Was ist eine GPU? Definierte Grafikverarbeitungseinheiten

Die Grafikverarbeitungstechnologie hat sich weiterentwickelt und bietet einzigartige Vorteile in der Computerwelt. Die neuesten Grafikprozessoren (GPUs) eröffnen neue Möglichkeiten in den Bereichen Gaming, Inhaltserstellung, maschinelles Lernen und mehr.

Was macht eine GPU?

Die Grafikverarbeitungseinheit (GPU) ist zu einer der wichtigsten Arten von Computertechnologie geworden, sowohl für die private als auch für die geschäftliche Datenverarbeitung. Die für die parallele Verarbeitung konzipierte GPU wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, einschließlich Grafik- und Video-Rendering. Obwohl GPUs vor allem für ihre Fähigkeiten im Gaming-Bereich bekannt sind, erfreuen sie sich zunehmender Beliebtheit für den Einsatz in der kreativen Produktion und der künstlichen Intelligenz (KI).

GPUs wurden ursprünglich entwickelt, um das Rendern von 3D-Grafiken zu beschleunigen. Im Laufe der Zeit wurden sie flexibler und programmierbarer und erweiterten ihre Fähigkeiten. Dadurch konnten Grafikprogrammierer mit fortschrittlichen Beleuchtungs- und Schattentechniken interessantere visuelle Effekte und realistischere Szenen erstellen. Auch andere Entwickler begannen, die Leistungsfähigkeit von GPUs zu nutzen, um zusätzliche Arbeitslasten im High Performance Computing (HPC), Deep Learning und mehr drastisch zu beschleunigen.

GPU und CPU: Zusammenarbeiten

Die GPU entwickelte sich als Ergänzung zu ihrer nahen Verwandten, der CPU (Zentraleinheit). Während CPUs durch architektonische Innovationen, schnellere Taktraten und die Hinzufügung von Kernen weiterhin Leistungssteigerungen liefern, sind GPUs speziell für die Beschleunigung von Computergrafik-Workloads konzipiert. Beim Kauf eines Systems kann es hilfreich sein, das zu kennen Rolle der CPU vs. GPU So können Sie beides optimal nutzen.

GPU vs. Grafikkarte: Was ist der Unterschied?

Obwohl die Begriffe GPU und Grafikkarte (oder Videokarte) oft synonym verwendet werden, gibt es einen subtilen Unterschied zwischen diesen Begriffen. Ähnlich wie ein Motherboard eine CPU enthält, bezieht sich eine Grafikkarte auf eine Zusatzplatine, die die GPU enthält. Dieses Board enthält außerdem eine Reihe von Komponenten, die sowohl für den Betrieb der GPU als auch für die Verbindung mit dem Rest des Systems erforderlich sind.

GPUs gibt es in zwei Grundtypen: integriert und diskret. Eine integrierte GPU befindet sich überhaupt nicht auf einer separaten Karte, sondern ist stattdessen neben der CPU eingebettet. Eine diskrete GPU ist ein eigenständiger Chip, der auf einer eigenen Platine montiert ist und normalerweise an einen PCI-Express-Steckplatz angeschlossen ist.

Integrierte Grafikverarbeitungseinheit

Bei den meisten GPUs auf dem Markt handelt es sich tatsächlich um integrierte Grafikkarten. Was sind integrierte Grafiken und wie funktionieren sie auf Ihrem Computer? Eine CPU, die über eine vollständig integrierte GPU auf der Hauptplatine verfügt, ermöglicht dünnere und leichtere Systeme, einen geringeren Stromverbrauch und geringere Systemkosten.

Intel® Grafiktechnologie, welches beinhaltet Intel® Iris® X^e Grafik an der Spitze der integrierten Grafiktechnologie. Mit Intel® Graphics können Benutzer beeindruckende Grafiken in Systemen erleben, die kühler laufen und eine lange Akkulaufzeit bieten.

Diskrete Grafikverarbeitungseinheit

Viele Computeranwendungen können mit integrierten GPUs gut ausgeführt werden. Für ressourcenintensivere Anwendungen mit hohen Leistungsanforderungen ist jedoch eine separate GPU (manchmal auch als dedizierte Grafikkarte bezeichnet) besser geeignet.

Diese GPUs erhöhen die Rechenleistung auf Kosten eines zusätzlichen Energieverbrauchs und einer höheren Wärmeentwicklung. Diskrete GPUs erfordern im Allgemeinen eine dedizierte Kühlung für maximale Leistung.

„Heutige GPUs sind programmierbarer als je zuvor und ermöglichen eine breite Palette von Anwendungen, die über das herkömmliche Grafik-Rendering hinausgehen.“

Wofür werden GPUs verwendet?

Vor zwei Jahrzehnten wurden GPUs hauptsächlich zur Beschleunigung von Echtzeit-3D-Grafikanwendungen wie Spielen eingesetzt. Doch zu Beginn des 21. Jahrhunderts erkannten Informatiker, dass GPUs das Potenzial hatten, einige der schwierigsten Computerprobleme der Welt zu lösen.

