Qual a diferença entre CPU, GPU e APU? [VÍDEO]

Qual a diferença entre CPU, GPU e APU? [VÍDEO]

Se você já é iniciado nesse universo do hardware provavelmente já ouviu falar em CPU e GPU. Alguns até aplicam mal um desses termos, associando CPU com o gabinete do computador. E APU você conhece? Bom, esse terceira termo não é tão comum, e causa bastante confusão na hora da sua classificação e comparação com CPU e GPU. 

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Vamos começar pela CPU. A CPU (Central Processing Unit) é sempre associado ao cérebro do computador, já que se trata da unidade central de processamento. A CPU que está presente em nossos computadores é um microprocessador, conceito estabelecido pela Intel em 1971, com o lançamento do 4004.

A CPU cuida da maior parte do processamento das informações de um dispositivo, independente se é um computador ou um smartphone, por exemplo. Essa unidade cuida principalmente de operações lógicas, cálculos e processamento de dados.

A CPU é um dos principais componentes para o resultado final da performance da sua configuração, uma CPU subdimensionada pode influenciar diretamente no resultado que você terá em games ao utilizar uma placa de vídeo topo de linha, por exemplo, situação que conhecemos como gargalo. Manter equilibrio é fundamental!

Outra unidade de processamento fundamental é a GPU (Graphics Processing Unit). Tão complexa como a CPU, o seu objetivo é atuar como o “processador dos elementos gráficos que você observa na tela. É pela evolução da GPU que podemos hoje ter contato com games e aplicações 3D cada vez mais impressionantes. A NVIDIA diz que a CPU é o cérebro do computador e a GPU é a alma.

Placas de vídeo tem a GPU como alicerce. Quando você pega uma placa da NVIDIA ou AMD em seu interior está a GPU. Uma GPU pode lidar com boa parte das instruções  de uma CPU e vice-versa, porém, instruções e otimizações são aplicadas em cada uma dessas unidades para que desempenhem perfeitamente a porção de processamento adequadas.

TU102, GPU da RTX 2080 Ti.

Um exemplo dessa diferença é em relação à arquitetura. A GPU  trabalha com o conceito de processamento paralelo, o que possibilita a execução de um grande número de operações por unidade de tempo, essencial para o processamento da quantidade absurda de polígonos que compõe uma cena. 

A evolução da GPU, desde que seu conceito foi estabelecido em 1999 com o lançamento do chip gráfico NV10, que equipa GeForce 256, também passa pelo uso desta unidade em situações e aplicações que não façam uso diretamente de renderização gráfica, como o processamento de imagens e inteligência artificial. Isso é conhecido como GPGPU (General Purpose Graphics Processing Unit), ou Unidade de Processamento Gráfico de Propósito Geral.

Um exemplo recente de uma aplicação dentro desse escopo do que vale como GPGPU é o RTX Voice, um filtro para redução de ruído de fundo via inteligência artificial desenvolvido pela NVIDIA. Confira aqui a nossa análise dessa tecnologia. 

Agora vamos passar para o terceiro conceito, menos conhecido em relação à CPU e GPU. A grosso modo podemos dizer que uma APU significa CPU e GPU no mesmo die.

Pra ficar mais claro é preciso que você entenda que a execução gráfica no seu computador pode ser feita por uma placa de vídeo dedicada, o melhor cenário entre todos, por uma iGPU, o chip gráfico integrado ao processador, e, em placas mãe mais antigas, por vídeo integrado. também conhecido como vídeo onboard.

Repare que eu falei da iGPU, que é o chip gráfico integrado ao processador, você pode então ter concluído que a APU é um sinônimo para iGPU, mas, não, há diferenças fundamentais. Vamos a elas.

APU (Accelerated Processor Unit) é um termo de marketing para designar uma tecnologia que a AMD anunciou em 2011. APU é uma  unidade de processamento acelerado. Na época, a AMD promoveu essa tecnologia como um novo método que combina as vantagens de uma CPU com uma GPU.

Nos anos 70 a AMD já falava em APU, mas de uma forma completamente diferente, numa época em que a ascensão do processamento fez necessário o uso de coprocessadores aritméticos. Em 1977, A AMD apresentou um desses tipos de coprocessadores, o AM9511, que era uma APU (Arithmetic Processors Unit).

AMD AM9511

No caso da APU redefinida pela AMD em 2011, estamos tratando de um ponto acima em relação aos processadores com chip de vídeo integrado. Em ambos os casos o chip gráfico está inserido, mas a constituição da tecnologia é o que difere um caso do outro.

Em 2011, com os processadores Fusion a AMD falava da arquitetura HSA (Heterogeneous System Architecture) que era justamente o diferencial entre apenas oferecer um iGPU.

Com o HSA, núcleos de computação compartilham dados diretamente com o chip gráfico, simplificando as etapas para que uma instrução seja concluída. Na prática, as APUs eram superiores às iGPUs, mas não impressionaram tanto em relação aos gráficos embarcados.

Com os atuais processadores Ryzen, a AMD se reinventou em relação a essa combinação entre CPU e GPU. Os processadores Ryzen com chip gráfico contam com a letra G ao final do nome, exemplo Ryzen 5 3400G. Em 2018, a AMD chegou a se aliar a sua grande rival, a Intel, para o lançamento dos processadores Kaby Lake-G, combinando CPU Intel com chip gráficos Radeon Vega, da AMD.

Sobre o Autor

Editor-chefe no Hardware.com.br, aficionado por tecnologias que realmente funcionam. Segue lá no Insta: @plazawilliam Elogios, críticas e sugestões de pauta: william@hardware.com.br
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