Может ли процессор заменить видеокарту
Обновлено: 02.07.2024
Интегрированная в центральный процессор графика в последнее время сильно продвинулась в своей производительности, но сможет ли она в будущем заменить дискретные (внешние) видеокарты? В этой статье я попробую дать ответ на этот вопрос.
Современные графические ядра, интегрированные в процессор, позволяют решать значительно больше задач, чем это было 5-6 лет назад. Этот факт подтверждает появление таких устройств, как моноблоки и различные мини-компьютеры.
Моноблок
Мини-ПК
Между дискретными и интегрированными графическими процессорами нет разницы в точности цветопередачи и скорости работы в 2D режиме. Рабочие характеристики встроенных графических решений, позволяют с комфортом использовать дисплеи с большими диагоналями.
Естественное отставание встроенной графики происходит в режиме 3D (игры, различные программы для работы с графикой), так как его использование требует значительно большей вычислительной мощности.
Немного практических знаний
Для примера, возьмем высокопроизводительные графические процессоры предыдущего поколения GP102, используемые в видеокартах GTX 1080Ti и Titan Xp. Площадь их кристаллов составляет 471 мм² и включает в себя 12 млрд. транзисторов. Для сравнения, современные четырех ядерные процессоры имеют в 2,5 раза меньше, а из них 60% транзисторов составляют кэш-память L3 и компоненты интегрированного графического процессора или IGP (Integrated Graphics Processor).
- Высвобождение столь дефицитного места в офисах, где часто сотрудники сидят попа к попе
- Экономия электроэнергии
- Снижение количества играющих сотрудников в «свободное от работы время».
Минус такого подхода, это более сложная ремонтопригодность таких систем.
В практических целях и за пределами приложений для высокопроизводительных игровых и 3D-рабочих станций, системы со встроенным видео могут удовлетворить большинство пользователей без необходимости установки отдельной видеокарты.
Таким образом, полная интеграция выделенного графического процессора в IGP процессора технически не рентабельна. Зачем изготавливать кристалл для центрального процессора в 3-4 раза больше, чем это делается сегодня, чтобы интегрировать возможности, которые не будут использоваться подавляющим большинством пользователей.
Так же остро встает проблема охлаждения. Например, ноутбуки с такими процессорами не смогут эффективно охлаждаться, даже если эти дополнительные транзисторы IGP не будут задействованы.
Что касается фактической замены внешних видеокарт
Всегда найдутся те, кто хочет получить более высокую графическую производительность, чем любое одночиповое решение. Я имею в виду, что если имеется один чип, который сможет с хорошей скоростью обрабатывать 8K 3D-анимацию со скоростью 144 кадра в секунду, всегда найдется кто-то, кто захочет получить в два или три раза большие результаты.
Другая проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в том, что размер транзисторов начинает приближаться к размеру атомов. Атомный радиус кремния составляет 0,111 нм, что означает, что атомный диаметр составляет 0,222 нм. С 10 нм литографией наши электронные компоненты имеют всего 45 атомов кремния.
Это не оставляет разработчикам ни малейшей возможности совершить ошибку в чипе, который может содержать от четырех до семи миллиардов транзисторов. А уже вовсю делаются чипы в 7 нм.
Например, GT1030 имеет около 3,3 миллиардов транзисторов и он в два раза быстрее даже в сочетании с гораздо более медленным процессором, чем интегрированная графика Intel Kaby Lake 630.
Если базовый процессор за 4000 рублей и базовый внешний графический процессор за 7000 рублей работающие вместе, могут в два раза превзойти по скорости в 3D приложениях процессор со встроенным видео за 16000 рублей, то какой в нем смысл?
Выводы или чего ждать в будущем
По мере уменьшения технологии изготовления чипов, соразмерно будет повышаться и эффективность iGPU. Но так же и дискретные графические процессоры тоже будут становиться все более мощными.
Возможно, через несколько лет интегрированная в ваш процессор графика будет такой же мощной, как ваша современная внешняя видеокарта, но в тоже время дискретный графический процессор будущего, будет в разы быстрее встроенного решения.
Пока рационального и экономически выгодного решения вопроса о полной замене внешних видеокарт какими-то встроенными решениями, я не вижу. Жду вашего мнения по данному вопросу. Спасибо всем, кто дочитал статью.
Не так давно на сайте был материал в котором мы смотрели на то как процессор сам ядрами отрисовывает игры. При этом процессор потреблял огромное количество энергии, выдавая почти ничего. В тоже время даже встроенная графика в этот процессор потребляя полтора десятка ватт смогла бы выдать производительности раз в пять больше.
Поэтому предлагаю разобраться в чём причина наличия обоих вычислителей в компьютере и ещё ещё рассмотрим историю одного проекта intel, который как раз был направлен на сочетание всех положительных сторон этих вычислителей и уменьшении отрицательных.
