Как мы тестировали
В рамках тестирования мы поставили перед собой цель сравнить производительность новых встроенных в процессоры Ivy Bridge графических ускорителей Intel HD Graphics 4000 и Intel HD Graphics 2500 со скоростью работы предшествующих и конкурирующих интегрированных GPU и видеокарт младшего ценового диапазона. Данное сравнение проводилось на примере настольных систем, хотя полученные результаты нетрудно распространить и на мобильные системы.
Актуальных процессоров для настольных компьютеров с интегрированной графикой, которые имеет смысл сравнивать с Ivy Bridge, на данный момент на рынке присутствует два: AMD Vision серий A8/A6 и интеловский же Sandy Bridge. Именно с ними мы и сопоставили систему, в основе которой лежали процессоры Core i5 третьего поколения, оснащённые графическими ядрами Intel HD Graphics 2500 и Intel HD Graphics 4000. Кроме того, в тестах приняли участие и дешёвые дискретные видеокарты AMD шеститысячной серии Radeon HD 6450 и Radeon HD 6570.
К сожалению, выполняя сравнение встроенных видеоядер, мы не можем обеспечить полное равенство прочих характеристик систем. Разные ядра являются принадлежностью разных процессоров, различающихся не только по тактовой частоте, но и по микроархитектуре. Поэтому нам пришлось ограничиться подбором близких, но не идентичных конфигураций. В случае LGA1155-платформ мы выбирали исключительно процессоры серии Core i5, а для сравнения с ними использовались старшие процессоры AMD Vision семейства Llano. Дискретные же видеокарты испытывались в составе системы с процессором Ivy Bridge.
В результате в тестах задействовались следующие аппаратные и программные компоненты:
Процессоры:
- Intel Core i5-3570K (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.4-3,8 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 4000);
- Intel Core i5-3550 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 2500);
- Intel Core i5-2500K (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 3000);
- Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,1-3,4 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 2000);
- AMD A8-3870K (Llano, 4 ядра, 3,0 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
- AMD A6-3650 (Llano, 4 ядра, 2,6 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6530D).
Материнские платы:
- ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77 Express);
- Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).
Видеокарты:
- AMD Radeon HD 6570 1 Гбайт GDDR5 128-бит;
- AMD Radeon HD 6450 512 Мбайт GDDR5 64-бита.
Память: 2x4 Гбайт, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX).
Дисковая подсистема: Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2).
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 W).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:
- AMD Catalyst 12.4 Driver;
- AMD Chipset Driver 12.4;
- Intel Chipset Driver 9.3.0.1019;
- Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.28.0.64.2729;
- Intel Rapid Storage Technology 10.8.0.1003.
Основной акцент в настоящем тестировании был вполне закономерно сделан на игровые применения встроенной процессорной графики. Поэтому основная масса использованных нами бенчмарков — это игры или специализированные геймерские тесты. Причём к настоящему времени мощности интегрированных видеоакселераторов выросли настолько, что позволили нам провести исследование производительности не только в низком разрешении 1366x768, но и в ставшем де-факто стандартом для настольных систем Full HD-разрешении 1980x1080. Правда, в последнем случае мы ограничивались выбором низких настроек качества.
⇡ 3D-производительность
Предваряя результаты тестирования производительности, необходимо пару слов сказать и о совместимости графических ускорителей HD Graphics 4000/2500 с различными играми. Ранее достаточно типичной была ситуация, когда некоторые игры с интеловской графикой работали некорректно или не работали вообще. Однако прогресс очевиден: медленно, но верно ситуация меняется к лучшему. С каждой новой версией ускорителя и драйвера список полностью совместимых игровых приложений расширяется, и в случае с HD Graphics 4000/2500 встретить какие-то критические проблемы уже достаточно трудно. Впрочем, если вы всё равно относитесь к возможностям интеловских графических ядер скептически, то на сайте Intel имеется обширный список ( , ) проверенных на совместимость с HD Graphics новых и популярных игр, с которыми гарантированно нет никаких проблем и в которых наблюдается приемлемый уровень производительности.
