Характеристики видеокарт Intel последнего поколения. Встроенная графика в процессорах Intel
10.07.2013
В последние годы Intel уделяет немало внимания улучшению характеристик и производительности собственной интегрированной графики, в чем заметно преуспела. Именно этот факт заметно сократил продажи недорогих дискретных видеокарт. Мы решили проверить, на что способна новая Intel HD Graphics 4600, которая пришла на смену HD 4000 в процессорах Haswell.
Если всего три-пять лет назад вопрос о производительности интегрированной графики практически никого не интересовал, так как всем было ясно, что она нужна исключительно для работы в 2D и сильно устаревших 3D-приложениях, то в последние годы ситуация сильно изменилась. Вот уже несколько лет Intel, уделяет повышению производительности своей HD Graphics не меньше, а быть может даже больше внимания, чем улучшению производительности процессорных ядер.
И это дает результаты. Ни на что неспособный, бюджетный вариант для тех, кто не играет в игры, постепенно превратился в серьезного конкурента недорогим дискретным видеокартам. Это заметно сократило долю рынка решений AMD и nVIDIA, а первая даже пересмотрела организацию собственных линеек видеокарт, отказавшись от выпуска решений бюджетного класса семейства Radeon HD 7000. Правда, AMD указывает на то, что это было сделано по причине того, что APU компании предоставляют схожую с бюджетными дискретными видеокартами производительность. Но не будут же они открыто говорить о том, что графика Intel также весьма конкурентоспособна среди видеокарт низшей ценовой категории.
Мы, в рамках теста процессора Intel Core i7-4770K решили провести отдельный тест графической части, которая интегрирована на кристалл Haswell и имеет название Intel HD Graphics 4600, решили проверить, на что она способна? Причем для адекватной оценки усилий инженеров Intel, мы решили столкнуть лбами сразу три последних поколения интегрированной графики, причем, самых производительных версий. Отдельно было решено проверить, как покажет себя Intel HD 4600 в сравнении с дискретной видеокартой GeForce GT 630. Интересно? Вот и нам тоже. Но прежде чем переходить к тестам, давайте выясним, что за графическое ядро скрывается в кристалле Haswell.
Intel HD Graphics 4600
Intel HD Graphics 4600 – не абсолютно новая разработка, а эволюционное развитие архитектуры, которая впервые появилась в процессорах Core первого поколения на ядрах Clarkdale and Arrandale в январе 2010 года. Именно тогда Intel отказалась от классической архитектуры с раздельными пиксельными и вершинными конвейерами в пользу прогрессивной унифицированной шейдерной архитектуры. На этой основе, регулярно ее улучшая, инженеры компании и разработали все последующие версии Intel HD Graphics, чего отлично способствовала ее модульность, то есть возможность достаточно простого добавления исполнительных блоков. В значительной мере благодаря этой возможности, а также отработке техпроцесса и небольшим улучшениям архитектуры, компания каждый год выпускает процессоры, имеющие более производительную графику.
Intel HD Graphics 4600 получил уже 20 исполнительных блоков, которые по функционалу соответствуют потоковым процессорам в графических процессорах AMD, и ядрам CUDA в GPU nVIDIA. Для сравнения, у HD 4000 из состава Ivy Bridge из было 16, а у HD 3000, которая была топовой графикой для Sandy Bridge их было всего 12. Общее количество ALU в новинке составило 80 штук, в то время как в предыдущей модели их было 64.
Как ни крути, а при равной частоте, вычислительная мощность HD 4600 при равной частоте стала на 25 процентов выше, чем у HD 4000, что очень неплохо, учитывая, что между выпуском этих решений прошло лишь чуть больше года. А вот количество блоков растеризации и текстурирования осталось прежним – 2 и 4 штуки соответсвенно. Дело в том, что ROP и TMU являются весьма энергозатратными, а для интегрированной графики это весьма критичный момент, не в пример десктопным картам.
Добиться улучшения производительности HD 4600 относительно HD 4000 удалось и за счет повышения частоты. Но небольшого (вновь вопрос энергопотребления помешал), до 1250 мегагерц против 1150. Зато частота GPU в простое стала заметно ниже – 350 мегагерц против 650, что сделало процессоры Haswell более экономичными в режимах с частичными нагрузками.
А вот с пропускной способностью подсистемы памяти сделать что-то сложно. Ведь, как и любая другая интегрированная графика, Intel HD Graphics 4600 использует для своих целей не локальную, а системную оперативную память, канал которой приходится делить с процессором. Это серьезно бьет по производительности графики, которой зачастую приходится оперировать значительно большими объемами данных, нежели процессорным ядрам. И кэш третьего уровня, который HD 4600 использует на равных правах с процессорными ядрами, здесь не спасет, так как его объем слишком мал. А потому, чем быстрее будет оперативная память, тем лучше будет чувствовать себя интегрированная графика. Впрочем, до проведения тестов воздержимся от вывода о том, что память является бутылочным горлышком, которая мешает HD 4600 развернуться.
Кстати, у Intel есть решение проблемы с пропускной способностью подсистемы памяти, которое применено в некоторых мобильных процессорах Haswell. Версия графического ядра под названием Intel Iris Pro Graphics 5200 может использовать быструю eDRAM память, чип которой, емкостью 128 мегабайт, расположен прямо на подложке процессора. Используя его как кэш L4, Iris Pro может кэшировать туда критически важные данные, что позволяет нивелировать влияние невысокой пропускной способности оперативной памяти. Кстати, и исполнительных блоков у нее заметно больше чем в HD 4600 – сразу 40 штук! Впрочем, об Iris Pro мы сегодня говорить не будем, все же это решения заслуживает отдельного материала.
Вернемся к HD 4600. В плане поддерживаемых API особых изменений нет. Как и лучшие, на сегодняшний день дискретные видеокарты, новая графика Intel поддерживает DirectX 11.1 (шейдеры версии 5.0), OpenGL 4.0 и OpenCL 1.2. Естественно, имеется поддержка тесселяции, HDR, полноэкранного сглаживания и других современных технологий улучшения изображения. Ну и о возможности работы одновременно с тремя мониторами не забудем. Впрочем, она была и у HD 4000.
Благодаря в очередной раз улучшенному блоку аппаратной обработки видео под названием QuickSync, Intel HD Graphics 4600 стала еще более всеядна и производительна при работе с видеоконтентом. Это касается скорости перекодирования в приложениях, которые поддерживают QuickSynk (в данный момент это только MediaEspresso от Cyberlink), так и просмотра фильмов в Ultra HD, с которым HD 4600 справляется легко и непринужденно даже в больших битрейтах. Также отметим, что он получил поддержку форматов Motion JPEG и SVC, которые постепенно набирают популярность.
Теоретические расчеты производительности
Перед тем как переходить к тестам, давайте вычислим теоретическую производительность графических ядер Intel трех поколений – HD 3000, HD 4000 и HD 4600 и дискретной GeForce GT 630, которая будет представлять бюджетный вариант дискретной видеокарты. Новая HD 4600, как и HD 4000 могут исполнять 16 операций с плавающей запятой на один исполнительный блок за такт. Старая HD 3000 исполняет лишь 12 операций, а каждое CUDA-ядро GeForce справляется с 2 операциями. Несложные расчеты дают такие результаты пиковой производительности:
HD 4600 – 400 GFLOPS
GeForce GT 630 – 311 GFLOPS
HD 4000 – 294 GFLOPS
HD 3000 – 194 GFLOPS
Расклад явно не в пользу GeForce. Правда, при текстурировании ситуация будет совсем иной. Здесь уже GeForce оказывается впереди за счет наличия сразу 16 TMU, зато на фоне предшественников HD 4600 выглядит очень солидно. Общий расклад по скорости закраски сцены такой:
GeForce GT 630 – 13 Мтекс/сек
HD 4600 – 5 Мтекс/сек
HD 4000 – 4,6 Мтекс/сек
HD 3000 – 1,35 Мтекс/сек
По скорости растеризации первенство вновь за GeForce, но не столь большое:
GeForce GT 630 – 3,2 Мпикс/сек
HD 4600 – 2,5 Мпикс/сек
HD 4000 – 2,3 Мпикс/сек
HD 3000 – 1,35 Мпикс/сек
О пропускной способности памяти говорить не будем, так как она у графики Intel динамически делится с процессорными ядрами, в то время как GeForce GT 630 использует выделенный массив быстрой GDDR-5. Как видите, этот GeForce, если судить по теоретическим данным будет сложным соперником для HD 4600.
