O que são gráficos integrados?

Gráficos integrados referem-se a uma GPU (Unidade de processamento gráfico) que está embutido no mesmo pacote que a CPU (Unidade central de processamento.) Nos círculos de computadores entusiastas, os gráficos integrados são frequentemente ridicularizados, mas essa abordagem ao design de GPU tem muitas vantagens importantes.

Gráficos precisam de {hardware} especializado

A computação gráfica moderna, com vídeo de alta definição e renderização 3-d detalhada em videogames e aplicativos profissionais, é um trabalho exigente. Embora uma CPU possa criar (“renderizar”) gráficos, ela não possui o tipo certo de arquitetura para fazê-lo de forma rápida e eficiente.

É por isso que temos GPUs, que são construídas desde o início para serem ótimas no tipo de matemática que você precisa para calcular os valores corretos de milhões de pixels dezenas ou centenas de vezes a cada segundo. Todo dispositivo de computação, de PCs a smartphones, possui uma GPU.

Os únicos computadores que não possuem GPUs geralmente são “sem cabeça” que são operados remotamente e funcionam apenas para CPUs. No entanto, até isso está mudando, já que as GPUs agora estão sendo usadas para fazer outras coisas além dos gráficos, mas isso é uma história para outro dia! Qualquer computador que produza um track hoje quase certamente tem uma GPU especializada dentro dele.

Gráficos integrados vs. dedicados

Quando você compra um pc ou computador de mesa, a folha de especificações geralmente diz que o computador vem com gráficos “integrados” ou “dedicados”. Há uma grande diferença entre essas duas abordagens para incluir uma GPU em um computador.

Uma GPU dedicada significa que a GPU tem seu próprio pacote de processador independente. Tem seu próprio separado solução de refrigeração. As GPUs dedicadas também têm seu próprio {hardware} e memória de gerenciamento de energia. Uma GPU dedicada é como seu próprio computador independente!

Em um computador desktop, as GPUs dedicadas vêm em sua própria placa de circuito, geralmente conhecida como placa gráfica. O cartão se encaixa na placa-mãe do computador e geralmente precisa de mais energia do que pode ser fornecida pelo slot do cartão. Portanto, ele também pode ter suas próprias conexões de energia dedicadas da fonte de alimentação do computador.

Gráficos dedicados em laptops às vezes vêm como um pacote removível, como o (agora descontinuado) Módulos de GPU para pc MXM. Mais comumente, eles são soldados diretamente à placa-mãe, mas ainda são dedicados como componentes separados da CPU. Com seu próprio resfriamento, memória e energia.

Uma GPU integrada, por outro lado, precisa compartilhar tudo com a CPU. É por isso que muitas vezes é chamado de GPU integrada. Ele fica no mesmo pacote de processador, é resfriado pelo mesmo dissipador de calor e dissipador de calor e compartilha a mesma memória do sistema que a CPU. O placa-mãe fornece o {hardware} de saída de exibição que permite conectar um track, mas todos os “cérebros” da GPU estão dentro do pacote da CPU.

As vantagens dos gráficos integrados

Com exceção das CPUs de ponta, praticamente todas as CPUs de computador hoje têm uma GPU integrada. Provavelmente é justo dizer que o modelo de GPU integrado é o tipo de GPU mais comum na natureza. Existem algumas boas razões pelas quais é tão in style, mas, como sempre, há uma lista relativamente curta de importantes.

O primeiro é o custo. Não adiciona muito custo a uma CPU para também gravar uma GPU em seu espaço de silício. Incluir uma GPU em cada GPU reduz os custos em outras partes do sistema muito mais do que aumenta o custo da própria GPU. Portanto, os sistemas que usam GPU integrada são significativamente mais baratos do que aqueles com uma solução dedicada.

A segunda razão fundamental é a complexidade. Isso é especialmente relevante para computadores portáteis, onde cada milímetro cúbico de quantity importa. Ao integrar a GPU no pacote da CPU, os laptops podem ser drasticamente menores, já que você não precisa de todo o {hardware} de suporte additional para resfriar, alimentar e conectar um pacote de chip totalmente separado.

O terceiro pilar do design de GPU integrado é a eficiência de energia. É muito mais fácil gerenciar o consumo de energia de um único chip integrado do que equilibrar as necessidades de dois chips separados. Como a GPU e a CPU estão totalmente integradas, elas podem garantir que se encaixem perfeitamente no TDP (Thermal Design Energy) do pacote da CPU.

Notebooks com GPUs dedicadas geralmente também possuem GPUs integradas, o sistema operacional alternar dinamicamente entre os dois, dependendo do aplicativo que você está usando. Então você não está consumindo energia da bateria usando uma GPU de alto desempenho ao fazer planilhas.

As desvantagens dos gráficos integrados

Se gráficos integrados são uma boa ideia, por que usamos gráficos dedicados? A resposta curta é que as placas dedicadas têm muito mais potencial de desempenho.

Uma GPU dedicada pode ser fisicamente maior, tem um orçamento de energia muito maior e pode atingir temperaturas mais altas com segurança em operação. Ele também tem acesso a memória especializada de alto desempenho projetada especificamente para as necessidades de aplicativos gráficos.

Por muito pace, as GPUs integradas foram sinônimo de baixo desempenho, apenas boas o suficiente para serem usadas em tarefas básicas de produtividade e multimídia limitada. Jogos? Totalmente fora de questão!

Isso não é mais verdade em 2022, já que a tecnologia GPU melhorou o desempenho gráfico integrado ao ponto em que a maioria dos usuários, incluindo jogadores casuais, realmente não precisa de GPUs dedicadas. No entanto, ainda é verdade que as GPUs dedicadas hoje são muito mais rápidas que as integradas.

Dispositivos Gráficos Integrados e Device-On-a-Chip

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Outro tipo de GPU integrada é encontrado em SoCs ou dispositivos Device-on-a-Chip. Os SoCs não apenas integram a CPU e a GPU no mesmo pacote, mas também integram a memória do sistema e, muitas vezes, até o armazenamento!

Como os SoCs são projetados com metas específicas de desempenho general em mente, as GPUs neles podem ser bastante robustas. O SoC Apple M1por exemplo, tem mais poder gráfico que um Ps 4, enquanto o CPU ainda consegue competir com CPUs de laptops de última geração.

Consoles modernos como o PlayStation 5 e Xbox Collection X integram CPUs e GPUs de alto desempenho no mesmo pacote, mas eles são projetados para dissipar a enorme quantidade de calor que isso causa desde o início.

Qual design de GPU é very best para você?

Se o desempenho é a coisa mais importante para você quando se trata de gráficos, não há dúvida de que você deve comprar um computador desktop com gráficos dedicados. Se a duração da bateria, custo, calor e ruído são mais importantes para você, uma solução integrada é provavelmente o que você precisa.

Os usuários de desktop têm a opção de adicionar uma GPU dedicada ao sistema posteriormente, supondo que sua placa-mãe tenha o slot correto e sua fonte de alimentação e chassi estejam prontos. Assim, você pode experimentar a GPU integrada em sua CPU para ver se ela é boa o suficiente para suas necessidades.

Por fim, o mais importante é que você faça uma pesquisa sobre os recursos de desempenho da GPU integrada que sua CPU potencial possui. Você pode se surpreender com a quantidade de energia contida nesse pequeno processador.