⇡ 3DMark Vantage
Результаты тестов семейства 3DMark — очень популярная метрика для оценки средневзвешенной игровой производительности видеокарт. Поэтому к 3DMark мы обратились в первую очередь. Выбор же версии Vantage обусловлен тем, что она использует DirectX десятой версии, поддерживаемой всеми принимающими участие в испытаниях видеоускорителями.
Первые же диаграммы весьма выпукло показывают тот огромный скачок в производительности, который сделали графические ядра семейства HD Graphics. HD Graphics 4000 демонстрирует более чем двукратное преимущество перед HD Graphics 3000. Не ударяет лицом в грязь и младшая версия новой интеловской графики. HD Graphics 2500 обгоняет HD Graphics 2000 почти вдвое даже несмотря на то, что оба эти ускорителя располагают одинаковым количеством исполнительных устройств.
⇡ 3DMark 11
Более свежая версия 3DMark ориентирована на измерение DirectX 11-производительности. Поэтому из этого испытания выбывают интегрированные графические ускорители процессоров Core второго поколения.
Графическое ядро процессоров Ivy Bridge первым из интеловских ускорителей смогло пройти испытание в 3DMark 11, причём никаких нареканий к качеству изображения при работе этого DirectX 11-теста мы не заметили. Производительность HD Graphics 4000 также вполне на уровне. Оно обгоняет дискретную видеокарту начального уровня Radeon HD 6450 и встроенный в процессор AMD A6-3650 ускоритель Radeon HD 6530D, уступая лишь старшему варианту интегрированного ядра процессоров AMD Llano и видеокарте Radeon HD 6570, стоимость которой составляет порядка $60-70. Младшая же модификация современной интеловской графики, HD Graphics 2500, оказывается на последнем месте. Очевидно, что постигшее её безжалостное урезание количества исполнительных устройств существенно сказывается на игровом быстродействии.
⇡ Batman Arkham City
Открывает группу реальных игровых тестов сравнительно новая игра Batman Arkham City, построенная на движке Unreal Engine 3.
Как видно по результатам, производительность интегрированной интеловской графики выросла настолько, что она позволяет играть в достаточно современные игры при полноценном Full HD-разрешении. И хотя о хорошем качестве изображения и о полностью комфортном количестве кадров в секунду речи пока не идёт, это всё равно сильный рывок вперёд, прекрасно иллюстрируемый 55-процентным преимуществом HD Graphics 4000 перед HD Graphics 3000. В целом же HD Graphics 4000 настигает интегрируемое в AMD A6-3650 ядро Radeon HD 6530D и дискретную видеокарту Radeon HD 6450, немного отставая от AMD A8-3850K с его GPU Radeon HD 6550D. Правда, младший вариант интегрированного ядра Ivy Bridge, HD Graphics 2500, столь же существенными достижениями в быстродействии похвастать не может. Хотя его результат превышает показатели HD Graphics 2000 на 40-45 процентов, графика четырёхъядерных процессоров Llano, как и 40-долларовых видеокарт, работает заметно быстрее.
⇡ Battlefield 3
Популярнейший шутер от первого лица на встроенной в процессоры Ivy Bridge графике ворочается недостаточно быстро. Кроме того, в процессе тестирования мы столкнулись с некоторыми проблемами с отображением игрового меню. Тем не менее общая оценка производительности решений HD Graphics нового поколения не меняется. Четырёхтысячный ускоритель несколько быстрее графики AMD A6-3650 и видеокарты Radeon HD 6450, однако уступает старшей модификации видеоядра процессоров Llano и с треском проигрывает дискретной видеокарте Radeon HD 6570.
⇡ Civilization V
Популярная пошаговая стратегия благоволит к графическим решениям с архитектурой AMD, именно они занимают здесь первые места. Результаты же интеловской графики не слишком хороши, даже HD Graphics 4000 существенно отстаёт и от внутреннего Radeon HD 6530D, и от внешнего Radeon HD 6450.