С устройством ядер процессора я уже вас знакомил в некоторых прошлых материалах, есть статья и про архитектуру современных Intel процессоров и про AMD, но основные моменты напомню ещё раз.
Нажмите для увеличения
То есть возникла матрёшка имеющая внешнюю оболочку, внутри которой уже настоящее ядро.
Но все внешние общения процессора производятся так, как буд-то внутренней части нет. И это создаёт немало сложностей из-за которых внутренние адресации процессора не совпадают с внешними, возникает и ещё куча проблем связанных с тем, что внутри ядра происходит очень сильное переопределение порядка как выполнения самих операций изначальных, так и частей уже разбитых на микрооперации внутренних решаемых ядром задач. Но на выходе процессор должен собрать всю очередь обратно так как буд-то ничего не перемешивалось.
И все эти сложности направлены на то чтобы обеспечить индивидуальный подход к каждой задачи и получить максимальную производительность.
Расширение поддерживаемых инструкций
В видеокартах же всё происходит совсем иначе.
Из этого сразу можно сделать вывод, что заменить процессор для привычных нам сред работы видеокарты не могут просто в силу архитектурных ограничений, они просто не могут работать с тем разнообразием задач и команд без предварительной трансляции их в понятный для видеокарт вид.
Ну и собственно процесс работы с видеокартами вообще бывает разный. И как раз чтобы работа с видеокартами была максимально без посредников существуют API на которых работают игры и прочие средства для разработчиков, которые позволяют работать с аппаратными ресурсами видеокарт непосредственно для какого-то прикладного софта.
Но это только половина дела. Особенность задач для видеокарт заключается в том, что им надо повторить одни и те же действия для кучи данных. То есть задача совершенно иная, в отличие от центрального процессора, который должен максимально оперативно подстраиваться под разные задачи.
Соответственно и архитектурные особенности видеокарт были созданы так, чтобы именно такие задачи и решать.
И то, количество задач, которое центральному процессору потребовалось бы распределять на доступные ему вычислительные средства на несколько тактов работы, в видеокартах планировщики делают за один такт. То есть передают команды целой армии исполнителей, которые тоже максимально упрощены под узкий круг решаемых задач.
Вычислительный потенциал карт не даёт покоя никому, ни игроделам, ни другим программистам работающим над каким-то прикладным софтом. Поэтому всё более сложные работы начинают передавать для вычислений видеокартами. Естественно это отражается и в эволюции API и SDK для работы с ресурсами видеокарт, но так же это требует и модернизации самой концепции видеокарт.
И карты от AMD и от Nvidia, с горем пополам, если сравнивать с центральными процессорами, уже могут выдавать разные задачи на разные блоки видеокарты, а не так чтобы у всех одно и тоже, а если нужно что-то другое, то надо ждать следующих тактов.
То есть видеокарты идут в сторону усложнения, что, скорее всего лишит их по меньшей мере энергоэффективности. Будет падать и удельная площадь кристалла занятого ядрами (на схеме выше вы можете увидеть, что на Тюринге уже стоит планировщик на каждые 16 ядер, а не 32, как было ранее), то есть будет больше транзисторного бюджета уходить на обвязку ядер и оставаться меньше места для того чтобы разместить больше ядер.
Центральный процессор может адаптироваться к постоянно меняющимся задачам, имеет много удельного кеша на ядро, и может выполнять более широкий спектр инструкций, но имеет очень большую обвязку для ядер, так что много ядер делать дорого, и из-за костылей имеет низкую энергоэффективность, которая также ограничивает возможности процессоров.
Но и тот и другой тип вычислителей сейчас идут друг к другу на встречу. Центральные процессоры уже могут в одну 512 битную инструкцию запихивать больше десятка операций, выполняя их максимально приближенно к единому блоку, видеокарты, в свою очередь, учатся выполнять одновременно разнородные задачи без значительных простоев потоковых процессоров.
Можно предположить, что должно появиться такое решение, которое будет гибридом этих двух вариантов. То есть будет гибким при выполнении разнородных задач, но при этом иметь много потоков и хорошо справляться с управлением этими потоками.
Intel с середины 00-х до середины 10-х годов уже почти выпустили новый для себя и вообще для всего мира продукт Larrabee.
Это не должно было заменить центральный процессор, но и не должно было стать и просто видеокартой. Суть в том что Intel хотели объединить порядка 50 слабых процессоров, в единый вычислительный кластер.
Оно должно было сохранить x86 совместимую архитектуру, собственные планировщики и много кеша, но при этом ядра не умели бы переупорядочивать выполнение микроопераций и просто должны были рассчитывать на большой кеш для уменьшения простоев в работе. Но зато они бы были намного меньше по площади.
В конечном итоге данный проект как нечто напоминающее видеокарту не появились, часть всяких лишних для вычислителя возможностей было вырезано и всё это превратилось в процессоры Xeon Phi, а появившиеся впервые предпосылки к 512 битным инструкциям, которые могут вместить в себя до 16 операций с плавающей точкой уже дошли и до обычной архитектуры intel Тигер лейк.
