什么是集成显卡？

集成显卡是指与 CPU（中央处理器）内置在同一封装中的 GPU（图形处理单元）。在发烧友计算机圈中，集成显卡经常被嘲笑，但这种 GPU 设计方法具有许多重要优势。

图形需要专门的硬件

现代计算机图形学，在视频游戏和专业应用程序中具有高清视频和详细的 3D 渲染，是一项艰巨的工作。 虽然 CPU 可以创建（“渲染”）图形，但它缺乏正确类型的架构来快速有效地完成它。

这就是为什么我们拥有 GPU 的原因，这些 GPU 是从头开始构建的，它非常擅长计算每秒数十或数百次数百万像素的正确值所需的数学运算。 每个计算设备，从个人电脑到智能手机，都有一个 GPU。

唯一没有 GPU 的计算机通常是远程操作的“无头”服务器，并且只能在 CPU 上工作。 然而，即使这种情况正在发生变化，因为 GPU 现在被用于做图形以外的事情，但这是另一天的故事！ 今天几乎可以肯定，任何输出到显示器的计算机内部都有专门的 GPU。

集成显卡与专用显卡

当您购买笔记本电脑或台式电脑时，规格表通常会说该电脑带有“集成”或“专用”显卡。 这两种在计算机中包含 GPU 的方法之间存在很大差异。

专用 GPU 意味着 GPU 拥有自己独立的处理器包。 它有自己独立的冷却解决方案。 专用 GPU 也有自己的电源管理硬件和内存。 专用 GPU 就像它自己的独立计算机！

在台式计算机中，专用 GPU 位于它们自己的电路板上，通常称为显卡。 卡插槽插入计算机的主板，并且通常需要比通过卡插槽提供的更多的功率。 因此，它也可能有来自计算机电源的专用电源连接。

笔记本电脑中的专用显卡有时会以可拆卸包的形式出现，例如（现已停产的）MXM 笔记本电脑 GPU 模块。 更常见的是，它们直接焊接到主板上，但它们仍然作为独立于 CPU 的组件专用。 自带冷却、内存和电源。

另一方面，集成 GPU 必须与 CPU 共享所有内容。 这就是为什么它通常被称为板载 GPU。 它位于相同的处理器封装中，由相同的散热器和散热器冷却，并与 CPU 共享相同的系统内存。 主板提供显示输出硬件，允许您连接显示器，但 GPU 的所有“大脑”都在 CPU 的封装内。

集成显卡的优势

除高端 CPU 外，当今几乎所有计算机 CPU 都具有集成 GPU。 可以公平地说，集成 GPU 模型是最常见的 GPU 类型。 它如此受欢迎有几个很好的原因，但与往常一样，重要的原因列表相对较短。

首先是成本。 将 GPU 蚀刻到您的硅片区域并不会增加 CPU 的成本。 在每个 GPU 中包含一个 GPU 所降低的系统其他部分的成本远远超过它增加 GPU 本身的成本。 因此，使用集成 GPU 的系统比使用专用解决方案的系统便宜得多。

第二个主要原因是复杂性。 这尤其适用于笔记本电脑，每立方毫米的体积都很重要。 通过将 GPU 集成到 CPU 封装中，笔记本电脑可以大大缩小，因为您不需要所有额外的支持硬件来冷却、供电和连接完全独立的芯片封装。

集成 GPU 设计的第三个支柱是电源效率。 管理单个集成芯片的功耗要比平衡两个独立芯片的需求容易得多。 由于 GPU 和 CPU 紧密集成，它们可以确保它们整齐地融入 CPU 封装的 TDP（热设计功率）。

具有专用 GPU 的笔记本电脑通常也具有集成 GPU，操作系统将根据您使用的应用程序在两者之间动态切换。 因此，您在处理电子表格时使用高性能 GPU 不会消耗电池电量。

集成显卡的缺点

如果集成显卡是个好主意，我们为什么要使用独立显卡呢？ 简短的回答是，专用卡具有更大的性能潜力。

专用 GPU 在物理上可以更大，具有更大的功率预算，并且可以安全地达到更高的运行温度。 它还可以访问专为满足图形应用程序需求而设计的专用高性能内存。

长期以来，集成 GPU 一直是性能不佳的代名词，只能用于基本的生产力任务，以及有限的多媒体。 赌博？ 完全不在话下！

这在 2022 年不再是真的，因为 GPU 技术已经将集成图形性能提高到大多数用户（包括休闲游戏玩家）真正不需要专用 GPU 的程度。 然而，今天的专用 GPU 确实比集成 GPU 快得多。

集成图形和片上系统设备

在 SoC 或片上系统设备中可以找到另一种类型的集成 GPU。 SoC 不仅将 CPU 和 GPU 集成到同一个封装中，它们还集成了系统内存，通常甚至是存储！

由于 SoC 在设计时考虑了特定的总体性能目标，因此其中的 GPU 可能非常强大。 例如，Apple M1 SoC 比 Playstation 4 具有更多的图形处理能力，而 CPU 仍然能够与高端笔记本电脑 CPU 竞争。

PlayStation 5 和 Xbox Series X 等现代游戏机将高性能 CPU 和 GPU 集成到同一个封装中，但它们的设计目的是从头开始消散由此产生的大量热量。

哪种 GPU 设计适合您？

如果在图形方面性能对您来说是最重要的，那么毫无疑问，您应该购买带有专用图形的台式计算机。 如果电池寿命、成本、热量和噪音对您来说最重要，那么您可能需要一个集成解决方案。

假设您的主板具有正确的插槽并且您的电源和机箱可以满足要求，台式机用户可以选择在以后为其系统添加专用 GPU。 因此，您可以在 CPU 上试用集成 GPU，看看它是否足以满足您的需求。

归根结底，最重要的是您对您的预期 CPU 所具有的集成 GPU 的性能能力进行一些研究。 您可能会惊讶于这个微型处理器中包含多少功率。