⇡ Crysis 2
Crysis 2 можно смело отнести к числу наиболее «тяжёлых» для видеоускорителей компьютерных игр. И это, как видим, сказывается на соотношении результатов. Даже с учётом того, что при тестировании мы не включали режим DirectX 11, Intel HD Graphics 4000 в процессоре Core i5-3750K выступила плохо и проиграла как процессорной графике A6-3650, так и дискретной видеокарте Radeon HD 6450. Справедливости ради следует заметить, что преимущество Ivy Bridge перед Sandy Bridge остаётся более чем существенным, причём оно наблюдается как на примере старших версий акселераторов, так и с младшими. Иными словами, сила нового графического ядра базируется на увеличении числа исполнительных устройств лишь отчасти. Даже без этого HD Graphics 2500 примерно на 30 процентов превосходит HD Graphics 2000.
⇡ Dirt 3
В Dirt 3 ситуация типичная. HD Graphics 4000 быстрее старшей версии графического ядра из процессоров Sandy Bridge примерно на 80 процентов, а HD Graphics 2500 опережает встроенный видеоускоритель HD Graphics 2000 на 40 процентов. Результатом такого прогресса становится то, что по скорости система на базе Core i5-3750K без внешней видеокарты оказывается посредине между интегрированными системами с процессорами AMD A8-3870K и AMD A6-3650. Дискретные же видеокарты могут бороться с новой и быстрой версией HD Graphics, но только начиная с Radeon HD 6570: более медленные же бюджетные решения интеловскому четырёхтысячному ускорителю проигрывают.
⇡ Far Cry 2
Смотрите: в популярном шутере четырёхлетней давности производительность современной встроенной графики разработки Intel уже вполне достаточна для комфортной игры. Правда, пока с невысоким качеством изображения. Тем не менее по диаграмме хорошо видно, насколько резво растёт скорость интегрированных решений Intel со сменой поколений процессоров. Если предположить, что с появлением процессоров Haswell взятый темп сохранится, то можно ожидать, что в следующем году станут ненужными уже и дискретные видеокарты уровня Radeon HD 6570.
⇡ Mafia II
В Mafia II встроенная в процессоры AMD графика выглядит сильнее, чем даже HD Graphics 4000. Причём касается это как Radeon HD 6550D, так и более медленного варианта интегрированного ускорителя из APU класса Vision, Radeon HD 6530D. Так что в очередной раз мы вынуждены констатировать, что AMD Llano имеет более продвинутое видеоядро, нежели Ivy Bridge. А выходящие в скором времени новые процессоры семейства Vision с дизайном Trinity, ясное дело, смогут ещё сильнее отодвинуть HD Graphics от лидирующих позиций. Тем не менее отрицать происходящее семимильными шагами совершенствование интеловской графики невозможно. Даже младшая версия встроенного в Ivy Bridge акселератора, HD Graphics 2500, выглядит на фоне предшественников весьма впечатляюще. Располагая всего лишь шестью исполнительными устройствами, она почти дотягивает по быстродействию до HD Graphics 3000 из Sandy Bridge, число исполнительных устройств в котором — двенадцать.
⇡ War Thunder: World of Planes
War Thunder — это новый многопользовательский боевой авиационный симулятор, выход которого ожидается в недалёком будущем. Но даже в этой новейшей игре интегрированные графические ядра, если не «выкручивать» настройки качества, предлагают вполне приемлемое быстродействие. Конечно, дискретные видеокарты среднего ценового диапазона позволят получать большее удовольствие от процесса игры, но и современную интеловскую графику непригодной для новых игр назвать невозможно. В особенности это касается четырёхтысячной версии HD Graphics, которая в очередной раз уверенно превзошла хоть и бюджетную, но вполне актуальную дискретную видеокарту Radeon HD 6450. Младшая же графика из Ivy Bridge смотрится значительно хуже, её производительность примерно вдвое ниже, и в результате она существенно уступает в скорости не только дискретным графическим ускорителям, но и интегрированным видеоакселераторам, встраиваемым в четырёхъядерные Socket FM1-процессоры компании AMD.
