Графические процессоры (GPU) — это отдельные модули персональных компьютеров, которые выполняют графический рендеринг, то есть, процесс формирования изображения по модели при помощи компьютерной программы.
Введение
Для того чтобы проводить вычислительные операции во всех современных компьютерах предусмотрен помимо центрального, еще и графический процессор (GPU), который, как правило, применяется для прорисовки графики. GPU является вспомогательным микрочипом, который выполняет определенную часть вычислений вместо центрального процессора. И за счет специальной архитектурной организации, GPU способен лучше осуществлять вычисления с данными, представленными в формате с плавающей точкой, тогда как центральный процессор в значительной степени ориентирован на его использование в многопоточном режиме.
Это означает, что видеокарта GPU может оперативно исполнять расчетные операции, где применяется одна или похожие формулы, к примеру, это может быть определение точек затенения графики при расположении тени на текстуре. Центральный процессор ориентирован на реализацию расчетов одновременно в ряде потоков, когда пользователь использует одновременно большое количество программных приложений.
Графические процессоры (GPU)
В подавляющем большинстве случаев графические процессоры используются для обработки графики. Они же выполняют вывод изображений, прорисовку интерфейса операционной системы и всех работающих программных приложений. Некоторые пользователи полагают, что графический процессор и видеокарта являются синонимами. Но данное мнение не может считаться верным.
Графическим процессором является микрочип, представляющий собой кремниевый кристалл, который визуально похож на центральный процессор. Однако архитектура GPU имеет кардинальные отличия от той, которая применяется в обычном центральном процессоре.
Видеокартой является плата, которая состоит из графического процессора, оперативной памяти, линии питания, шлюза для информационного обмена (по линии PCI Express), а также набора видеовыходов, предназначенных для подсоединения дисплеев. То есть GPU является составной частью видеокарты. С технической стороны, видеоадаптер представляет собой мини-компьютер, поскольку у него имеется собственный процессор, правда графический, ОЗУ, шина данных.
Единственным его отличием является тот факт, что он предназначен для работы с графическими данными, включая векторную и растровую графику. Видеокарты вплоть до 2005-го года производились как отдельные платы, подключаемые к материнской плате компьютера или ноутбука. Но впоследствии графические процессоры стали интегрироваться в центральные процессоры, и подобные кристаллы получили обозначение как iGPU, то есть, интегрированные графические процессоры.
Они не имеют собственной оперативной памяти или кэша, поэтому при прорисовке графики они должны резервировать часть присутствующей в компьютере оперативной памяти (ОЗУ). Также интегрированные GPU являются менее производительными, и по этой причине они потребляют во много раз меньше электроэнергии. Поэтому их наиболее часто применяют при производстве недорогих ноутбуков, другого портативного компьютерного оборудования. С технической точки зрения графический процессор является отдельным кремниевым микрочипом, находящимся на одной плате («подложке») с центральным процессором, но работающим отдельно, хоть и использующим ту же самую линию питания, что и центральный процессор.
Для того чтобы определить, какой именно графический чип установлен в персональном компьютере, то есть, дискретный или интегрированный, можно воспользоваться следующими способами:
- Определить, как именно подключен монитор. В случае, когда кабель подсоединяется к материнской плате, то это означает, что применяется iGPU. Если кабель подключен к видеокарте, то значит используется дискретный GPU.
- Открыть меню «Панель управления», далее войти «Диспетчер устройств» и посмотреть модель видеокарты. В разделе «Видеоадаптеры» можно увидеть точную модель используемой видеокарты. А затем можно зайти на официальный сайт производителя и узнать технические характеристики GPU. Там же в обязательном порядке должно быть указано, какой именно это тип, то есть, дискретный или интегрированный.
Необходимо также отметить, что в некоторых передовых ноутбуках могут устанавливаться одновременно и интегрированная, и дискретная видеокарты. Причем, по умолчанию должен использоваться iGPU. А дискретный GPU применяется только в тех случаях, когда производительности iGPU не хватает. К примеру, это может быть при запуске видеоигры или приложения для видеомонтажа. Именно это обстоятельство является причиной того, что «игровые» ноутбуки отлично справляются с играми, при этом обеспечивая автономность работы устройства в пределах от шести до десяти часов.
Графический процессор при исполнении расчетов может достаточно сильно нагревается, что является спецификой кремниевых кристаллов. Для каждой модели температура нагрева может быть индивидуальной. Однако следует иметь в виду, что температура более ста градусов может значительно ускорить процесс деградации кремниевого кристалла. То есть, именно перегрев является одной из наиболее распространенных причин выхода из строя видеокарт.
Для того чтобы узнать текущую температуру, можно использовать специальные приложения, к примеру, такие как AIDA64. А чтобы протестировать графический процессор можно использовать бесплатную утилиту Furmark.
Дискретным графическим процессором является процессор, который устанавливается отдельно от центрального процессора и должен поставляться в формате платы. Эта плата, как правило, имеет порт PCI Express для подключения к материнской плате. Подобные GPU способны обеспечить на порядок выше производительность, относительно iGPU. Однако и потребляют они примерно в десять раз больше электроэнергии.
