Saber a diferença entre CPU, GPU, APU e NPU é uma vantagem considerável ao comprar um computador novo. Pode até economizar dinheiro. Isso é especialmente verdadeiro se você planeja montar seu PC.
As quatro tecnologias são frequentemente agrupadas, mas desempenham papéis separados. Então, qual é exatamente a diferença entre uma CPU, GPU, APU e NPU?
Unidade de processamento central (CPU)
A unidade central de processamento, ou CPU, é o cérebro principal do computador. Nos primeiros computadores, a CPU era espalhada por vários chips. No entanto, para melhorar a eficiência e reduzir os custos de fabricação, a CPU agora está contida em um único chip. Essas CPUs menores também são chamadas de microprocessadores.
Reduzir a pegada da CPU também nos permitiu projetar e produzir dispositivos menores e mais compactos. Computadores de mesa podem ser encontrados como dispositivos tudo-em-um, laptops continuam a ficar mais finos, porém mais capazes, e alguns smartphones agora são mais poderosos do que seus equivalentes tradicionais.
A CPU executa os principais processos de computação para seu computador. Instruções armazenadas na RAM do seu dispositivo são enviadas para a CPU para execução. Este é um sistema de três partes que consiste em estágios de Busca, Decodificação e Execução. Em termos gerais, isso significa receber entradas, entendê-las e criar a saída desejada.
Usando isso, sua CPU auxilia em tudo, desde carregar seu sistema operacional até abrir programas e até mesmo executar cálculos de planilhas. Operações que exigem muitos recursos, como videogames, colocam a carga mais significativa em sua CPU, e é por isso que os testes de benchmarking geralmente são realizados em relação aos padrões de jogos.
As CPUs estão disponíveis em muitas variantes, desde chips single-core com eficiência energética até chips multicore de alto desempenho. A Intel usa sua tecnologia Hyper-Threading para fazer uma CPU quad-core agir como se fosse uma octa-core. Isso ajuda a extrair o máximo de potência e eficiência da sua CPU.
Se isso despertou seu interesse em aprender mais, confira nosso guia sobre a CPU e suas funções.
Unidade de Processamento Gráfico (GPU)
Apesar de todos os avanços feitos com CPUs, elas ainda têm deficiências, a saber, gráficos. CPUs recebem entrada e trabalham com ela em etapas lineares. No entanto, o processamento gráfico requer que vários dados sejam processados simultaneamente. A Unidade de Processamento Gráfico (GPU) reduz a tensão na CPU e melhora o desempenho do vídeo.
A maioria dos computadores e laptops são equipados com uma CPU e GPU, mas nem sempre é esse o caso. Às vezes, especialmente em faixas de preço mais baixas, seu computador virá com gráficos integrados em vez de uma GPU dedicada. Se você não tiver certeza de qual configuração tem, dê uma olhada em nossa comparação entre placas de vídeo integradas e dedicadas.
A GPU e a CPU desempenham funções semelhantes, mas a maneira como o fazem é diferente. A estrutura paralela da GPU é especialmente adaptada para seu propósito. Isso ajuda a unidade a atingir os bilhões de cálculos por segundo necessários para jogos e reprodução de vídeo. A GPU geralmente está situada em uma placa gráfica separada, que também tem sua própria RAM.
Isso permite que o cartão armazene os dados que ele gera. É também graças a essa RAM interna que a GPU pode gerar um buffer, armazenando imagens concluídas até que você precise exibi-las. Isso é particularmente útil ao assistir vídeos, por exemplo.
Como essas placas são facilmente substituídas, elas são frequentemente vistas como uma das melhores atualizações que você pode fazer no seu computador. Placas de vídeo de alto desempenho geralmente têm um preço compatível. No entanto, também existem placas de vídeo para jogos baratos, dando uma opção para cada orçamento.
Unidade de Processamento Acelerado (APU)
Para reduzir o tamanho físico e os custos de fabricação, os fabricantes combinam componentes eletrônicos em chips únicos, conhecidos como System-on-a-Chip (SoC).
Neste design, todos os principais componentes eletrônicos são combinados em um único die. Isso permitiu o crescimento de dispositivos de computação de baixo custo e smartphones. Junto com esses designs de SoC, a ARM Holdings desenvolveu processadores ARM, uma unidade de processamento mobile-first.
As APUs seguem a mesma filosofia de design de circuito integrado dos SoCs que combina vários chips de diferentes funções em um único chip. No entanto, diferentemente dos SoCs, as APUs combinam a CPU e a GPU em um único chip para formar uma unidade de processamento combinada. Isso não apenas reduz o custo, mas também melhora a eficiência. Minimizar a distância física entre os dois permite transferência de dados mais rápida e maior desempenho.
Como as GPUs são otimizadas para velocidades de cálculo mais rápidas, a CPU pode descarregar algum trabalho para a GPU. Em uma configuração separada, os ganhos de eficiência desse compartilhamento de carga seriam prejudicados pela distância física e pelas velocidades de transferência de dados entre os dois. No entanto, a APU torna esses ganhos possíveis.
Apesar disso, uma APU não oferece o mesmo desempenho que uma CPU e GPU dedicadas. Em vez disso, uma CPU e GPU dedicadas são melhor vistas como um passo à frente das APUs. Isso torna as APUs uma atualização acessível para aqueles que buscam atualizar seus PCs.
O fabricante de processadores AMD cunhou o termo APU para ajudar a diferenciar entre sua linha de processadores com uma GPU integrada. No entanto, eles não foram os únicos a combinar processadores dessa forma. A Intel também começou a integrar a CPU e a GPU. Apesar disso, a Intel nunca usou o termo APU. Eles sempre se referem a ele simplesmente como uma CPU com gráficos integrados.
Para uma análise mais detalhada, dê uma olhada em nosso guia sobre a APU e o que ela faz.
Unidade de Processamento Neural (NPU)
Uma NPU é um processador especial usado para lidar com cargas de trabalho de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML), como reconhecimento de fala e detecção de objetos. NPUs podem processar grandes quantidades de dados em paralelo, semelhante a uma GPU, mas são mais adequadas para tarefas de processamento de IA e ML.
Semelhante a como uma GPU melhora as tarefas de processamento e renderização de vídeo do seu dispositivo, uma NPU faz isso, mas para cargas de trabalho de IA e ML. Além das altas capacidades de processamento, as NPUs são mais adequadas para tarefas de IA e ML porque podem fazê-lo com maior eficiência e menor consumo de energia, ao contrário de CPUs e GPUs.
GPUs também estão sendo usadas para tarefas de processamento de IA e ML devido às suas capacidades de processamento paralelo. No entanto, NPUs são mais adequadas devido às suas otimizações de hardware especializadas, que resultam em eficiência superior em operações de rede neural.
Embora NPU possa parecer um termo novo, esses chips já são encontrados em computadores e smartphones modernos. No entanto, NPUs estão ganhando atenção do público por causa do boom da IA. Então, se você está procurando um novo PC ou laptop, confira nosso mergulho profundo no que é uma NPU e como comparar as especificações de NPU.
Agora que cobrimos as principais unidades de processamento, você sabe que há muitas escolhas para seu computador. Se você optar por uma CPU e GPU separadas, provavelmente gastará mais, mas também obterá ganhos de desempenho mais significativos.
Selecionar uma APU é um compromisso entre orçamento e desempenho. Se você estiver atualmente executando com gráficos integrados, uma APU é uma atualização que vale a pena e que não vai quebrar o banco. Ao contrário de CPUs e GPUs, você não tem muita escolha ao selecionar uma NPU porque ela é normalmente integrada à CPU, como os processadores Snapdragon X Elite da Qualcomm ou os processadores Core Ultra da Intel.