Что такое интегрированное устройство

Что такое интегрированный?

Интегрированный — это термин, используемый для описания, когда аппаратное устройство объединяется в другое устройство. Например, некоторые материнские платы имеют встроенную сетевую карту, видеокарту или звуковую карту. Эти устройства можно отключить и включить из CMOS или с помощью перемычки или DIP-переключателя на материнской плате. Они также могут автоматически отключаться, когда новая карта помещается в слот расширения.

Почему некоторые устройства интегрированы, а другие нет?

Как упоминалось выше, если устройство является частью материнской платы, оно интегрировано. Многие производители интегрируют сетевую карту, звуковую карту, а иногда и видеокарту в материнскую плату, чтобы снизить общую стоимость и размер компьютера. Хотя интеграция может сделать компьютер дешевле, меньше и проще в изготовлении, если встроенное устройство выходит из строя, его нельзя заменить, поскольку оно является частью материнской платы.

Аппаратные условия, Интегрированное программное обеспечение, Внутренний, Бортовой

Что такое дискретная видеокарта

При выборе компьютера, ноутбука или нетбука в описании последних всегда указываются характеристики видеокарт и в одном из пунктов обязательно прописано одно из слов – дискретная или интегрированная.

У многих покупателей сразу возникает вопрос что обозначают данные термины, и с какой видеокартой, дискретной или интегрированной (встроенной), покупать ноутбук или настольный ПК.

Важность видеокарты в современных устройствах

Видеокарта является неотъемлемой частью современного ноутбука, компьютера и других периферийных устройств. Без нее невозможно вывести на экран монитора изображения, просматривать видео или играть в компьютерные игры.

Поэтому не зря будущие обладатели современных девайсов при выборе последних обращают особое внимание на видеокарту (графический адаптер, видеоадаптер, графическую плату).

Как вы уже поняли, графические адаптеры бывают двух типов: дискретные и интегрированные.

Давайте разберемся как они устроены, чем отличаются, насколько сильно влияют на производительность компьютеров, их плюсы и минусы.

Что такое дискретная и интегрированная видеокарты, их отличия

Интегрированная видеокарта – это тип графического адаптера, чипсет которого (набор микросхем) встроен в чипсет системной платы или процессора, при этом для ее работы задействованы ресурсы оперативной памяти ПК.

У дискретной видеокарты, в отличии от интегрированной, имеется свой независимый графический процессор и своя ОЗУ.

Уже на этом этапе можно сделать вывод, что интегрированное устройство снять с компьютера для замены, ремонта или просто апгрейда невозможно, ведь оно находится либо в процессоре, либо в системной плате. Это под силу только хорошим специалистам на профессиональном уровне владеющими паяльником.

Также такой тип видеокарты забирает на себя часть ресурсов компьютера, к примеру, под ее работу нужно выделить место в оперативной памяти, а уменьшение последней сильно влияет на общую производительность ПК.

Дискретный видеоадаптер наоборот является независимым, он практически не оттягивает на себя мощность процессора и объем ОЗУ так как они уже в нем предусмотрены, и это положительно влияет на производительность ПК.

Как правило, дискретные видеокарты устанавливаются в отдельный PCI-слот, их может быть, как одна, так и несколько.

Но такое техническое решение реализуется не всегда. К примеру, в ноутбуках дискретный видеоадаптер, а точнее его элементы, могут размещаться на системной плате, это сильно экономит место.

Также встречаются девайсы, в характеристиках которых прописан тип графики: встроенная + дискретная.

Этим производитель указывает, что в ноутбуке предусмотрены два видео адаптера интегрированный и дискретный.

Зачем так делается? Все просто, для экономии электроэнергии и увеличения времени автономной работы устройств.

Дело в том, что интегрированная видеокарта, как правило, находится в действии тогда, когда ноутбук работает либо только от аккумуляторов, либо в режимах пониженных нагрузок.

Ее хватает для просмотра видео, работы в несложных приложениях, серфинга по интернет. Это сильно экономит заряд батареи, так как встроенный графический адаптер обладает низким энергопотреблением.

