переключение графического процессора

Переключение графического процессора — это механизм, используемый на компьютерах с несколькими графическими контроллерами. Этот механизм позволяет пользователю либо максимизировать графическую производительность, либо продлить срок службы батареи путем переключения между графическими картами. Чаще всего он используется на игровых ноутбуках, которые обычно имеют встроенное графическое устройство и дискретную видеокарту .

Основные компоненты [ править ]

Большинство компьютеров, использующих эту функцию, содержат встроенные графические процессоры и выделенные видеокарты, которые относятся к следующим категориям.

Интегрированная графика [ править ]

Также известна как: интегрированная графика , общие графические решения , интегрированные графические процессоры (IGP) или унифицированная архитектура памяти (UMA). Графические процессоры такого типа обычно имеют гораздо меньше процессоров и используют одну и ту же память с ЦП .

Иногда графические процессоры встроены в материнскую плату. Это широко известно как встроенная графика. Для работы материнской платы со встроенными графическими процессорами не требуется дискретная видеокарта или процессор с графическими процессорами.

Выделенные видеокарты [ править ]

Также известны как: дискретные видеокарты . В отличие от встроенной графики, выделенные видеокарты имеют гораздо больше процессоров и собственную оперативную память с гораздо более высокой пропускной способностью.

может быть интегрирован выделенный графический чип В некоторых случаях в материнскую плату , например B150-GP104. Независимо от того, что графический чип интегрирован, он по-прежнему считается системой выделенных видеокарт, поскольку графический чип интегрирован с собственной памятью.

Теория [ править ]

Большинство персональных компьютеров имеют материнскую плату со структурой южного и северного мостов .

Управление северным мостом [ править ]

Северный мост является одним из основных логических чипсетов , который обеспечивает связь между процессором , графическим процессором , оперативной памятью и южным мостом . Дискретная видеокарта обычно устанавливается в слот видеокарты, например PCI-Express , а встроенная графика интегрируется в сам процессор или иногда в северный мост. ^{[ нужна ссылка ]} Северный мост является наиболее ответственным за переключение между графическими процессорами. Обычно это работает следующим образом (см. рисунок 1 справа): ^[1]^[2]

Северный мост получает входные данные от южного моста через внутреннюю шину .
Северный мост передает сигналы процессору через переднюю шину.
ЦП запускает приложение назначения задач (обычно драйвер видеокарты), чтобы определить, какое ядро графического процессора использовать.
ЦП передает команду северному мосту.
Северный мост передает команду соответствующему ядру графического процессора.
Ядро графического процессора обрабатывает команду и возвращает обработанные данные обратно в северный мост.
Северный мост отправляет обработанные данные обратно в Южный мост.

Управление южным мостом [ править ]

Южный мост представляет собой набор интегральных схем, таких как Intel I/O Controller Hub (ICH). Он обрабатывает все функции ввода-вывода компьютера, такие как прием ввода с клавиатуры и вывод данных на экран. Обычно это работает в два этапа: ^[3]

Возьмите пользовательский ввод и передайте его на северный мост.
(Необязательно) Получите визуализированные данные от северного моста и выведите их.

Причина, по которой второй шаг может быть необязательным, заключается в том, что иногда обработанные данные выводятся непосредственно с дискретной видеокарты, расположенной в слоте видеокарты, поэтому нет необходимости выводить данные через южный мост.

Основная цель [ править ]

Переключение графического процессора в основном используется для экономии энергии путем переключения между графическими картами. Выделенные видеокарты потребляют гораздо больше энергии, чем встроенная графика, но при этом обеспечивают более высокую производительность в 3D, что необходимо для лучшего качества игр и САПР. Ниже приведен список TDP самых популярных процессоров со встроенной графикой и выделенными видеокартами.

