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Mejores procesadores gráficos acelerados (APU). Los mejores procesadores con procesadores gráficos integrados con GPU integrada

« ¿Por qué se necesita este edificio? ¡Da más núcleos, megahercios y caché!"- pregunta y exclama el usuario medio de una computadora. De hecho, cuando una computadora usa una tarjeta gráfica discreta, no hay necesidad de gráficos integrados. Debo admitir que estaba mintiendo sobre el hecho de que hoy es más difícil encontrar un procesador central sin video integrado que con él. Existen tales plataformas: LGA2011-v3 para chips Intel y AM3 + para AMD "piedras". En ambos casos, estamos hablando de soluciones de alta gama y hay que pagar por ellas. Las plataformas convencionales como Intel LGA1151 / 1150 y AMD FM2 + están todas equipadas con procesadores con gráficos integrados. Sí, en las computadoras portátiles, "integrado" es insustituible. Aunque solo sea porque en el modo 2D, las computadoras móviles funcionan durante más tiempo con la batería. En los escritorios, hay mucho video integrado en ensamblajes de oficina y el llamado HTPC. En primer lugar, ahorramos en componentes. En segundo lugar, volvemos a ahorrar en consumo energético. Sin embargo, recientemente AMD e Intel han estado hablando seriamente sobre sus gráficos integrados, ¡todos gráficos gráficos! Adecuado también para juegos. Comprobaremos esto.

Jugamos juegos modernos con los gráficos integrados en el procesador.

300% de aumento

Los gráficos integrados en el procesador (iGPU) se introdujeron por primera vez en Intel Clarkdale (arquitectura Core de primera generación) en 2010. Está integrado en el procesador. Una enmienda importante, ya que el concepto mismo de "video integrado" se formó mucho antes. Intel: en 1999 con el lanzamiento del chipset 810th para Pentium II / III. En Clarkdale, el video de gráficos HD integrado se implementó como un chip separado ubicado debajo de la cubierta del disipador de calor del procesador. Los gráficos se produjeron de acuerdo con la antigua tecnología de proceso de 45 nanómetros en ese momento, la parte principal de la computación, de acuerdo con los estándares de 32 nanómetros. Las primeras soluciones de Intel, en las que el bloque de gráficos HD "se instaló" junto con el resto de componentes en un solo dado, fueron los procesadores Sandy Bridge.

Intel Clarkdale es el primer procesador con gráficos integrados

Desde entonces, los gráficos de piedra para las plataformas principales LGA115 * se han convertido en el estándar de facto. Las generaciones de Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake tienen video integrado.

Gráficos de procesador introducidos hace 6 años

A diferencia de la parte informática, la "integración" en las soluciones Intel está progresando notablemente. Los procesadores de escritorio HD Graphics 3000 en Sandy Bridge serie K tienen 12 unidades de ejecución. HD Graphics 4000 en Ivy Bridge - 16; HD Graphics 4600 en Haswell - 20, HD Graphics 530 en Skylake - 25. Las frecuencias tanto de la GPU como de la RAM aumentan constantemente. Como resultado, el rendimiento del video incrustado ha aumentado de 3 a 4 veces en cuatro años. Pero también hay una serie mucho más poderosa de incorporados Iris Pro que se utilizan en ciertos procesadores Intel. El interés del 300% durante cuatro generaciones no es el 5% anual para usted.

Rendimiento de gráficos integrados Intel

Los gráficos del procesador son los puntos en los que Intel tiene que seguir el ritmo de AMD. En la mayoría de los casos, las decisiones de los Rojos son más rápidas. Esto no es sorprendente, ya que AMD está desarrollando potentes tarjetas gráficas para juegos. Así que en los gráficos integrados de los procesadores de escritorio se utiliza la misma arquitectura y los mismos desarrollos: GCN (Graphics Core Next) y 28 nanómetros.