При подключении к сети работа на интегрированном устройстве экономит электроэнергию, но это будет продолжаться до тех пор, пока пользователь не запустит «тяжелые» приложения или игры. Именно в этот момент в работу включается дискретная видеокарта, которая потянет данные приложения и позволит пользователю комфортно работать или играть на максимальных режимах.

Но к сожалению автоматическое переключение возможно не у всех устройств, как правило это осуществляется вручную программным способом.

К примеру, в Apple A1707 MacBook Pro TB Retina 15 автоматическое переключение между интегрированной и дискретной видеокартой предусмотрено, но стоит такой MacBook не дешево.

Основные процессоры с интегрированной графикой используемые в ноутбуках и персональных компьютерах:

Графика Intel HD Graphics 630:

Графика Intel HD Graphics:

Графика Intel HD Graphics 530:

Графика Intel HD Graphics 610:

Графика Intel HD Graphics 510:

Графика Intel Iris Pro Graphics 6200:

Графика AMD Radeon R7 Series:

Графика AMD Radeon HD8370D:

Дискретные графические адаптеры, используемые в ноутбуках с указанием модели:

1. Lenovo IdeaPad 110-15ACL (80TJ00F4RA) – видеокарта AMD Radeon R5 M430, 2 ГБ выделенной памяти;
2. Asus VivoBook Max X541SC (X541SC-DM016D) – графический адаптер nVidia GeForce 810M, 2 ГБ выделенной памяти DDR3;
3. Acer Aspire E5-575G-35M (NX.GDWEU.074) — nVidia GeForce 940MX, 2 ГБ выделенной памяти GDDR5;
4. Dell Inspiron 7567 (I75F7810NDL-6B) — nVidia GeForce GTX 1050 Ti, 4 ГБ выделенной памяти GDDR5;
5. HP 250 G5 (W4N44EA) — дискретный, AMD Radeon R5 M430, 2 ГБ выделенной памяти + интегрированный, Intel HD Graphics 520;
6. Acer Aspire VX 15 VX5-591G-57FW (NH.GM4EU.006) — nVidia GeForce GTX 1050 Ti, 4 ГБ выделенной видеопамяти GDDR5;
7. Apple A1707 MacBook Pro TB Retina 15″ (Z0SH000UY) — дискретный AMD Radeon Pro 460, 4 ГБ выделенной памяти GDDR5 + интегрированный, Intel HD Graphics 530;
8. MSI GS73VR-7RG Stealth Pro — nVidia GeForce GTX 1070, 8 ГБ выделенной видеопамяти GDDR5;
9. Xiaomi Mi Notebook Air 13.3″ (JYU4003CN) — nVidia GeForce 940MX, 1 ГБ выделенной видеопамяти GDDR5.

Популярные дискретные графические адаптеры, используемые в настольных компьютерах:

Маркировка графических адаптеров, используемых на компьютерах и ноутбуках, отличается. К примеру, одна из мобильных версий видеокарты от nVidia, используемая в ноутбуках, модель GeForce 940MX, имеет в обозначении букву «М», которая указывает, что устройство используется на переносных мобильных устройствах.

Некоторые модели материнских плат со встроенным видео представленные на рынке:

Плюсы и минусы графических адаптеров

Плюсы интегрированных устройств:

1. Не дорогие (существенно влияет на снижение цены компьютера);
2. Не греются;
3. Меньшее энергопотребление, а значит больше время автономной работы ноутбука;
4. Тихие.

1. Невозможно заменить или апгрейдить;
2. Работают медленнее, чем дискретные;
3. Влияют на снижение общей производительности ПК.

ПРИМЕР ИЗ ЖИЗНИ:

Принесли как-то к нам ноутбук Acer (одна из недорогих моделей) и TV тюнер, подключаемый через USB. Клиент жаловался, что TV тюнер был приобретен за немалые деньги (они тогда только начали появляться), но почему-то на данной модели ноутбука не работал.

Изучив характеристики Acer, мы поняли, что на нем установлена интегрированная видеокарта, причем довольна слабая.

TV тюнер был подключен к ноутбуку HP Pavilion g6 с дискретным видео адаптером и сразу же все заработало.