Но скорее всего соединяя процессор и видекоарту вместе, достоинства обоих методов видно будет не так хорошо, как суммирующиеся недостатки обоих методов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Недавно посмотрел тесты одного процессора со встроенной графикой и был крайне удивлён показателями, трипл -"А" проекты играбельны.
Приветствую вас, господа. Биткоин, вроде бы, падает, но цены на видеокарты как стояли, так и стоят мёртвым грузом. Ну, что ж поделать, рассмотрим варианты со встроенной графикой.
Напоминаю, что у меня есть Youtube-канал и там регулярно выходят ролики с обзорами на комплектующие, сборки, а вскоре также появятся гайды по программам и много чего интересного, недавно выпустил обзор на корпус от Aerocool, он достаточно интересный, необычный, ролик прикреплю в конце статьи, переходи.
Ryzen 5 3400G.
- Ядер: 4;
- Потоков: 8;
- Тактовая частота: 3.7/4.2 Ghz;
- TDP: 65W;
- Частота встроенное графики Vega 11: 2933 МГц.
На данный момент, это лучший процессор для сборки ПК без видеокарты. Ryzen 5 3400G имеет 4 ядра и 8 потоков, неплохую тактовую частоту и возможность разгона, также имеет самое производительное видеоядро Vega 11.
Общий подъём цен практически не коснулся данного процессора, его цена варьируется от 10 до 12 тысяч рублей, что является отличным решением в соотношении цена/производительность.
Asus Prime B450.
На материнской плате я рекомендую не экономить, тем более мы берем недорогой B450 чипсет, который совмещает в себе широкий функционал. Если ваша сборка имеет нормальный средний бюджет и сильно ужиматься не приходится, то я рекомендую выбирать материнские платы именно от ASUS, по качеству они в основном всегда лучше других.
В этой плате есть весь необходимый функционал, если интересно, можете ознакомиться с характеристиками, кликнув по виджету.
GoodRAM Iridium 16 gb (8gbX2) 3200 Mhz.
Обращаю ваше внимание на то, что встроенная графика очень требовательна к оперативной памяти, к её количеству и частоте, исходя из этого, на оперативной памяти экономить ни в коем случае нельзя, иначе мы рискуем потерять львиную долю производительности.
Из недорогих могу порекомендовать GoodRam, так как конкретно у этих есть какие-никакие радиаторы охлаждения, кстати, в моём собственном ПК стоят именно такие.
Да и на вид они достаточно симпатичные.
По блоку питания - на ваше усмотрение, что выгоднее, то и берите, в моём компьютере стоит Aero Bronze на 650W, но вы также можете присмотреться к Cougar или Zalman WattBit.
По накопителям.
По накопителям - также на ваше усмотрение, у меня стоит вот такой набор, жёсткий диск взят со старого ноутбука, а WD Green - это просто самый беспроблемный SSD.
Корпус - какой больше понравится, но рекомендую задуматься о продуваемости. Из недорогих - Aerocool Glider, 2 винта на вдув имеются, в целом, всего хватает.
Про очередной бум криптовалют знают уже, наверное, все. Более того, многие, кто в последние несколько месяцев пытался собрать себе новый компьютер, сталкивались с тем, что в продаже практически нет хоть сколько-нибудь быстрых видеокарт, а те немногие продающиеся решения имеют нередко двукратную наценку. Собственно, в этом нет ничего удивительно — существенно поднявшиеся курсы криптовалют сделали майнинг снова сверхприбыльным, так что большое количество игровых видеокарт сейчас трудятся в «шахтах».
Конечно, видеокарты и близко не являются продуктами первой необходимости, и самый лучший выход — это ждать конца дефицита. Хотя, увы, даже по самым оптимистичным прогнозам мы вновь увидим их на полках магазинов лишь к осени. Однако проблема еще и в том, что уже со следующего месяца техника в России станет дорожать: об этом сообщает информационное агентство ТАСС, ссылаясь на дистрибьюторов, ретейлеров и рыночных экспертов. Подорожание достигнет 10-20% и связано оно с тем, что на прилавках появятся партии гаджетов, которые были закуплены за рубежом по новым, более высоким, ценам.
Поэтому выглядит разумным собрать сейчас мощный ПК с прицелом на будущее, и в дальнейшем установить в него мощную видеокарту — да, скорее всего рекомендованных цен на них мы не увидим, но хотя бы наценка не будет двукратной. При этом, так как ждать придется минимум полгода, хочется, чтобы компьютер не только серфинг в интернете и видео с YouTube тянул, но и при этом мог худо-бедно запускать более-менее современные игры и прочие графические приложения.
