APU: cos’è e come funziona, scopriamo i suoi segreti

IL APU è stato un concetto che AMD ha ideato con il suo progetto Fusion, in cui ha cercato di unire la CPU e una GPU su un unico chip. Tuttavia, questa unità di elaborazione non è la stessa cosa di una CPU con iGPU, ha le sue differenze, vantaggi e svantaggi che esploreremo qui più in dettaglio.

CPU + iGPU ≠ APU?

Prima di tutto diciamo cos’è un’APU e se c’è qualche differenza tra un’APU e una CPU con iGPU. La verità è A grandi linee non ci sono differenze, il termine APU è stato coniato da AMD per distinguere tra le unità puramente CPU e quelle che includevano una GPU integrata. D’altra parte, Intel non ha seguito la stessa strada…

UN APU (unità di elaborazione accelerata), o Accelerated Processing Unit, è un dispositivo che combina la CPU con la GPU integrata, solitamente su un singolo chip monolitico. Ciò presenta alcuni vantaggi rispetto all’utilizzo di un chip iGPU separato nello stesso pacchetto, come nel caso di Intel, anche se questa differenza si sta dissipando con l’uso dei nuovi pacchetti e interposer grazie alla tecnologia TSV, poiché l’efficienza e la latenza delle comunicazioni tra entrambi unità è inferiore.

Come ho accennato in precedenza, APU era un termine coniato da AMD per denominare le nuove unità che sarebbero state vendute in seguito il tuo progetto Fusion, quando l’azienda americana acquistò la canadese ATI. Un modo per includere un’unità grafica a basso prezzo e con maggiore efficienza energetica, al prezzo di prestazioni inferiori e di condivisione della RAM principale tra CPU e GPU.

Differenza tra un’APU e una CPU

Dal punto di vista tecnico, la differenza principale tra un’APU e una CPU è che quest’ultima non include una grafica integrata. Tuttavia, se diamo un’occhiata più da vicino ad un’APU e ad una CPU con iGPU, vediamo che ci sono altri cambiamenti come quello che ho rivelato sopra, ovvero che l’iGPU è solitamente inclusa nello stesso chip monolitico nel caso dell’APU. . Tuttavia, nella microarchitettura Zen 4 abbiamo visto un cambiamento, dal momento che GPU (complesso GPU), è stato spostato dai chip della CPU (CCD) ed è stato integrato all’interno del die I/O. Pertanto, è diventato più simile al concetto Intel, quindi la differenza è quasi puramente di marketing…

Cioè, mentre Intel lo chiama Core X con iGPU, AMD distingue tra CPU, quando non include la grafica, e APU quando la include.

Vantaggi e svantaggi di un’APU

IL APU Combina diversi componenti nello stesso packaging, cioè un SoC, un concetto attraente che è stato seguito anche da altri come Intel, Apple, ecc. Inoltre, la vicinanza fisica tra la CPU e la GPU integrata consente un trasferimento dei dati efficiente e veloce, tuttavia presenta anche alcuni inconvenienti.

Fra le virtù dobbiamo:

• Sviluppo software– Consente agli sviluppatori di software di lavorare con un’architettura eterogenea, combinando CPU e GPU. Ciò facilita il lavoro per quei progetti in cui è richiesta capacità di elaborazione parallela, poiché la GPU di un’APU può funzionare anche con API come OpenCL, cioè utilizzarla come GPGPU, e poiché condivide lo spazio di memoria con la CPU, questo li rende efficienti sotto questo aspetto.
• Creazione di contenuti visiviUn altro grande vantaggio dell’APU è che consente a molti creatori o editor di contenuti di creare contenuti di qualità senza dover disporre di una GPU dedicata. Ciò non solo consente di risparmiare denaro ed energia, ma è anche perfetto per molti dispositivi come gli ultrabook.
• Video gioco: Le APU sono utili per i giocatori che non hanno elevate esigenze di prestazioni grafiche. Ovviamente le APU non sono le unità migliori per titoli AAA con impostazioni avanzate elevate, ma possono gestire bene altri titoli e impostazioni più modeste, senza dover pagare per una GPU dedicata. Inoltre, possedere un’APU non significa dover rinunciare ad una scheda grafica dedicata, poiché è pienamente compatibile.

Quanto a gli svantaggi di una APU, sono sostanzialmente uguali a quelle di una CPU con iGPU integrata, ovvero:

• Prestazioni grafiche limitate: Sebbene le APU siano in grado di gestire attività grafiche, hanno comunque prestazioni molto inferiori rispetto a una GPU o scheda grafica dedicata. Inoltre, manca una propria memoria VRAM, le frequenze clock sono solitamente più basse, ecc.
• Memoria unificata: Le APU condividono la RAM o la memoria principale tra la CPU e la GPU integrata. Ciò significa quindi sottrarre una percentuale dalla capacità totale della memoria per questo utilizzo. Ciò limita sia la CPU che la GPU quando si tratta di avere una dimensione di memoria maggiore.
• Output grafico predefinito: Anche se questo non è il caso in tutti i computer, è vero che i laptop con iGPU hanno l’uscita video collegata a questa unità, quindi anche avendo una dGPU, passerà attraverso l’iGPU, il che può essere un problema. Questo è il motivo per cui molti team di gioco con APU o iGPU hanno implementato il cosiddetto MUX Switch.

Quindi, in conclusione, diciamo che se si vogliono le massime prestazioni possibili, è meglio optare per CPU e GPU dedicate, dimenticandosi di quelle integrate…

Memoria unificata

Essere un sistema eterogeneo, la CPU e l’iGPU integrata condividono lo stesso spazio di memoria (memoria condivisa). Cioè non hanno RAM dedicata alla CPU e VRAM dedicata alla GPU, ma entrambe le unità di elaborazione utilizzano la RAM in assenza della seconda. In termini tecnici, ciò si ottiene attraverso un modello di memoria coerente e unificato, proprio come fa Intel nei suoi dispositivi con iGPU o SoC Apple con serie M le cui CPU e GPU integrate funzionano con quella che chiamano Unified Memory.

Quando la CPU richiama l’iGPU per eseguire calcoli, lo fa tramite a Programma di calcolo Shader. Questo programma viene elaborato dall’iGPU, che quindi riscrive il risultato nella memoria di sistema anziché nella propria VRAM. D’altra parte, nel caso di CPU+iGPU o APU, tutto viene fatto nella RAM principale, condividendo larghezza di banda e capacità del bus di memoria, il che ha ripercussioni negative sulle prestazioni.

È importante evidenziare che il quantità di memoria del sistema assegnato all’iGPU può variare a seconda delle esigenze del sistema e della configurazione specifica. In alcuni casi, questa allocazione di memoria può essere regolata manualmente nella configurazione BIOS/UEFI.

Altre considerazioni sull’APU

Oltre a quanto menzionato sopra, anche Altre considerazioni devono essere prese in considerazione quando si sceglie un’APUe sono i seguenti:

• Utilizzo della RAM– Poiché l’APU deve condividere la RAM tra CPU e GPU, considera di avere una notevole capacità di RAM per prestazioni ottimali. Come minimo dovresti scegliere 16 GB o più.
• Scheda madre adatta: Quando si sceglie una scheda madre per un PC, se si intende utilizzare un’APU, ricordarsi di scegliere una scheda madre che includa uscite video (DP, HDMI,…), poiché alcune schede madri potrebbero essere compatibili con APU e CPU, ma Le CPU potrebbero non avere questo tipo di uscite, poiché sarà inclusa una scheda grafica dedicata.
• Utilizzare con dGPU– Se scegli un’APU con GPU dedicata, il sistema operativo ti consente di scegliere tra l’utilizzo della iGPU o della dGPU. Per una maggiore efficienza, è possibile utilizzare l’iGPU per le attività più leggere e la dGPU per quelle più pesanti. Se si tratta di un laptop da gioco, pensa ad acquistare quelli dotati di MUX Switch per prestazioni ottimali.
• Autisti: Se disponi di un’APU, devi installare i driver grafici corrispondenti per il tuo modello. Non è sufficiente installare solo quelle dGPU. Ricorda questo.

Ora conosci l’APU un po’ più da vicino.