CPU versus GPU

CPU versus GPU: opções poderosas para suas necessidades de computação.

CPUs (Central Processing Units, unidades de processamento central) e GPUs (Graphics Processing Units, unidades de processamento gráfico) são mecanismos fundamentais de computação. Mas, à medida que as demandas de computação evoluem, nem sempre fica claro quais são as diferenças entre elas. E o que fazer com a adição de uma NPU (unidade de processamento neural) para IA acelerada?

Saiba quando contar com uma CPU e quando escolher uma GPU

  • CPUs e GPUs têm pontos fortes exclusivos para suas necessidades futuras de computação.

  • As GPUs são parte importante dos produtos atuais da Intel na forma de gráficos diretamente em uma CPU e GPUs dedicadas.

  • Os processadores que incorporam a GPU no mesmo pacote que a CPU oferecem aos consumidores uma mistura de alto desempenho e eficiência energética extrema para experiências baseadas em IA, jogos imersivos e criação.

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Dos jogos à edição de vídeo à produtividade ou experiências complexas de IA, os sistemas de computação hoje precisam fazer mais do que nunca. CPU, GPUs e NPUs têm funções diferentes e seus próprios pontos fortes exclusivos.

O que é uma CPU?

Constituída por bilhões de transistores, a CPU pode ter vários núcleos de processamento e é comumente referida como o "cérebro" do computador. Ela é essencial para todos os sistemas modernos de computação, pois executa os comandos e processos necessários para o seu computador e para o sistema operacional. A CPU também é importante para determinar a velocidade de execução dos programas, desde a navegação na web até a elaboração de planilhas.

O que é uma GPU?

A GPU é um processador composto por muitos núcleos menores e mais especializados. Ao trabalhar em conjunto, os núcleos oferecem desempenho massivo quando uma tarefa de processamento pode ser dividida em muitos núcleos ao mesmo tempo (ou em paralelo). A GPU é um componente integral para jogos modernos, permitindo visuais de qualidade mais alta e jogabilidade mais suave. As GPUs também são úteis em IA.

Qual é a diferença entre uma CPU e uma GPU?

As CPUs e as GPUs têm muito em comum. Ambas são mecanismos essenciais de computação. Ambas são microprocessadores baseados em silício. E ambas lidam com dados. Porém, as CPUs e as GPUs possuem diferentes arquiteturas e são construídas para diferentes fins.

A CPU é adequada para uma ampla variedade de tarefas, especialmente aquelas para as quais a latência ou o desempenho por núcleo são importantes, como a navegação na web. Sendo um poderoso mecanismo de execução, a CPU concentra seu menor número de núcleos em tarefas individuais e em fazê-las rapidamente. Isso a torna especialmente bem equipada para tarefas que variam desde computação serial a execução de bases de dados.

As GPUs começaram como ASICs (circuitos integrados específicos de aplicativos) especializados projetados para uma finalidade específica — como acelerar tarefas específicas de renderização 3D. Ao longo do tempo, esses mecanismos de função fixa se tornaram mais programáveis e flexíveis. Embora os gráficos e os visuais de jogos hiper-realistas permaneçam sua função principal, as GPUs evoluíram para se tornarem processadores paralelos de uso geral, lidando com uma crescente variedade de aplicativos, incluindo IA.

E que tal uma combinação de CPU/GPU?

Em alguns casos, os gráficos compartilhados são construídos diretamente no mesmo chip que a CPU. Essas CPUs incluem uma GPU em vez de confiar em gráficos dedicados ou discretos. Esses são processadores com gráficos integrados e oferecem muitos benefícios.

As CPU/GPUs oferecem benefícios de eficiência de espaço, custo e energia em comparação com processadores gráficos dedicados. Além disso, fornecem a potência para lidar com o processamento de dados e instruções relacionados a gráficos para tarefas comuns. Os processadores com gráficos integrados são uma ótima escolha para jogos imersivos, streaming em 4K, edição de vídeo e exploração da web com conectividade extremamente rápida.

Os processadores com gráficos integrados são mais usados em dispositivos onde o tamanho compacto e a eficiência energética são importantes, como notebooks, tablets, smartphones e alguns desktops.