Тесты
Пора переходить к самому интересному – тестам. Начнем мы со сравнения производительности графических ядер Intel трех поколений – HD 3000, HD 4000 и HD 4600. В нашем тесте они работали в составе трех топовых процессоров Intel: Core i7-2700K, Core i7-3770K и Core i7-4770K соответсвенно. Частоты GPU при максимальной нагрузке составляли 1350, 1150 и 1250 мегагерц.
Частота оперативной памяти для всех трех процессоров была одинаковой – 1866 мегагерц, как и режим работы – двухканальный. Для всех тестов этой группы использовались минимальные настройки и разрешение 1920x1080 без использования AA и AF. Кроме 3DMark, который запускался на стандартных настройках. Также для всех тестов указана версия используемого DirectX. В DirectX 11 тесты не проводились, так как он не поддерживается HD 3000.
Начнем традиционно с синтетических тестов. Тест графики Cloud Gate из состава нового 3DMark демонстрирует разительную разницу в производительности. Intel HD 4600 опередила HD 4000 на 42 процента, а HD 3000 и вовсе на 156 процентов! Отличный старт.
Тест Unigine Heaven чуть меньшую разницу в производительности графики Intel двух последних поколений: HD 4600 на 36 процентов быстрее предшественницы. Разница с HD 3000 вновь более чем двукратная.
Игра Crysis 2 продемонстрировала еще больший прирост: HD 4600 быстрее HD 4000 почти в полтора раза! Отрыв от HD 3000 огромен – 130 процентов!
F1 2011 оказалась чуть менее критична к устаревшей графике. Разница между HD 4600 и HD 4000 “всего” 28 процентов, а отставание HD 3000 чуть менее чем двукратное. Кстати, поиграть в эту игру можно и на самой старой графике из этого списка, а более новые версии позволяют увеличивать настройки и добиваться лучшей графики при сохранении должно уровня производительности.
Metro 2033 оценила превосходство HD 4600 над HD 4000 в солидные 39 процентов. А HD 3000 продемонстрировал “силу”, отстав всего на 66 процентов, что на фоне выглядит почти победой для старичка. Кстати, заметьте, что в режиме DX10, Intel HD Graphics 4600 почти дотянулся до играбельного уровня FPS. Если снизить разрешение, то можно насладиться Metro 2033 без “тормозов”.
В Tomb Raider на минимальных настройках тоже вполне можно поиграть на интегрированной HD 4600. Чего не скажешь о ее предшественниках – HD 4000 и HD 3000, которые отстали на 42 и рекордный 131 процент соответсвенно.
Заключение по итогам сравнительного теста Intel HD Graphics трех последних поколений сделать несложно. Новая HD 4600 из состава процессоров Haswell действительно стала большим шагом вперед по производительности, заметно опередив предшественниц, несмотря на то, что пропускная способность оперативной памяти осталась прежней. Больше всего радует тот факт, что она добилась играбельного фреймрейта в свежих играх.
А как Intel HD 4600 покажет себя в сравнении с бюджетной дискретной видеокартой GeForce GT 630, которая уступает лишь по пиковой производительности, но имеет заметное преимущество по скорости текстурирования, растеризации и пропускной способности памяти? Последний факт особенно критичен, учитывая, что мы взяли полноценный GeForce GT 630 от ASUS с 128-битной шиной и быстрой GDDR5-памятью. Проверим, для начала в синтетике. Кстати, все тесты этого блока делались на максимальных настройках графики с использованием DirectX 11, в разрешении Full HD, и с форсированной 16-кратной анизотропной фильтрацией, но без сглаживания.
Мало кто в редакции был готов поставить на то, что HD 4600 сможет на равных бороться с GT630, а потому результаты синтетических тестов удивили. И пара 3DMark и Unigine Heaven показали пусть и небольшое, но преимущество Intel HD Graphics последнего поколения! Отличный результат.
В игровых тестах ситуация изменилась, и HD 4600 уже не доминирует. Но, тем не менее, она серьезно отстала от GeForce GT 630 лишь в игре Metro 2033 – более чем в полтора раза. В играх Battlefield 3, Crysis 2 и F1 2011 разница в производительности уже не столь критична – 17, 8 и 9 процентов соответсвенно. А в двух играх Intel HD 4600 и вовсе показала себя лучше дискретной GT 630, опередив ее в DiRT Showdown на 12 процентов, а в новой Tomb Raider, и вовсе, сразу на 22 процента! Весьма серьезные показатели, которые вполне способны нивелировать проигрыш в других играх.
Ну и в довершение тест на скорость перекодирования ролика в программе Cyberlink MediaEspresso 6.7, который позволяет оценить скорость кодирования видео с использованием технологии Intel QuickSync. Как видите, здесь даже комментарии не нужны, прогресс на лицо. HD 4600 на четверть быстрее HD 4000 и более чем в два раза превосходит по производительности блока обработки видео устаревший HD 3000.
Выводы
На фоне не слишком ярко выступившей в наших тестах процессорной части Core i7-4770K, новое графическое ядро Intel HD Graphics 4600 стало для нас именно той частью, которое позволяет с уверенностью заявить о том, что процессоры Haswell действительно являются заметным шагом вперед относительно предыдущего поколения процессоров Core. HD 4600 с легкостью опередила предыдущее поколения графики HD 4000 по результатам всех тестов. Причем средний отрыв оказался равен солидным 39 процентам! Позапрошлогодняя HD 3000 на фоне новинки выглядит и вовсе уныло, в среднем уступив с более чем в два раза. Эти результаты являются отличной демонстрацией того, что инженеры Intel не зря едят свой хлеб.
Ну и самое главное, интегрированная графика Intel в новом поколении доросла до того уровня, когда на ней вполне можно играть не только с устаревшие, но и самые новые игры. Кроме того, появление HD 4600 сделало совершенно бессмысленной покупку недорогой дискретной видеокарты, такой как GeForce GT 630. Как показали наши тесты, их производительность предельно близка, а установка такой видеокарты принесет лишь увеличение энергопотребления, шума, и никакой реальной пользы. К тому же не стоит забывать, что весь топовый процессор Core i7-4770K, включая графическое ядро HD 4600 и остальные блоки потребляет 84 ватта, а GT 630 в паре со скромным двуядерным CPU будет требовать не менее 130 ватт.
Так что, забудьте про дешевые видеокарты, даже если они относятся к последнему поколению, а также можете выбросить свои устаревшие решения, даже если это весьма солидно выглядящие GeForce 8800 GTS 320 или Radeon HD 3850. Они не смогут заметно превзойти Intel HD Graphics 4600, при несравнимых затратах энергии. И еще один важный момент, получить эту мощный интегрированную графику вы можете не только в составе топового Core i7-4770K, который мы протестировали, но и в гораздо более доступных процессорах Haswell, в том числе Core i5, а в перспективе и Core i3.
«Зачем нужна эта встройка? Дайте больше ядер, мегагерц и кэша! » - вопрошает и восклицает среднестатистический компьютерный пользователь. Действительно, когда в компьютере используется дискретная видеокарта, то необходимость в интегрированной графике отпадает. Признаюсь, я слукавил относительно того, что сегодня центральный процессор без встроенного видео тяжелее найти, чем с оным. Такие платформы есть - это LGA2011-v3 для чипов Intel и AM3+ для «камней» AMD. В обоих случаях речь идет о топовых решениях, а за них надо платить. Мейнстрим-платформы, такие как Intel LGA1151/1150 и AMD FM2+, поголовно оснащаются процессорами с интегрированной графикой. Да, в ноутбуках «встройка» незаменима. Хотя бы потому, что в режиме 2D мобильные компьютеры дольше работают от аккумулятора. В десктопах толк от интегрированного видео есть в офисных сборках и так называемых HTPC. Во-первых, мы экономим на комплектующих. Во-вторых, мы опять экономим на энергопотреблении. Тем не менее в последнее время AMD и Intel всерьез говорят о том, что их встроенная графика - всем графикам графика! Годится в том числе и для гейминга. Это мы и проверим.