Иными словами, нужен быстрый процессор с мощной интегрированной графикой. И тут, увы, решения от Intel совсем не подходят — только APU от AMD. Собственно, так исторически сложилась: у старейшего производителя x86-процессоров интегрированная видеокарта в десктопных CPU нужна больше для галочки: с офисной работой она справится, да и если откажет дискретная графика вы всегда сможете запустить систему. Под сколько-нибудь серьезные задачи линейка HD Graphics никогда не рассчитывалась, поэтому от процессоров Intel мы в сегодняшнем материале откажемся.
Дефицит CPU от AMD близок к завершению, однако грядет следующее подорожание.
А вот у AMD традиционно были и есть мощные APU, которые могут похвастаться и быстрыми процессорными ядрами, и неплохой интегрированной графикой, которая выступает на уровне базовых дискретных GPU. Причем, что важно, такая графика по сути является очень сильно урезанной по количеству вычислительных блоков дискретной видеокартой, поэтому работает она с теми же драйверами и имеет минимум проблем с совместимостью, в отличие от пока полностью интегрированных видеокарт Intel.
Так что рассматривать сегодня мы будем именно APU Ryzen. Да, из-за дефицита кремниевых кристаллов у TSMC такие решения тоже подорожали, но все еще они стоят ощутимо дешевле, чем связка из процессора Intel и базовой видеокарты. Но перед началом самой подборки важное замечание:
Для быстрой работы интегрированной графики требуется быстрая оперативная память
Все дело в том, что iGPU не имеют собственной памяти — они используют под свои нужды часть ОЗУ. А она, в свою очередь, в разы и временами даже на порядок медленнее, чем видеопамять стандартов GDDR5 и GDDR6 во «взрослых» видеокартах. Поэтому чем быстрее ОЗУ — тем быстрее будет работать ваша интегрированная графика, причем рост может быть даже линейным.
Лучшим вариантом можно назвать покупку двух модулей по 8 ГБ, что даст достаточные в современных реалиях 16 ГБ памяти. Конечно, можно сэкономить и начать с 8 ГБ, но не стоит забывать, что iGPU может забрать из них 1-2 ГБ, так что под систему и софт останется совсем мало. И стоит избегать покупки, например, одного модуля на 16 ГБ — в одноканальном режиме пропускная способность памяти падает почти вдвое, что крайне печально отразится на производительности интегрированной графики. Что касается частоты памяти, то в каждом случае она индивидуальна и будет обговариваться отдельно.
Быстрая ОЗУ даже в тяжелых бенчмарках позволяет отыграть 10-15% производительности.
AMD Ryzen 3 2200G — базовый уровень
Если откинуть совсем простые 2-ядерные Athlon, которые подходят максимум для офисной работы, базовым уровнем можно назвать Ryzen 3 2200G. 4 ядра с 4 потоками, частота около 3.5 ГГц, самая первая 14-нм архитектура Zen и, что нам интересно, интегрированная графика Vega 8. Последняя вместе с быстрой памятью всего на 10-15% медленнее базовой дискретной Nvidia GeForce GT 1030, которая сейчас стоит нередко по 6-7 тысяч рублей, что сравнимо с вышеуказанным Ryzen.
В итоге на этом процессоре можно будет без проблем поиграть в такие киберспортивные игры, как Dota 2 или CS:GO. «Танки» и «тундра» также пойдут без проблем, а если вас устраивают низкие настройки графики, то можно будет поиграть и в PUBG с Apex Legends. Что касается ААА-проектов, то на тот же Cyberpunk 2077 рассчитывать не стоит, разве что в 720p с пониженным масштабом рендеринга, однако предыдущий проект студии, известный Ведьмак 3, без проблем пойдет в FHD на низко-средних настройках графики, что как минимум позволит насладиться сюжетом.
Что касается частоты ОЗУ, то первое поколение Ryzen разгоном не радовало — оптимальным уровнем можно назвать модули на 3000-3200 МГц. А если вспомнить про апгрейд, то такой 4-ядерный CPU сможет вытянуть базовые игровые видеокарты уровня Nvidia GeForce GTX 1660, AMD Radeon RX 5500 XT или будущие RTX 3050 и RTX 3050 Ti. Таких видеокарт вполне хватит для комфортной игры в FHD на средне-высоких настройках графики в большинство современных проектов.
Но, в общем и целом, нужно понимать, что 4 ядра и 4 потока — это самый минимум для игр и вообще комфортной работы на данный момент. Такой CPU еще будет тянуть новинки, пока их будут оптимизировать под PlayStation 4 и Xbox One, но после завершения их поддержки Ryzen 3 2200G окончательно перейдет в разряд офисных CPU. Поэтому, если вы хотите лучший запас на будущее, то стоит присмотреться к решениям ниже.
