iGPU、dGPU 和 APU：区别

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如今，计算机图形处理几乎已成为计算机不可或缺的一部分，因为绝大多数计算机都依赖于 GPU，用于运行视频游戏、显示视频等。所有这些都需要由称为 GPU 的特殊单元来处理。相反， 目前，出现了一些引起混淆的变体（APU、iGPU、dGPU）。 对用户来说，但我们在这里解释一下，以便您清楚地了解。

您可能有兴趣了解：

市场上最好的显卡有哪些？.

什么是 GPU？

当我们提到一个 GPU（图形处理单元）或图形处理单元 (GPU)，是指能够生成 2D 和 3D 图形图像的处理单元。也就是说，该单元负责执行将视频信号发送到屏幕所需的处理。

它可能的其他名称是显卡、视频卡、图形适配器、显示卡、VGA 卡、视频适配器和显示适配器。

对于图形处理，GPU 每秒能够执行大量数学计算， 计算数百万像素的正确值 每秒数十或数百次，具体取决于FPS。它也存在于许多设备上，例如PC、移动设备等。

小德历史

当计算机图形学开始出现时， 图形工作由 CPU 处理但随着图形质量的提高，这给这台设备带来了巨大的压力。因此，第一批图形加速器（或称显卡）应运而生。

期间 70年在某些情况下，早期就已经有人尝试辅助 CPU 生成图形，例如某些专用的桶形移位器芯片。这些芯片在当时的一些游戏机和电脑中使用。

在 80年 首批图形处理器的实现来自 NEC。英特尔也紧随其后，推出了英特尔 82720，这是该公司首批处理器之一。其他一些著名的例子包括日立的 ARTC 和德州仪器的 TIGA（图形架构）。后者成为了 Windows 平台上非常流行的处理器。

直到 1987 年，才推出了第一个可以被视为 2D显卡 并配备集成内存，例如 IBM 8514 Micro Channel。一年后，首批 3D 摄像机上市。此外，同年，NEC 宣布成立 VESA（视频电子标准协会），以开发和推广 SVGA 等标准，SVGA 是 IBM VGA 的后继者。

在 十年的90 一些非常流行的显卡问世了，例如 S3 Graphics 的显卡，以及传奇的 3dfx Voodoo。在这十年中，图形加速技术不断改进，实时 3D 图形技术也于这十年中期问世。Matrox、ATI 和 NVIDIA 等公司也纷纷涌现，分别推出了 Mystique、Rage（后来的 Radeon）和 Riva TNT（后来被 GeForce 取代）。

笛 索尼是 GPU 这一术语的发明者他这样做是为了参考 1994 年推出的 PlayStation 中所采用的东芝设计的芯片。

显卡的部件此时其他图形加速器也出现了，例如 的PowerVR Imagination Technologies。这家公司获得了 NEC（现为瑞萨电子）的授权，近年来在 ARM SoC 的 iGPU 领域占据重要地位，与高通的 Adreno（从 ATI/AMD 收购的移动图形部门）和 Arm 的 Mali 展开竞争。此外，Imagination Technologies 曾与苹果签署过授权协议，允许其在苹果的 SoC 中使用 Imagination Technologies 的 iGPU，但后来苹果的人才大量流失，如今 Imagination Technologies 已成为苹果 M 系列和 A 系列新 GPU 的架构师……

然后就会开始 大公司之间争夺市场主导权的战争:

据报道，加拿大Matrox公司正与ATI/AMD合作，销售搭载ATI GPU的显卡。Zebra Technologies最终宣布将于2022年收购该公司。

加拿大公司 ATI 于 2000 年收购了 ArtX，AMD 于 2006 年收购了 ATI。

NVIDIA 也做了同样的事情，于 3 年收购了 2000dfx，2002 年收购了 Exluna，2003 年收购了 MediaQ，2004 年收购了 iReady，2005 年收购了 ULI Electronics，2006 年收购了 Hybrid Graphics，2007 年收购了 PortalPlayer，2008 年收购了 Ageia（PSU 或 PhysX 的创造者）等等。