⇡ Cinebench R11.5
Все игры, в которых мы провели тестирование, относятся к приложениям, использующим программный интерфейс DirectX. Однако нам хотелось посмотреть и на то, как справятся новые интеловские ускорители с работой в OpenGL. Поэтому к чисто игровым тестам мы добавили и небольшое исследование производительности при работе в профессиональном графическом пакете Cinema 4D.
Как показывают результаты, никаких принципиальных отличий в относительной производительности HD Graphics не наблюдается и в OpenGL-приложениях. Правда, HD Graphics 4000 всё-таки отстаёт от любых вариантов интегрированных и дискретных ускорителей AMD, что, впрочем, вполне закономерно и объясняется лучшей оптимизацией их драйвера.
⇡ Производительность при работе с видео
В работу с видео в случае графических ядер HD Graphics вкладывается два понятия. С одной стороны — это воспроизведение (декодирование) видеоконтента высокого разрешения, а с другой — его транскодирование (то есть декодирование с последующим кодированием) посредством технологии Quick Sync.
Что касается декодирования, то тут характеристики нового поколения графических ядер ничем не отличаются от того, что было раньше. HD Graphics 4000/2500 поддерживает полностью аппаратное декодирование видео в форматах AVC/H.264, VC-1 и MPEG-2 через интерфейс DXVA (DirectX Video Acceleration). Это означает, что при проигрывании видео с использованием совместимых с DXVA программных плееров загрузка вычислительных ресурсов процессора и его энергопотребление остаются минимальными, а работу по декодированию контента выполняет специализированный блок, являющийся частью графического ядра.
Впрочем, ровно то же самое было обещано и в процессорах Sandy Bridge, однако на практике в ряде случаев (при использовании определённых плееров и при проигрывании определённых форматов) мы сталкивались с неприятными артефактами. Понятно, что связано это было не с какими-то аппаратными изъянами встроенного в графическое ядро декодера, а скорее с программными недоработками, но конечному пользователю от этого не легче. К настоящему же моменту, похоже, все детские болезни уже ушли, и современные версии плееров справляются с проигрыванием видео в системах с HD Graphics нового поколения без каких-либо нареканий на качество изображения. По крайней мере, на нашем тестовом наборе видеороликов всевозможных форматов мы так и не смогли заметить какие-либо дефекты изображения ни в свободно распространяемых Media Player Classic Home Cinema 1.6.2.4902 или VLC media player 2.0.1, ни в коммерческом Cyberlink PowerDVD 12 build 1618.
Ожидаемо низкой при воспроизведении видеоконтента оказывается и загрузка процессора, ведь основная работа ложится не на вычислительные ядра, а на имеющийся в недрах графического ядра видеодвижок. Например, проигрывание Full HD-видео со включёнными субтитрами грузит Core i5-3550 с акселератором HD Graphics 2500, на котором мы проводили проверку, не более чем на 10 %. Более того, процессор остаётся при этом в энергосберегающем состоянии, то есть работает на сниженной до 1,6 ГГц частоте.
Надо сказать, что производительности аппаратного декодера при этом без проблем хватает и на одновременное проигрывание сразу нескольких Full HD-видеопотоков, и на воспроизведение «тяжёлых» 1080p-роликов, закодированных с битрейтом порядка 100 Мбит/с. Впрочем, «поставить на колени» декодер всё-таки возможно. Например, при проигрывании H.264 видеоролика, закодированного в разрешении 3840x2160 с битрейтом порядка 275 Мбит/с, нам удалось наблюдать выпадения кадров и подтормаживания несмотря на то, что Intel обещает поддержку аппаратного декодирования видео и в больших форматах. Впрочем, указанное QFHD-разрешение используется в данный момент очень и очень редко.