AMD Ryzen 5 3350G/3400G — 8 потоков меняют дело
Эти процессоры уже бодрее: архитектура новее, 12-нм Zen+, ядер хоть и 4, но потоков уже 8, да и частота доросла до 4 ГГц. Основное отличие между ними в видеокарте: у младшего представителя это Vega 10, у старшего — Vega 11, где цифры говорят о количестве вычислительных блоков. Иными словами, разница между ними всего около 5-7% графической производительности при сравнимой разнице в цене, так что рассматривать их будет вместе.
Даже со «стоковой» памятью DDR4-2400 интегрированная Vega 11 находится на уровне Nvidia GT 1030.
Также можно найти представителей линейки PRO, которые стоят еще дешевле. Эти CPU отличаются от обычных отсутствием разгона на большинстве плат и различными функциями безопасности. С учетом того, что процессоры Ryzen и так плохо гонятся, то невелика потеря. В любом случае, представители Ryzen 5 3xxxG обойдутся вам в среднем в 12 тысяч рублей.
При этом аналогичный по производительности Core i3-10100F стоит около 8 тысяч — разница ощутима. Но нужно понимать, что Vega 10 и 11 с хорошей ОЗУ на 10-15% быстрее дискретной Nvidia GT 1030, которая одна стоит 6-7 тысяч рублей, так APU от AMD все равно оказывается выгоднее связки Intel+Nvidia. К слову, под хорошей ОЗУ можно считать модули с частотой 3200-3400 МГц — закономерный рост при переходе от Zen на Zen+.
Но, в общем и целом, не стоит ожидать от этих Vega каких-то чудес: да, производительность в играх будет до 20-25% быстрее, чем в случае с Ryzen 3 2200G, но все еще этого мало, чтобы комфортно поиграть в хиты 2020-21 годов. Пожалуй, такой прирост производительности позволит или насладиться большим FPS, или поднять настройки в киберспортивных или старых играх, не более того.
И все еще 4 ядра и 8 потоков достаточно компромиссны, особенно если вы в будущем нацелены на ультра-настройки графики со стабильным и комфортным FPS в районе 60, или же захочется всерьез поиграть с трассировкой лучей (которая дополнительно нагружает в том числе и CPU). Поэтому идем дальше:
AMD Ryzen 5 PRO 4650G — все серьезно, 6 ядер
Достаточно редкий процессор, ибо это OEM-сегмент (то есть предназначен для продажи в готовых ПК), к тому же из-за бума майнинга он стал интересен в том числе из-за своего неплохого iGPU и возможности апгрейда в будущем. Посудите сами: 6 ядер и 12 потоков на частоте чуть выше 4 ГГц, не самая старая 7-нм архитектура Zen 2 — по сути это клон популярного Ryzen 5 3600, только вместе с интегрированной графикой Vega 7.
Ryzen 5 PRO 4650G хорош и с интегрированной графикой, а с дискретной и вовсе способен выдавать под 100 FPS в ААА-играх.
Разница в цене между ними достигает 3-4 тысяч рублей: за APU придется отдать около 17-18 тысяч, что все еще дешевле, чем Ryzen 5 3600 + GT 1030. При этом нужно понимать, что Vega 7 здесь новая, она работает на частоте в 1900 МГц, из-за чего догоняет Vega 10 на 1300 МГц из Ryzen 3 3350G выше. Особенно с ОЗУ на частоте 3600 МГц — оптимальное значение для процессоров на архитектуре Zen 2.
В итоге чудес от Vega 7 ждать не стоит: да, она обходит Nvidia GT 1030 на 10-15%, что позволяет абсолютно комфортно играть в киберспортивные игры и хиты прошлых лет. Но последний Assassin's Creed Valhalla или Cyberpunk 2077 ставят ее на колени — нередко нет даже 30 fps в 720p.
Впрочем, опять же нужно помнить, что такой процессор берется для задела на будущее: он без проблем справится даже с Nvidia RTX 3070 или AMD RX 6800, позволив полностью насладиться трассировкой лучей и нередко выводить под 100 кадров в секунду. Такое решение уже язык не поворачивается назвать компромиссным, однако все еще есть куда расти дальше:
Это — вершина APU на данный момент: 8 ядер и 16 потоков, частота свыше 4 ГГц и та же архитектура Zen 2. В общем и целом, это копия Ryzen 7 3700X — того самого, который в слегка урезанной по частоте версии нашел свое пристанище в консолях PS5 и Xbox Series X — но уже с интегрированной графикой Vega 8, которая работает на частоте аж в 2100 МГц.
Ощутимо мощнее Ryzen 7 PRO 4750G только его 12- и 16-ядерные собратья, но они играют в совершенно другой лиге.
Стоит такой зверь немало — порядка 24-25 тысяч рублей, что на 3-4 тысячи дороже Ryzen 7 3700X. Однако, как уже не раз я писал выше, GT 1030 обойдется вам дороже суммы переплаты, к тому же здешняя Vega 8 оказывается быстрее ее временами на 20-25%. Да, этого все еще маловато для современных тяжелых игр — ну разве что вы согласитесь поиграть в 720р — но для киберспортивных или более старых хитов это отличный GPU: к примеру, в The Witcher 3 можно будет поиграть в FHD на средних настройках графики. Ага, на iGPU можно будет насладиться хитом 2015 года — так сильно выросла производительность видеокарт.