Вывод был сделан: TV тюнеру не хватало ресурса ноутбука Acer для нормальной работы, особенно мощности видео адаптера. Поэтому не нужно делать необдуманные покупки, изучите сначала возможности своего ноутбука, а потом покупайте дополнительные периферийные устройства к нему.

Плюсы дискретного видео адаптера:

1. Хорошая производительность (зависит от модели);
2. Возможность наращивания производительности за счет использования нескольких видеокарт;
3. Возможность замены или апгрейда;
4. Возможность работы с большими разрешениями экрана и с несколькими мониторами.

1. Существенно влияет на цену устройств в сторону увеличения;
2. Большое энергопотребление, что уменьшает время автономной работы устройств;
3. Сильно греются;
4. Большая шумность. Исходя из п.3 система охлаждения работает в средних и более режимах;
5. Требует дополнительного обслуживания (для ПК) – чистка от пыли, обслуживание кулера (если он есть).

Поэтому если вы задумались над тем, какой ноутбук или ПК покупать с дискретной видеокартой или интегрированной сначала определитесь с какой целью вы планируете приобретать устройство.

Если вы много путешествуете, используете устройство только для простых игр, просмотра видео, работы с документами, с несложными приложениями и даже с некоторыми графическими редакторами, то интегрированного графического адаптера вам вполне хватит и незачем переплачивать.

Ноутбуки с дискретными видеокартами подойдут геймерам, программистам, веб и простым дизайнерам, работающим в сложных графических приложениях типа Photoshop или CorelDRAW, или в видео редакторах типа Adobe Premiere Pro и других.

А также для тех людей, которые привыкли, что у них должны быть самые быстрые и мощные устройства вне зависимости от того нужно им это или нет и сколько денег они на них потратят.

Что такое интегральная микросхема

Интегральная схема – это изделие из микроэлементов с высокой миниатюризацией. Эти элементы преобразуют и обрабатывают сигналы. Сама схема имеет высокую плотность самих элементов. Такие элементы называются компонентами и выполняют ту или иную задачу. Эти схемы могут быть разной сложности и типов – от самых простых до сложнейших.

Используются ИС в создании компьютеров, различной вычислительной техники и другом оборудовании, в том числе промышленном и бытовом. Более подробно о строении, использовании, а также развитии интегральных схем будет рассказано в данной статье. В качестве информационного дополнения, в материале содержатся два подробных видеоролика и один скачиваемые файл о строении ИС.

Что такое интегральная схема

Интегральные микросхемы

По научному определению, интегральные микросхемы – это отдельные высокотехнологичные устройства (с огромным количеством электронных компонентов, заключенных в маленьком корпусе), которые выполняют какую-то функцию или действие. Этих функций может быть или одна или несколько. Вот список некоторых основных функций, которые выполняют интегральные микросхемы:

• Преобразование сигнала (например, из аналогового в цифровой и обратно).
• Обработка сигнала (например, усиление и очистка звука)
• Действия вычитания, сложения, умножения и деления сигнала (логические микросхемы)

Интегральные микросхемы представляют собой изделие, выполненное в герметизированном (металлическом, пластмассовом, керамическом, металлокерамическом и так лале) корпусе. Микросхемы бывают различного исполнения (прямоугольные, треугольные, круглые) с разным количеством выводов: от трех (например, на стабилизаторе LM7805, до нескольких сотен на процессорах).

Интегральные микросхемы (и аппаратура на них) обладают неоспоримыми преимуществами:

