Přepínání GPU - GPU switching

Přepínání GPU je mechanismus používaný v počítačích s více grafickými řadiči. Tento mechanismus umožňuje uživateli buď maximalizovat grafický výkon, nebo prodloužit životnost baterie přepínáním mezi grafickými kartami. Většinou se používá u herních notebooků, které obvykle mají integrované grafické zařízení a a samostatná grafická karta.
Základní komponenty
Většina počítačů využívajících tuto funkci obsahuje integrované grafické procesory a vyhrazené grafické karty, které platí pro následující kategorie.
Integrovaná grafika
Také známý jako: Integrovaná grafika, sdílená grafická řešení, integrované grafické procesory (IGP) nebo architektura unifikované paměti (UMA). Tento druh grafických procesorů má obvykle mnohem méně procesorových jednotek a sdílí stejnou paměť s procesor.

Někdy jsou grafické procesory integrovány na základní desce. To je běžně známé jako: palubní grafika. Základní deska s integrovanými grafickými procesory nevyžaduje samostatnou grafickou kartu nebo procesor s grafickými procesory.
Vyhrazené grafické karty
Také známý jako: diskrétní grafické karty. Na rozdíl od integrované grafiky mají vyhrazené grafické karty mnohem více procesorových jednotek a mají své vlastní RAM s mnohem větší šířkou pásma paměti.
V některých případech lze speciální integrovaný grafický čip integrovat do základní desky Například B150-GP104. Bez ohledu na to, že je grafický čip integrovaný, stále se počítá jako vyhrazený systém grafických karet, protože grafický čip je integrován s vlastní pamětí.
Teorie

Většina Osobní počítače mít základní desku, která používá a Southbridge a Severní most struktura.
Ovládání Northbridge
The Severní most je jednou ze základních logik chipset který zpracovává komunikaci mezi procesor, GPU, RAM a Southbridge. Diskrétní grafická karta se obvykle instaluje do slotu pro grafickou kartu, jako je PCI-Express a integrovaná grafika je integrována do samotného CPU nebo příležitostně do Northbridge.[Citace je zapotřebí ] Northbridge je nejvíce zodpovědný za přepínání mezi GPU. Způsob, jakým to funguje, má obvykle následující proces (viz obrázek 1. vpravo):[1][2]
- Northbridge přijímá vstup od Southbridge přes interní sběrnice.
- Northbridge signalizuje do CPU přes přední sběrnici.
- CPU spustí aplikaci pro přiřazení úkolů (obvykle ovladač grafické karty), aby určilo, které jádro GPU použít.
- CPU předá příkaz do Northbridge.
- Northbridge předá příkaz do příslušného jádra GPU.
- Jádro GPU zpracuje příkaz a vrátí vykreslená data zpět do Northbridge.
- Northbridge odešle vykreslená data zpět do Southbridge.
Ovládání Southbridge
Southbridge je sada integrovaných obvodů, jako jsou Intel Hub I / O řadiče (ICH). Zpracovává všechny I / O funkce počítače, jako je příjem vstupu z klávesnice a výstup dat na obrazovku. Způsob, jakým to obvykle funguje, má obvykle dva kroky:[3]
- Vezměte vstup uživatele a předejte jej dolů k Northbridge.
- (Volitelné) Přijměte vykreslená data z Northbridge a odešlete je.
Důvod, proč může být druhý krok volitelný, spočívá v tom, že někdy se vykreslená data přenášejí přímo z diskrétní grafické karty, která je umístěna ve slotu pro grafickou kartu, takže není třeba odesílat data přes Southbridge.
Hlavní účel
Přepínání GPU se většinou používá k úspoře energie přepínáním mezi grafickými kartami. Dedikované grafické karty spotřebovávají mnohem více energie než integrovaná grafika, ale také poskytují vyšší 3D výkony, které jsou potřebné pro lepší herní a CAD zážitky. Následuje seznam TDP nejoblíbenější CPU s integrovanou grafikou a vyhrazenými grafickými kartami.
Modelka | Plošina | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Integrovaná grafika | Vyhrazené grafické karty | ||||||
Intel | TDP | Nvidia | TDP | AMD | TDP | ||
Model a frekvence CPU | Intel IGP Serie | ||||||
Intel Core i7-6700K @ 4,00 GHz | Grafika Intel HD 530 | 91 W. | GTX 1080 | 180 W. | Radeon R9 Fury | 275 W. | plocha počítače |
Intel Core i5-6600K @ 3,50 GHz | Grafika Intel HD 530 | 91 W. | GTX 970 | 145 W. | Radeon R9 Nano | 175 W. | |
Intel Core i7-4790K @ 4,40 GHz | Grafika Intel HD 4600 | 88 W | GTX 780Ti | 250 W. | Radeon RX 480 | 150 W. | |
Intel Core i7-6700HQ @ 2,60 GHz | Grafika Intel HD 530 | 45 W. | GTX 1080 | 165 W. | Radeon R9 M485X | 125 W. | Notebook |
Intel Core i7-6500U @ 2,50 GHz | Grafika Intel HD 520 | 15 W. | GTX 980M | 100 W | Radeon R9 M470X | 75 W. | |
Intel Core i5-6200U @ 2,30 GHz | Grafika Intel HD 520 | 15 W. | GTX 880M | 103 W | Radeon R9 M470 | 75 W. | |
Intel Core i5-5200U @ 2,20 GHz | Grafika Intel HD 5500 | 15 W. | GTX 870M | 103 W | Radeon HD 7950M | 50 W. |
Speciální grafické karty vykazují mnohem vyšší spotřebu energie než integrovaná grafika na obou platformách. Jejich deaktivace, když není potřeba žádné náročné grafické zpracování, může výrazně snížit spotřebu energie.
Technologie