TDP встроенной графики и выделенных видеокарт ^[4]^[5]^[6]^[7]
Модель							Платформа
Интегрированная графика			Выделенные видеокарты
Интел		TDP	Нвидиа	TDP	АМД	TDP
Модель и частота процессора	Серия Intel IGP	TDP	Нвидиа	TDP	АМД	TDP
Intel Core i7-6700K @ 4,00 ГГц	Intel HD-графика 530	91 Вт	ГТХ 1080	180 Вт	Радеон Р9 Фьюри	275 Вт	Рабочий стол
Intel Core i5-6600K @ 3,50 ГГц	Intel HD-графика 530	91 Вт	ГТХ 970	145 Вт	Радеон Р9 Нано	175 Вт
Intel Core i7-4790K @ 4,40 ГГц	Intel HD-графика 4600	88 Вт	видеокарта GTX 780Ti	250 Вт	Радеон РХ 480	150 Вт
Intel Core i7-6700HQ @ 2,60 ГГц	Intel HD-графика 530	45 Вт	ГТХ 1080	165 Вт	Радеон Р9 М485Х	125 Вт	Ноутбук
Intel Core i7-6500U @ 2,50 ГГц	Intel HD-графика 520	15 Вт	ГТХ 980М	100 Вт	Радеон Р9 М470Х	75 Вт
Intel Core i5-6200U @ 2,30 ГГц	Intel HD-графика 520	15 Вт	ГТХ 880М	103 Вт	Радеон Р9 М470	75 Вт
Intel Core i5-5200U @ 2,20 ГГц	Intel HD Графика 5500	15 Вт	ГТХ 870М	103 Вт	Радеон HD 7950М	50 Вт

Выделенные видеокарты потребляют гораздо больше энергии, чем встроенная графика на обеих платформах. Их отключение, когда не требуется тяжелая графическая обработка, может значительно снизить энергопотребление.

Технологии [ править ]

Нвидиа Оптимус [ править ]

Nvidia Optimus™ — это технология переключения графического процессора компьютера, созданная Nvidia , которая позволяет динамически и плавно переключаться между двумя графическими картами в зависимости от запущенных программ.

AMD Эндуро [ править ]

AMD Enduro™ — это коллективный бренд, разработанный AMD и предлагающий множество новых технологий, позволяющих значительно экономить электроэнергию. Ранее он назывался: PowerXpress и Dynamic Switchable Graphics (DSG). Эта технология реализует сложную систему для прогнозирования потенциальной потребности в использовании видеокарт и переключения между видеокартами в зависимости от прогнозируемой потребности. Эта технология также представляет новый план управления питанием, который позволяет дискретным видеокартам не потреблять энергию в режиме ожидания. ^[8]

Производители [ править ]

Интегрированная графика [ править ]

В персональных компьютерах IGP (интегрированные графические процессоры) в основном производятся компаниями Intel и AMD и интегрированы в их процессоры . Они широко известны как: ^[9]^[10]

Intel HD и Iris Graphics — также называемые серией HD и серией Iris.
AMD Accelerated Processor Unit (APU) — также ранее известный как: fusion

Выделенные видеокарты [ править ]

Самые популярные дискретные видеокарты производятся компаниями AMD и Nvidia . Они широко известны как:

Поддержка драйверов и ОС [ править ]

Большинство распространенных операционных систем имеют встроенную поддержку этой функции. пользователи могут загрузить обновленные драйверы от Nvidia или AMD Однако для большего удобства .

Поддержка Windows [ править ]

Windows 7 имеет встроенную поддержку этой функции. Система автоматически переключается между графическими процессорами в зависимости от запущенной программы. Однако пользователь может переключать графические процессоры вручную через диспетчер устройств или диспетчер питания. ^[11]

Поддержка Linux [ править ]

В системах Linux патч под названием vga_switcheroo^[13] был добавлен в ядро Linux начиная с версии 2.6.34 для работы с несколькими графическими процессорами . Здесь переключатель требует перезапуска системы X Window учета .

Центр управления Ubuntu позволяет пользователю получить доступ vga_switcheroo функциональность через графический интерфейс .

Поддержка Mac OS [ править ]

В Mac OS есть встроенная поддержка этой функции, начиная с версии 10.5 Leopard. Начиная с OS X Mountain Lion , Apple интегрировала монитор графического процессора в монитор активности. ^[14]

Существующие проблемы [ править ]

Несовместимость системы или нестабильное электропитание могут вызвать синий экран смерти или другие ошибки.
Невозможно переключиться, если система неправильно оценила требуемый вычислительный ресурс.
Переключение может привести к нестабильному напряжению, что может привести к миганию экрана.
Несогласованные драйверы разных поставщиков для плавного переключения

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ «Что такое северный мост?» . Проверено 6 ноября 2016 г.
^ «Как работают материнские платы» . Как все работает . 20 июля 2005 г. Проверено 6 ноября 2016 г.
^ «Что такое южный мост?» . Проверено 6 ноября 2016 г.
^ «ARK | Ваш источник спецификаций продукции Intel®» . Intel® ARK (спецификации продукта) . Проверено 24 октября 2016 г.
^ «Что нового | GeForce» . www.geforce.com . Проверено 24 октября 2016 г.
^ «Обзоры и новости ноутбуков/ноутбуков» . www.notebookcheck.net . Проверено 24 октября 2016 г.
^ «Графика, процессоры и решения для иммерсивной виртуальной реальности | AMD» . www.amd.com . Проверено 24 октября 2016 г.
^ «Технологии управления питанием Enduro™ | AMD» . www.amd.com . Проверено 6 ноября 2016 г.
^ «История процессоров Intel» . Аппаратное обеспечение Тома . 11 июня 2016 г. Проверено 24 октября 2016 г.
^ «История процессоров AMD» . Аппаратное обеспечение Тома . 25 апреля 2016 г. Проверено 24 октября 2016 г.
^ «Ручная активация управления питанием в Windows 7» . www.energystar.gov . Проверено 24 октября 2016 г.
^ «VGA Switcheroo — документация по ядру Linux» .
^ «HybridGraphics — Вики-справка сообщества» . help.ubuntu.com . Проверено 24 октября 2016 г.
^ «MacBook Pro: Как определить, какой графический процессор используется» . Поддержка Apple . Проверено 24 октября 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

[1] «Что такое северный мост?» . Проверено 6 ноября 2016 г.

[2] «Как работают материнские платы» . Как все работает . 20 июля 2005 г. Проверено 6 ноября 2016 г.

[3] «Что такое южный мост?» . Проверено 6 ноября 2016 г.

[4] «ARK | Ваш источник спецификаций продукции Intel®» . Intel® ARK (спецификации продукта) . Проверено 24 октября 2016 г.

[5] «Что нового | GeForce» . www.geforce.com . Проверено 24 октября 2016 г.

[6] «Обзоры и новости ноутбуков/ноутбуков» . www.notebookcheck.net . Проверено 24 октября 2016 г.

[7] «Графика, процессоры и решения для иммерсивной виртуальной реальности | AMD» . www.amd.com . Проверено 24 октября 2016 г.

[8] «Технологии управления питанием Enduro™ | AMD» . www.amd.com . Проверено 6 ноября 2016 г.

[9] «История процессоров Intel» . Аппаратное обеспечение Тома . 11 июня 2016 г. Проверено 24 октября 2016 г.

[10] «История процессоров AMD» . Аппаратное обеспечение Тома . 25 апреля 2016 г. Проверено 24 октября 2016 г.

[11] «Ручная активация управления питанием в Windows 7» . www.energystar.gov . Проверено 24 октября 2016 г.

[12] «VGA Switcheroo — документация по ядру Linux» .

[13] «HybridGraphics — Вики-справка сообщества» . help.ubuntu.com . Проверено 24 октября 2016 г.

[14] «MacBook Pro: Как определить, какой графический процессор используется» . Поддержка Apple . Проверено 24 октября 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]