Diese Erkenntnis führte zur Ära der Allzweck-GPUs. Heutzutage wird die Grafiktechnologie umfassender auf eine immer breitere Palette von Problemen angewendet. Heutige GPUs sind programmierbarer als je zuvor und bieten ihnen die Flexibilität, eine breite Palette von Anwendungen zu beschleunigen, die weit über die herkömmliche Grafikwiedergabe hinausgehen.

GPUs für Gaming

Videospiele sind rechenintensiver geworden, mit hyperrealistischen Grafiken und riesigen, komplizierten Spielwelten. Mit fortschrittlichen Anzeigetechnologien wie 4K-Bildschirmen und hohen Bildwiederholraten sowie dem Aufkommen von Virtual-Reality-Spielen steigen die Anforderungen an die Grafikverarbeitung schnell. GPUs können Grafiken sowohl in 2D als auch in 3D rendern. Mit einer besseren Grafikleistung können Spiele mit höherer Auflösung, schnelleren Bildraten oder beidem gespielt werden.

GPUs für Videobearbeitung und Inhaltserstellung

Seit Jahren kämpfen Videoeditoren, Grafikdesigner und andere Kreativprofis mit langen Renderzeiten, die Rechenressourcen binden und den kreativen Fluss behindern. Die von GPUs gebotene Parallelverarbeitung – zusammen mit integrierten KI-Funktionen und fortschrittlicher Beschleunigung – macht es nun schneller und einfacher, Videos und Grafiken in hochauflösenden Formaten zu rendern.

Wir vereinen flüssige Spielerlebnisse mit den neuesten visuellen Technologien. Intel® Arc™-Grafik für Desktops ermöglicht ein fesselndes Eintauchen in Inhalte. Intel Arc-Grafikkarten verfügen über integrierte Hardware für maschinelles Lernen, Grafikbeschleunigung und Raytracing mit skalierbaren Leistungsoptionen für Laptops, Desktops und professionelle Workstations.

Erstellen Sie reichhaltige digitale Inhalte, die durch KI erweitert und beschleunigt werden Intel® Deep Link-Technologie. Nutzen Sie die virtuellen Streaming-Technologien von Intel® Arc™ Control, um Ihre Zuschauer zu unterhalten und Ihren Livestream zu verbessern. Oder bringen Sie Ihr Spielerlebnis mit der KI-gestützten Hochskalierung von Intel Xe Super Sampling auf die nächste Stufe. Intel® Arc™ A-Serie-Grafik bietet diese fortschrittlichen Grafiktechnologien für ein erstklassiges Laptop-Erlebnis für mobiles, immersives Gaming und die Erstellung von Inhalten.

Für die professionelle Content-Erstellung, Intel® Arc™ Pro A-Serie-Grafik für Mobilgeräte, Desktops und Workstations verbessert die Leistung und Speicherbandbreite von Intel Arc-Grafikkarten mit Single-Slot-, Dual-Slot- und mobilen Workstation-Formfaktoren. Diese Karten beschleunigen die Erstellung schöner Grafiken mit Raytracing-Hardwaretechnologie und unterstützen mehrere große Displays mit Ultra High Definition (UHD), Ultrawide UHD und High Dynamic Range (HDR).

GPU für maschinelles Lernen

Zu den spannendsten Anwendungen der GPU-Technologie gehören KI und maschinelles Lernen. Da GPUs über eine außerordentlich hohe Rechenkapazität verfügen, können sie Arbeitslasten, die die hochparallele Natur von GPUs nutzen, beispielsweise bei der Bilderkennung, unglaublich beschleunigen. Viele der heutigen Deep-Learning-Technologien basieren auf GPUs, die mit CPUs zusammenarbeiten.

FPGA vs. GPU für Deep Learning ›

Intel® GPU-Technologien

Intel ist seit langem führend in der Grafikverarbeitungstechnologie, insbesondere wenn es um PCs geht. Zuletzt bringen die Grafikkarten der Intel® Arc™ A-Serie mit integriertem maschinellem Lernen, Grafikbeschleunigung und Raytracing ein neues Maß an fortschrittlichen Technologien auf Desktops und Laptops.

Die Intel® Iris® X^e Grafiken und Intel® UHD-Grafiken, die in unsere Intel® Core™-Prozessoren der 13. Generation integriert sind, unterstützen 4K HDR, 1080p-Gaming und andere reichhaltige visuelle Erlebnisse für Desktops. Für Laptop-Benutzer bietet Intel auch die Intel® Iris® X an^e MAX-Grafik.

GPUs im Rechenzentrum

Im Rechenzentrum unterstützt Intel erstaunliche visuelle Erlebnisse mit integrierten Grafiken in Intel® Xeon® Prozessoren.

Für die komplexesten Rechenzentrumsprobleme von heute ermöglichen die Intel® Data Center GPU Flex Series und die Intel® Data Center GPU Max Series eine leistungsstarke und effiziente GPU-Leistung. GPUs für Rechenzentren kann eine bessere Unterstützung für Paralleloperationen, KI, Medien, Medienanalysen und 3D-Rendering-Lösungen bieten. Dies macht GPUs für fortgeschrittene Anwendungsfälle wie maschinelles Lernen, Modellierung oder 3D-Rendering für Cloud-Gaming und andere Content-Angebote unverzichtbar.