CPU und GPU

CPU vs. GPU: Leistungsstarke Optionen für Ihre Computing-Anforderungen.

Zentraleinheiten (CPUs) und Grafikprozessoren (GPUs) sind grundlegende Computing-Engines. Aber mit den sich weiterentwickelnden Computing-Anforderungen sind die Unterschiede zwischen ihnen nicht immer klar. Und was ist mit einer hinzugefügten NPU (Neural Processing Unit) für beschleunigte KI?

Wofür sollte man die CPU nutzen und wann eine GPU einsetzen?

  • CPUs und GPUs haben jeweils eigene Stärken für Ihre zukünftigen Computing-Anforderungen.

  • GPUs sind ein wichtiger Teil der aktuellen Produkte von Intel in Form von Grafik direkt auf einer CPU und separaten GPUs.

  • Prozessoren, die die GPU in dasselbe Paket wie die CPU integrieren, bieten Verbrauchern eine Mischung aus hoher Leistung und extremer Energieeffizienz für KI-gestützte Erlebnisse, immersives Gaming und Kreativität.

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Von Gaming über Videobearbeitung bis hin zu Produktivität oder komplexen KI-Erlebnissen wird heute mehr denn je von Computing-Systemen erwartet. CPUs, GPUs und NPUs haben verschiedene Rollen und ihre eigenen einzigartigen Stärken.

Was ist eine CPU?

Die aus Milliarden Transistoren aufgebaute CPU kann mehrere Prozessorkerne („Rechenkerne“) haben und wird oft auch als Gehirn des Computers bezeichnet. Sie ist das grundlegende Bauelement aller modernen Computersysteme, da sie die Programmbefehle und die für den Computer und das Betriebssystem erforderlichen Prozesse ausführt. Außerdem bestimmt die CPU maßgeblich, wie schnell Programme ausgeführt werden können, vom Surfen im Internet bis zur Tabellenkalkulation.

Was ist eine GPU?

Die GPU ist ein Prozessor, der aus vielen kleineren und für speziellere Aufgaben konzipierten Kernen besteht. Durch die Zusammenarbeit bieten die Kerne enorme Leistung, wenn eine Verarbeitungsaufgabe auf viele Kerne gleichzeitig (oder parallel) aufgeteilt werden kann. Die GPU ist eine integrale Komponente für modernes Gaming und ermöglicht eine qualitativ hochwertige Grafik und flüssigeres Gameplay. GPUs sind auch in der KI nützlich.

Was ist der Unterschied zwischen einer CPU und einer GPU?

CPUs und GPUs haben viele Gemeinsamkeiten. Beide sind entscheidend wichtige Computerelemente. Beide sind auf Halbleitertechnik basierende Mikroprozessoren. Und beide verarbeiten Daten. CPUs und GPUs haben jedoch verschiedene Architekturen und werden für unterschiedliche Zwecke eingesetzt.

Die CPU eignet sich für eine Vielzahl von Aufgaben, insbesondere für diejenigen, für die Latenz oder Leistung pro Kern wichtig sind, z. B. das Web-Browsing. Als leistungsstarker Baustein für die Ausführung von Programmbefehlen nutzt die CPU die geringere Anzahl der Kerne für einzelne Aufgaben und deren schnelle Erledigung. Damit ist die CPU in besonderer Weise für Jobs von der seriellen Datenverarbeitung bis zum Betrieb von Datenbanken geeignet.

GPUs begannen als spezialisierte ASICs (Application-Specific Integrated Circuits), die für einen bestimmten Zweck entwickelt wurden – wie die Beschleunigung bestimmter 3D-Rendering-Aufgaben. Im Lauf der Zeit wurden diese Grafik-Engines mit ursprünglich festgelegter Funktion besser programmierbar und flexibler. Während Grafik und hyperrealistische Gaming-Visuals ihre Hauptfunktion bleiben, haben sich GPUs zu allgemeineren Parallelprozessoren weiterentwickelt, die eine wachsende Palette von Anwendungen wie KI bewältigen.

Wie wäre es mit einer CPU/GPU-Kombination?

In einigen Fällen wird die gemeinsam genutzte Grafik direkt auf demselben Chip wie die CPU integriert. Diese CPUs umfassen eine GPU, anstatt sich auf eine dedizierte oder separate Grafik zu verlassen. Dies sind Prozessoren mit integrierter Grafik, die viele Vorteile bieten.

CPU/GPUs bieten Vorteile für Platz, Kosten und Energieeffizienz gegenüber dedizierten Grafikprozessoren. Außerdem bieten sie die Leistung für die Verarbeitung von grafischen Daten und Befehle für häufige Aufgaben. Prozessoren mit integrierter Grafik sind eine großartige Wahl für immersives Gaming, 4K-Streaming, Videobearbeitung und die Erkundung des Internets mit blitzschneller Konnektivität.

Prozessoren mit integrierter Grafik werden am häufigsten in Geräten verwendet, bei denen kompakte Größe und Energieeffizienz wichtig sind, wie Laptops, Tablets, Smartphones und einige Desktops.