Играем в современные игры на встроенной в процессор графике
300% прироста
Впервые встроенная в процессор графика (iGPU) появилась в решениях Intel Clarkdale (архитектура Core первого поколения) в 2010 году. Именно интегрированная в процессор. Важная поправка, так как само понятие «встроенное видео» образовалось гораздо раньше. У Intel - в далеком 1999 году с выходом 810-го чипсета для Pentium II/III. В Clarkdale интегрированное видео HD Graphics реализовали в виде отдельной микросхемы, размещенной под теплораспределительной крышкой процессора. Графика производилась по старому на тот момент времени 45-нанометровому техпроцессу, основная вычислительная часть - по 32-нанометровым нормам. Первыми решениями Intel, в которых блок HD Graphics «поселился» вместе с остальными компонентами на одном кристалле, стали процессоры Sandy Bridge.
Intel Clarkdale - первый процессор со встроенной графикой
С тех пор встроенная в «камень» графика для мейнстрим-платформ LGA115* стала стандартом де-факто. Поколения Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake - все обзавелись интегрированным видео.
Встроенная в процессор графика появилась 6 лет назад
В отличие от вычислительной части, «встройка» в решениях Intel заметно прогрессирует. HD Graphics 3000 в настольных процессорах Sandy Bridge K-серии насчитывает 12 исполнительных устройств. У HD Graphics 4000 в Ivy Bridge - 16; у HD Graphics 4600 в Haswell - 20, у HD Graphics 530 в Skylake - 25. Постоянно растут частоты как самого GPU, так и оперативной памяти. В итоге производительность встроенного видео за четыре года увеличилась в 3-4 раза! А ведь есть еще гораздо более мощная серия «встроек» Iris Pro, которые используются в определенных процессорах Intel. 300% процентов за четыре поколения - это вам не 5% в год .
Производительность встроенной графики Intel
Встроенная в процессор графика - это тот сегмент, в котором Intel приходится поспевать за AMD. В большинстве случаев решения «красных» оказываются быстрее. Ничего удивительно в этом нет, ведь AMD разрабатывает мощные игровые видеокарты. Вот и во встроенной графике настольных процессоров используется та же архитектура и те же наработки: GCN (Graphics Core Next) и 28 нанометров.
Гибридные чипы AMD дебютировали в 2011 году. Семейство кристаллов Llano стало первым, в котором встроенная графика была совмещена с вычислительной частью на одном кристалле. Маркетологи AMD смекнули, что тягаться с Intel на ее условиях не получится, поэтому ввели термин APU (Accelerated Processing Unit, процессор с видеоускорителем), хотя идея вынашивалась «красными» еще с 2006 года. После Llano вышли еще три поколения «гибридников»: Trinity, Richland и Kaveri (Godavari). Как я уже говорил, в современных чипах встроенное видео архитектурно ничем не отличается от графики, используемой в дискретных 3D-ускорителях Radeon. В итоге в чипах 2015-2016 годов половина транзисторного бюджета расходуется именно на iGPU.
Современная встроенная графика занимает половину полезной площади центрального процессора
Самое интересное в том, что развитие APU повлияло на будущее… игровых приставок. Вот и в PlayStation 4 с Xbox One используется чип AMD Jaguar - восьмиядерный, с графикой на архитектуре GCN. Ниже приведена таблица с характеристиками. Radeon R7 - это самое мощное интегрированное видео, какое есть у «красных» на сегодняшний день. Блок используется в гибридных процессорах AMD A10. Radeon R7 360 - это дискретная видеокарта начального уровня, которую, согласно моим рекомендациям , можно считать в 2016 году условно игровой. Как видите, современная «встройка» в плане характеристик несильно уступает Low-end-адаптеру. Нельзя сказать, что и графика игровых приставок обладает выдающимися характеристиками.
Само по себе появление процессоров со встроенной графикой во многих случаях ставит крест на необходимости покупать дискретный адаптер начального уровня. Однако уже сегодня интегрированное видео AMD и Intel посягает на святое - игровой сегмент. Например, в природе существует четырехъядерный процессор Core i7-6770HQ (2,6/3,5 ГГц) на архитектуре Skylake. В нем задействованы встроенная графика Iris Pro 580 и 128 Мбайт памяти eDRAM в роли кэша четвертого уровня. Интегрированное видео насчитывает сразу 72 исполнительных блока, работающих на частоте 950 МГц. Это мощнее графики Iris Pro 6200, в которой используется 48 исполнительных устройств. В итоге Iris Pro 580 оказывается быстрее таких дискретных видеокарт, как Radeon R7 360 и GeForce GTX 750, а также в ряде случаев навязывает конкуренцию GeForce GTX 750 Ti и Radeon R7 370. То ли еще будет, когда AMD переведет свои APU на 16-нанометровый техпроцесс, а оба производителя со временем начнут использовать вместе со встроенной графикой память HBM/HMC .
Intel Skull Canyon - компактный компьютер с самой мощной встроенной графикой
Тестирование
Для испытания современной встроенной графики я взял четыре процессора: по два от AMD и Intel. Все чипы оснащены разными iGPU. Так, у гибридников AMD A8 (плюс A10-7700K) видео Radeon R7 идет с 384 унифицированными процессорами. У старшей серии - A10 - на 128 блоков больше. Выше у флагмана и частота. Есть еще серия A6 - в ней с графическим потенциалом совсем все грустно, так как используется «встройка» Radeon R5 с 256 унифицированными процессорами. Рассматривать ее для игр в Full HD я не стал.
Самой мощной встроенной графикой обладают процессоры AMD A10 и Intel Broadwell
Что касается продукции Intel, то в самых ходовых чипах Skylake Core i3/i5/i7 для платформы LGA1151 используется модуль HD Graphics 530. Как я уже говорил, он содержит 25 исполнительных устройств: на 5 больше, чем у HD Graphics 4600 (Haswell), но на 23 меньше, чем у Iris Pro 6200 (Broadwell). В тесте использовался младший четырехъядерник - Core i5-6400.
| AMD A8-7670K | AMD A10-7890K | Intel Core i5-6400 (обзор) | Intel Core i5-5675C (обзор) | |
| Техпроцесс | 28 нм | 28 нм | 14 нм | 14 нм |
| Поколение | Kaveri (Godavari) | Kaveri (Godavari) | Skylake | Broadwell |
| Платформа | FM2+ | FM2+ | LGA1151 | LGA1150 |
| Количество ядер/потоков | 4/4 | 4/4 | 4/4 | 4/4 |
| Тактовая частота | 3,6 (3,9) ГГц | 4,1 (4,3) ГГц | 2,7 (3,3) ГГц | 3,1 (3,6) ГГц |
| Кэш третьего уровня | Нет | Нет | 6 Мбайт | 4 Мбайт |
| Встроенная графика | Radeon R7, 757 МГц | Radeon R7, 866 МГц | HD Graphics 530, 950 МГц | Iris Pro 6200, 1100 МГц |
| Контроллер памяти | DDR3-2133, двухканальный | DDR3-2133, двухканальный | DDR4-2133, DDR3L-1333/1600 двухканальный | DDR3-1600, двухканальный |
| Уровень TDP | 95 Вт | 95 Вт | 65 Вт | 65 Вт |
| Цена | 7000 руб. | 11 500 руб. | 13 000 руб. | 20 000 руб. |
| Купить |
Ниже расписаны конфигурации всех тестовых стендов. Когда речь заходит о производительности встроенного видео, то необходимо уделить должное внимание выбору оперативной памяти, так как от нее тоже зависит, сколько FPS покажет интегрированная графика в итоге. В моем случае использовались киты DDR3/DDR4, функционирующие на эффективной частоте 2400 МГц.
