La conmutación de GPU es un mecanismo que se utiliza en equipos con varios controladores gráficos. Este mecanismo permite al usuario maximizar el rendimiento gráfico o prolongar la vida útil de la batería cambiando entre las tarjetas gráficas. Se usa principalmente en computadoras portátiles para juegos que generalmente tienen un dispositivo gráfico integrado y una tarjeta de video discreta .
Componentes básicos
La mayoría de las computadoras que utilizan esta función contienen procesadores gráficos integrados y tarjetas gráficas dedicadas que se aplican a las siguientes categorías.
Gráficos integrados
También conocido como: gráficos integrados , soluciones de gráficos compartidos , procesadores de gráficos integrados (IGP) o arquitectura de memoria unificada (UMA). Este tipo de procesadores gráficos suelen tener muchas menos unidades de procesamiento y comparten la misma memoria con la CPU .
A veces, los procesadores gráficos están integrados en una placa base. Se conoce comúnmente como: gráficos integrados. Una placa base con procesadores gráficos integrados no requiere una tarjeta gráfica discreta o una CPU con procesadores gráficos para funcionar.
Tarjetas gráficas dedicadas
También conocido como: tarjetas gráficas discretas . A diferencia de los gráficos integrados, las tarjetas gráficas dedicadas tienen muchas más unidades de procesamiento y tienen su propia RAM con un ancho de banda de memoria mucho mayor.
En algunos casos, se puede integrar un chip gráfico dedicado en las placas base , por ejemplo B150-GP104. Independientemente del hecho de que el chip gráfico esté integrado, todavía se cuenta como un sistema de tarjetas gráficas dedicado porque el chip gráfico está integrado con su propia memoria.
Teoría
La mayoría de las computadoras personales tienen una placa base que utiliza una estructura Southbridge y Northbridge .
Control de Northbridge
El Northbridge es uno de los conjuntos de chips lógicos centrales que maneja las comunicaciones entre la CPU , GPU , RAM y Southbridge . La tarjeta gráfica discreta generalmente se instala en la ranura de la tarjeta gráfica, como PCI-Express, y los gráficos integrados se integran en la propia CPU o, ocasionalmente, en el Northbridge. [ cita requerida ] Northbridge es el principal responsable de cambiar entre GPU. La forma en que funciona generalmente tiene el siguiente proceso (consulte la Figura 1. a la derecha): [1] [2]
- Northbridge recibe información de Southbridge a través del bus interno .
- Northbridge envía señales a la CPU a través del bus frontal.
- La CPU ejecuta la aplicación de asignación de tareas (generalmente el controlador de la tarjeta gráfica) para determinar qué núcleo de GPU usar.
- La CPU transmite el comando al Northbridge.
- Northbridge transmite el comando al núcleo de GPU correspondiente.
- El núcleo de la GPU procesa el comando y devuelve los datos renderizados al Northbridge.
- Northbridge envía los datos renderizados a Southbridge.
Control de Southbridge
El Southbridge es un conjunto de circuitos integrados como el concentrador de controlador de E / S (ICH) de Intel . Maneja todas las funciones de E / S de una computadora, como recibir la entrada del teclado y enviar los datos a la pantalla. La forma en que suele funcionar suele constar de dos pasos: [3]
- Tome la entrada del usuario y pásela al Northbridge.
- (Opcional) Reciba los datos renderizados del Northbridge y déjelos salir.
La razón por la que el segundo paso puede ser opcional es que a veces los datos renderizados se envían directamente desde la tarjeta gráfica discreta que se encuentra en la ranura de la tarjeta gráfica, por lo que no es necesario enviar los datos a través de Southbridge.
Propósito principal
La conmutación de GPU se utiliza principalmente para ahorrar energía al cambiar entre tarjetas gráficas. Las tarjetas gráficas dedicadas consumen mucha más energía que los gráficos integrados, pero también proporcionan un rendimiento 3D más alto, que es necesario para una mejor experiencia de juego y CAD. A continuación se muestra una lista de los TDP de la CPU más popular con gráficos integrados y tarjetas gráficas dedicadas.
Modelo | Plataforma | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Gráficos integrados | Tarjetas gráficas dedicadas | ||||||
Intel | TDP | Nvidia | TDP | AMD | TDP | ||
Modelo de CPU y frecuencia | Serie Intel IGP | ||||||
Intel Core i7-6700K a 4,00 GHz | Gráficos Intel HD 530 | 91W | GTX 1080 | 180W | Radeon R9 Fury | 275W | Escritorio |
Intel Core i5-6600K a 3,50 GHz | Gráficos Intel HD 530 | 91W | GTX 970 | 145W | Radeon R9 Nano | 175W | |
Intel Core i7-4790K a 4,40 GHz | Gráficos Intel HD 4600 | 88W | GTX 780Ti | 250W | Radeon RX 480 | 150W | |
Intel Core i7-6700HQ a 2,60 GHz | Gráficos Intel HD 530 | 45W | GTX 1080 | 165W | Radeon R9 M485X | 125W | Computadora portátil |
Intel Core i7-6500U a 2,50 GHz | Gráficos Intel HD 520 | 15W | GTX 980M | 100W | Radeon R9 M470X | 75W | |
Intel Core i5-6200U a 2,30 GHz | Gráficos Intel HD 520 | 15W | GTX 880M | 103W | Radeon R9 M470 | 75W | |
Intel Core i5-5200U a 2,20 GHz | Gráficos Intel HD 5500 | 15W | GTX 870M | 103W | Radeon HD 7950M | 50W |
Las tarjetas gráficas dedicadas exhiben un consumo de energía mucho mayor que los gráficos integrados en ambas plataformas. Desactivarlos cuando no se necesita un procesamiento de gráficos pesado puede reducir significativamente el consumo de energía.