Deep Learning und KI beschleunigen

Heute sind bestimmte CPUs auch mit NPUs (Neural Processing Units) ausgestattet, die mit GPUs direkt auf dem Prozessor zusammenarbeiten, um die Art von leistungsstarken Inferenzaufgaben zu erfüllen, die von der KI benötigt werden. Diese KI-beschleunigten Prozessoren sind ideal für die Vorbereitung von vortrainierten neuronalen Netzwerken für die wichtige Inferenzphase der KI, wo die während des Trainings erlernten Fähigkeiten verwendet werden, um Vorhersagen zu treffen. Da KI immer wichtiger wird, wird die NPU/GPU-Kombination zu einem Standbein der zukünftigen Computing-Systeme werden.

Kurz gesagt: Der CPU/NPU/GPU-Prozessor bietet zusammen mit ausreichend RAM eine großartige Voraussetzung für Deep Learning und KI.

Jahrzehntelange Führung in der CPU-Entwicklung

Intel blickt auf eine langjährige Erfahrung in der CPU-Innovation zurück, die 1971 mit der Vorstellung des 4004 als erster kommerzieller Mikroprozessor, der vollständig auf einem Halbleiterchip integriert ist, ihren Anfang nahm.

Heute ermöglichen Intel® CPUs eine Reihe von skalierbaren KI-Erlebnissen auf der x86-Architektur, die Sie kennen. Von der hochleistungsfähigen skalierbaren Intel® Xeon® Prozessorreihe im Rechenzentrum und in der Cloud bis zu energieeffizienten Intel® Core™ Prozessoren am Netzwerkrand bietet Intel CPUs für jeden Bedarf an.

Wir stellen vor – die 3D-Performance-Hybridarchitektur: Intel® Core™ Ultra Prozessoren

Intels nächste Architekturevolution, die Intel® Core™ Ultra Prozessoren, führt eine völlig neue 3D-Perfromance-Hybridarchitektur ein1. Mit einer integrierten Intel® Arc™ GPU2 und einer integrierten NPU, Intel AI Boost, bieten diese Chips ein optimales Verhältnis zwischen Energieeffizienz und Leistung. Das Ergebnis ist ein einzelner Prozessor, der es Benutzern ermöglicht, extreme KI-Beschleunigung, immersives Gameplay, 4K-Streaming und blitzschnelle Konnektivität zu genießen.

Intel® Core™ Prozessoren (14. Generation)

Intel® Core™ Prozessoren der 14. Generation nutzen eine leistungshybride Architektur mit schnelleren Performance-cores (P-cores) und mehr Efficient-cores (E-cores) mit branchenführenden Tools, um die Leistung und Multitasking-Kapazitäten zu optimieren.

Bestimmte Intel Core Prozessor-basierte Laptops der 14. Generation können die Intel® Iris® Xᵉ Grafik oder ihre neueste leistungsstarke Grafiklösung, Intel® Arc™ GPU, umfassen. Basierend auf der Xᵉ HPG Mikroarchitektur ermöglicht die Intel® Arc™ GPU integriertes Machine Learning, Grafikbeschleunigung und Raytracing-Hardware für Laptops, Desktops und professionelle Workstations.

Intel® Iris® Xᵉ Grafik bietet mit Intel® Deep Learning Boost-betriebene KI für eine bessere Inhaltserstellung z. B. bei Foto- und Videobearbeitung sowie eine stromsparende Architektur für eine längere Akkulaufzeit.

Heute geht es nicht mehr darum, CPU und GPU gegeneinander abzuwägen. Mehr denn je werden beide zusammen benötigt, um den vielfältigen Anforderungen an die Datenverarbeitung gerecht zu werden. Die besten Ergebnisse werden fraglos dann erzielt, wenn für jede Aufgabe das richtige Werkzeug verwendet wird.

Diskrete GPU-Optionen

Intel bietet drei Optionen mit separater GPU.

  • Intel® ArcTM GPU ist eine leistungsstarke Grafiklösung, die es Ihnen ermöglicht, überzeugende Inhalte zu erstellen, Ihr Publikum zu fesseln und Ihrem Gaming-Erlebnis einen Energie-Boost zu verleihen. Basierend auf der Xe Mikroarchitektur ermöglicht die Intel® Arc™ GPU integriertes Machine Learning, Grafikbeschleunigung und Raytracing-Hardware für Laptops, Desktops und professionelle Workstations.
  • Intel® Iris® Xᵉ MAX mit dedizierter Grafik ist eine separate GPU mit Grafikkartenoptionen für Laptops und Desktops. Basierend auf der Xᵉ-Architektur, erhalten Sie noch mehr Leistung und neue Funktionen, wie z. B. Intel® Arc™ Kontrollcenter für verbesserte Inhaltserstellung und Gaming.
  • Die Intel® Data Center GPU ist eine GPU, die neue Technologien wie KI, Rendering, Analysen und Simulationen unterstützt. Sie bietet auch leistungsstarke parallele Verarbeitungsfunktionen für Rechenzentrums-CPUs.

Von CPU zu GPU zu hybrid

Ob Sie Ihr Gameplay verbessern wollen, Ihre kreativen Ideen zum Leben erwecken oder die Welt des Deep Learning erkunden möchten, Intel® Prozessoren bieten die CPU, GPU-Funktionen und mehr, die Sie für ein überragendes Computing-Erlebnis benötigen.