Nvidia Optimus
Nvidia Optimus ™ je počítačová technologie přepínání GPU vytvořená společností Nvidia které mohou dynamicky a plynule přepínat mezi dvěma grafickými kartami na základě spuštěných programů.
AMD Enduro
AMD Enduro ™ je kolektivní značka vyvinutá společností AMD, která obsahuje mnoho nových technologií, které mohou výrazně šetřit energii. Dříve byl pojmenován jako: PowerXpress a Dynamická přepínatelná grafika (DSG). Tato technologie implementuje sofistikovaný systém pro předvídání potenciální potřeby využití grafických karet a přepínání mezi grafickými kartami na základě předvídané potřeby. Tato technologie také zavádí nový plán řízení výkonu, který umožňuje diskrétním grafickým kartám při volnoběhu nespotřebovávat žádnou energii.[8]
Výrobci
Integrovaná grafika
V osobních počítačích IGP (integrované grafické procesory) jsou většinou vyráběny společností Intel a AMD a jsou integrovány do jejich CPU. Jsou běžně známé jako:[9][10]
- Grafika Intel HD a Iris - také zvaný Série HD a Iris série
- AMD Accelerated Processing Unit (APU) - dříve také známé jako: fúze
Vyhrazené grafické karty
Nejoblíbenější dedikované grafické karty vyrábí společnost AMD a Nvidia. Oni jsou běžně známí jako:
Podpora ovladačů a OS
Nejčastější operační systémy mají integrovanou podporu pro tuto funkci. Uživatelé si však mohou stáhnout aktualizované ovladače z Nvidia nebo AMD pro lepší zážitek.
Podpora Windows
Windows 7 má integrovanou podporu pro tuto funkci. Systém se automaticky přepíná mezi GPU v závislosti na spuštěném programu. Uživatel však může GPU přepínat ručně prostřednictvím správce zařízení nebo správce napájení.[11]
Podpora Linuxu
![]() | Tento článek musí být aktualizováno. Důvod je uveden: vga_switcheroo je určen pouze pro smíšené systémy.[12] Pro systémy bez muxu platí vga_switcheroo stará se pouze o přepínání výkonu, vykreslování je vyloženo prostřednictvím DRI PRIME bez nutnosti restartovat programy v uživatelském prostoru .. (Srpna 2020) |
V systémech Linux pojmenovaná oprava vga_switcheroo
[13] byl přidán do Linuxové jádro od verze 2.6.34 za účelem řešení více GPU. Zde přepínač vyžaduje restart Systém X Window je třeba vzít v úvahu.
Řídicí centrum Ubuntu umožňuje uživateli přístup vga_switcheroo
funkčnost prostřednictvím a GUI.
Podpora systému Mac OS
Mac OS má integrovanou podporu této funkce od verze 10.5 Leopard. Od té doby OS X Mountain Lion, Jablko integroval monitor GPU do Monitoru aktivity.[14]
Stávající potíže
- Může to způsobit nekompatibilitu systému nebo nestabilní napájení Modrá obrazovka smrti nebo jiné chyby
- Nelze přepnout, pokud systém nesprávně odhadl požadovaný výpočetní zdroj
- Přepínání může způsobit nestabilní napětí, které může vést k honosné obrazovce
- Nekonzistentní ovladače mezi dodavateli pro plynulé přepínání
Viz také
Reference
- ^ „Co je Northbridge?“. Citováno 2016-11-06.
- ^ „Jak fungují základní desky“. Jak věci fungují. 2005-07-20. Citováno 2016-11-06.
- ^ „Co je to Southbridge?“. Citováno 2016-11-06.
- ^ „ARK | Váš zdroj pro technické specifikace produktů Intel®“. Intel® ARK (specifikace produktu). Citováno 2016-10-24.
- ^ „Co je nového | GeForce“. www.geforce.com. Citováno 2016-10-24.
- ^ „Recenze a novinky pro notebooky / notebooky“. www.notebookcheck.net. Citováno 2016-10-24.
- ^ „Grafika, procesory a pohlcující řešení VR | AMD“. www.amd.com. Citováno 2016-10-24.
- ^ „Technologie řízení spotřeby Enduro ™ | AMD“. www.amd.com. Citováno 2016-11-06.
- ^ "Historie procesorů Intel". Tomův hardware. 2016-06-11. Citováno 2016-10-24.
- ^ „Historie procesorů AMD“. Tomův hardware. 2016-04-25. Citováno 2016-10-24.
- ^ „Ruční aktivace správy napájení ve Windows 7“. www.energystar.gov. Citováno 2016-10-24.
- ^ https://www.kernel.org/doc/html/v4.14/gpu/vga-switcheroo.html
- ^ „HybridGraphics - Community Help Wiki“. help.ubuntu.com. Citováno 2016-10-24.
- ^ „MacBook Pro: Jak zjistit, který grafický procesor se používá“. Podpora Apple. Citováno 2016-10-24.