Сравнение центрального и графического процессоров: получите максимум от обоих устройств1

Центральные процессоры (ЦП) и графические процессоры (ГП) являются основными вычислительными движками. Однако по мере роста требований к вычислительным устройствам не всегда понятно, в чем состоит различие между ЦП и ГП и какая нагрузка лучше подходит для каждого из этих типов устройств.

В настоящее время от систем требуется больше, чем когда-либо раньше, будь то приложения для глубинного обучения, массовый параллелизм, трехмерные игры, требующие высокой производительности, или другие ресурсоемкие рабочие нагрузки. Центральный процессор (ЦП) и графический процессор (ГП) играют очень разные роли. Для чего используются центральные процессоры? Для чего используются графические процессоры? Понимание роли, которую играет каждый из них, имеет важное значение при покупке нового компьютера и сравнении технических характеристик.

Что такое ЦП?
ЦП, состоящий из миллионов транзисторов, может иметь несколько процессорных ядер и обычно называется «мозгом» компьютера. Он имеет важное значение для всех современных вычислительных систем, поскольку выполняет команды и процессы, необходимые для работы компьютера и операционной системы. ЦП также играет важную роль при определении скорости работы программ, начиная с просмотра веб-страниц и заканчивая созданием электронных таблиц.

Что такое ГП?
ГП — это процессор, состоящий из большого количества более мелких и более специализированных ядер. Работая совместно, ядра обеспечивают высокую производительность, когда задача обработки может быть разделена и обработана во многих ядрах.

В чем разница между ЦП и ГП?
ЦП и ГП имеют много общего. Оба являются важнейшими вычислительными движками. Оба представляют собой кремниевые микропроцессоры. И оба обрабатывают данные. При этом ЦП и ГП имеют разные архитектуры и созданы для различных целей.

ЦП подходит для широкого спектра рабочих нагрузок, особенно тех, для которых важное значение имеет время задержки и производительность каждого ядра. Будучи мощным исполнительным движком, ЦП сосредотачивает меньшее число своих ядер на отдельных задачах и на скорости исполнения. В связи с этим он исключительно хорошо приспособлен для широкого спектра задач, начиная с последовательного вычисления и заканчивая обработкой баз данных.

ГП появились как специализированные интегральные схемы, разработанные для ускорения конкретных задач по трехмерному рендерингу. Со временем эти движки с фиксированными функциями стали более программируемыми и более адаптивными. Несмотря на то, что графика и все более реалистичная визуализация лучших современных игр остается их основной функцией, ГП также стали со временем универсальными параллельными процессорами, способными работать с более широким спектром приложений.

Что такое интегрированная графическая система?
Интегрированная (или общая) графическая система построена на том же чипе, что и ЦП. Некоторые ЦП могут иметь встроенный ГП, а не выделенную или дискретную графическую систему. Кроме того, ИГП, или интегрированные графические процессоры, могут иметь общую память с ЦП.

Интегрированные графические процессоры обладают несколькими преимуществами. Благодаря их интеграции с ЦП они отличаются большей компактностью, экономической и энергоэффективностью по сравнению с неинтегрированными графическими процессорами. Они обеспечивают возможности по обработке графических данных и команд для общих задач, таких как просмотр сайтов, просмотр фильмов с разрешением 4К в потоковом режиме и казуальные игры.

Такой подход чаще всего используется для устройств, для которых очень важны компактный размер и энергоэффективность, таких как ноутбуки, планшеты, смартфоны и некоторые настольные ПК.

Ускорение глубинного обучения и искусственного интеллекта
Сегодня ГП работают со все большим количеством рабочих нагрузок, например с глубинным обучением и искусственным интеллектом (ИИ). ГП и другие ускорители идеально подходят для глубинного обучения с использованием нескольких слоев нейронной сети или больших наборов некоторых данных, таких как двумерные изображения.

Алгоритмы глубинного обучения были адаптированы для использования метода ускоренного ГП, что позволило получить значительный рост производительности и впервые довести обучение по нескольким практическим задачам до реально осуществимого уровня.

Со временем возможности ЦП и работающих на них библиотек программного обеспечения значительно возросли в отношении задач глубинного обучения. Например, благодаря обширной оптимизации программного обеспечения и дополнительному использованию специализированного аппаратного обеспечения с искусственным интеллектом, например, технологии Intel® Deep Learn Boost (Intel® DL Boost) в новейших масштабируемых процессорах Intel® Xeon®, в системах на базе ЦП повысилась производительность глубинного обучения.

ЦП показывают себя с лучшей стороны во многих прикладных областях, таких как глубинное обучение, связанное с получением изображений высокой четкости, трехмерных изображений, а также не связанное с изображениями глубинное обучение языку, тексту и данным временного ряда. Сегодня ЦП могут поддерживать гораздо большие объемы памяти даже по сравнению с лучшими ГП в сложных моделях или приложениях с глубинным обучением (например, обнаружение двумерных изображений).

