Переключение графического процессора - это механизм, используемый на компьютерах с несколькими графическими контроллерами. Этот механизм позволяет пользователю либо максимизировать графическую производительность, либо продлить срок службы батареи, переключаясь между графическими картами. В основном он используется на игровых ноутбуках, которые обычно имеют встроенное графическое устройство и дискретную видеокарту .
Основные компоненты [ править ]
Большинство компьютеров, использующих эту функцию, содержат встроенные графические процессоры и выделенные видеокарты, которые относятся к следующим категориям.
Интегрированная графика [ править ]
Также известны как: интегрированная графика , общие графические решения , интегрированные графические процессоры (IGP) или архитектура унифицированной памяти (UMA). Графические процессоры такого типа обычно имеют гораздо меньше процессоров и используют одну и ту же память с ЦП .
Иногда графические процессоры встроены в материнскую плату. Это широко известно как: бортовая графика. Материнская плата со встроенными графическими процессорами не требует для работы дискретной видеокарты или процессора с графическими процессорами.
Выделенные видеокарты [ править ]
Также известны как дискретные видеокарты . В отличие от встроенной графики, выделенные видеокарты имеют гораздо больше процессоров и собственную оперативную память с гораздо более высокой пропускной способностью памяти.
В некоторых случаях на материнские платы можно интегрировать специальный графический чип , например B150-GP104. Независимо от того, что графический чип интегрирован, он по-прежнему считается системой с выделенными графическими картами, поскольку графический чип интегрирован с собственной памятью.
Теория [ править ]
Большинство персональных компьютеров имеют материнскую плату, использующую структуру южного и северного мостов .
Контроль северного моста [ править ]
Нортбридж является одним из основных логики набора микросхем , который обрабатывает обмен данными между CPU , GPU , RAM и южного моста . Дискретная видеокарта обычно устанавливается в слот для видеокарты, такой как PCI-Express, а интегрированная графика интегрируется в сам ЦП или иногда в северный мост. [ необходима цитата ] Северный мост является наиболее ответственным за переключение между графическими процессорами. Обычно это работает следующим образом (см. Рис. 1. справа): [1] [2]
- Северный мост получает входные данные от Южного моста через внутреннюю шину .
- Северный мост передает сигнал ЦП через лицевую шину.
- ЦП запускает приложение назначения задач (обычно драйвер видеокарты), чтобы определить, какое ядро графического процессора использовать.
- ЦП передает команду северному мосту.
- Северный мост передает команду соответствующему ядру графического процессора.
- Ядро графического процессора обрабатывает команду и возвращает обработанные данные обратно северному мосту.
- Северный мост отправляет обработанные данные обратно в Южный мост.
Управление Южным мостом [ править ]
Южный мост - это набор интегральных схем, таких как Intel I / O Controller Hub (ICH). Он обрабатывает все функции ввода-вывода компьютера, такие как получение ввода с клавиатуры и вывод данных на экран. Обычно это работает в два этапа: [3]
- Возьмите ввод пользователя и передайте его северному мосту.
- (Необязательно) Получите обработанные данные от северного моста и выведите их.
Причина, по которой второй шаг может быть необязательным, заключается в том, что иногда визуализированные данные выводятся непосредственно с дискретной видеокарты, которая расположена в слоте видеокарты, поэтому нет необходимости выводить данные через южный мост.
Основная цель [ править ]
Переключение графического процессора в основном используется для экономии энергии за счет переключения между графическими картами. Выделенные видеокарты потребляют гораздо больше энергии, чем встроенная графика, но также обеспечивают более высокую производительность в 3D, что необходимо для лучшего игрового процесса и возможностей САПР. Ниже приводится список TDP самых популярных процессоров со встроенной графикой и выделенными видеокартами.
| Модель | Платформа | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Интегрированная графика | Выделенные графические карты | ||||||
| Intel | TDP | Nvidia | TDP | AMD | TDP | ||
| Модель и частота процессора | Серия Intel IGP | ||||||
| Intel Core i7-6700K @ 4,00 ГГц | Intel HD Графика 530 | 91 Вт | GTX 1080 | 180 Вт | Radeon R9 Fury | 275 Вт | Рабочий стол |
| Intel Core i5-6600K @ 3,50 ГГц | Intel HD Графика 530 | 91 Вт | GTX 970 | 145 Вт | Radeon R9 Nano | 175 Вт | |
| Intel Core i7-4790K @ 4,40 ГГц | Intel HD Графика 4600 | 88 Вт | GTX 780Ti | 250 Вт | Radeon RX 480 | 150 Вт | |
| Intel Core i7-6700HQ @ 2,60 ГГц | Intel HD Графика 530 | 45 Вт | GTX 1080 | 165 Вт | Radeon R9 M485X | 125 Вт | Ноутбук |
| Intel Core i7-6500U @ 2,50 ГГц | Intel HD Графика 520 | 15 Вт | GTX 980M | 100 Вт | Radeon R9 M470X | 75 Вт | |
| Intel Core i5-6200U @ 2,30 ГГц | Intel HD Графика 520 | 15 Вт | GTX 880M | 103 Вт | Radeon R9 M470 | 75 Вт | |
| Intel Core i5-5200U @ 2,20 ГГц | Intel HD Графика 5500 | 15 Вт | GTX 870M | 103 Вт | Radeon HD 7950M | 50 Вт | |
Выделенные видеокарты демонстрируют гораздо более высокое энергопотребление, чем интегрированная графика на обеих платформах. Отключение их, когда не требуется тяжелая обработка графики, может значительно снизить энергопотребление.