• Высокой технологичностью и надежностью. Ведь все микросхемы производят на специализированных заводах и фабриках с современной технологией производства. На линиях (полностью или частично) автоматизированных. При производстве микросхемы (особенно в юго-восточных странах) применяют и живую рабочую силу, так как это дешевле, чем покупать дорогостоящие линии. Интегральные компоненты позволяют снизить на два-три порядка затраты труда на производство, монтаж и сборку различной аппаратуры. При конструировании и создании такой аппаратуры уменьшается количество разных паяных соединений, которые зачастую являются причиной отказа аппаратуры. Микросхемы являются более надежными, чем дискретные элементы, так как ошибки при монтаже уменьшаются на 3-4 порядка. Легче и намного быстрее запаять интегральные компоненты (например, один логический элемент с 16 выводами), чем паять более 20 дискретных элементов (которые выполняют ту же функцию) с 60 выводами. Только микросхемы обеспечивают надежность систем управления в различных системах управления, в компьютерах, в околоземном пространстве на космических станциях и так далее.
• Интегральные компоненты (и аппаратура на них) малогабаритны и имеют маленький вес.
• Микросхемы намного сокращают процесс разработки нового изделия (аппарата), так как можно использовать готовые, уже опробованные, миниатюрные блоки и узлы. И поэтому внедрение нового изделия в производство резко сокращается.
• Многие интегральные элементы выпускаются массово (например, микросхемы в домашних звонках, в игрушках, в клавиатурах и мышках компьютеров и т. п.). Это намного снижает себестоимость микросхемы и всего изделия в целом.
• Интегральные элементы сокращают число комплектующих создаваемого изделия, уменьшают количество проводимых операций, что (в конечном счете) ведет к упрощению организации современного производства.

Микросхемы разделяют на два вида: 1 – полупроводниковые интегральные схемы; 2 – гибридные интегральные схемы.

Полупроводниковые интегральные элементы представляют собой кристалл, в глубине которого выполняют все элементы схемы. Изоляция различных элементов осуществляют с помощью (так называемых) «p-n» переходов.

Гибридные интегральные схемы выполняются по «пленочной» технологии и представляют пластину (подложку) из диэлектрического материала. На нее нанесены (в виде пленок) плоские компоненты (резисторы, дроссели, конденсаторы и т. д.) и соединения. Причем сопротивление резисторов может быть 105 Ом, емкость конденсаторов 103 пФ, а дроссели иметь индуктивность около 10 мкГн – не более.

Транзисторы, диоды, магнитные элементы, конденсаторы более 103 пФ и электролитические выполняют с помощью навесного монтажа. Гибридные интегральные схемы имеют более высокую точность параметров (на один или два порядка выше), чем полупроводниковые аналоги. Количество элементов внутри каждого класса микросхем может достигать несколько тысяч.

Интегральная схема SMD

Степень интеграции

• В зависимости от степени интеграции применяются следующие названия интегральных схем:
• малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле,
• средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле,
• большая интегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле,
• сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — более 10 тысяч элементов в кристалле.

Ранее использовались также теперь устаревшие названия: ультрабольшая интегральная схема (УБИС) — до 1 миллиарда элементов в кристалле и гигабольшая интегральная схема (ГБИС) — более 1 миллиарда элементов в кристалле, но в настоящее время название УБИС и ГБИС практически не используется (например, последние версии процессоров Itanium, 9300 Tukwila, содержат два миллиарда транзисторов), и все схемы с числом элементов, превышающим 10 000, относят к классу СБИС.

Элемент интегральной схемы

Часть интегральной схемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента (резистора, диода, транзистора и т. д.), причем эта часть выполнена нераздельно от других частей и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Компонент интегральной схемы в отличие от элемента может быть выделен как самостоятельное изделие с указанной выше точки зрения.

По конструктивно-технологическим признакам интегральные схемы обычно разделяют на:

• полупроводниковые;
• гибридные;
• пленочные.

В полупроводниковой схеме все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме или на поверхности полупроводника. В таких схемах нет компонентов. Это наиболее распространенная разновидность интегральных схем.

Интегральную схему называют гибридной, если она содержит компоненты и (или) отдельные кристаллы полупроводника. В пленочных интегральных схемах отдельные элементы и межэлементные соединения выполняются на поверхности диэлектрика (обычно используется керамика). При этом применяются различные технологии нанесения пленок из соответствующих материалов. По функциональным признакам интегральные схемы подразделяют на аналоговые (операционные усилители, источники вторичного электропитания и др.) и цифровые (логические элементы, триггеры и т. п.).