| Тестовые стенды | |||
| №1: | №2: | №3: | №4: |
| Процессоры: AMD A8-7670K, AMD A10-7890K; | Процессор: Intel Core i5-6400; | Процессор: Intel Core i5-5675C; | Процессор: AMD FX-4300; |
| Материнская плата: ASUS 970 PRO GAMING/AURA; | |||
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 750 Ti; | ||
| Оперативная память: DDR3-1866 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | |||
| Материнская плата: ASUS CROSSBLADE Ranger; | Материнская плата: ASUS Z170 PRO GAMING; | Материнская плата: ASRock Z97 Fatal1ty Performance; | |
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | Оперативная память: DDR4-2400 (14-14-14-36), 2x 8 Гбайт. | Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | |
| Материнская плата: ASUS CROSSBLADE Ranger; | Материнская плата: ASUS Z170 PRO GAMING; | ||
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | Оперативная память: DDR4-2400 (14-14-14-36), 2x 8 Гбайт. | ||
| Материнская плата: ASUS CROSSBLADE Ranger; | |||
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | |||
| Операционная система: Windows 10 Pro x64; | |||
| Периферия: монитор LG 31MU97; | |||
| Драйвер AMD: 16.4.1 Hotfix; | |||
| Драйвер Intel: 15.40.64.4404; | |||
| Драйвер NVIDIA: 364.72. |
Поддержка оперативной памяти для процессоров AMD Kaveri
Такие комплекты выбраны неспроста. Согласно официальным данным, встроенный контроллер памяти процессоров Kaveri работает с памятью DDR3-2133, однако материнские платы на чипсете A88X (за счет дополнительного делителя) поддерживают и DDR3-2400. Чипы Intel вкупе с флагманской логикой Z170/Z97 Express взаимодействуют и с более скоростной памятью, пресетов в BIOS заметно больше. Что касается тестового стенда, то для платформы LGA1151 использовался двухканальный кит Kingston Savage HX428C14SB2K2/16, который без каких-либо проблем работает в разгоне до 3000 МГц. В других системах задействовалась память ADATA AX3U2400W8G11-DGV.
Выбор оперативной памяти
Небольшой эксперимент. В случае с процессорами Core i3/i5/i7 для платформы LGA1151 применение более быстрой памяти для ускорения графики не всегда рационально. Например, для Core i5-6400 (HD Graphics 530) смена комплекта DDR4-2400 МГц на DDR4-3000 в Bioshock Infinite дала всего 1,3 FPS. То есть при заданных мною настройках качества графики производительность «уперлась» именно в графическую подсистему.
Зависимость производительности встроенной графики процессора Intel от частоты оперативной памяти
При использовании гибридных процессоров AMD ситуация выглядит лучше. Увеличение скорости работы ОЗУ дает более внушительный прирост FPS, в дельте частот 1866-2400 МГц мы имеем дело с прибавкой в 2-4 кадра в секунду. Думаю, использование во всех тестовых стендах оперативной памяти с эффективной частотой 2400 МГц - это рациональное решение. И более приближенное к реальности.
Зависимость производительности встроенной графики процессора AMD от частоты оперативной памяти
Судить о быстродействии интегрированной графики будем по результатам тринадцати игровых приложений. Я их условно разделил на четыре категории. В первую входят популярные, но нетребовательные ПК-хиты. В них играют миллионы. Поэтому такие игры («танки», Word of Warcraft, League of Legends, Minecraft - сюда же) не имеют права быть требовательными. Мы вправе ожидать комфортного уровня FPS при высоких настройках качества графики в разрешении Full HD. Остальные категории были просто разделены на три временных отрезка: игры 2013/14, 2015 и 2016 годов.
Производительность встроенной графики зависит от частоты оперативной памяти
Качество графики подбиралось индивидуально для каждой программы. Для нетребовательных игр - это преимущественно высокие настройки. Для остальных приложений (за исключением Bioshock Infinite, Battlefield 4 и DiRT Rally) - низкое качество графики. Все же тестировать будем встроенную графику в разрешении Full HD. Скриншоты с описанием всех настроек качества графики расположены в одноименной. Будем считать играбельным показатель в 25 кадр/с.
| Нетребовательные игры | Игры 2013/14 годов | Игры 2015 года | Игры 2016 года |
| Dota 2 - высокое; | Bioshock Infinite - среднее; | Fallout 4 - низкое; | Rise of the Tomb Raider - низкое; |
| Diablo III - высокое; | Battlefield 4 -среднее; | GTA V - стандартное; | Need for Speed - низкое; |
| StarCraft II - высоко. | Far Cry 4 - низкое. | XCOM 2 - низкое. | |
| DiRT Rally - высокое. | |||
| Diablo III - высокое; | Battlefield 4 -среднее; | GTA V - стандартное; | |
| StarCraft II - высоко. | Far Cry 4 - низкое. | «Ведьмак 3: Дикая Охота» - низкое; | |
| DiRT Rally - высокое. | |||
| Diablo III - высокое; | Battlefield 4 -среднее; | ||
| StarCraft II - высоко. | Far Cry 4 - низкое. | ||
| Diablo III - высокое; | |||
| StarCraft II - высоко. |
HD
Основная цель тестирования - изучить производительность встроенной графики процессоров в разрешении Full HD, но для начала разомнемся на более низком HD. Вполне комфортно в таких условиях чувствовали себя iGPU Radeon R7 (как для A8, так и A10) и Iris Pro 6200. А вот HD Graphics 530 со своими 25 исполнительными устройствами в ряде случаев выдавала совершенно неиграбельную картинку. Конкретно: в пяти играх из тринадцати, так как в Rise of the Tomb Raider, Far Cry 4, «Ведьмак 3: Дикая Охота», Need for Speed и XCOM 2 снижать качество графики уже некуда. Очевидно, что в Full HD интегрированное видео чипа Skylake ожидает полный провал.
HD Graphics 530 сливает уже в разрешении 720p
Графика Radeon R7, используемая в A8-7670K, не справилась с тремя играми, Iris Pro 6200 - с двумя, а встройка A10-7890K - с одной.
Результаты тестирования в разрешении 1280x720 точек
Интересно, что есть игры, в которых интегрированное видео Core i5-5675C серьезно обходит Radeon R7. Например, в Diablo III, StarCraft II, Battlefield 4 и GTA V. В низком разрешении сказывается не только наличие 48 исполнительных устройств, но и процессорозависимость. А также наличие кэша четвертого уровня. В то же время A10-7890K обошел своего оппонента в более требовательных Rise of the Tomb Raider, Far Cry 4, «Ведьмак 3» и DiRT Rally. Архитектура GCN хорошо проявляет себя в современных (и не очень) хитах.
Приветствуем вас на канале GECID.com и предлагаем вашему вниманию тестирование мобильной графики в в играх. Для большей наглядности мы сравним между собой возможности встроенного графического ядра Intel HD Graphics 620 с возможностями мобильной видеокарты NVIDIA GeForce 940MX.
Кратко напомним, что основой для сравнения выступает ультрабук ASUS на основе 2-ядерного процессора Intel Core i7-7500U с частотой до 3,5 ГГц и 16 ГБ оперативной памяти DDR4-2133 МГц. За обработку графики в нем может отвечать встроенное в CPU видеоядро Intel HD Graphics 620 или мобильная видеокарта NVIDIA GeForce 940MX с 2 ГБ GDDR3-памяти. Именно этот факт и позволил нам протестировать оба ускорителя в полностью одинаковых условиях. Но у ASUS есть версия лэптопа и без дискретной видеокарты, поэтому у некоторых пользователей может возникнуть сложности с выбором.
Низкие настройки графики при разрешении Full HD в Dota 2 позволяют прочувствовать разницу: Intel HD Graphics 620 выдало около 60 кадров/с, а с GeForce 940MX фреймрейт поднимался до 118 кадров/с. То есть разница достигала 100%. В обоих случаях обеспечен полностью комфортный геймплей, но с видеокартой можно повысить настройки графики без потери плавности и отзывчивости игрового процесса.
В Rocket League также были использованы низкие настройки графики и разрешение Full HD. Мониторинг в обоих случаях показывал около 50-60 кадров/с, но все же небольшое преимущество осталось за связкой с видеокартой, поскольку именно ее использование позволит увеличить некоторые опции графики без потери отзывчивости управления. Это и видно по уровню загрузки: iGPU работает в полную силу, а видеокарта - на 70-80%.
Переходим к более точному бенчмарку DiRT Rally , который при низком пресете настроек графики и разрешении Full HD обеспечил в среднем 29 FPS при использовании iGPU и 45 кадров/с при активации GeForce 940MX. Разница составила 16 FPS или 55%. При этом обратите внимание на температуру самого CPU: соседство с горячей видеокартой в очень компактном корпусе выражается в ее повышении на 10°.
Для запуска Far Cry Primal пришлось опуститься до HD-разрешения при низком профиле настроек. Но даже такие настройки не помогли избежать слайд-шоу в случае с HD Graphics 620. В итоге имеем в среднем 17 кадров/с против 27 в пользу GeForce 940MX. То есть разница в 10 FPS или 59%.