因此，巨头 AMD 和 NVIDIA 之间的战斗开始了……

什么是 iGPU？

一 iGPU 只不过是一个集成 GPU即集成 GPU。这指的是通常与 CPU 以相同方式封装的 GPU，尽管它们位于单独的芯片上。这类设备通常在笔记本电脑、部分台式电脑、一体机、迷你电脑等设备中非常常见。

还 必须考虑 关于 iGPU 的其他非常有趣的问题：

iGPU 可以单独工作，但它与 dGPU 并不不兼容，因为两者可以在同一台计算机中共存。

带有 iGPU 的系统，即使它们有 dGPU，视频输出信号也必须通过 iGPU，因为它通常是连接到显示输出端口的信号。

如果存在这种二元性，核显和独显不会同时渲染图形，而是只能工作其中之一。操作系统允许您为每个应用程序选择使用哪一个。目前，游戏笔记本电脑上也提供了 MUX 开关，可以在两者之间切换，从而避免了必须通过核显带来的某些限制。

iGPU没有自己的VRAM，它会使用与CPU共享的RAM内存，也就是说，它是一个共享内存。

优点

与专用显卡相比价格更低。

对于超极本或迷你电脑来说，集成到 CPU 封装中可能会更好。

它不需要单独的冷却系统。TDP 将是 CPU 和 iGPU 的总和。

功耗比专用显卡低。

缺点

iGPU 的性能低于 dGPU，因此它们不适合游戏或大量渲染。

它们使用 RAM，因此 CPU 和 iGPU 将共享相同的内存，从而减少空间。

它们可能会成为 dGPU 的瓶颈，因为 dGPU 必须通过它们才能输出视频。

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MGI SoC（片上系统） 顾名思义，SoC 就是将整个系统集成到一块芯片上的芯片。这意味着它们会将 CPU、iGPU 以及其他附加单元集成到一块芯片上。但 SoC 不应与 APU 混淆，我们稍后会看到。

正如我所说， 在 SoC 中，不仅有 CPU 和 iGPU，还包括其他加速器或处理单元如DSP、NPU，以及控制器、I/O单元等。

目前 SoC 非常受欢迎适用于移动设备、智能电视、电视盒、路由器、嵌入式设备等。一些计算机也包含 SoC，例如 Apple M1 和 M2。此外，还有 Apple A 系列、高通骁龙、联发科 Helio 和 Dimensity SoC、海思麒麟、三星 Exynos 等。

什么是 tGPU 或 Tile-GPU

我还想在同一部分中纳入以下概念 tGPU 或 Tile-GPU这是英特尔最近创造的一个术语。在本例中，它指的是 iGPU，但它是可扩展或模块化的，这意味着您可以根据需要添加 Tile 来提升性能。简而言之，它是一种 Chiplet 或 MCM 设计，或者说是一种使用 3D 封装的设计。

什么是PGI？

一 IGP 或集成图形处理器 它是集成在主板上的图形芯片，但不应与独立显卡 (dGPU) 混淆，它与核显 (iGPU) 更相似，区别在于它独立于 CPU 封装，焊接在主板上，性能更接近核显而非独立显卡。过去，这种芯片在一些中低端主板上非常常见，因为那些不需要独立显卡的用户会使用这些廉价且性能低下的芯片。在某些情况下，它们可以通过 BIOS 禁用，而在其他情况下，如果它们损坏，则必须更换整个主板，因为它们通常位于芯片组内部……

什么是 dGPU？

一 独立或专用 GPU (dGPU)指的是专用或独立的图形处理单元 (GPU)。也就是说，它独立于 CPU；不在同一芯片上或封装中。在这种情况下，它可以位于不同的位置：

PCB 上的独立显卡 固有的：专用 GPU 位于插入插槽的单独卡上，通常还集成 VRAM 芯片和其他基本元素，例如冷却等。反过来，在这种情况下，我们可以区分两种类型：

PCIe 显卡。这类显卡包含您所需的一切，包括 GPU、VRAM、显卡 BIOS，以及端口、散热等其他元素。这类显卡的功耗较高，在某些高端机箱中，还必须通过电源线缆额外供电。