Краткая историческая справка

Первые опыты по созданию полупроводниковых интегральных схем были осуществлены в 1953 г., а промышленное производство интегральных схем началось в 1959 г. В 1966 г. был начат выпуск интегральных схем средней степени интеграции (число элементов в одном кристалле до 1000). В 1969 г. были созданы интегральные схемы большей степени интеграции (большие интегральные схемы, БИС), содержащие до 10000 элементов в одном кристалле.

[stextbox 1971 г. были разработаны микропроцессоры, а в 1975 г. — интегральные схемы сверхбольшой степени интеграции (сверхбольшие интегральные схемы, СБИС), содержащие более 10000 элементов в одном кристалле. Полезно отметить, что предельная частота биполярных транзисторов в полупроводниковых интегральных схемах достигает 15 ГГц и более.[/stextbox]

К 2000 г. ожидается появление интегральных схем, содержащих до 100 млн МОП транзисторов в одном кристалле (речь идет о цифровых схемах). Система обозначений. Условное обозначение интегральных микросхем включает в себя основные классификационные признаки.

• Первый элемент — цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе. Цифрами 1, 5, 6 и 7 в первом элементе обозначаются полупроводниковые интегральные микросхемы. Гибридным микросхемам присвоены цифры 2, 4 и 8. Пленочные, вакуумные и керамические интегральные микросхемы обозначаются цифрой 3.
• Второй элемент, определяющий порядковый номер разработки серии, состоит из двух (от 00 до 99) или трех (от 000 до 999) цифр.
• Третий элемент, обозначающий подгруппу и вид микросхемы, состоит из двух букв.
• Четвертый элемент, обозначающий порядковый номер разработки микросхемы данной серии, состоит из одной или нескольких цифр.

К этим основным элементам обозначений микросхем могут добавляться и другие классификационные признаки.

Строение интегральной схемы

Дополнительная буква в начале четырехэлементного обозначения указывает на особенность конструктивного исполнения:

• Р — пластмассовый корпус типа ДИП;
• А — пластмассовый планарный корпус;
• Е — металлополимерный корпус типа ДИП;
• С — стеклокерамический корпус типа ДИП;
• И — стеклокерамический планарный корпус;
• Н — керамический «безвыводной» корпус.

В начале обозначения для микросхем, используемых в условиях широкого применения, приводится буква К.

Серии бескорпусных полупроводниковых микросхем начинаются с цифры 7, а бескорпусные аналоги корпусных микросхем обозначаются буквой Б перед указанием серии.

Через дефис после обозначения указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

• 1 — с гибкими выводами;
• 2 — с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиамидном носителе;
• 3 — с жесткими выводами;
• 4 — на общей пластине (неразделенные);
• 5 — разделенные без потери ориентировки (наклеенные на пленку);
• 6 — с контактными площадками без выводов.

Как создаются интегральные схемы?

Как изготовить чип памяти или процессор компьютера? Процесс производства начинается с химического элемента — кремния, который химически обрабатывается (легируется) для придания различных электрических свойств.

Современное исполнение интегральной схемы (одна из многочисленных форм), установленной на электронной плате устройства. Это далеко не самый продвинутый вариант, а лишь один из многих

Традиционно для нужд электроники используются материалы двух категорий:

1. Проводники.
2. Изоляторы.

[stextbox технически всё сложнее, особенно когда дело касается определенных элементов середины таблицы Менделеева (группы 14 и 15), в частности, кремния и германия. Что примечательно — материалы изоляторы способны переходить в разряд проводников, если к этим материалам добавить некоторое количество примесей. Процесс, известный как легирование.[/stextbox]

Принцип легирования химических элементов

Если добавить некоторое количество сурьмы кремнию, структура этого химического элемента насыщается большей массой электронов, чем обычно. Обеспечивается проводимость электричества. Кремний, «легированный» подобным образом, приобретает характеристику N-типа. В другом случае, когда вместо сурьмы добавляется бор, масса электронов кремния уменьшается, оставляя своеобразные «дыры», которые функционируют подобно «отрицательно заряженным электронам».