Проверили мы и работу второй версии технологии Quick Sync, реализованной в процессорах Ivy Bridge. Поскольку в новых графических ядрах Intel обещает увеличение скорости транскодирования, в первую очередь наше внимание было сосредоточено на тестировании производительности. Во время практических испытаний мы померили время выполнения перекодирования одного 40-минутного эпизода популярного сериала, закодированного в формате 1080p H.264 с битрейтом 10 Мбит/с для просмотра на Apple iPad2 (H.264, 1280x720, 4Mbps). Для тестов использовались две утилиты, поддерживающие технологию Quick Sync: Arcsoft Media Converter 7.5.15.108 и Cyberlink Media Espresso 6.5.2830.
Рост скорости транскодирования не заметить невозможно. Процессор Ivy Bridge, снабжённый графическим ядром HD Graphics 4000, справляется с тестовой задачей почти на 75 процентов быстрее, чем процессор прошлого поколения с ядром HD Graphics 3000. Однако ошеломляющее увеличение производительности произошло, похоже, только у старшей версии интеловского графического ядра. По крайней мере, при сравнении скорости перекодирования у графических ядер HD Graphics 2500 и HD Graphics 2000 столь же разительного разрыва не наблюдается. Quick Sync в младшей версии графики Ivy Bridge работает существенно медленнее, чем в старшей, в результате чего процессоры с HD Graphics 2500 и HD Graphics 2000 выдают при транскодировании видео быстродействие, различающееся примерно на 10 процентов. Впрочем, горевать по этому поводу не нужно. Даже самая медленная версия Quick Sync работает настолько быстро, что оставляет далеко позади не только софтверное декодирование, но и все варианты Radeon HD, которые ускоряют кодирование видео своими программируемыми шейдерами.
Отдельно хочется затронуть вопрос качества перекодирования видео. Ранее бытовало мнение, что технология Quick Sync дает существенно худший результат, нежели аккуратное программное перекодирование. Intel не отрицала данный факт, подчёркивая, что Quick Sync — это средство для быстрого получения результата, а отнюдь не для профессионального мастеринга. Однако в новой версии технологии, если верить разработчикам, качество было улучшено за счёт изменений в медиасэмплере. Удалось ли при этом достичь уровня качества программного декодирования? Давайте посмотрим на скриншоты, на которых представлен результат перекодирования исходного Full HD-видео для просмотра на Apple iPad 2.
Программное перекодирование, кодек x264:
Перекодирование с использованием технологии Quick Sync, HD Graphics 3000:
Перекодирование с использованием технологии Quick Sync 2.0, HD Graphics 4000:
Честно говоря, никаких кардинальных качественных улучшений не видно. Более того, кажется, что первая версия Quick Sync даёт даже лучший результат — изображение менее размыто и мелкие детали просматриваются отчетливее. С другой стороны, излишняя чёткость картинки на HD Graphics 3000 добавляет шумы, что тоже — нежелательный эффект. Так или иначе, за достижением идеала мы вновь вынуждены советовать обращаться к программному перекодированию, которое способно предложить более качественное преобразование видеоконтента как минимум за счёт более гибких настроек. Однако в том случае, если видео планируется воспроизводить на каком-либо мобильном устройстве с небольшим экраном, использовать Quick Sync как первой, так и второй версии вполне разумно.
⇡ Выводы
Темп, взятый компанией Intel в совершенствовании собственных интегрированных графических ядер, впечатляет. Казалось бы, ещё недавно мы восхищались тем, что графика Sandy Bridge внезапно стала способна к соперничеству с видеокартами начального уровня, как в новом поколении процессорного дизайна Ivy Bridge её производительность и функциональность совершила очередной качественный скачок. Особенно поразительным этот прогресс выглядит на фоне того, что микроархитектура Ivy Bridge представляется производителем не в качестве принципиально новой разработки, а как перевод старого дизайна на новые технологические рельсы, сопровождаемый незначительными доработками. Но тем не менее с выходом Ivy Bridge новая версия интегрированных графических ядер HD Graphics получила не только более высокое быстродействие, но и поддержку DirectX 11, и улучшенную технологию Quick Sync, и способность к выполнению вычислений общего назначения.