Los chips híbridos de AMD debutaron en 2011. La familia de cristales Llano fue la primera en la que se combinaron gráficos integrados con una parte informática en un solo cristal. Los especialistas en marketing de AMD se dieron cuenta de que no podrían competir con Intel en sus términos, por lo que introdujeron el término APU (Unidad de procesamiento acelerado, un procesador con un acelerador de video), aunque la idea fue ideada por los "rojos" desde 2006. Después de Llano, hubo tres generaciones más de autos híbridos: Trinity, Richland y Kaveri (Godavari). Como ya dije, en los chips modernos, el video integrado no es arquitectónicamente diferente de los gráficos usados \u200b\u200ben los aceleradores discretos 3D Radeon. Como resultado, en los chips 2015-2016, la mitad del presupuesto del transistor se gasta en la iGPU.

Los gráficos integrados modernos ocupan la mitad del área utilizable de la CPU

Lo más interesante es que el desarrollo de la APU ha influido en el futuro ... de las videoconsolas. Entonces, en la PlayStation 4 con Xbox One, se usa el chip AMD Jaguar, un ocho núcleos, con gráficos en la arquitectura GCN. A continuación se muestra una tabla con características. La Radeon R7 es el video integrado más poderoso que los Reds tienen hasta la fecha. El bloque se utiliza en APU AMD A10. La Radeon R7 360 es una tarjeta gráfica discreta de nivel de entrada que, de acuerdo con mis recomendaciones, puede considerarse un juego condicional en 2016. Como puede ver, el "integrado" moderno en términos de características es ligeramente inferior al adaptador de gama baja. Esto no quiere decir que los gráficos de las consolas de juegos tengan características sobresalientes.

La mera aparición de procesadores con gráficos integrados en muchos casos pone fin a la necesidad de comprar un adaptador básico discreto. Sin embargo, hoy el video integrado de AMD e Intel invade lo sagrado: el segmento de juegos. Por ejemplo, en la naturaleza hay un procesador de cuatro núcleos Core i7-6770HQ (2.6 / 3.5 GHz) en la arquitectura Skylake. Utiliza gráficos integrados Iris Pro 580 y eDRAM de 128 MB como caché L4. El video integrado tiene 72 unidades de ejecución a la vez, operando a una frecuencia de 950 MHz. Esto es más poderoso que los gráficos del Iris Pro 6200, que usa 48 actuadores. Como resultado, la Iris Pro 580 resulta ser más rápida que las tarjetas gráficas discretas como la Radeon R7 360 y la GeForce GTX 750, y en algunos casos impone competencia entre la GeForce GTX 750 Ti y la Radeon R7 370. Si lo seguirá siendo cuando AMD cambie sus APU a 16 nm. proceso técnico, y ambos fabricantes eventualmente comenzarán a utilizar la memoria HBM / HMC junto con los gráficos integrados.

Intel Skull Canyon: PC compacta con los gráficos integrados más potentes

Pruebas

Para probar los gráficos integrados modernos, tomé cuatro procesadores: dos de AMD e Intel. Todos los chips están equipados con diferentes iGPU. Por lo tanto, la Radeon R7 de video AMD A8 híbrida (más A10-7700K) viene con 384 procesadores unificados. La serie anterior, A10, tiene 128 bloques más. El buque insignia tiene una frecuencia más alta. También está la serie A6: en ella, con su potencial gráfico, todo es bastante triste, ya que utiliza la Radeon R5 "integrada" con 256 procesadores unificados. No lo consideré para juegos en Full HD.

Los gráficos integrados más potentes están disponibles en los procesadores AMD A10 e Intel Broadwell

En cuanto a los productos Intel, los chips Skylake Core i3 / i5 / i7 más populares para la plataforma LGA1151 utilizan el módulo HD Graphics 530. Como dije, contiene 25 unidades de ejecución: 5 más que HD Graphics 4600 (Haswell). pero 23 menos que el Iris Pro 6200 (Broadwell). En la prueba se utilizó el Core i5-6400 de cuatro núcleos junior.

Las configuraciones de todos los bancos de pruebas se describen a continuación. Cuando se trata del rendimiento del video integrado, es necesario prestar la debida atención a la elección de la RAM, ya que también determina cuántos FPS mostrarán los gráficos integrados al final. En mi caso se utilizaron ballenas DDR3 / DDR4, operando a una frecuencia efectiva de 2400 MHz.