Благодаря «дырам» положительный электрический ток пропускается в противоположном направлении. Такая разновидность кремния характеризуется P-типом. Расположение областей кремния N-типа и P-типа рядом одна с другой, способствует созданию соединения, где отмечается поведение электронов, характерное для электронных компонентов на основе полупроводников:

• диодов,
• транзисторов,
• запоминающих устройств и других.

Увеличенное фото интегральных схем

Структурная интегральная схема внутри чипа

Итак, процесс создания интегральной схемы начинается от монокристалла кремния, напоминающего по форме длинную сплошную трубу, «нарезанную» тонкими дисками — пластинами. Такие пластины размечаются на множество одинаковых квадратных или прямоугольных областей, каждая из которых представляет один кремниевый чип (микрочип). Пример внутренней структуры интегральной схемы, демонстрирующий возможности такой уникальной технологии интеграции полноценных электронных схемотехнических решений.

Затем на каждом таком чипе создаются тысячи, миллионы или даже миллиарды компонентов путём легирования различных участков поверхности — превращения в кремний N-типа или P-типа. Легирование осуществляется различными способами. Один из вариантов — распыление, когда ионами легирующего материала «бомбардируют» кремниевую пластину.

Другой вариант — осаждение из паровой фазы, включающий введение легирующего материала газовой фазой с последующей конденсацией. В результате такого ввода примесные атомы образуют тонкую пленку на поверхности кремниевой пластины. Самым точным вариантом осаждения считается молекулярно-лучевая эпитаксия.

Конечно, создание интегральных микросхем, когда упаковываются сотни, миллионы или миллиарды компонентов в кремниевый чип размером с ноготь, видится сложнейшим процессом. Можно представить, какой хаос принесёт даже небольшая крупинка в условиях работы в микроскопическом (наноскопическом) масштабе. Вот почему полупроводники производятся в лабораторных условиях безупречно чистых. Воздух лабораторных помещений тщательно фильтруется, а рабочие обязательно проходят защитные шлюзы и облачаются в защитную одежду.

Кто создал интегральную схему?

Разработка интегральной схемы приписывается двум физикам — Джеку Килби и Роберту Нойсу, как совместное изобретение. Однако фактически Килби и Нойс вынашивали идею интегральной схемы независимо друг от друга. Между учёными даже существовала своего рода конкуренция за права на изобретение.

Джек Килби трудился в «Texas Instruments», когда учёному удалось реализовать идею монолитного принципа размещения различных частей электронной схемы на кремниевом чипе. Учёный вручную создал первую в мире интегральную микросхему (1958 год), использовав чип на основе германия. Компания «Texas Instruments» спустя год подала заявку на патент.

Тем временем представитель другой компании «Fairchild Semiconductor» — Роберт Нойс, проводил эксперименты с миниатюрными цепями своего устройства. Благодаря серии фотографических и химических методов (планарный процесс), учёный всего лишь на год позже Килби создал практичную интегральную схему. Методика получения также была оформлена заявкой на патент.

Микросхемы на плате

Интегрированные и дискретные видеокарты: 7 вещей, которые вы должны знать

В персональных компьютерах и ноутбуках используются два типа графических процессоров – интегрированный и дискретный.

Интегрированный (или встроенный) графический чип является частью материнской платы. При работе он задействует ресурсы остального оборудования ПК и потому носит репутацию компромиссного решения. Как правило, интегрированную видеокарту нельзя вытащить и поменять на более мощную.

Дискретный (или выделенный) графический процессор – это отдельный компонент более серьезного уровня. Он служит для выполнения графических задач повышенной сложности, но не всегда присутствует в составе ПК.

У каждого решения есть свои плюсы и минусы. Понимание того, на что способны разные графические модули, очень помогает при выборе ноутбука или компьютера.

1. Что такое интегрированная графика?

Интегрированная графика (IGP) – обязательная часть материнской платы компьютера. Это модуль для отрисовки изображений, он расположен на том же кристалле, что и центральный процессор.

У этого решения есть несколько преимуществ. IGP невелик в размере, энергоэффективен и стоит намного дешевле, чем дискретная видеокарта.