Что касается возможностей по апгрейду, то они. да любые. Хотите RTX 3090? Без проблем. И AMD RX 6900 XT тоже подойдет. Такой процессор позволит вам наслаждаться играми на ультра-настройках графики с более чем сотней кадров в секунду — лишь бы видеокарта смогла столько выдать. Задумываться о его замене придется очень не скоро, ведь он, как уже было сказано выше, быстрее чем CPU в новых консолях, которых вышли буквально полгода назад и должны будут тянуть игры не менее 6-7 лет.
Итог — самое время записываться в «секту ждунов видеокарт»
Как видите, отсутствие видеокарты — не приговор: интегрированные решения развиваются семимильными шагами и вполне способны заменить базовую дискретную графику. Так что если вы хотите сейчас собрать ПК с заделом на будущее — присмотритесь к APU Ryzen, они позволят вам получить как мощную процессорную часть, так и неплохой iGPU, который даст возможность скоротать время в хитах прошлых лет, пока цены на видеокарты не придут в норму.
Кароче такой инсайд. Вот у меня процессор со встроенной графикой. Я тут подумал, мне кажется что за этим будущее. если у меня простой варик Ryzen 3 то я представляю как как работает 5 и 9. Я думаю, что лет через 10 начнут вытеснять видеокарты и видео платы. во первых, производители стремятся к упрощению и компактности. типа, в будущем скорее всего гипер игровые компы перестанут быть гробами под 20 кг. будет реально маленькая коробка, которая способна выдавать 4к 60фпс. а не как приставки фул хд 30 фпс максимум. хотя, сейчас плойки повыходят и начнется нахуй. но. мне кажется тенденция роста цен на консоли в последнее время растет. взять например xBox X. или как он там. стоит кучу бабок. Игр нет. мультимедийность - ютуб максимум. фиг знает. есть ли вообще маза покупать видеокарты. просто думаю купить какую нибдуь rx 570. Но в то же время вспоминаю про процессоры Ryzen со встроенной графикой.
звучит как проплаченая реклама процессоров.
Что думаете по этому поводу? Солько еще проживут гробы по 20кг?
ТС, я полностью согласен, компы со встроенной графикой в 2040 году спокойно потянут игры 2020 года в 4к@60.fps,
Я скорее поверю в будущее стриминговых сервисов, чем в это.А я думаю, что в железе ты не разбираешься, и не фиг туда лезть
удет реально маленькая коробка, которая способна выдавать 4к 60фпс
маленькая коробочка уже давно способна выдавать 4к 60фпс, если речь о видео
Если что, изначально видеовыходом занимались процессоры. Но терять время на изменение картинки было расточительно. Поэтому начали делать выделенные специализированные платы - видеокарты.
В Ryzen 4 видеокарта просто на одной подложке вместе с процессором.
Никто не будет взад возвращать технологию. Задачи у универсальных процессоров и видеопроцессоров разные.
Вся проблема в теплоотводе и обвязке быстрой памяти и питании..
Новозможно все это подвести к процессору. Поэтому не парься и грей ноги об системный блок..
Уважаемый, это ваши фантазии вот к примеру АМД и процессоры и видеокарты делает. Ей просто не выгодно перестать их делать, в этом мире все держится не на том, что это эффективно и благоразумно или надёжно, а на том что это мать его выгодно или нет! Встроенный графон в процессор помогает заполучить нижний сегмент рынка, где людям не нужна видюха для тяжёлых приложений или работы. А если понадобится, то у него уже куплена продукция АМД и с большей вероятностью этот человек купить видюху АМД!
Они будут всегда, растет производительность, растут запросы.
Путешествие в нанометровый мир
Все мы знаем как выглядит процессор. Знаем что под крышкой которая передает тепло находится небольшой кремниевый кристалл, в нем и творится вся магия вычислений. Казалось бы, любоваться тут не на что – что может быть красивого в обычном кусочке полированного металла?
Но стоит снять с кристалла верхний слой пустого кремния, добавить капельку иммерсионного масла и чип начинает переливаться всеми цветами радуги, показывая свой богатый внутренний мир. Разумеется, эти цвета ложные — структуры внутри, давно уже имеют нанометровые размеры и на порядки меньше длины волны света.
Но в таком исполнении смотреть на миллиарды транзисторов гораздо интереснее. Сегодня я стану вашим проводником в богатый нанометровый мир. На связи МК, расслабьтесь и наслаждайтесь. Текстовая версия - под видео.
Красота из прошлого – Penitum II
Начнем нашу экскурсию вглубь старичка Pentium II родом из 97 года. Вторые пеньки производились по техпроцессу от 180 до 350 нм, а частоты достигали смешных по современным меркам 450 МГц.