Впрочем, на самом деле вариантов нового графического ядра — два, и они существенно отличаются друг от друга. Старшая модификация, HD Graphics 4000, — это как раз именно то, что вызывает у нас весь восторг. Её 3D-производительность по сравнению с оной в HD Graphics 3000 выросла в среднем примерно на 70 процентов, а это значит, что скорость HD Graphics 4000 находится где-то между производительностью современных дискретных видеоускорителей Radeon HD 6450 и Radeon HD 6570. Конечно, для интегрированной графики это — не рекорд, встроенные в старшие процессоры семейства AMD Llano видеоакселераторы работают всё-таки побыстрее, но уже Radeon HD 6530D из процессоров семейства AMD A6 оказывается поверженным. А если к этому добавить технологию Quick Sync, которая стала работать на 75 процентов быстрее, чем раньше, то получается, что ускоритель HD Graphics 4000 не имеет аналогов и вполне может стать желанным вариантом как для мобильных компьютеров, так и для не сугубо геймерских десктопов.
Вторая модификация нового интеловского графического ядра, HD Graphics 2500, ощутимо хуже. Хотя она также приобрела поддержку DirectX 11, на самом деле это — скорее формальное улучшение. Её производительность почти всегда ниже скорости HD Graphics 3000, и ни о каком соперничестве с дискретными ускорителями речь уже не идёт. Строго говоря, HD Graphics 2500 выглядит решением, в котором полноценная 3D-функциональность оставлена просто для галочки, на самом же деле её никто всерьёз не рассматривает. То есть HD Graphics 2500 — это хороший вариант для медиаплееров и HTPC, так как никакие функции по кодированию и декодированию видео в нём не обрезаны, но не 3D-ускоритель начального уровня в современном понимании этого термина. Хотя, конечно, многие игры прошлых поколений могут вполне сносно работать и на HD Graphics 2500.
Судя по тому, как Intel распорядилась размещением графических ядер HD Graphics 4000/2500 в процессорах своего модельного ряда, собственное мнение компании о них очень близко к нашему. Старшая, четырёхтысячная версия ориентирована главным образом на ноутбуки, где использование дискретной графики наносит серьёзный удар по мобильности, а нужда в интегрированных и производительных решениях очень высока. В десктопных же процессорах HD Graphics 4000 можно получить лишь в составе редких специальных предложений либо как часть дорогих CPU, помещать в которые урезанные версии чего-либо как-то «не комильфо». Поэтому большинство процессоров Ivy Bridge для настольных систем комплектуется графическим ядром HD Graphics 2500, пока что не оказывающим серьёзного давления на рынок дискретных видеокарт снизу.
Тем не менее Intel явно даёт понять, что развитие встроенных графических решений, как и у конкурента, — один из важнейших приоритетов компании. И если сейчас процессоры со встроенной графикой могут оказать существенное влияние лишь на рынок мобильных решений, то в недалёком будущем интегрированные графические ядра могут замахнуться и на место дискретных десктопных видеоускорителей. Впрочем, как оно будет на самом деле — покажет время.
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%.
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.
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.
Речь идет о встроенной интегрированной графике в процессорах линейки Haswell. В производительности intel HD Graphics 4600 можно провести сравнение с видеокартами типа nVIDIA GeForce GT 630M. Однако встроенная графика Интел может воспроизводить до 16 операций, что опережает GeForce.
