Verlangsamt integrierte Grafik die CPU?

Verlangsamt integrierte Grafik die CPU?

Ich dachte immer, dass die CPU zwei Aufgaben erfüllt, sodass die CPU schneller ist, wenn man die integrierte Grafik deaktiviert (weil sie weniger Arbeit hat). Da ich aber weiß, dass sich die Grafikberechnung sehr von normalen CPU-Operationen unterscheidet, bin ich mir da nicht mehr so ​​sicher.

Die normale CPU verwendet den 64-Bit-Befehlssatz (auf einem 64-Bit-System). Bei der Grafikberechnung geht es um Matrizen, 3D usw.

Wenn Sie also eine CPU mit integrierter Grafik haben:

  • Ist es so, als ob ein Prozessor zwei Aufgaben ausführt, oder sind es zwei Prozessoren auf einem Chip (die jeweils ihre Aufgabe gleichzeitig ausführen)?
  • Wird die CPU schneller, wenn Sie die integrierte Grafik deaktivieren und eine dedizierte Grafikkarte verwenden?

Antwort1

Die integrierte Grafik ist ein von der CPU getrennter Chip, befindet sich aber im selben Paket.

Daher „nutzt“ die GPU keine CPU-Zeit zum Arbeiten.

Das bedeutet nicht, dass die integrierte GPUnichtverlangsamen die CPU jedoch etwas. Die integrierte GPU verwendet denselben Speicher wie Ihre CPU, daher können grafische Aufgaben Bandbreite von der CPU beanspruchen und zu einem gewissen Grad an Konflikten führen.

Angesichts der enormen Bandbreite des modernen Speichers beträgt die Einbuße bei Aufgaben wie Desktop-Komposition und „normalen“ Programmen nur einige Prozent der Speicherbandbreite. So gering, dass Sie es mit ziemlicher Sicherheit nicht bemerken werden. Der Windows-Desktop-Compositor ist recht effizient und aktualisiert sich nur, wenn sich die Grafik geändert hat, sodass die GPU nur noch eine geringere Bandbreite benötigt, um den Bildschirm auf Ihrem Monitor anzuzeigen.

Beim Spielen, bei 3D-Modellierung und anderen grafisch anspruchsvollen Anwendungen kann die GPU viel mehr Bandbreite nutzen, um Texturen, Shader-Programme, Geometrie usw. über mehrere Durchläufe hinweg zu verarbeiten. Das würde viel mehr Bandbreite verbrauchen und Sie werden einen Punkt erreichen, an dem Ihre CPU und GPU um die Bandbreite kämpfen, um die ganze Arbeit zu erledigen, Grafiken anzuzeigen und alle anderen Systemaufgaben zu bewältigen. Das wäre der Punkt, an dem Sie definitiv auf dedizierte Grafikkarten umsteigen sollten. Einfache Spiele könnten jedoch in Ordnung sein.

Durch Deaktivieren der integrierten Grafik und Verwenden einer dedizierten Karte werden Probleme mit dem Systemspeicher vermieden.

Antwort2

Großauflösende Displaysverbunden mit integriert mitintegrierte GPUsSaftLeistungständig.

Hier ist, wie.

Jede GPU sendet ständig Frames an den angeschlossenen Monitor. Das Bild wird im GPU-Framebuffer gespeichert und immer wieder mit der Bildwiederholrate des Monitors gesendet.

Bei integrierten GPUs liegt der Framebuffer im Arbeitsspeicher. Der Buffer selbst nimmt dort keinen großen Platz ein (32MB bei UHD-Display). Allerdings wird er 60 mal pro Sekunde an den Monitor gesendet.

32 [MB/frame] * [60 frames/s] = 2 [GB/s]

Ist das viel? Wie wirkt sich ein UHD-Monitor mit iGPU und einigem mehr auf die Systemleistung aus?

Ein Mittelklasse-Laptop der 9. Generation verfügt möglicherweise über ein einzelnes DDR4-3600-RAM-Modul mit einer Gesamtbandbreite von 25,6 GB/s.

Daher können 2 GB/s + einige Overheads leicht 10 % der Systemleistung ausmachen. Dies wirkt sich zwar nicht auf alle, aber auf einige Anwendungsfälle aus, kann aber leicht zu einem Systemengpass führen.

Stellen Sie sich 2 UHD-Monitore vor und Sie erhalten 20 %. Wenn Sie ein ständig aktualisiertes Browserfenster oder einen Zoom-Anruf hinzufügen, sind es über 40 %. Es ist teuer, beides gleichzeitig zu tun. Und es ist nicht so einfach, diese Prozentsätze zu addieren, da die RAM-Latenz in gewisser Weise der von mechanischen Festplatten ähnelt (auf die Sie besser nicht mehrere Dateien gleichzeitig kopieren sollten).

Solche Auswirkungen sind auf einem ziemlich modernen Intel-Laptop der 9. Generation mit integrierter GPU und einzelnem RAM-Modul zu beobachten – die vom Benutzer wahrgenommene Reaktionsfähigkeit wird drastisch verringert. Das Trennen eines 4K-Monitors oder die Verringerung der Auflösung kann das Problem erheblich verschärfen.

Desktops mit einer Auflösung von 1080p hätten wesentlich geringere Auswirkungen. Beachten Sie auch, dass das Vorhandensein von 2 RAM-Modulen das Problem erheblich verringert (da sich dadurch die gesamte RAM-Bandbreite verdoppelt) und Systeme der neuesten Generation von vornherein über RAM-Module mit einer viel höheren Bandbreite verfügen.

Wikipedia folgenhttps://en.wikipedia.org/wiki/Intel_Graphics_Technologyeinige Intel Iris iGPUs hatten eingebetteten RAM (eDRAM). Dies wurde in der 10. Generation abgeschafft.

Update: Neuere Ryzen 5xxx-Prozessoren und spätere Prozessoren haben VRAM auf dem Chip, was das Problem mildert.

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