Раньше компьютер на основе одной только встроенной графики считался откровенно слабым. Но времена изменились, и теперь IGP может обладать неплохим уровнем мощности. Его хватает для офисной работы, несложных казуальных игр и просмотра видео в 4К. Впрочем, с некоторыми задачами все равно возникают трудности. Сил встроенного видеоядра недостаточно для работы с графически насыщенными программами, то есть с софтом для трехмерного моделирования и обработки фотографий. Новейшие видеоигры встроенный модуль тоже не потянет, но несмотря на это есть достаточно большой выбор интересных игр, ориентированных на интегрированную графику.

Под свою работу встроенный графический модуль отбирает часть системной памяти. Эта область получает название «видеопамять». Если на компьютере установлено 4 ГБ ОЗУ, а из них 1 ГБ относится к видеопамяти, то этот 1 ГБ уходит на работу IGP, а остальные 3 на обработку всех прочих задач.

Большинство современных процессоров имеют встроенный графический модуль. Если в компьютере присутствует еще и дискретное видеоядро, то переключение между ними происходит автоматически: система сама способна определить, какой из видеомодулей лучше подходит для конкретной работы. В редких случаях использование дискретной графики для определенного приложения приходится задавать вручную через специальную утилиту.

Совместно используемая память часто является единственным вариантом для компактных устройств (ноутбуков, планшетов, смартфонов) и бюджетных настольных ПК.

2. Что такое дискретная графика?

Дискретная (или выделенная) графика – это аппаратное обеспечение, применяемое для расширения графической производительности компьютера.

Абсолютно все дискретные видеокарты оснащаются модулем обработки изображений, собственной оперативной памятью и кулером для охлаждения.

По габаритам и характеристикам дискретные видеокарты очень разнообразны. Среди них всегда можно найти ту, что даст компьютеру нужный уровень мощности. Выделенный графический процессор не отнимает системную память. В большинстве настольных компьютеров его замена не представляет сложности (ноутбуков и моноблоков это не касается). Но с другой стороны он стоит дорого, занимает много места в корпусе и выделяет большое количество тепла.

Дискретную графику можно встретить в настольных компьютерах средней и премиальной категории. Есть она и в ноутбуках уровнем выше среднего.

3. Дискретная видеокарта улучшает показатели графической производительности ПК.

С самыми свежими дискретными видеокартами графическая производительность компьютера увеличивается в разы. В том, что выделенное оборудование показывает более высокую производительность, чем встроенное, нет ничего удивительно. Но какова именно эта разница?

Лучшей производительностью выделенной графики обладают процессоры Intel Core i7 8-го поколения. С ними используются видеоадаптеры серии Radeon RX Vega M от AMD.

Тестирование, проведенное сайтом videobenchmark.net, показывает, что Vega M предлагает такую же производительность, как и дискретная видеокарта RX 570 среднего класса, которая продается по цене примерно 15 тысяч рублей.

Другие серии процессоров Intel i7, i5 и ниже имеют встроенную графику Iris Pro для среднего уровня и Intel HD для начального уровня. Лучший результат Iris Pro – менее трети от уровня RX Vega M.

Выделенные видеокарты топового класса, такие как линейка Nvidia Titan Xp, обеспечивают более чем удвоенную производительность. Но и стоят они соответственно – от 200 тысяч рублей.

Есть еще одно менее распространенное решение: внешний видеопроцессор. Он позволяет увеличить графическую производительность компьютера, подключаясь к нему через порт USB-C или Thunderbolt.

4. С выделенной графикой расход электроэнергии растет.

Для всех дискретных видеокарт характерен сильный нагрев, поэтому они в обязательном порядке оснащаются кулерами.

Тесты показывают, что при большой нагрузке Titan Xp может разогреваться до 85 градусов по Цельсию и более. Но кроме самой видеокарты в недрах компьютера тепло выделяет процессор и другие компоненты, поэтому очень важно следить за температурой и не допускать перегрева, особенно если речь идет о ноутбуке.

Для сравнения: у процессора Intel Core M со встроенной графикой максимальная температура в играх около 70 градусов. Кулер в данной компоновке не предусмотрен, потому что тепла выделяется сравнительно немного, а потребление энергии совсем небольшое.