Tecnologias
Nvidia Optimus
Nvidia Optimus ™ es una tecnología de conmutación de GPU de computadora creada por Nvidia que puede cambiar de forma dinámica y sin problemas entre dos tarjetas gráficas basadas en programas en ejecución.
AMD Enduro
AMD Enduro ™ es una marca colectiva desarrollada por AMD que presenta muchas tecnologías nuevas que pueden ahorrar energía de manera significativa. Anteriormente se llamaba PowerXpress y Dynamic Switchable Graphics (DSG). Esta tecnología implementa un sistema sofisticado para predecir la necesidad de uso potencial de tarjetas gráficas y cambiar entre tarjetas gráficas según la necesidad prevista. Esta tecnología también introduce un nuevo plan de control de energía que permite que las tarjetas gráficas discretas no consuman energía cuando están inactivas. [8]
Fabricantes
Gráficos integrados
En las computadoras personales, los IGP (procesadores gráficos integrados) son fabricados principalmente por Intel y AMD y están integrados en sus CPU . Se conocen comúnmente como: [9] [10]
- Gráficos Intel HD e Iris : también llamados serie HD y serie Iris
- Unidad de procesamiento acelerado de AMD (APU): también conocida como: fusión
Tarjetas gráficas dedicadas
Las tarjetas gráficas dedicadas más populares son fabricadas por AMD y Nvidia . Se les conoce comúnmente como:
Soporte de controladores y sistema operativo
La mayoría de los sistemas operativos tienen soporte integrado para esta función. Sin embargo, los usuarios pueden descargar los controladores actualizados de Nvidia o AMD para una mejor experiencia.
Soporte de Windows
Windows 7 tiene soporte integrado para esta función. El sistema cambia automáticamente entre las GPU según el programa que se esté ejecutando. Sin embargo, el usuario puede cambiar las GPU manualmente a través del administrador de dispositivos o el administrador de energía. [11]
Soporte Linux
En los sistemas Linux, se ha agregado un parche llamado vga_switcheroo
[13] al kernel de Linux desde la versión 2.6.34 para manejar múltiples GPU . Aquí, el cambio requiere que se tenga en cuenta un reinicio del sistema X Window .
El Centro de control de Ubuntu permite al usuario acceder a la vga_switcheroo
funcionalidad a través de una GUI .
Compatibilidad con Mac OS
Mac OS tiene soporte integrado para esta función desde v10.5 Leopard. Desde OS X Mountain Lion , Apple ha integrado el monitor GPU en el Monitor de actividad. [14]
Problemas existentes
- La incompatibilidad del sistema o la fuente de alimentación inestable pueden causar la pantalla azul de la muerte u otros errores
- No se puede cambiar si el sistema calculó incorrectamente el recurso informático requerido
- El cambio puede causar un voltaje inestable que puede provocar una pantalla llamativa
- Controladores inconsistentes entre proveedores para un cambio sin problemas
Ver también
- Unidad de procesamiento de gráficos (GPU)
- Nvidia Optimus
- Gráficos híbridos ATI
Referencias
- ^ "¿Qué es Northbridge?" . Consultado el 6 de noviembre de 2016 .
- ^ "Cómo funcionan las placas base" . HowStuffWorks . 2005-07-20 . Consultado el 6 de noviembre de 2016 .
- ^ "¿Qué es Southbridge?" . Consultado el 6 de noviembre de 2016 .
- ^ "ARK | Su fuente de especificaciones de productos Intel®" . Intel® ARK (especificaciones del producto) . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "Novedades | GeForce" . www.geforce.com . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "Reseñas y noticias de Notebook / Laptop" . www.notebookcheck.net . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "Gráficos, procesadores y soluciones de realidad virtual inmersiva | AMD" . www.amd.com . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "Tecnologías de gestión de energía Enduro ™ | AMD" . www.amd.com . Consultado el 6 de noviembre de 2016 .
- ^ "La historia de las CPU Intel" . Hardware de Tom . 2016-06-11 . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "La historia de las CPU AMD" . Hardware de Tom . 2016-04-25 . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "Activación manual de la administración de energía en Windows 7" . www.energystar.gov . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ https://www.kernel.org/doc/html/v4.14/gpu/vga-switcheroo.html
- ^ "HybridGraphics - Wiki de ayuda de la comunidad" . help.ubuntu.com . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
- ^ "MacBook Pro: Cómo determinar qué procesador gráfico está en uso" . Soporte de Apple . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
enlaces externos
- Sitio web oficial de AMD
- Sitio web oficial de Nvidia
- Sitio web oficial de Intel
- Sitio web oficial de Notebook Check