IGP
Abkürzung für Integrated Graphics Processor (integrierter Grafikprozessor).
IGP: GPU in der CPU verbaut, um Platz und Kosten zu sparen
Ein integrierter Grafikprozessor ist eine Grafikverarbeitungseinheit, die auf demselben Siliziumchip wie der Zentralprozessor hergestellt wird. Das macht eine separate diskrete Grafikkarte überflüssig. Die IGP nutzt den Arbeitsspeicher des Systems (typischerweise einen Teil des RAM als Grafikspeicher), statt einen eigenen VRAM zu haben. Das reduziert die Anzahl der Komponenten, den Stromverbrauch und den Platzbedarf des Geräts.
IGPs sind Standard in Consumer-Laptops, kompakten Industrial-PCs und eingebetteten Systemen, die Grafikausgabe brauchen, aber diskrete GPUs nicht praktikabel sind. Sie können 2D-Rendering, einfache 3D-Beschleunigung und Videodecodierung mit moderaten Bildraten bewältigen. Moderne IGPs meistern leichte CAD-Arbeiten, Videowiedergabe und Vorverarbeitung für Machine-Vision-Aufgaben. Allerdings ist ihre Speicherbandbreite durch die CPU-zu-RAM-Schnittstelle begrenzt, und sie haben weniger Ausführungseinheiten als dedizierte Karten. Daher sind sie ungeeignet für Echtzeit-3D-Simulationen, wissenschaftliches Rechnen oder datenintensive Parallelaufgaben.
Leistung und Speicherarchitektur
Der GPU-Teil belegt typischerweise 10 bis 30 Prozent der Chipfläche. Die Leistung skaliert mit Taktfrequenz und Kernanahl, Engpässe entstehen aber, wenn die Systemspeicherbandbreite erschöpft ist. In industriellen Umgebungen bedeutet das begrenzte Puffern großer Datenmengen einer IGP, dass Anwendungen Speichertransfers sorgfältig verwalten müssen. Die thermische Verlustleistung (TDP) wird zwischen CPU und GPU geteilt, was die Spitzenleistung begrenzt, wenn der Prozessor bereits warm ist.
IGPs sind über das letzte Jahrzehnt erheblich leistungsfähiger geworden. Einstiegs-Laptops und Desktop-Prozessoren enthalten jetzt IGPs mit hardwaregestütztem Videodecodierung für H.264 und HEVC, was die CPU-Last bei Streaming und Archivierung reduziert. In Fabrikautomation und Machine-Vision-Systemen entlastet diese Decode-Funktion den Hauptprozessorkern und spart Zyklen für Logik und Steueraufgaben.
Der Kompromiss zwischen Kosten, Stromverbrauch und Leistung macht IGPs in Industriesteuerungssystemen dominant, die HMI-Grafikausgabe brauchen, aber keine diskrete Karte verkraften können. Ihre Schwäche bei parallelen Datenverarbeitungsaufgaben bedeutet: Bildfilterung, KI-Inferenz oder Signalverarbeitung sollten auf dedizierten Beschleunigern oder der CPU selbst laufen, nicht auf die IGP verlagert werden in der Erwartung einer Geschwindigkeitssteigerung.