Сочетание ЦП и ГП при условии достаточности оперативной памяти обеспечивает отличную экспериментальную систему для глубинного обучения и искусственного интеллекта.

Десятилетия лидерства в разработке ЦП
Intel имеет давнюю историю инноваций в ЦП с выхода в 1971 г. первого коммерческого микропроцессора, полностью интегрированного в единый чип.

Сегодня ЦП Intel® позволяют построить нужную систему искусственного интеллекта в нужном месте на базе известной архитектуры x86. Intel предлагает ЦП, удовлетворяющие любым потребностям, от высокопроизводительных масштабируемых процессоров Intel® Xeon® в центре обработки данных и облачной среде до энергоэффективных процессоров Intel® Core™на периферии.

Интеллектуальная производительность процессоров Intel® Core™ 10-го поколения
Наши процессоры Intel® Core™ 10-го поколения используют абсолютно новую архитектуру ядра ЦП и графическую архитектуру, а также встроенные команды искусственного интеллекта, которые интеллектуально обеспечивают оптимизированную производительность ощущения от работы.

Системы на базе процессоров Intel® Core™ 10-го поколения имеют новейший графический процессор Intel® Iris® Plus, что является огромным шагом вперед в развитии тонких и легких ноутбуков, который обеспечивает более плавную работу, более высокую детализацию и более яркий опыт использования по сравнению с тем, что корпорация Intel когда-либо предлагала.

Графика Intel® Iris® Plus обеспечивает встроенное ускорение получения логических выводов глубинного обучения для графики интегрированного процессора, благодаря чему возрастает производительность графической системы приблизительно в 2 раза.2 Графика Intel® Iris® Plus также позволяет добиться исключительной энергоэффективности.

Графические процессоры Intel®: уже скоро
Сейчас Intel стремится применить свой опыт в области ЦП и интегрированных ГП к разработке выделенных ГП. Intel планирует представить свой первый дискретный графический процессор Intel®, обеспечивающий полный набор возможностей ЦП и ГП, что даст вам необходимые инструменты для удовлетворения растущих потребностей в вычислительных средствах.

Сегодня речь больше не идет о сравнении ЦП и ГП. Как никогда вам необходимы оба движка для удовлетворения меняющихся требований к вычислительным средствам. Наилучшие результаты достигаются, когда для работы используется правильный инструмент.

Не пропустите объявления о предстоящем выходе графического процессора Intel® в ближайшие месяцы.

От ЦП по сравнению с ГП до ЦП вместе с ГП

Независимо от того, хотите ли вы повысить качество игрового процесса или изучаете глубинное обучение или массовый параллелизм, процессоры Intel® обеспечивают мощь ЦП и возможности интегрированных ГП, которые вам необходимы для непревзойденного вычислительного процесса.

Самый новый член семьи

Узнайте, как новые процессоры Intel® Core™ 10-го поколения позволяют вам быстро и легко работать, играть и создавать контент.

Узнать больше о процессорах

Графические технологии Intel®

Новейшая технология графики выводит качество просмотра на совершенно новый уровень.

Подробнее

Простота оверклокинга ПК

Настройте вашу систему для работы на полную мощность с помощью легкого в использовании инструментария для оверклокинга процессора Intel® Core™.

Смотреть шаги

Информация о продукте и производительности

1

Результаты эталонных тестов получены до применения недавних пакетов исправлений ПО и обновлений встроенного ПО, предназначенных для устранения уязвимостей под названием «Spectre» и «Meltdown». После установки этих обновлений данные результаты могут быть неприменимы к вашему устройству или системе.

Программное обеспечение и рабочие задачи, используемые в тестах оценки производительности, оптимизированы для обеспечения высокой производительности только с микропроцессорами Intel®. Тесты производительности, такие как SYSmark* и MobileMark*, проводятся для конкретных конфигураций вычислительных систем, компонентов, программного обеспечения, операций и функций. Любые изменения этих параметров могут привести к изменению конечных результатов. При принятии решения о покупке следует обращаться к другим источникам информации и данным тестирования производительности, в том числе к информации о производительности данного продукта в сочетании с другими продуктами. Подробная информация: http://www.intel.ru/benchmarks.

2

Согласно результатам сравнительного теста рабочей нагрузки 3DMark FireStrike*, выполненного для предсерийного процессора Intel® Core™ i7-1065G7 10-го поколения и процессора Intel® Core™ i7-8565U 8-го поколения. Результаты тестов производительности основаны на тестировании по состоянию на 23 мая 2019 г. и могут не отражать всех общедоступных обновлений безопасности. Подробная информация представлена в описании конфигурации. Ни одна система не может быть полностью защищена.