Эти процессоры интересны тем, что среди них есть первые решения, производимые по технологии Flip Chip, то есть когда кристалл припаивается к подложке, а не соединяется с ней проводками.
При этом, что интересно, техпроцесс у них одинаковый, 250 нм, а увеличение площади произошло только из-за перехода на новую технологию. Да, на тот момент в новом способе производства не было смысла, но это позволило заложить фундамент для создания современных процессоров с тысячей контактов. Момент еще пока заметной глазу эволюции.
Core i9-9900K
На фото отчетливо видны 8 прямоугольников ядер, и большая область справа — это интегрированная графика, которая занимает почти треть всего кристалла — раньше про нее мало кто вспоминал, сейчас другое время. Разумеется, после таких варварских экспериментов процессор умер, но в данном случае красота определенно стоила жертв.
Варварское уничтожение AMD Threadripper
В 2017 году это были те же 14 нанометров, вернее назывались так же как у Интел, но по факту на тот момент синие нанометры были меньше. Почему так мы рассказали в выпуске про 2 нм IBM.
Как на самом деле выглядит процессор на примере Intel 4004
Глядя на красивые переливающиеся кристаллы многие, наверно, задаются вопросом — а как на самом деле выглядят процессоры внутри? Можем ли мы как-то это узнать? Разумеется — достаточно взять чип, техпроцесс которого больше длины волны видимого света, что позволяет разглядеть его внутренности в обычный световой микроскоп.
Пожалуй самый яркий пример — Intel 4004 — первый микропроцессор компании, 50 лет назад совершивший настоящую революцию в электронной промышленности. Его техпроцесс в 10 мкм на порядок больше длин волн видимого излучения, что делает его идеальным кандидатом для изучения. И, надо сказать, выглядит он не особо эффектно: оранжевые полоски — это медные дорожки, серые — различные кремниевые структуры. И да, это реальные процессорные цвета.
По оценке Intel, вычислительная мощность 10-летних процессоров Intel Core второго поколения с миллиардом транзисторов, не менее чем в 350 тыс. раз превосходит мощность первого процессора Intel. Невероятный прогресс за 40 лет. Сейчас мы такого уже не увидим.
Разглядываем отдельные транзисторы
Кстати о транзисторах, некоторые свежие процессоры имеют уже больше 40 миллиардов крошечных переключателей, которые увидеть в световой микроскоп невозможно. Но если очень хочется узнать, как на самом деле выглядит один транзистор, то можно обратиться к старым простым логическим микросхемам – например, советской 3320A, которая выпускалась в Зеленограде в 70х годах.
Этот золотой лабиринт не имеет ничего общего со словом техпроцесс ибо структуру микросхемы, которая представляет из себя пару логических элементов 4И-НЕ, можно рассмотреть буквально в школьный микроскоп.
И да, как видите по фото, никакой тут магии и сложной электроники нет — сам по себе транзистор устроен очень просто, что позволяет значительно их уменьшить и производить миллиардами штук.
Огромный кристалл AMD Fiji
Но что-то мы все о процессорах да о процессорах. Давайте посмотрим, как выглядят внутри видеочипы. Да, уничтожать дефицитные графические кристаллы сейчас выглядит кощунством, но спешу успокоить — фото были сделаны еще до дефицита. Итак, мы можем полюбоваться на большой 28 нм кристалл AMD Fiji, который работал в видеокартах Fury 2015 года выпуска и снабжался 4 ГБ памяти HBM.
Почти 9 млрд транзисторов. Прошло 6 лет, новыми эти карты уже не встретить, а на авито они стоят аж 25 000 рублей.
А вот еще фото другого GPU – на этот раз GP102, который ставился в топовую GTX 1080 Ti. Хорошо видны 6 кластеров GPC, что дает аж 3.5 тысячи потоковых процессоров. Мощь 12 млрд. транзисторов в 2017 году за 50 000 рублей.
Сенсор оптической мыши
Теперь, давайте уйдем в сторону. Вы никогда не задумывались, как выглядит сенсор оптической мыши? На самом деле достаточно занятно, ведь это объединение фотосенсора и чипа. Вы видите фотосенсор старенькой мышки с разрешением матрицы всего 22 на 22 пикселя (ST Microelectronics OS MLT 04), однако этого вполне хватает, чтобы улавливать изменения поверхности и тем самым определять сдвиг мыши. А с учетом того, что делать это нужно быстро, сам чип расположен в одном кристалле с фото матрицей.
У современных мышей разрешение матрицы выше и достигает сотни на сотню пикселей, что позволяет им быть точнее и быстрее. Но в целом сенсоры выглядят также. — например, на картинке можно полюбоваться на внутренности PixArt PMW 3310.