Графическая производительность на данном кристалле сопоставима с производительностью дискретной видеокарты, выпущенной несколько лет назад. Этот оптимальное решение для пользователей, равнодушных к играм и с энергоэффективностью в приоритете.

5. Существуют ноутбуки с дискретной графикой.

На дискретных видеопроцессорах работают не только десктопные компьютеры, но и ноутбуки, хотя их не так уж и много. Ноутбук с выделенной видеокартой больше по габаритам, тяжелее и дороже.

Портативные компьютеры с интегрированным видеоядром, такие как Dell XPS 13 или Acer Swift 7, имеют толщину менее 30 мм. Сопоставимые по характеристикам лэптопы с дискретной графикой толще них на 5-10 мм. Изредка попадаются среди них и ультратонкие решения: Asus ZenBook 13 претендует на звание самого тонкого ноутбука с выделенной графикой, его толщина не превышает 20 мм.

Большинство ноутбуков с дискретной видеокартой относятся либо к игровому классу, либо к высокопроизводительным машинам для специализированной работы. 13-дюймовые модели встречаются среди них нечасто, так как увеличенная площадь корпуса позволяет использовать дисплеи от 15 дюймов.

6. Решения с интегрированной графикой обычно стоят дешевле.

Компьютеры со встроенной графикой обходятся дешевле, чем ПК с аналогичными характеристиками и выделенной видеокартой. Но это не значит, что они стоят совсем по-бюджетному. Apple использует интегрированные графические чипы во всех версиях MacBook кроме 15-дюймового, и это самые дорогие ноутбуки в своем классе.

Моноблоки iMac также работают на встроенной графике, по этой причине они попадают в группу низкопроизводительных моделей, но их стоимость отнюдь не низкая – от 100 тысяч рублей.

У других брендов настольные компьютеры с интегрированным графическим ядром – это обычно бюджетные решения с безграничной свободой для апгрейда. Но добавление дискретной графики среднего уровня, например, Radeon RX 580, увеличит цену ПК на 15-20 тысяч.

Дискретная графика не всегда стоит бешеных денег. Есть и отличные бюджетные видеокарты, которые добавят компьютеру желаемый уровень производительности.

7. Дискретная графика – лучшее решение для игр.

Интегрированному графическому ядру часто не хватает сил для отрисовки игровой картинки, но это не значит, что играть на таком компьютере вообще нельзя.

Каждый месяц Steam публикует данные о том, какое оборудование используют 125 миллионов пользователей платформы. На февраль 2020 года в этом списке преобладают дискретные видеопроцессоры Nvidia и AMD. Тем не менее, почти 10% пользователей обходятся интегрированной графикой Intel.

Справедливости ради нужно отметить, что далеко не все существующие игры будут нормально запускаться на встроенной графике. В большинстве случаев уровень детализации придется снизить до минимума. О 4К придется забыть. Для тех, кто сомневается, каким настройкам отдать предпочтение, на сайте Intel есть специальное руководство.

Встроенная или дискретная графика: так какой же выбор сделать?

Прямое сравнение возможностей интегрированного видеоядра и выделенного поможет понять, какое решение подходит в каждом конкретном случае.

Для серьезных игр и VR-приложений дискретная видеокарта нужна в обязательном порядке. Лучше, если она будет построена на ядрах CUDA. То же самое относится к специализированному программному обеспечению для работы с анимацией, системами автоматизированного проектирования и видеомонтажа. В фоторедакторах типа Photoshop и Lightroom выделенная графика ускорит работу с форматом RAW и трехмерными изображениями. Мощные графические процессоры необходимы для добычи биткоинов и других криптовалют.

Если вы не занимаетесь ни одним из перечисленных видов деятельности, вам будет достаточно и встроенной графики. Она справится с казуальными играми, большинством программ Adobe, а в сочетании с хорошим процессором вытянет даже 4К.

По факту если у вас нет особых требований к быстродействию компьютера, особенности встроенного графического чипа (компактный размер, продолжительная автономность) могут перевесить преимущества дискретной графики. Но если необходимость в дополнительной мощности все-таки присутствует, компьютер можно прокачать за счет дискретной видеокарты.