Характеристики и сравнение с Geforce GT 630
Если провести расчеты пиковой производительности для сравнения между HD 4600 и GeForce, можно увидеть такую картину:
И в скорости растеризации:
| HD 4600 | 2,5 Мпикс/сек |
| GeForce GT 630 | 3,2 Мпикс/сек |
Исходя из этого можно сделать вывод что GeForce является все же серьезным соперником для Intel. В HD 4600 используется двадцать исполнительных устройств, что в свою очередь позволяет улучшить работу на 20%, если сравнивать с HD 4000. Стандартная тактовая частота графики HD 4600 составляет 400 МГц. Однако стоит учитывать поддержку ядром Turbo Boost, поэтому, в зависимости от задачи он может взять разгон и до 1350 МГц. Основные характеристики Intel HD 4600 выглядят таким образом:
К тому же в данном чипе присутствует усовершенствованный видео декодер в 4К формате, а также поддержка Shader 5.0 и Open CL 1.2 Open GL 4.0.
Intel HD 4600 в играх
Исходя из вышесказанного, попытаемся понять какие игры пойдут на данном чипе. По сути своей Intel HD 4600 это не новое изобретение, а постепенно развивающаяся система, которая была создана в начале 2010 года. На данный момент чип превратился из слабого бюджетного варианта в достойный конкуренции с не дорогими видеокартами, имеющими родную память. Если ранее он был доступен для работы в интернет и просмотра видео, на данный момент стало возможным играть в некоторые определенные игры. В теории Intel HD graphics 4600 может потянуть и самые современные игры, за счет поддержки DirectX 11.1, однако будучи всего лишь встроенной графической картой, может потянуть далеко не все. Ниже указаны несколько вариантов игр с итогами многократных испытаний. Для гораздо более яркого сравнения тестирование прошла так же графика Intel HD graphics 4400.
Aliens vs. Predator
Повышенное качество:
4400 - 10,2 fps
4600 - 13,6
Не вариант.
При разрешении - 800х480:
4400 - 69,3
4600 - 103,4
Вполне играбельно.
Batman: Arkham Asylum GOTY Edition
Повышенное качество:
4400 - 26,6
4600 - 41,2
В принципе возможно, однако игра явно будет лагать.
При разрешении 800х480:
4400 - 105,2
4600 - 196,3
Игра пойдет очень хорошо.
Crysis: Warhead x64
Повышенное качество:
4400 - 9,8
4600 - 14,6
Абсолютно не приемлемо.
При настройках расширения 720х480:
4400 - 106,0
4600 - 156,8
Можно смело играть и с комфортом.
F1 2010
Повышенное качество:
4400 - 12,5
4600 - 15,1
Абсолютно не играбельно.
При настройках разрешения 720х480:
4400 - 33,9
4600 - 50,9
Возможны лаги в игре.
Far Cry 2
Повышенное качество:
4400 - 17,1
4600 - 27,2
В принципе играть можно.
При разрешении 800х480:
4400 - 42,6
4600 - 89,8
Можно смело и с комфортом играть.
Metro 2033
Повышенное качество:
4400 - 6,5
4600 - 9,8
При всем желании расслабиться и вникнуть в игру никак не удастся.
При низких настройках, а именно разрешении не более 1024х768:
4400 - 24,4
4600 - 46,5
Можно попробовать, однако лаги вполне вероятны.
Видеокарты-затычки не нужны
По результатам тестов и исследований можно смело сказать что новый графический чип сделал огромный скачок вперёд в сравнении с ядром прошлого поколения HD 4000. Средний процент отрыва по всем тестам составил практически 40 процентов. Успешно соперничая с бюджетными дискретными видеокартами типа GeForce GT 630, новая интегрированная графика Intel позволяет отказаться от бесполезной покупки подобных видеокарт, ведь производительность их приблизительно равна. К тому же данная графика может смело соперничать с самыми новыми дешевыми видеокартами. При несравнимо высоких энергозатратах, производительность их будет варьироваться в тех же пределах, если не ниже. Также немаловажной деталью является тот момент, что использование этой графики возможно как в составе Core i7 4770K, так и в более доступном Core i5.