Аналогичное разрешение и низкие настройки использовались для запуска Rainbow Six Siege . Финальные результаты опять оказались существенно выше при использовании видеокарты: в среднем 58 против 33 кадров/с, что составляет 25 FPS или 76% разницы. Если посмотреть результаты по сценах, то можно заметить преимущество GeForce 940MX на 22-27 кадров/с, что очень существенно для динамичного командного шутера.
В The Division также не приходится рассчитывать на более высокие настройки - лишь на низкий пресет качества при HD-разрешении. И уже с первых кадров лидерство конфигурации с видеокартой является неоспоримым. В результате имеем 37 против 22 кадров/с, то есть более чем существенная разница в 15 FPS или 68%.
Rise of the Tomb Raider на обеих системах можно было запустить лишь с очень низким профилем графических настроек в HD-разрешении. Любопытно, что уже в первой сцене процессор в системе с iGPU сразу же был загружен на 100%, а в случае с активной видеокартой его загрузка достигала максимум 65%. В сцене Геотермальная долина еще лучше видна нехватка вычислительной мощности: система просто не успевает вовремя отрисовывать элементы ландшафта. Итоговый показатель оказался на 14 FPS лучше при использовании GeForce 940MX: соответственно 34 кадра/с против 20.
Очень требовательная Deus Ex Mankind Divided даже при низких настройках графики и HD-разрешении превращает геймплей в слайд-шоу в обоих случаях. Но ради спортивного интереса отметим, что лидером опять оказалась связка с мобильной видеокартой: в среднем 22 FPS против 15. Разница в 7 кадров/с или 50% является существенной, но даже она не позволяет насладиться игровым процессом.
И в завершении еще тройка геймплеев с субъективным определением победителя. Разработчики Titanfall 2 заслуживают отдельных слов благодарности за хорошую оптимизацию своего проекта, поскольку погрузиться в этот фантастический мир смогут даже владельцы встроенного видеоядра HD Graphics 620. Хотя, конечно, лишь при низких настройках графики и HD-разрешении. Частота кадров держится в диапазоне 30-45 FPS. При включении видеокарты можно рассчитывать на 50-65 кадров/с. То есть разрыв достигает 20-25 FPS или более 60%.
А вот Mafia III неиграбельна и на дискретной видеокарте даже при низких настройках. Да, мы получаем около 18-19 кадров/с, что заметно больше 8-9 FPS в случае с iGPU. Но все равно это ниже минимально комфортных 24 кадров/с. В условиях городского центра с большим количеством прохожих и автомобилей фреймрейт упадет еще ниже. Поэтому двукратное преимущество GeForce 940MX важно лишь с чисто спортивной точки зрения.
RESIDENT EVIL 7 с низкими настройками дает замыленную и непривлекательную картинку, хотя и вполне играбельную. В первом случае можно рассчитывать на 35-40 кадров/с, а во втором - на 55-60 FPS. При желании разницу в 20 кадров/с или 50% можно конвертировать в более высокие настройки качества.
Итоги
А теперь давайте подсчитаем все плюсы и минусы обоих конфигураций. Если в вашем ноутбуке используется видеокарта уровня GeForce 940MX даже с медленной GDDR3-памятью, хотя лучше сразу смотреть в сторону варианта с GDDR5, то, во-первых, можете рассчитывать на 50-100% прибавки производительности в играх или получение более приятной картинки при том же FPS. Во-вторых, уменьшается нагрузка на ОЗУ и процессор, поскольку GPU в первую очередь загружает видеобуфер и меньше использует контроллер памяти CPU. В-третьих, CUDA-ядра можно использовать для ускорения работы различных программ, например, при создании видеороликов в Adobe Premier. В-четвертых, вы сможете использовать возможности полезной утилиты NVIDIA ShadowPlay для записи происходящего на экране или быстрого сохранения набора скриншотов.
С другой стороны, наличие в системе лишь iGPU позволяет уменьшить нагрузку на батарею и увеличить время автономной работы. Также снижаются требования к системе охлаждения, поэтому можно рассчитывать на более холодный корпус и тихую работу кулера. Да и температурный режим компонентов внутри компактного корпуса будет более комфортным. Не следует забывать и ценовой фактор: ноутбук с мобильной видеокартой стоит заметно дороже.
В итоге все будет зависит от ваших предпочтений: если это производительность в играх или программах обработки графики, тогда однозначно следует смотреть в сторону устройства с мобильной видеокартой, если же ноутбук требуется в качестве офисно-мультимедийного решения с редким запуском нетребовательных игр, то уровня актуальных iGPU должно хватить.
Статья прочитана 106665 раз(а)
| Подписаться на наши каналы | |||||
Эволюция графики Intel | Intel вступает в гонку GPU
В мире GPU в плане производительности и внимания к своей продукции центральное место занимают AMD и Nvidia. Хотя эти компании прославились своими технологиями, ни одна из них, по сути, не являются крупнейшим поставщиком графических процессоров. Этот титул принадлежит Intel. Корпорация пыталась конкурировать с AMD и Nvidia по производительности и порой даже выпускала полноценные видеокарты. Но ее сильная сторона – в интеграции графических технологий в свои чипсеты и процессоры. Таким образом, GPU Intel сейчас присутствуют в большинстве современных компьютеров. Но из-за ограничений интегрированных решений графические модули компании, как правило, предлагают производительность начального уровня. Самые последние разработки оказались заметно более впечатляющими. Некоторые решения даже опережают дискретные видеокарты начального уровня от AMD и Nvidia. Intel HD Graphics возможно и отстает от других GPU, но нужно признать, что дни GMA 950 и его предшественников закончились.
Эволюция графики Intel | Первый специализированный GPU Intel: i740 (1998 год)
В 1998 году Intel выпустила свою первую графическую карту – i740 под кодовым названием "Auburn". Она работала на тактовой частоте 220 МГц и использовала относительно небольшое количество видеопамяти VRAM 2 - 8 Мбайт. Сопоставимые видеокарты того времени, как правило, оснащались видеопамятью объемом 8 - 32 Мбайт. Кроме того карта поддерживала DirectX 5.0 и OpenGL 1.1. Чтобы обойти недостачу встроенной памяти, Intel планировала воспользоваться функцией, встроенной в интерфейс AGP, позволяющей карте использовать оперативную память компьютера. Таким образом, i740 использовала интегрированную память как кадровый буфер, а все текстуры хранила в оперативной памяти платформы. Учитывая, что компании не приходилось переплачивать за дорогую память, она могла продавать i740 дешевле конкурентов. К сожалению этот GPU столкнулся с рядом трудностей. Доступ к оперативной памяти осуществлялся не так быстро, как к интегрированной видеопамяти, и это негативно сказывалось на производительности. Кроме того такое решение снижало производительность центрального процессора, так как для работы ему оставалось меньше пропускной способности и объема ОЗУ. Сырые драйверы еще сильнее навредили производительности карты, и качество изображения было под вопросом из-за медленного цифро-аналогового преобразователя. В конечном счете i740 оказалось полностью провальной. Intel пыталась исправить ситуацию, убеждая производителей материнских плат добавлять карту в комплект с платформами на базе 440BX, но это тоже не привело к успеху.
Эволюция графики Intel | Графический чип i752 и чипсеты серии 81x (1999 год)
После провала с i740 Intel разработала и небольшое время продавала вторую видеокарту под названием i752 "Portola". Однако она была выпущена в очень ограниченных количествах. Примерно в то же время Intel начала интегрировать свое графическое ядро в такие чипсеты, как i810 ("Whitney") и i815 ("Solano"). GPU встраивались в северный мост, став первыми интегрированными графическими процессорами Intel. Их производительность зависела от двух факторов: скорость оперативной памяти, которая часто была связана с системной шиной FSB, и в свою очередь зависела от процессора, и скорость самого CPU. На тот момент Intel использовала конфигурации FSB 66, 100 или 133 МГц наряду с асинхронной SDRAM, обеспечивающей системе максимальную пропускную способность 533, 800 или 1066 Мбайт/с соответственно. Хотя пропускная способность делилась с процессором, iGPU никогда не получал доступ ко всему каналу. Производители материнских плат могли размещать на своих платформах дополнительно 4 Мбайта выделенной видеопамяти, подключенной непосредственно к графическому процессору через AGP x4, предоставляя дополнительные 1066 Мбайт/с.
