CPU vs GPU : Tirer le maximum des deux1

Les unités centrales de traitement (CPU) et les unités de traitement graphique (GPU) sont des moteurs de calcul essentiels. Mais au fur et à mesure de l'évolution de la demande informatique, il n'est pas toujours évident de déterminer les différences entre les CPU et les GPU et les charges de travail les mieux adaptées à chacun.

Sachez comment vous appuyer sur la CPU et quand choisir une GPU

  • Les CPU et les GPU ont des avantages uniques qui leur assure un rôle essentiel dans les besoins informatiques de demain.

  • Les GPU occupent aujourd'hui une place importante parmi les produits d'Intel, sous la forme de GPU intégrés et discrets.

  • Alors que les CPU restent essentielles, un nombre croissant de charges de travail de centre de données peuvent bénéficier de l'utilisation de CPU.

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Qu'il s'agisse d'applications d'apprentissage en profondeur, de parallélisme massif, de jeux vidéo 3D intenses ou d'autres charges de travail exigeantes, les systèmes sont aujourd'hui plus sollicités que jamais auparavant. Les processeurs (CPU, Central Processing Unit) et les processeurs graphiques (GPU, pour Graphics Processing Unit) jouent des rôles très différents. À quoi servent les CPU ? À quoi servent les GPU ? Il est important que vous connaissiez leur rôle lorsque vous achetez un nouvel ordinateur ou comparez des spécifications.

Qu'est-ce qu'une CPU ?
Composée de millions de transistors, le CPU peut comporter plusieurs cœurs de traitement et est souvent appelé le « cerveau » de l'ordinateur. Elle est essentielle à tous les systèmes informatiques modernes, car elle exécute les commandes et processus nécessaires à votre ordinateur et à votre système d'exploitation. La CPU est également importante pour déterminer la vitesse d'exécution des programmes, qu'il s'agisse de surfer sur le Web ou de créer des feuilles de calcul.

Qu'est-ce qu'un GPU ?
La GPU est un processeur composé de nombreux cœurs plus petits et plus spécialisés. En fonctionnant de concert, les cœurs sont extrêmement performants lorsqu'une tâche de traitement peut être divisée et traitée sur de nombreux cœurs.

Quelle est la différence entre une CPU et une GPU ?
Les CPU et les GPU ont beaucoup de points communs. Elles sont toutes les deux des moteurs de traitement essentielles. Elles possèdent toutes les deux des microprocesseurs au silicium. Et elles traitent toutes les deux des données. Mais les CPU et les GPU possèdent des architectures différentes et sont construites à des fins différentes.

Le CPU est adapté à une grande variété de charges de travail, notamment pour celles dont la latence et les performances par cœur sont importantes. Puissant moteur d'exécution, la CPU concentre son moindre nombre de cœurs sur des tâches individuelles et sur la rapidité d'exécution. Cela la rend particulièrement bien adaptée à des tâches s'étendant du traitement en série à l'exécution de bases de données.

Les GPU ont commencé comme des ASIC spécialisés développés pour accélérer des tâches de rendu 3D spécifiques. Au fil du temps, ces moteurs à fonction unique sont devenus plus programmables et plus souples. Alors que les graphiques et les images de plus en plus réalistes des principaux jeux actuels demeurent leur principale fonction, les GPU ont évolué pour devenir également des processeurs de traitement en parallèle plus généralistes, traitant une gamme croissante d'applications.

Que sont les graphiques intégrés ?
Les graphiques intégrés ou partagés sont intégrés à la même puce que la CPU. Certains CPU sont fournis avec un processeur graphique intégré au lieu de s'appuyer sur une carte graphique dédiée ou distincte. Parfois appelées IGP, pour Integrated Graphics Processors (processeurs graphiques intégrés), elles utilisent la même mémoire que la CPU.

Les processeurs graphiques intégrés offrent plusieurs avantages. Leur intégration aux CPU leur offre des avantages, en matière d'espace, de coût et d'efficacité énergétique, par rapport aux processeurs graphiques dédiés. Ils apportent la puissance nécessaire au traitement des données graphiques et des instructions liées aux tâches courantes comme, par exemple, surfer sur le Web, regarder des vidéos 4K en streaming, et les jeux vidéo grand public.

Cette approche est le plus souvent utilisée sur les appareils pour lesquels la compacité et l'efficacité énergétique sont importantes, comme les ordinateurs portables, les tablettes, les smartphones et certains ordinateurs de bureau.

Accélérer l'apprentissage en profondeur et l'IA
Aujourd'hui, les GPU traitent un nombre croissant de charges de travail, comme l'apprentissage en profondeur et l'intelligence artificielle (IA). Pour l'apprentissage en profondeur, avec plusieurs couches de réseaux neuroniques ou sur des ensembles énormes de certaines données, comme les images 2D, un GPU ou d'autres accélérateurs produisent d'excellents résultats.

Des algorithmes d'apprentissage en profondeur ont été adaptés pour utiliser une approche GPU accélérée, ce qui a considérablement amélioré les performances et a rendu la formation à plusieurs problèmes réels réalisable et viable pour la première fois.