Технологии [ править ]
Nvidia Optimus [ править ]
Nvidia Optimus ™ - это созданная Nvidia технология переключения графических процессоров компьютера, которая может динамически и плавно переключаться между двумя графическими картами в зависимости от запущенных программ.
AMD Enduro [ править ]
AMD Enduro ™ - это коллективный бренд, разработанный AMD, в котором реализовано множество новых технологий, позволяющих значительно экономить электроэнергию. Ранее он назывался: PowerXpress и Dynamic Switchable Graphics (DSG). Эта технология реализует сложную систему для прогнозирования потенциальной потребности в использовании видеокарт и переключения между видеокартами в зависимости от прогнозируемой потребности. Эта технология также представляет новый план управления питанием, который позволяет дискретным видеокартам не потреблять энергию в режиме ожидания. [8]
Производители [ править ]
Интегрированная графика [ править ]
В персональных компьютерах IGP (интегрированные графические процессоры) в основном производятся Intel и AMD и интегрируются в их процессоры . Они широко известны как: [9] [10]
- Intel HD и Iris Graphics - также называемые сериями HD и Iris
- AMD Accelerated Processing Unit (APU) - также ранее известный как: fusion
Выделенные видеокарты [ править ]
Самые популярные выделенные видеокарты производятся AMD и Nvidia . Они широко известны как:
- AMD Radeon
- Nvidia GeForce
Поддержка драйверов и ОС [ править ]
Большинство распространенных операционных систем имеют встроенную поддержку этой функции. Однако пользователи могут загрузить обновленные драйверы от Nvidia или AMD для лучшего опыта.
Поддержка Windows [ править ]
Windows 7 имеет встроенную поддержку этой функции. Система автоматически переключается между графическими процессорами в зависимости от запущенной программы. Однако пользователь может переключать графические процессоры вручную через диспетчер устройств или диспетчер питания. [11]
Поддержка Linux [ править ]
 | Эта статья нуждается в обновлении . Причина этого: vga_switcherooпредназначена только для мультиплексированных систем. [12] Для систем без мультиплексирования vga_switcherooзаботится только о переключении питания, рендеринг выгружается через DRI PRIME без необходимости перезапуска программ пользовательского пространства. ( Август 2020 г. ) |
В системах Linux, начиная с версии 2.6.34, в ядро Linux был добавлен патч vga_switcheroo[13] для работы с несколькими графическими процессорами . Здесь коммутатор требует учета перезапуска системы X Window .
Центр управления Ubuntu позволяет пользователю получать доступ к vga_switcherooфункциям через графический интерфейс .
Поддержка Mac OS [ править ]
Mac OS имеет встроенную поддержку этой функции, начиная с версии 10.5 Leopard. Начиная с OS X Mountain Lion , Apple интегрировала монитор графического процессора в Activity Monitor. [14]
Существующие проблемы [ править ]
- Несовместимость системы или нестабильный источник питания могут вызвать синий экран смерти или другие ошибки
- Невозможно переключиться, если система неверно оценила требуемый вычислительный ресурс
- Переключение может вызвать нестабильное напряжение, что может привести к яркому экрану.
- Несогласованные драйверы разных производителей для плавного переключения
См. Также [ править ]
- Блок обработки графики (GPU)
- Nvidia Optimus
- Гибридная графика ATI
Ссылки [ править ]
- ^ "Что такое северный мост?" . Проверено 6 ноября 2016 .
- ^ «Как работают материнские платы» . HowStuffWorks . 2005-07-20 . Проверено 6 ноября 2016 .
- ^ "Что такое южный мост?" . Проверено 6 ноября 2016 .
- ^ «ARK | Ваш источник спецификаций продукции Intel®» . Intel® ARK (технические характеристики) . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ "Что нового | GeForce" . www.geforce.com . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ «Ноутбуки / Обзоры ноутбуков и новости» . www.notebookcheck.net . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ «Графика, процессоры и иммерсивные решения VR | AMD» . www.amd.com . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ "Технологии управления питанием Enduro ™ | AMD" . www.amd.com . Проверено 6 ноября 2016 .
- ^ «История процессоров Intel» . Оборудование Тома . 2016-06-11 . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ «История процессоров AMD» . Оборудование Тома . 2016-04-25 . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ «Ручная активация управления питанием в Windows 7» . www.energystar.gov . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ https://www.kernel.org/doc/html/v4.14/gpu/vga-switcheroo.html
- ^ «HybridGraphics - Вики-справка сообщества» . help.ubuntu.com . Проверено 24 октября 2016 .
- ^ «MacBook Pro: Как определить, какой графический процессор используется» . Служба поддержки Apple . Проверено 24 октября 2016 .
Внешние ссылки [ править ]
- Официальный сайт AMD
- Официальный сайт Nvidia
- Официальный сайт Intel
- Официальный сайт Notebook Check