Производительность этих iGPU была низкой. Кроме того, из-за интегрированной графики в чипсете i810 отсутствовал интерфейс AGP, тем самым ограничивая модернизацию медленных видеокарт на базе PCI. Чипсет i815 имел порт AGP наряду с iGPU, но установка дискретной видеокарты отключала iGPU. В результате эти графические решения были ориентированы на пользователей бюджетных ПК начального уровня.
Эволюция графики Intel | Intel Extreme Graphics (2001 год)
В 2001 году Intel запустила новое семейство Extreme Graphics, которое было тесно связано с предыдущим поколением, включая два пиксельных конвейера и ограниченное аппаратное ускорение MPEG-2. Программная поддержка API была почти идентичной чипсету i815, хотя поддержка OpenGL была расширена до версии API 1.3.
Производительность iGPU Intel Extreme Graphics в значительной степени зависела от чипсета, памяти и центрального процессора. Первая реализация появились в семействе чипсетов Intel i830 (Almador), разработанных для Pentium III-M. Они по-прежнему использовали устаревающую память SDRAM, которая ограничивала максимальную пропускную способность до 1066 Мбайт/с, как и в ранних GPU. Тактовая частота на чипсетах Almador снизилась с 230 МГц (i815) до 166 МГц для экономии энергии и снижения тепловыделения.
Настольная версия был представлена позже в 2002 году в чипсетах i845 Brookdale , предназначенных для процессоров Pentium 4. Они также работали при более низкой тактовой частоте, чем i815 (200 МГц), но могли использовать память SDRAM или DDR. Благодаря более быстрым центральным процессорам iGPU в чипсете i845 в паре с SDRAM работал быстрее моделей i815, несмотря на более низкие частоты. Версии, использующие ОЗУ DDR, еще сильнее подтолкнули уровень производительности. Интегрированные решения не могли обогнать GeForce 2 Ultra Nvidia, которой на тот момент было уже больше года, но они неплохо подходили для легких игр.
Эволюция графики Intel | Intel Extreme Graphics 2 (2003 год)
Intel повторно использовала графический чип с двумя пиксельными конвейерами в семействе Extreme Graphics 2, выпущенном в 2003 году. Компания вновь представила две версии GPU. Первой появилась мобильная версия в чипсетах i852 и i855, предназначенных для Pentium M. Эти версии чипа работали на частотах 133 и 266 МГц, в зависимости от выбора ОЕМ. Второй вариант чипа использовался в чипсетах i865 Springdale для Pentium 4. Процессор с тактовой частотой 266 МГц кооперировался с более быстрой памятью DDR, которая могла работать при частоте до 400 МГц, обеспечивая ему более высокую пропускную способность, чем для предыдущих iGPU.
Хотя производительность по сравнению со старой линейкой Intel Extreme Graphics заметно увеличилась, графические требования игр также расширились. В результате эти графические чипы (англ.) были способны обеспечить приемлемую частоту кадров только в старых играх.
Эволюция графики Intel | GMA 900 (2004 год)
В 2004 году Intel завершила выпуск линейки Extreme Graphics, отправив на пенсию ядро с двумя пиксельными конвейерами, которое использовалось во всех предыдущих графических процессорах Intel. Следующие несколько лет Intel будет продавать свою графику под именем Graphics Media Accelerator (или GMA). Первым из этой серии был GPU GMA 900, интегрированный в набор микросхем семейства i915 (Grantsdale/Alviso). Он поддерживал DirectX 9.0 и обладал четырьмя пиксельными конвейерами, но ему не хватало вершинных шейдеров, и эти вычисления делались силами центрального процессора. Частота GPU могла быть 333 МГц или 133 МГц для маломощных систем. GPU работал как с DDR, так и с DDR2. Но независимо от конфигурации, производительность была относительно низкой.
Некоторые производители изготавливали специальные карты расширения в дополнение к GMA 900, чтобы добавить выход DVI.
Эволюция графики Intel | GMA 950: Pentium 4 и Atom (2005 год)
Графический процессор GMA 950 интегрировался в чипсеты Intel i945 (Lakeport и Calistoga) и может похвастаться относительно долгим жизненным циклом. Эти чипсеты работали с процессорами Pentium 4, Core Duo, Core 2 Duo и Atom. Однако архитектура была почти идентичной GMA 900 и наследовала многие ее недостатки, включая отсутствие вершинных шейдеров. Ядро получило незначительные программные улучшения совместимости и поддержку DirectX 9.0c. Это было важным обновлением для графического чипа, поскольку оно добавляло поддержку Aero в Windows Vista. Благодаря повышению частоты (400 МГц) и поддержке более быстрых процессоров и памяти немного увеличилась производительность. Мобильные версии GPU могли также работать при тактовой частоте 166 МГц для экономии энергии и снижения тепловыделения.
Эволюция графики Intel | GMA 3000, 3100 и 3150 (2006 год)
В 2006 году Intel вновь изменила наименование своей графики, начав с GMA 3000. Это был значительный шаг вперед по сравнению со старым GMA 950 в плане производительности и технологичности. Предыдущее поколение было ограничено четырьмя пиксельными конвейерами без вершинных шейдеров. Между тем, новый GMA 3000 включал восемь многоцелевых исполнительных блоков EU, способных выполнять несколько задач, включая вершинные вычисления и обработку пикселей. Intel повысила тактовую частоту до 667 МГц, заметно прибавив GMA 3000 скорости по сравнению с GMA 950.
После премьеры GMA 3000 Intel добавила в семейство еще два графических чипа: GMA 3100 и 3150. Несмотря на то, что они появились после GMA 3000, оба GPU фактически были больше похожи на GMA 950. Они имели только по четыре пиксельных конвейера и полагались на центральный процессор для обработки вершин. Повторное использование GMA 950 после ребрендинга в GMA 3100 и 3150 позволило Intel предложить несколько продуктов. До этого Intel сосредотачивала усилия только на одном GPU в своей линейке.
Эволюция графики Intel | GMA X3000 (2006 год)
После GMA 3000 Intel снова изменила наименование, представив четвертое поколение графических процессоров. Однако GMA X3000 был почти идентичен GMA 3000 и включал лишь незначительные изменения. Основное их различие заключалось в объеме используемой памяти – GMA 3000 мог использовать только 256 Мбайт системной памяти для графики, а GMA X3000 увеличил этот показатель до 384 Мбайт. Intel также расширила поддержку видеокодеков в GMA X3000, чтобы включить полное ускорение MPEG-2 и ограниченное ускорение VC-1.
Примерно в то же время Intel представила GMA X3100 и GMA X3500. По сути это были модернизированные чипы GMA X3000, получившие поддержку Pixel Shader 4.0, позволяющую работать с новыми API-интерфейсами, например DirectX 10. Тактовая частота GMA X3100 была ниже, чем у других версий, поскольку он был предназначен для мобильных платформ.
Эволюция графики Intel | Последний GMA (2008 год)
После X3000 Intel разработала только одну серию чипсетов с интегрированной графикой. Семейство Intel GMA 4500 состояло из четырех моделей, все они использовали одинаковую архитектуру с 10-ю исполнительными блоками. Для настольных чипсетов было выпущено три версии GPU. Самым медленным из них был GMA 4500 c частотой 533 МГц. Два других: GMA X4500 и X4500HD, работали на тактовой частоте 800 МГц. Главное отличие X4500HD от X4500 заключалось в использовании полного аппаратного ускорения VC-1 и AVC.
Мобильная версия графического чипа называлась GMA X4500MHD и работала на частоте 400 МГц или 533 МГц. По аналогии с X4500HD, X4500MHD поддерживал полное аппаратное ускорение VC-1 и AVC.
Эволюция графики Intel | Larrabee (2009 год)
В 2009 году Intel сделал еще одну попытку выйти на рынок видеокарт, представив Larrabee . Понимая, что ее основным преимуществом является глубочайшее понимание архитектуры x86, Intel хотела создать GPU на базе шины ISA. Вместо проектирования с нуля разработка Larrabee отталкивалась от первого процессора Pentium, который Intel решила модифицировать для того, чтобы создать скалярный блок внутри GPU. Старая процессорная архитектура была значительно переделана, обзавелась новыми алгоритмами и технологией Hyper-Threading для увеличения производительности. Несмотря на то, что технология Hyper-Threading в Larrabee была похожа на ту, которая использовать в обычных процессорах Intel, Larrabee была способна выполнять задачи в четыре потока на ядро вместо двух.