Смартфонный ARM-чип
Сходу тут сложно понять, где что. Но все же получилось определить, что в правом нижнем углу расположены два больших ядра M4, которые могут работать на частоте до 3 ГГц. Над ними 2 средних ядра Cortex A75 и 4 малых Cortex A55, которые ощутимо меньше и слабее. Слева внизу можно увидеть двухъядерный нейропроцессор, ну а выше от него расположен крупный GPU Mali с 12 ядрами.
Консольный чип Xbox One X
Что интересно, ARM-чипы очень напоминают APU из консолей. И это не случайно — последние также на одном кристалле имеют и процессорные ядра, и графику, и различные контроллеры. Так выглядит 16-нанометровый чип из Xbox One X.
В то время как AMD продолжает приносить в массы многокристальную структуру процессоров, Intel все еще выступает за один большой кристалл.
И в случае с высокопроизводительной линейкой гигантомания компании удивляет — так, в случае с Core i9-7980XE на одном кристалле размещено аж 18 ядер!
Российский чип Байкал
И под конец — а вы никогда не задумывались, как выглядят внутри российские процессоры? Много ли в них отличий от забугорных решений? На самом деле — нет, как показало вскрытие последнего Baikal — 2 миллиарда транзисторов на 28 нанометрах. Этот ARM-чип имеет два 4-ядерных кластера и графику Mali, а производится на заводах TSMC.
Так что внутренних отличий от других ARM-чипов, очевидно, немного, и структура действительно похожа на фото Exynos выше. К слову, на основе этого Байкала уже выпускаются и продаются простенькие, но отнюдь не дешевые ПК.
Как видите, процессоры прошли огромный путь от простых интегральных схем, внутренности которых можно разглядеть буквально под лупой, до высокотехнологических чипов, состоящих из миллиардов транзисторов. И уже долгие годы человек не является главным звеном в цепи производства полупроводниковых кристаллов — целой жизни не хватит, чтобы расположить в кусочке кремния размером с ноготь такие огромные количества миниатюрных переключателей.
Да, вы правильно поняли — компьютеры проектируют процессоры. Умные машины создают себе подобных. А может, лет через 10, компьютеры решат, что мы вообще лишние в этой схеме?
Мой Компьютер специально для Пикабу.
50 лет назад создан первый микропроцессор
Микропроцессор Intel 4004 в керамическом корпусе с серыми полосами (оригинальный тип корпуса)
15 ноября 1971 года фирма Intel выпустила свой первый коммерческий микропроцессор Intel 4004, ставший также первым микропроцессором в мире. Его разработка началась в 1969 году, когда японская компания Nippon Calculating Machine Corporation попросила Intel создать 12 чипов для калькулятора Busicom 141-PF.
Эта задача была поручена инженерам Федерико Фаггину, Теду Хоффу и Стэнли Мазору. Именно они придумали инновацию, которая стала настоящей гордостью компании: 16-пиновый микропроцессор из единого куска кремния с 2300 транзисторами MOS, работающий с частотой 740 кГц.
- По стечению обстоятельств первый микропроцессор получил обозначение, аналогичное дате сотворения мира по версии одного из основоположников библейской хронологии Джеймса Ашшера.
- Цикл инструкций: 10,8 микросекунд (в рекламном буклете Intel есть ошибка, указана скорость выполнения операций 108 кГц вместо 93 кГц, ошибку заметили лишь на 40-летие процессора в 2011 году).
- Intel 4004 является одной из самых популярных микросхем в плане коллекционирования. Наиболее высоко ценятся бело-золотые микросхемы Intel 4004 с видимыми серыми следами на белой части (оригинальный тип корпуса). Так, в 2004 году такая микросхема на интернет-аукционе eBay оценивалась примерно в 400 долларов. Немного менее ценными являются микросхемы без серых следов на корпусе, обычно их стоимость составляет порядка 200—300 долларов
Быстродействующие модули памяти для оптических компьютеров будущего
Эффект, благодаря которому возможна запись информации в кремниевом кольцевом микрорезонаторе с помощью импульсов света разной интенсивности, впервые описан учеными ЛЭТИ. Он открывает большие возможности по созданию быстродействующих модулей памяти для оптических компьютеров будущего.
Современные электронные вычислительные машины подходят к пределу своих возможностей по соотношению производительности к энергозатратам. Поэтому научные группы по всему миру разрабатывают логические интегральные схемы на альтернативных принципах, которые будут более компактными, энергоэффективными и быстродействующими. Один из видов таких схем — фотонная интегральная схема, в которой передача, хранение и обработка информации производится с помощью света.
Проект находится в русле многолетних работ, проводимых на кафедре физической электроники и технологии по исследованию новых физических эффектов в твердом теле, имеющих большие перспективы для создания устройств хранения и обработки информации. В частности, в 2020 году ЛЭТИ получил мегагрант Правительства Российской Федерации на проведение разработок в области резервуарных вычислений на принципах магноники.
Читайте также: