Встроенное графическое ядро в процессоре для чего

Что такое графический контроллер

Графический контроллер предназначен для управления обменом данными между CPU и видеопамятью, а также для выполнения элементарных преобразований этих данных. Вместе с графическим акселератором он в современных видеоадаптерах представляет собой графический процессор (GPU) или видеочипсет. Этот контроллер помогает CPU осуществлять множество мелких операций, требующих множественных пересылок между центральным процессором и видеопамятью (кадровым буфером). Он берет на себя запись пикселей по определенному адресу, считывание цвета пикселей, при этом выполняя простейшие логические операции «И», «ИЛИ», «исключающее ИЛИ» и циклические сдвиги. Также он может осуществлять поиск пикселя в кадровом буфере. В итоге это позволяет реализовать построение примитивов – прямых линий, окружностей и пр. Графический контроллер состоит из 10 регистров, один из которых индексный, а остальные отображены в порт 3CFh, четырех регистров-защелок, выполняющих роль буферных регистров при операциях чтения и записи в битовых плоскостях и АЛУ. Доступ к графическому контроллеру осуществляется через порт 3CFh: в начале в индексный регистр по этому адресу записывается номер выбранного регистра, а затем уже осуществляется обращение к нему.

При обращении CPU к видеопамяти, он и «не подозревает» о ее двумерной организации, поэтому одной из основных задач графического контроллера является преобразование двумерных координат пикселя в одномерные, которые могут быть помещены в регистры CPU. Отметим, что CPU не может обращаться к содержимому кадрового буфера, минуя регистры-защелки.

Содержание

Как и отдельные платы, видеокарты мобильные видеоадаптеры разделяются на три основных вида, в зависимости от способа сообщения видеоядра и видеопамяти:

Графика с разделяемой памятью (Shared graphics, Shared Memory Architecture). Видеопамять в виде специализированных ячеек как таковая отсутствует; вместо этого под нужды видеоадаптера динамически выделяется область основной оперативной памяти компьютера. Такой способ адресации памяти почти исключительно используют так называемые «интегрированные видеокарты» (то есть выполненные не в виде отдельной микросхемы, а являющиеся частью одного большого чипа — GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub [1] ), одного из вариантов северного моста). Преимущества данного решения — низкая цена и малое энергопотребление. Недостатки — невысокая производительность в 3D-графике и отрицательное влияние на пропускную способность памяти. Самым большим производителем интегрированной графики является Intel, чьи видеорешения на сегодняшний момент исключительно интегрированные; также такой вид графики производят ATI (Radeon, IGP), в гораздо меньших объёмах SiS и NV >Mobile PCI Express Module — Мобильный модуль на шине PCI Express) — стандарт интерфейса для графических процессоров (Графические модули стандарта MXM) в ноутбуках, в которых используется шина PCI Express; разработан компанией Nv > Видеоядра используемые для интегрированных видеокарт [ править | править код ]

Производитель видеочипа	Название/модель	Только для интегрированного видео?	Время производства	Примечания
ATI	ATI Xpress 200	Нет	1998	Кодовое название — Auburn DirectX 5.0 OpenGL 1.1
Intel	i752 i754	Intel	Intel Graphics Technology	Intel	Intel Extreme Graphics	Intel	Intel Extreme Graphics 2 [5]	Intel	Graphics Media Accelerator В некоторых источниках считается Intel Extreme Graphics 3; также GMA 900 условно начинается как третье поколение Intel Graphics Media Accelerator, GMA X3000 — четвёртое и т. д.	До 2010
GMA 900 вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel 910G, 915G и 915Gx
GMA 950 был представлен Intel как «Gen 3.5 Integrated Graphics Engine» и поддерживался чипсетами Intel 940GML, 945G, 945GU и 945GT (Intel 945G, 945GC, 945GZ, 945GSE). Ядро GMA 950 не имеет аппаратного блока трансформации и освещения (T&L), и поддержка этих функций реализована программно. Особенность реализации поддержки DirectX 9 и Shader Model 3.0 заключается в том, что вершинные шейдеры также выполняются программно.
GMA 3000 [6] вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel 946GZ, Q965 и Q963 [7] [8] . Несмотря на схожесть названия с ускорителями более новой серии X3000, в GMA 3000 используется старое ядро GMA 950. Аппаратная поддержка DirectX 9 и Shader Model 3.0 реализована не полностью и вершинные шейдеры исполняются программно. Кроме этого, аппаратное ускорение видео — такое как аппаратные IDCT вычисления, ProcAmp (видео поток с независимой коррекцией цвета), VC-1 декодирование — не реализованы аппаратно. Только в чипсетах Q965 GMA 3000 имеет поддержку двух независимых дисплеев. Частота ядра составляет 400 МГц (скорость заполнения 1,6 гигапикселей/с), но по документации проходит как 667 МГц ядро. Контроллер памяти может адресовать максимально 256 МБ памяти. DVO контроллеры получили частоту увеличенную до 270 мегапикселей/с.
GMA 3100 вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel G31, G33 и Q35. Поддерживает DX10. Это ядро похоже на GMA 3000, в том числе отсутствием аппаратного ускорения вершинных шейдеров. RAMDAC понижен в частоте до 350 МГц, а DVO-порты были снижены до 225 мегапикселей/с. Для процессоров Atom D510 и D410 будет использоваться модифицированная версия 3D-ускорителя с названием 3150. Данный чип слабее, чем GMA X3100, и архитектурно ближе к GMA 950.
GMA X4500 (GMA X4500 и GMA X4500HD) для декстопов [9] (16 июля 2008 года объявлено о поддержке лэптопов в версии Intel Graphics Media Accelerator 4500MHD) объявлены в июне 2008 года [10] и представляет собой встроенное в чипсет Intel G43 (GMA X4500) [11] и G45 (GMA X4500HD)

GMA X4500 также используется в чипсете G41 [12] , который был представлен в сентябре 2009 года [13] .

GMA 4500 выпуск которого начался в конце 2008 или начале 2009 года [14] использовался до замены на видеоядра, пришедшие на рынок с выпуском чипесетов Q43 и Q45 [15] .

Это решение видеоподсистемы 5-го поколения выпущенное, позволяет использовать все возможности графического интерфейса Microsoft Windows Aero, обеспечивает воспроизведение видео в формате HD с полным аппаратным декодированием AVC/VC1/MPEG2 (только GMA X4500HD) и полную аппаратную поддержку дисководов Blu-ray. Расширенная поддержка HDTV с интегрированными портами HDMI и DisplayPort, поддерживающими разрешение до 1080p.

Основной разницей между GMA X4500 и GMA X4500HD является то, что GMA X4500HD способен при воспроизведении фильмов с Blu-ray декодировать «полный» видеопоток в 1080 строк [16]

Здравствуйте, уважаемые пользователи и любители компьютерного железа. Сегодня порассуждаем на тему, что такое интегрированная графика в процессоре, зачем она вообще нужна и является ли такое решение альтернативой дискретным, то бишь внешним видеокартам.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Если рассуждать с точки зрения инженерного замысла, то встроенное графическое ядро, повсеместно используемое в своих продуктах компаниями Intel и AMD, не является видеокартой как таковой. Это видеочип, который интегрировали в архитектуру ЦП для исполнения базовых обязанностей дискретного ускорителя. Но давайте разбираться со всем более подробно.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Дискретная видеокарта

Дискретная видеокарта имеет свой собственный графический процессор и память, оперативная память компьютера остается не тронутой. Например если у вас есть GeForce GTX 680 видеокарта с 2 Гб видеопамяти, память полностью отделена от оперативной памяти 8GB вашего компьютера. Дискретная видеокарта может быть встроена в материнскую плату компьютера или ноутбука. Дискретная видеокарта идеально подходят, если вы играете в серьезные игр или если вы занимаетесь графическим дизайном.

Одним из главных преимуществ дискретно видеокарты является высокая производительность. Дискретная видеокарта имеет свой графический процессор и свою оперативную память.

Есть недостатки дискретных графических карт, стоимостью является наиболее очевидным, энергопотребление больше если вы используете ноутбук то вам придется чаще заряжать аккумулятор, а соответственно и срок службы его будет меньше, эти видеокарты выделяют много тепла и если у Вас ноутбук желательно поставить дополнительное охлаждение.

Некоторые видеокарты переключаются. Есть ноутбуки с 2 видеокартами одна интегрированная видеокарта другая дискретная видеокарта. Видеокарты работают поочерёдна когда вы делаете такие вещи, как редактирование текста или просмотра, видеокарта переключается на интегрированный блок, который позволит сохранить заряд батареи вашего ноутбука. Когда вы смотрите фильм высокого разрешения или играть в графические игры, дискретная видеокарта включается, повышая общую производительность, но снижает срок работы от батареи.

Перед тем, как принять решение относительно вид видеокарты убедитесь, что вы знаете, как вы будете использовать компьютер. Если вы обычный пользователь, и не играете в производительные игры, то выбирайте интегрированную видеокарту. Вы можете просматривать веб страницы, смотреть видео на YouTube, фильмы без каких-либо проблем. Дискретная видеокарта идеально подходят для тех, кто будет играть в игры или работать с графики.

Смотрите видео по теме:

Закончил техникум по специальности разработка систем галактического полива томатов. Работал главным поваром по разработки водопроводного канала между Сахарой и Южным полюсом. начиная с 2000 года ведущий специалист по утилизации просроченного сыра. Имею богатый жизненный опыт, могу Вам помочь советом, С уважением, Мишка

Положительные и отрицательные стороны

Дискретные:

• Высокая производительность.
• Возможность заменить при нужде.
• Установка до двух и более видеокарт по технологиям SLI и/или CrossFire для увеличения мощности ПК (ограничивается материнской платой).
• Большой ассортимент.
• Поддержка более двух мониторов.
• Производительность в современных картах для использования очков виртуальной реальности.

Как узнать какой GPU в компьютере

Узнать, какой графический чип установлен в ПК, дискретный или интегрированный можно двумя способами:

• Посмотреть, как именно подключается монитор.Если кабель соединятся с материнской платой, то используется iGPU. Если к видеокарте, то дискретный GPU.
• Второй способ:

1. Открыть «Панель управления»
2. Далее — «Диспетчер устройств».
3. В разделе «Видеоадаптеры» можно узнать точную модель установленной видеокарты. А далее останется только зайти на официальный сайт производителя и узнать технические характеристики GPU. Там же обязательно указывается, какая она: дискретная или интегрированная.

Есть нюанс: во многих современных ноутбуках устанавливается одновременно и интегрированная, и дискретная видеокарта. По умолчанию используется iGPU. А дискретный GPU задействуется в тех ситуациях, когда производительности iGPU недостаточно (например, при запуске видеоигры, приложения для видеомонтажа).

Именно за счёт этого «игровые» ноутбуки хорошо справляются с играми, а вместе с этим обеспечивают автономность устройства на уровне 6 – 10 часов (в режиме «чтения» или веб-браузинга).

Графический процессор GPU при выполнении расчётов довольно сильно нагревается. Это специфика кремниевых кристаллов.

Какая температура для видеокарты GPU считается нормальной? Для каждой модели — она индивидуальная. В среднем же можно ориентироваться на следующие значения:

Температура свыше 100 градусов существенно ускоряет деградацию кремниевого кристалла. И именно перегрев — одна из самых распространённых причин выхода из строя видеокарт.

Как можно узнать текущую температуру? Можно воспользоваться специальными приложениями, например, AIDA64.

А для тестирования можно воспользоваться бесплатной утилитой Furmark.

Что делать, если температура в нагрузке CPU слишком высокая? Подробно описано здесь

Может ли встроенная видеокарта быть быстрее дискретной?

На первый взгляд такое различие в производительности видеокарт кажется абсурдом — зачем производителю дополнительно устанавливать более слабую видеокарту? Но на практике такое сочетание иногда встречается в бюджетных моделях ноутбуков, например, в HP Laptop 15-gw0040ur.

В этой модели установлена встроенная в процессор Athlon Gold 3150U видеокарта Radeon RX Vega 3, дополнительно имеется схожая по производительности дискретная видеокарта Radeon 620, имеющая 2 ГБ видеопамяти стандарта GDDR5, но с разрядностью шины памяти, равной всего лишь 64 битам.

В некоторых играх встроенная видеокарта Radeon RX Vega 3 опережает Radeon 620, особенно если в ноутбуке установлен достаточный объем ОЗУ, имеющий прямое влияние на производительность встроенной графики. Производительность встроенной видеокарты может подрасти и из-за оптимизации в новых драйверах, ведь в них делают упор на самые массовые продукты, к которым и относится Radeon RX Vega 3.

В популярной игре Fortnite Radeon RX Vega 3 опережает Radeon 620

Ноутбук — это платформа, позволяющая установить различные сочетания процессоров и дискретных видеокарт. Иногда производителю выгоднее оставить две схожие по производительности видеокарты, чем отключать одну из них. Пользователю это дает возможность выбора той видеокарты, которая будет быстрее в его задачах, главное — чтобы цена такого решения не отличалась от аналогов с одной видеокартой.

One more thing

Существуют решения, объединяющие возможности встроенной и дискретной графики. Многие производители ноутбуков часто оснащают свои устройства дискретной видеокартой, но позволяют использовать и интегрированную графику APU.

Зачем это нужно? Все просто. Полноценная видеокарта потребляет очень много энергии, буквально за часы высаживая аккумулятор ноутбука. Но такая мощь нужна далеко не всегда. С просмотром YouTube и серфингом в интернете вполне справится и куда более экономичная интегрированная графика, а ваш мобильный компьютер получит дополнительные часы жизни без подзарядки.