Acelerando o aprendizado profundo e a IA

Hoje, certas CPUs também vêm com NPUs (unidades de processamento neural), que funcionam em conjunto com as GPUs diretamente no processador para realizar o tipo de tarefas de inferência de alto desempenho necessárias pela IA. Esses processadores acelerados de IA são ideais para preparar redes neurais pré-treinadas para um estágio muito importante da IA, a inferência, onde os recursos aprendidos durante o treinamento são usados para fazer previsões. À medida que a IA se torna cada vez mais importante, a combinação de NPU e GPU se tornará um pilar dos sistemas de computação futuros.

Em suma: o processador com CPU/NPU/GPU, juntamente com uma RAM suficiente, oferece um ótimo banco de testes para aprendizado profundo e IA.

Décadas de liderança no desenvolvimento de CPU

A Intel tem uma longa história na inovação de CPU, iniciando em 1971 com a introdução do 4004, o primeiro microprocessador comercial totalmente integrado em um único chip.

Hoje, as CPUs Intel® possibilitam uma variedade de experiências de IA escaláveis na arquitetura x86 que você conhece. Desde processadores escaláveis Intel® Xeon® de alto desempenho no data center e na nuvem até processadores Intel® Core™ com eficiência energética na borda, a Intel oferece uma CPU para atender a qualquer necessidade.

Apresentando a arquitetura híbrida de desempenho 3D: processadores Intel® Core™ Ultra

A próxima evolução da arquitetura Intel, os processadores Intel® Core™ Ultra, apresentam uma arquitetura híbrida de desempenho 3D totalmente nova1. Com a GPU Intel® Arc™ integrada2 e uma NPU integrada, o Intel AI Boost, esses chips oferecem um equilíbrio ideal entre eficiência energética e desempenho. O resultado é um processador único que permite aos usuários desfrutar de aceleração extrema de IA, jogabilidade imersiva, streaming em 4K e conectividade extremamente rápida.

Processadores Intel® Core™ (14ª geração)

Os processadores Intel Core da 14ª geração aproveitam a arquitetura híbrida de desempenho com Performance-cores (P-cores) mais rápidos e mais Efficient-cores (E-cores), com ferramentas líderes no setor para maximizar o desempenho e os recursos multitarefa.

Alguns notebooks baseados em processadores Intel Core da 14ª geração podem incluir gráficos Intel® Iris® Xe ou sua mais recente solução gráfica de alto desempenho, a GPU Intel® Arc™. Construída na microarquitetura Xe HPG, a GPU Intel® Arc™ possibilita o aprendizado de máquina integrado, a aceleração gráfica e o hardware de traçado de raio para notebooks, desktops e workstations profissionais.

Os gráficos Intel® Iris® Xe apresentam IA com tecnologia Intel® Deep Learning Boost para melhor criação de conteúdo, como edição de fotos e vídeos, bem como arquitetura de baixo consumo de energia para maior autonomia da bateria.

Hoje, a questão não é mais CPU versus GPU. Mais do que nunca, você precisa de ambos para atender às suas variadas demandas de computação. Os melhores resultados são alcançados quando a ferramenta certa é usada para a tarefa.

Opções de GPUs dedicadas

A Intel oferece três opções de GPU dedicada.

  • A GPU Intel® ArcTM é uma solução gráfica de alto desempenho que permite criar conteúdo atraente, cativar seu público e turbinar sua experiência de jogos. Construída na microarquitetura Xe HPG, a GPU Intel® Arc™ possibilita o aprendizado de máquina integrado, a aceleração gráfica e o hardware de traçado de raio para notebooks, desktops e workstations profissionais.
  • Os gráficos dedicados Intel® Iris® Xe MAX são uma GPU dedicada com opções de placas gráficas para notebooks e desktops. Com base na arquitetura Xe, você obtém ainda mais desempenho e novos recursos, como o centro de controle Intel® Arc™ para criação de conteúdo e jogos aprimorados.
  • A Intel® Data Center GPU é uma GPU que oferece suporte a tecnologias emergentes, como IA, renderização, análise e simulações. Ela também adiciona recursos de processamento paralelo poderosos para CPUs de data center.

Da CPU à GPU ao híbrido

Quer você esteja buscando aprimorar a jogabilidade, dar vida às suas ideias criativas ou explorar o mundo do aprendizado profundo, os processadores Intel® fornecem os recursos da CPU e da GPU e muito mais de que você precisa para uma experiência de computação superior.