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.

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 unités centrales (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, la CPU peut comporter plusieurs cœurs de traitement et est souvent appelée 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.

La CPU est adaptée 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. Certaines CPU sont fournies avec une carte graphique intégrée 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, une 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 10ᵉ génération
Nos processeurs Intel® Core™ de 10ᵉ génération tirent parti d'une toute nouvelle architecture de cœur de CPU, d'une architecture de carte graphique toute nouvelle, et d'instructions d'IA intégrées permettant de fournir intelligemment des performances et des expériences optimisées.

Les systèmes équipés de processeurs Intel® Core™ de 10ᵉ génération possèdent le dernier moteur graphique Intel® Iris® Plus, qui représente un énorme bond en avant pour les PC portables fins et légers, en offrant une expérience plus fluide, plus détaillée et plus vive qu'Intel ait jamais fournie auparavant.

Les graphiques Intel® Iris® Plus fournissent des graphiques intégrés sur le processeur offrant une accélération intégrée de l'apprentissage en profondeur et des performances graphiques environ deux fois supérieures2. L'efficacité énergétique des graphiques Intel® Iris® Plus est également excellente.

GPU Intel® lancés prochainement
Intel cherche maintenant à tirer parti de son expérience des CPU et des GPU intégrés pour développer des GPU dédiées. Intel prévoit d'introduire son premier GPU Intel® distinct afin de proposer un portefeuille d'options de CPU et de GPU complet, vous offrant les outils nécessaires à vos besoins informatiques en évolution constante.

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.

Gardez l'œil sur les mises à jour annonçant la prochaine GPU Intel® dans les mois à venir.

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 de traitement et les capacités d'une GPU intégrée dont vous avez besoin pour bénéficier d'une excellente expérience informatique.

Le tout nouveau membre de la famille

Découvrez comment les nouveaux processeurs Intel® Core™ de 10ᵉ génération vous permettent de travailler, de jouer et de créer rapidement et facilement.

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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 logiciels et charges de travail utilisés dans les tests de performance ont peut-être été optimisés uniquement pour les microprocesseurs Intel®. Les tests de performance tels que SYSmark* et MobileMark* portent sur des configurations, composants, logiciels, opérations et fonctions spécifiques. Les résultats peuvent varier en fonction de ces facteurs. Pour l'évaluation complète d'un produit, il convient de consulter d'autres tests et d'autres sources d'informations, notamment pour connaître le comportement de ce produit lorsqu'il est associé à d'autres composants. Consultez http://www.intel.com/benchmarks à ce sujet.

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Mesures réalisées à l'aide de la charge de travail 3DMark FireStrike* sur le processeur Intel® Core™ i7-1065G7 de 10e génération en pré-production, comparé au processeur Intel® Core™ i7-8565U de 8e génération. Les résultats de performance s'appuient sur les tests réalisés en date du jeudi 23 mai 2019 et peuvent ne pas refléter toutes les mises à jour de sécurité disponibles. Pour obtenir plus de détails, veuillez lire les informations de configuration. Aucun produit ne saurait être totalement sécurisé.