适用于笔记本电脑的 MXM 模块。这种模块更紧凑，不包含端口等部件，因为视频信号将通过主板传输到视频输出端口。但是，如果发生故障或需要升级 GPU，仍然可以更换。电源通过插槽供电。

dGPU BGA：在这种情况下，GPU 芯片会焊接到主板上以节省空间，这在笔记本电脑中很常见。此外，VRAM 内存芯片也必须焊接到主主板上。这种方案的问题在于，虽然占用空间较小，并且可以使用统一的冷却系统，但如果组件发生故障，则无法轻松更换，也无法升级。

AMD Radeon PRO W7900D 已确认：我们所知道的以及它为何重要值得注意的是，MXM 和 BGA 的独立显卡通常与 PCIe 显卡不同。对于显卡来说，它们包含一个非常强大的 GPU，性能卓越，TGP 也更高。相比之下，其他版本 它们通常是“移动的”旨在降低依赖电池供电且 TGP 较低的设备的功耗。也就是说，它们会牺牲一些性能来提高效率。

什么是 APU？

虽然英特尔将 GPU 分离成一个独立的芯片，但在 iGPU 中，AMD 做了一些不同的事情，它将 iGPU 集成到 CPU 的同一块单片芯片中（片上），并采用统一的内存架构，即 异质单元AMD 使用的术语是 APU（加速处理单元），代表加速处理单元。

集成 GPU AMD APU 一直以优于英特尔 iGPU 而著称。原因之一是 AMD 拥有 ATI 的全部传统和经验。而英特尔则没有这方面的经验，尽管它最近做出了改变，从 AMD 招募了一些关键人才，以增强其图形部门，并凭借其英特尔 Arc 芯片进军独立显卡市场。

也就是说，APU 可以被视为 iGPU 和 SoC 之间的某种东西.

首先 APU（AMD Fusion） 它们于 2011 年问世，本意是通过异构架构来革新市场，但最终却并不是一场 GPU 能够帮助 CPU 加速某些任务的革命，而只是被简单地用作 iGPU。

APU 对比 iGPU 的优势

通过在同一单片芯片上提高 CPU-GPU 通信的性能。

与单独的芯片相比，通信功耗更低。

作为具有统一内存的异构系统，CPU 和 GPU 之间可以更轻松地共享资源。

就像 iGPU 一样，它也可以与 dGPU 兼容。

以及 iGPU 的所有优点。

缺点

它的图形处理能力不如dGPU强大，与iGPU类似。

它们增加了单片芯片的复杂性并使其更加昂贵。

APU 示例

该 APU是AMD的绝对垄断，因为其他人不使用此术语。因此，市场示例如下：

APU AMD Opteron、Athlon、A 系列、Ryzen、EPYC……

授权给第三方的 AMD APU，例如 Sony PlayStation、Microsoft Xbox 或 Steam Deck 中使用的 APU。

结论

TIPO简单的解释显示卡虽然许多人用这个术语来泛指任何类型的图形加速器，但显卡指的是一个单独的 PCB，带有 GPU、VRAM 内存芯片（GDDR 或 HBM）、BIOS、端口、辅助系统、冷却系统等。适用于非常繁重的工作负载，例如 AAA 视频游戏、渲染等。此外，它可以配置为多 GPU 模式，并包含多个显卡以协同工作。 GPU它仅指图形处理单元，即中央芯片。dGPU这是专用 GPU，而非集成 GPU。它可以是独立显卡，也可以焊接在主板上。但它拥有独立的 VRAM，无需共享内存。适用于图形负载较高的游戏，例如 AAA 级游戏。 iGPU的它是与 CPU 集成在同一封装中的 GPU。它非常适合轻量级图形负载，例如低强度视频游戏、视频等。APU与 iGPU 类似，但与 CPU 集成在同一单片芯片中，并兼容异构系统架构 (HSA)。HSA 允许共享总线和内存，无需将信号发送到芯片外部，从而降低通信延迟和功耗。因此，它非常适合轻量级图形负载，例如低强度视频游戏、视频等。