Au fil du temps, les CPU et les bibliothèques de logiciels qui s'exécutent dessus ont évolué pour devenir beaucoup plus capables dans le domaine de l'apprentissage en profondeur. Par exemple, grâce à des optimisations logicielles étendues et à l'ajout de matériel d'IA dédié, comme Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) sur les derniers processeurs Intel® Xeon® Scalable, les performances des systèmes équipés d'une CPU se sont considérablement améliorées.

Sur de nombreuses applications, comme la haute définition, la 3D et l'apprentissage en profondeur non visuel lié au langage, au texte et aux données chronologiques, les CPU obtiennent de brillantes performances. Les CPU peuvent prendre en charge des mémoires de capacité beaucoup plus élevée que même les meilleurs GPU actuels, dans les applications de modélisation ou d'apprentissage en profondeur complexes (par ex., la détection d'images 2D).

La combinaison d'une CPU et d'une GPU, associée à une mémoire vive suffisante, offre un excellent banc d'essai pour l'apprentissage en profondeur et l'IA.

Des décennies de leadership dans le développement de CPU
Intel possède de longs antécédents dans la conception de CPU novateurs depuis 1971, avec l'introduction du 4004, le premier microprocesseur commercial complètement intégré dans une même puce.

Aujourd'hui, les CPU Intel® vous permettent de construire le système d'IA que vous voulez, où vous voulez, sur l'architecture x86 que vous connaissez. Des processeurs Intel® Xeon® Scalable hautes performances des centres de données et du Cloud aux processeurs Intel® Core™ économes en énergie de la périphérie, Intel propose une CPU répondant à tout besoin.

Les performances intelligentes des processeurs Intel® Core™ de 11ᵉ génération
Les processeurs Intel® Core™ de 11ᵉ génération exploitent la technologie raffinée d'Intel et son architecture de base remodelée, sa toute nouvelle architecture graphique et les instructions d'IA intégrées pour offrir des performances et des expériences optimisées de manière intelligente.

Les systèmes équipés de processeurs Intel® Core™ de 11ᵉ génération sont dotés des derniers graphiques intégrés Intel® Iris® Xe Certains facteurs de forme comme les PC portables ultra-fins comprennent également la première unité de traitement graphique discrète (GPU) équipée de l'architecture Intel Xe. Grâce aux graphiques dédiés Intel® Iris® Xe MAX, vous pouvez réaliser d'énormes progrès en matière de PC portables fins et légers, et bénéficier de performances accrues et de nouvelles capacités, le tout pour une meilleure création de contenu et de jeux.

Les graphiques Intel® Iris® Xe sont dotées d'IA équipée de processeurs Intel® Deep Learning pour une meilleure création de contenu, un meilleur montage photo et vidéo, ainsi qu'une architecture basse consommation pour une plus grande autonomie de la batterie afin de vous permettre de concevoir et d'effectuer des tâches multiples.

GPU discrets d'Intel
Intel propose deux options de GPU discrets basées sur l'architecture. Intel Xe

Le graphique Intel® Iris® Xe MAX est le premier processeur graphique discret pour les PC portables fins et légers basés sur l'architecture Intel® Xe. Optimisés pour être couplés avec des processeurs Intel® Core™ de 11ᵉ génération, vous bénéficiez de plus de performances et de nouvelles fonctionnalités pour la création de contenu et de jeux améliorés.

Le GPU Intel® Server est un processeur graphique discret destiné aux centres de données et basé sur la nouvelle technologie Intel Xe l'architecture. Conçu pour évoluer de manière exponentielle, le GPU Intel® Server permet aux jeux sous Android, au transcodage/à l'encodage des médias et aux expériences de diffusion vidéo en continu exceptionnelles (Service par contournement) d'atteindre de nouveaux sommets.

Aujourd'hui, il n'est plus question de comparer les CPU et les GPU. Vous avez plus que jamais besoin des deux pour répondre à vos différentes demandes informatiques. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsqu'on utilise l'outil adapté au travail.

De CPU vs GPU à CPU et GPU

Que vous cherchiez à améliorer votre jeu ou que vous exploriez l'apprentissage en profondeur ou le parallélisme massif, les processeurs Intel® vous offrent la puissance du CPU et les capacités d'un GPU intégré dont vous avez besoin pour bénéficier d'une excellente expérience informatique.

Le tout nouveau membre de la famille

Les processeurs Intel® Core™ de 11ᵉ génération vous permettent de travailler, de jouer et de réaliser des créations rapidement et en toute transparence.

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Infos sur le produit et ses performances

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Les résultats des bancs d'essai ont été obtenus avant le déploiement de récents correctifs logiciels et mises à jour micrologicielles destinés à faire face aux failles de sécurité « Spectre » et « Meltdown ». L'installation de ces mises à jour peut rendre ces résultats inapplicables à votre appareil ou système.

Les performances varient en fonction de l'utilisation, de la configuration et d'autres facteurs. Pour en savoir plus, accédez à www.Intel.com/PerformanceIndex.