Користувач:Nazar4252/Чернетка

Перемикання GPU

Перемикання GPU - це механізм, що використовується на комп'ютерах з декількома графічними контролерами. Цей механізм дозволяє користувачеві максимально збільшити продуктивність графіки або продовжити термін служби батареї, перемикаючись між графічними картами. В основному він використовується на ігрових ноутбуках, які зазвичай мають інтегровану і дискретну відеокарту .

Основні компоненти

Більшість комп'ютерів, які використовують цю функцію, містять інтегровані графічні процесори та дискретні відеокарти, які застосовуються до наступних категорій.

Вбудована графіка

Також відома як: інтегрована графіка.Такі графічні процесори зазвичай мають набагато менше процесорних блоків і мають спільну пам'ять з процесором .

Іноді графічні процесори інтегруються на материнську плату. Материнська плата з бортовим графічним процесорами не вимагає дискретної відеокарти або процесора з інтегрованою графікою для роботи.

Виділені графічні карти

Також відомі як: дискретні відеокарти . На відміну від інтегрованої графіки, дискретні відеокарти мають набагато більше процесорних блоків і мають власну оперативну пам'ять зі значно більшою пропускною здатністю пам'яті.

У деяких випадках на материнські плати може бути інтегрований спеціальний графічний чіп , наприклад, B150-GP104. Незалежно від того, що графічний чіп інтегрований, він все ще враховується як дискретна відеокарта, оскільки графічний чіп інтегрований зі своєю власною пам'яттю.

Теорія

Контроль північного мосту

Більшість комп'ютерів мають материнську плату, яка використовує структуру Південного і Північного мосту. Північний міст є одною з основних логічних мікросхем , яка утворює зв'язок між CPU , GPU , RAM і південним мостом. Дискретна відеокарта, як правило, встановлюється на гніздо відеокарти, а вбудована графіка інтегрована в процесор або іноді на північний міст. Північний мост є найбільш відповідальним за перемикання між GPU. Як це працює:

1.      Північний міст отримує сигнал від Південного моста через внутрішню шину .

2.      Північний міст передає сигнал на ЦП через шину на передній панелі.

3.      CPU запускає програму призначення завдань (зазвичай драйвер відеокарти), щоб визначити, яке ядро ​​GPU використовувати.

4.      Процесор передає команду на північний міст.

5.      Північний міст передає команду відповідно до ядра GPU.

6.      Ядро GPU обробляє команду і повертає надані дані назад до Північного мосту.

7.      Північний міст надсилає надані дані назад до Південного мосту.

Контроль південного мосту

Південний міст також називається контролером введення і виведення. Він обробляє всі функції вводу-виводу комп'ютера, такі як прийом вводу з клавіатури і виведення даних на екран.Як це працює:

1.      Введені дані передаються до північного мосту.

2.      Отримані дані з Північного мосту вивести. (Необов'язково)

Причина, за якою другий крок може бути необов'язковим, полягає в тому, що іноді виводяться дані виводяться безпосередньо з дискретної відеокарти, яка знаходиться на гнізді відеокарти, тому немає потреби виводити дані через Південний міст.

Основна мета

Перемикання GPU використовується в основному для економії енергії шляхом перемикання між графічними картами. Дискретні відеокарти споживають набагато більше енергії, ніж інтегрована графіка, але також забезпечують більш високу продуктивність. Нижче наведено список теплових пакетів найпопулярніших процесорів з інтегрованою графікою і виділеними відеокартами.

Тепловий пакет (TDP) вбудованої графіки та дискретних графічних карт

Модель							Платформа
Вбудована графіка			Дискретні графічні карти
Intel		TDP	Nvidia	TDP	AMD	TDP
Модель процесору та частота	Вбудована графіка Intel
Intel Core i7-6700K @ 4.00 GHz	Intel HD Graphics 530	91W	GTX 1080	180W	Radeon R9 Fury	275W	Настільний комп'ютер
Intel Core i5-6600K @ 3.50 GHz	Intel HD Graphics 530	91W	GTX 970	145W	Radeon R9 Nano	175W
Intel Core i7-4790K @ 4.40 GHz	Intel HD Graphics 4600	88W	GTX 780Ti	250W	Radeon RX 480	150W
Intel Core i7-6700HQ @ 2.60 GHz	Intel HD Graphics 530	45W	GTX 1080	165W	Radeon R9 M485X	125W	Ноутбуки
Intel Core i7-6500U @ 2.50 GHz	Intel HD Graphics 520	15W	GTX 980M	100W	Radeon R9 M470X	75W
Intel Core i5-6200U @ 2.30 GHz	Intel HD Graphics 520	15W	GTX 880M	103W	Radeon R9 M470	75W
Intel Core i5-5200U @ 2.20 GHz	Intel HD Graphics 5500	15W	GTX 870M	103W	Radeon HD 7950M	50W

Виділені відеокарти демонструють набагато більше споживання енергії, ніж інтегрована графіка на обох платформах. Вимкнення їх, коли не потрібна важка графічна обробка, може значно знизити споживання енергії.

Технології

Nvidia Optimus

Nvidia Optimus ™ - це перемикання GPU, створена компанією Nvidia, яка може динамічно і безперешкодно перемикатися між двома графічними картами на основі запущених програм.

AMD Enduro

AMD Enduro ™ - це колективна марка, розроблена компанією AMD, яка має багато нових технологій, які можуть значно заощадити енергію. Раніше вона називалась: PowerXpress і Dynamic Switchable Graphics (DSG). Ця технологія реалізує складну систему для прогнозування потенційної необхідності використання відеокарт і перемикання між відеокартами на основі передбачуваної потреби. Ця технологія також представляє новий план управління потужністю, який дозволяє дискретним відеокартам не споживати енергії при холостому ходу

Виробники

Вбудована графіка

У персональних комп'ютерах IGP (інтегровані графічні процесори) виробляються в основному Intel і AMD та інтегровані в процесори . Вони широко відомі як:

•   Intel HD і Iris Graphics - також називаються серіями HD і Iris
• AMD Accelerated Processing Unit (APU) - також раніше відомий як: fusion

Виділені графічні карти

Найбільш популярні дискретні відеокарти виробляються AMD і Nvidia . Вони широко відомі як:

•   AMD Radeon
• Nvidia GeForce

  Підтримка драйверів і ОС

Більшість звичайних операційних систем мають вбудовану підтримку цієї функції. Однак можливо самостійно завантажити оновлені драйвери від Nvidia або AMD.

Підтримка Windows

Windows 7 має вбудовану підтримку цієї функції. Система автоматично перемикається між GPU в залежності від запущеної програми. Однак користувач може перемикати графічні процесори вручну через диспетчер пристроїв або диспетчер живлення. ^[13]

Підтримка Linux

У системах Linux патч з ім'ям vga_switcheroo^[14] був доданий до ядра Linux з версії 2.6.34 для роботи з декількома GPU . Однак перемикач вимагає перезапуску системи X Window .

Центр керування Ubuntu дозволяє користувачеві отримувати доступ до vga_switcherooфункціональних можливостей за допомогою графічного інтерфейсу .

Підтримка Mac OS

Mac OS має вбудовану підтримку цієї функції, починаючи з v10.5 Leopard.

Існуючі проблеми

• Системна несумісність або нестабільний блок живлення можуть спричинити появу Синього екрану в Windows або інших помилок
• Неможливо перемикнути GPU, якщо система неправильно оцінила необхідний обчислювальний ресурс
• Перемикання GPU може спричинити нестабільну напругу, що може призвести до появи мерехтіння екрану
• Несумісні драйвери від виробників GPU для плавного перемикання між графікою