Для обработки вершин Intel создала необычно большой 512-битный блок вычислений с плавающей запятой, состоящий из 16 отдельных элементов, способных работать как единый компонент или самостоятельные единицы. Это FPU теоретически имел более чем в 10 раз больше пропускной способности, чем аналогичные чипы Nvidia того времени.
В конечном счете инициатива Larrabee была отменена, хотя Intel продолжает развивать эту технологию.
Эволюция графики Intel | Первое поколение Intel HD Graphics (2010 год)
Intel представила линейку HD Graphics в 2010 году, чтобы восстановить позиции, которые потеряла семейство GMA. Графическое ядро HD Graphics в первом поколении процессоров Core i3, i5 и i7 было похоже на GMA 4500, за исключением двух дополнительных исполнительных блоков. Тактовая частота осталась примерно на том же уровне и стартовала с 166 МГц в маломощных мобильных системах и останавливалась на отметке 900 МГц в более дорогих CPU для настольных ПК. Хотя 32-нанометровый процессор и 45-нанометровый GMCH были не полностью интегрированы на одном кремниевом кристалле, оба компонента находились в корпусе процессора. Это позволило снизить задержки между контроллером памяти внутри GMCH и ЦП. Поддержка API со времен GMA существенно не изменилась, хотя общая производительность увеличилась более чем на 50 процентов.
Эволюция графики Intel | Sandy Bridge: второе поколение Intel HD Graphics (2011 год)
В Sandy Bridge Intel HD Graphics сделала еще один шаг вперед в плане производительности. Вместо двух отдельных кристаллов под крышкой Intel объединила процессоры на одном кристалле, еще больше сократив задержку между компонентами. Кроме того Intel расширила функциональность графического чипа, добавив технологию Quick Sync для ускорения перекодирования и более эффективный видеодекодер. Поддержка API расширилась только до DirectX 10.1 и OpenGL 3.1, но значительно увеличилась тактовая частота – теперь она варьировалась в пределах 350 - 1350 МГц.
Благодаря более широкому набору функций Intel решила сегментировать линейку чипов. Младшие модели получили метку HD (базировались на ядре GT1 с шестью EU и ограниченным видеодекодером), решения среднего уровня носили название HD 2000 (тот же GT1 с шестью EU, но полнофункциональный блок кодирования/декодирования), а чипы верхнего уровня назывались HD 3000 (ядро GT2 с 12 EU плюс все преимущества Quick Sync).
Эволюция графики Intel | Xeon Phi (2012 год)
В то время как концепция Larrabee была более ориентирована на игры, компания увидела ее будущее в приложениях с тяжелыми вычислительными задачами и создала в 2012 году сопроцессор Xeon Phi . Одна из первых моделей под названием Xeon Phi 5110P содержала 60 процессоров x86 с большими 512-битными блоками расчета векторов с тактовой частотой 1 ГГц. На такой скорости они могли обеспечить более 1 TFLOPS вычислительной мощности, потребляя в среднем 225 Вт.
В результате высокой скорости вычислений по отношению к потребляемой мощности Xeon Phi 31S1P использовался при создании суперкомпьютера Тяньхэ-2 в 2013 году, который по сегодняшний день считается одним из самых быстрых суперкомпьютеров в мире.
Эволюция графики Intel | Ivy Bridge: Intel HD 4000 (2012 год)
С появлением Ivy Bridge Intel переработала свою графическую архитектуру. По аналогии с iGPU в Sandy Bridge графическое ядро в Ivy Bridge продавалась в трех различных версиях: HD (GT1 с шестью EU и ограниченным блоком кодирования/декодирования), HD 2500 (GT1 с шестью EU и полнофункциональным блоком кодирования/декодирования) и HD 4000 (GT2 с 16 EU и полнофункциональным блоком кодирования/декодирования). HD 4000 работал при более низкой частоте 1150 МГц, чем Intel HD 3000, но имел четыре дополнительных исполнительных блока и был значительно быстрее своего предшественника. В среднем прирост скорости в Skyrim составил 33,9 процента. Отчасти прирост производительности связан с улучшенной архитектурой, которая впервые перешла на Pixel Shader 5.0, плюс появилась поддержка DirectX 11.0 и OpenCL 1.2.
Производительность технологии Intel Quick Sync также значительно увеличилась. Транскодирование видео файлов H.264 из одного формата в другой выполнялось в два раза быстрее. Аппаратное ускорение видео также было усовершенствовано и Intel HD 4000 технически способен декодировать одновременно несколько видеопотоков в 4K.
Эволюция графики Intel | Intel расширяет графические линейку чипами Haswell (2013 год)
В архитектурном плане ядро HD Graphics в Haswell похоже на графическое ядро в Ivy Bridge и может рассматриваться как его расширение. Чтобы получить больше производительности из GPU для Haswell Intel использовала грубую силу. На этот раз компания предпочла установить в GT1 Haswell десять исполнительных блоков вместо шести в предыдущем поколении. Было включено полное декодирование видео, но отключены функции ускоренного кодирования и Quick Sync. Кроме того Intel еще сильнее разнообразила ассортимент GPU. Версия GT2 c 20 EU использовалась в трех различных графических ядрах: HD Graphics 4200, 4400 и 4600. В основном они различались по тактовой частоте.
Также Intel представила GPU более высокого класса под названием GT3. Он вмещал в себя 40 исполнительных блоков и обеспечивал значительно более высокий уровень производительности. Процессоры с ядром GT3 продавались под маркой HD Graphics 5000 и 5100. Редкая версия GT3e Intel Iris Pro 5200 включала 128 Мбайт памяти eDRAM в корпусе процессора и была первым воплощением семейства Intel Iris Pro. Несмотря на то, что Iris Pro 5200 работал быстрее решений без дополнительной eDRAM, его влияние на рынок было ограничено, так как GPU появился лишь в нескольких топовых процессорах.
Версия iGPU Haswell с низким энергопотреблением имела только четыре EU и использовалась в процессорах Intel Atom под кодовым названием Bay Trail . С появлением высокопроизводительного GT3 и экономичного Bay Trail, iGPU Haswell насчитывал восемь различных моделей. Для сравнения в поколении Sandy Bridge и Ivy Bridge было всего по три версии.
Эволюция графики Intel | Broadwell (2014 год)
В Broadwell Intel снова модернизировала iGPU для более эффективного масштабирования. В новой архитектуре исполнительные блоки были организованы в восемь подсекций. Таким образом добавлять EU было еще проще, так как Intel могла дублировать подсекции несколько раз. Версия GT1 содержала две подсекции (хотя только 12 EU были активны). Следующие три продукта: HD Graphics 5300, 5500, 5600 и P5700 использовали чип GT2 с 24 EU (но некоторые версии имели только 23 активных EU).
Более быстрые ядра GT3 и GT3e содержали по 48 EU и использовались в HD Graphics 6000, Iris Graphics 6100, Iris Pro Graphics 6200 и Iris Pro Graphics P6300. Подобно чипам Haswell Iris Graphics, модели линейки Broadwell Iris Graphics включали графическое ядро GT3e со 128 Мбайт встроенной памяти eDRAM. Каждая группа из восьми исполнительных блоков имела 64 Кбайт общей кэш-памяти. Эти графические процессоры поддерживали DirectX 12, OpenGL 4.4 и OpenCL 2.0.
Эволюция графики Intel | Skylake (2015 год)
Последняя версия интегрированной графики Intel реализована в процессорах на архитектуре Skylake . Эти графические чипы близки с iGPU Broadwell, имеют одинаковое архитектурное построение и равное количество EU почти во всех моделях. Основные изменения коснулись именования. Intel изменила названия на HD Graphics 500. GPU начального уровня стали называться HD Graphics и HD Graphics 510 и использовать кристалл GT1 с 12 EU. HD Graphics 515, 520, 530 и P530 используют чип GT2 с 24 EU.
Начиная со Skylake Intel еще сильнее разделила продукты серии Iris и Iris Pro. Iris 540 и 550 будут поставляться с 48 исполнительными блоками в чипе GT3e. Пока не ясно, какое название ядра будет у Iris Pro 580, но оно будет содержать в общей сложности 72 EU и, вероятно, окажется значительно быстрее, чем графический процессор Iris Pro 6200 в CPU Broadwell. Не ясно, сколько eDRAM будет в этих чипах, но Intel, скорее всего, будет и дальше разделять графику Iris и Iris Pro по уровню производительности. Iris 540 будет иметь только 64 Мбайт памяти eDRAM, то есть половину от GT3e в Broadwell. Что касается Iris Pro или Iris 550, Intel пока не объявляла их точных характеристик.
Все крупные производители видеокарт традиционно имеют две линейки - мобильную и десктопную. В последнее время Nvidia стала ставить несколько заниженные по частоте десктопные видеокарты в ноутбуки, но в основном линейки различаются, и сильно(нельзя просто так взять и выкинуть букву M из названия).
Оценить производительность всех видеокарт у меня нет возможности, поэтому я буду брать только современные и самые популярные - в большинстве ноутбуков стоят всего 15-20 моделей видеокарт, которые можно рассмотреть детально. Еще одно дополнение - все сравниваемые видеокарты будут сравниваться для удобства с десктопными видеокартами от Nvidia.
- Видеокарты от Intel.
Да на них можно поиграть. Да, с трудом и в нетребовательные игры, но можно. И тут есть несколько моментов: во-первых игры (за редким исключением) под видеокарты от Intel не оптимизируют, а значит даже если по тестам интеловская встройка мощнее минимальной необходимой для игры видеокарты (про рекомендованные мы даже не заикаемся) то это далеко не значит, что игра пойдет с комфортной производительностью. Но может быть и обратная ситуация - встройка может банально не отрисовывать некоторые объекты, что увеличит fps. Короче говоря игры на таких видеокартах - рандом, и брать их специально для игр не стоит (если только во всех ваших играх в системных требованиях не указано что видеокарты от Intel поддерживаются). Во-вторых такие видеокарты используют под видеопамять часть ОЗУ, поэтому чем она быстрее - тем больше FPS, и если же Вы все же решились взять ноутбук только со встройкой - первым апгрейдом (если он возможен конечно) желательно поставить две плашки ОЗУ с максимальной частотой.
Современная линейка HD Graphics представлена 3мя видеокартами - HD Graphics 515, 520 и 530. Физически они все одинаковы (имеют по 24 вычислительных блока), максимальные частоты колеблются около 1 Ггц. Различия лишь в теплопакетах процессоров, в которые они ставятся - чем больше теплопакет тем выше будет частота видеокарты, поэтому HD 515, ставящаяся в 4 ваттные процессоры, будет работать ощутимо хуже чем HD 530, ставящаяся в процессоры с TDP от 35 ватт. Приблизительная производительность такова:
Intel HD Graphics 515 = Nvidia GeFroce GT 210 (да-да, она еще активно продается);
Intel HD Graphics 520 = Nvidia GeForce GT 720;
Intel HD Graphics 530 = Nvidia GeForce GT 630.
В общем производительность как у офисных заглушек.
Линейка Iris Graphics выглядит бодрее - они может использовать 64-128 МБ быстрого L4 кэша, имеет 48 (а не 24) вычислительных блока и ставится в процессоры с теплопакетами 15 ватт (Iris 540), 28 ватт(Iris 550) и 45 ватт(Iris Pro 580). Проблемы все те же, но производительность сильно выше:
Intel Iris 540 = Nvidia GeForce GT 640;
Intel Iris 550 = Nvidia GeForce GT 740(вот уже и добрались до уровня "играбельно все в 800х600 на низких");
Intel Iris Pro 580 = Nvidia GeForce GTX 650.
Тут уже веселее - на GTX 650 пусть в HD, но в современные хиты поиграть можно. - Видеокарты от AMD.
Достаточно редкие в ноутбуках (особенно дорогих) гости, хотя видеокарт AMD наделали много и разных. По сути от десктопных AMD отличаются лишь производительностью и тепловыделением, поддержка стандартов не урезана. Так же линейка M4xx является по сути полным переменованием линейки M3xx (которая в свою очередь - полное переименование M2xx), поэтому производительность между одинаковыми видеокартами этих линеек различается не более чем на 5-10%. Увы - в ноутбуках они зачастую не могут конкурировать с Nvidia по цене-производительности.
AMD Radeon R5 M320 = Nvidia GeForce GT 710 (как эта видеокарта вообще на свет появилась? Она же даже слабее HD 520...)
AMD Radeon R5 M430 = Nvidia GeForce GT 720 (юмор в том что такая видеокарта зачастую ставится в ноутбук с процессором от Intel и ровной такой же по производительности HD 520 - то есть по сути является лишней);
AMD Radeon R7 M440 = Nvidia GeForce GT 730;
AMD Radeon R7 M460 = Nvidia GeForce GTS 450;
AMD Radeon R6 M340DX = Nvidia GeForce GT 640 (сумрачный гений от AMD придумал сделать и так не особо хорошо работающий Crossfire на двух разных по производительности видеокартах - встроенной в процессор R6 Carrizo и дискретной R5 M330. В итоге работает сия связка очень так себе);
AMD Radeon R7 M370 = Nvidia GeForce GTX 550 Ti;
AMD Radeon R9 M370X = Nvidia GeForce GTX 650;
AMD Radeon R9 M375 = Nvidia GeForce GTX 460;
AMD Radeon R9 M380 = Nvidia GeForce GTX 465 (найти можно пожалуй только в iMac 5K, самая простая модель);
AMD Radeon Pro 450 = Nvidia GeForce GTX 560 Ti (видеокарта из младшей версии нового 15" макбука);
AMD Radeon Pro 455 = Nvidia GeForce GTX 750 (видеокарта из средней версии нового 15" макбука);
AMD Radeon Pro 460 = Nvidia GeForce GTX 750 Ti (видеокарта из топовой версии нового 15" макбука);
AMD Radeon R9 M390 = Nvidia GeForce GTX 750 Ti (iMac 5K, средняя модель);
AMD RX 460M = Nvidia GeForce GTX 760;
AMD Radeon R9 M395 = Nvidia GeForce GTX 590 (iMac 5K, топовая модель);
AMD RX 480M = Nvidia GeForce GTX 680;
AMD Radeon R9 M395X = Nvidia GeForce GTX 680(iMac 5K, можно выбрать при заказе на сайте Apple).
В общем появление первых трех видеокарт в ноутбуках я могу объяснить только тем что AMD заплатила производителям(ибо производительность данных видеокарт недалеко ушла от и так встроенных в процессоры видеокарт от Intel), добрая половина ставится только в макбуки/аймаки, а RX есть только в новых Alienware. Так что у AMD в мобильном сегменте все достаточно грустно. - Видеокарты от Nvidia.
В общем-то балом правят именно они, ибо в высокопроизводительном сегменте они практически единственные, а в среднем и низком предлагают большую производительность при той же цене, что и AMD. Аналогично с последними никакие стандарты не урезаны. Видеокарты линейки GT 8xx и 9xx по сути одно и тоже вплоть до 870M/970M (да, Nvidia тоже ударилась в переименование).
Nvidia GeForce GT 920M/920MX = Nvidia GeForce GT 730 (то же, что и с AMD - видеокарта бессмыслена ибо недалеко ушла от интеловских встроек);
Nvidia GeForce GT 930M/930MX = Nvidia GeForce GTS 450;
Nvidia GeForce GT 940M/940MX = Nvidia GeForce GTX 550 Ti;
Nvidia GeForce GTX 950M = Nvidia GeForce GTX 560 Ti;
Nvidia GeForce GTX 960M = Nvidia GeForce GTX 750 Ti (вот тут совпадение на 100% ибо видеокарты по сути полностью одинаковые);
Nvidia GeForce GTX 965M = Nvidia GeForce GTX 950;
Nvidia GeForce GTX 970M = Nvidia GeForce GTX 960;
Nvidia GeForce GTX 980M = Nvidia GeForce GTX 770.
Все видеокарты, являющиеся десктопными, но установленные в ноутбук - GTX 980/1050/1050 Ti/1060/1070/1080 по производительности слабее референсных десктопных аналогов на 0-10%.