Soporte de RAM para procesadores AMD Kaveri

Estos kits fueron elegidos por una razón. Según datos oficiales, el controlador de memoria incorporado de los procesadores Kaveri funciona con memoria DDR3-2133, pero las placas base basadas en el chipset A88X (debido a un divisor adicional) admiten DDR3-2400. Los chips Intel, junto con la lógica insignia Z170 / Z97 Express, interactúan con una memoria más rápida, hay notablemente más ajustes preestablecidos en el BIOS. En cuanto al banco de pruebas, para la plataforma LGA1151 se utilizó un kit de dos canales Kingston Savage HX428C14SB2K2 / 16, que funciona sin problemas en overclocking hasta 3000 MHz. Otros sistemas utilizan memoria ADATA AX3U2400W8G11-DGV.

Elección de RAM

Un pequeño experimento. En el caso de los procesadores Core i3 / i5 / i7 para la plataforma LGA1151, usar una memoria más rápida para acelerar los gráficos no siempre es racional. Por ejemplo, para un Core i5-6400 (HD Graphics 530), cambiar el kit DDR4-2400 MHz a DDR4-3000 en Bioshock Infinite dio solo 1.3 FPS. Es decir, con la configuración de calidad de los gráficos que configuré, el rendimiento "descansó" en el subsistema de gráficos.

Rendimiento de gráficos integrados del procesador Intel versus frecuencia de RAM

La situación se ve mejor cuando se utilizan APU AMD. Un aumento en la velocidad de RAM da un aumento más impresionante de FPS, en las frecuencias delta de 1866-2400 MHz, estamos tratando con un aumento de 2-4 cuadros por segundo. Creo que el uso de RAM con una frecuencia efectiva de 2400 MHz en todos los bancos de pruebas es una decisión racional. Y más cercano a la realidad.

Dependencia del rendimiento de los gráficos integrados del procesador AMD de la frecuencia de la RAM

Juzgaremos el rendimiento de los gráficos integrados en función de los resultados de trece aplicaciones de juegos. Los he dividido convencionalmente en cuatro categorías. El primero incluye éxitos de PC populares pero poco exigentes. Los juegan millones. Por lo tanto, estos juegos ("tanques", Word of Warcraft, League of Legends, Minecraft, aquí) no tienen derecho a ser exigentes. Podemos esperar un nivel de FPS cómodo con configuraciones de alta calidad de gráficos en resolución Full HD. El resto de categorías se dividió simplemente en tres marcos de tiempo: juegos 2013/14, 2015 y 2016.

El rendimiento de los gráficos integrados varía con la frecuencia de la RAM

La calidad de los gráficos se seleccionó individualmente para cada programa. Para juegos poco exigentes, estos son en su mayoría configuraciones altas. Para otras aplicaciones (con la excepción de Bioshock Infinite, Battlefield 4 y DiRT Rally): baja calidad de gráficos. No obstante, probaremos los gráficos integrados en resolución Full HD. Las capturas de pantalla que describen todas las configuraciones de calidad de gráficos se encuentran en la del mismo nombre. Consideremos 25 fps como reproducibles.

HD

El objetivo principal de las pruebas es examinar el rendimiento de los gráficos integrados de los procesadores en resolución Full HD, pero primero lo haremos en un HD más bajo. La iGPU Radeon R7 (para A8 y A10) y la Iris Pro 6200 se sintieron bastante cómodas en tales condiciones, pero la HD Graphics 530 con sus 25 dispositivos ejecutivos en algunos casos produjo una imagen completamente imposible de reproducir. En concreto: en cinco juegos de trece, ya que en Rise of the Tomb Raider, Far Cry 4, The Witcher 3: Wild Hunt, Need for Speed \u200b\u200by XCOM 2 no hay ningún lugar donde reducir la calidad de los gráficos. Obviamente, en Full HD, el video integrado del chip Skylake será un completo fracaso.

HD Graphics 530 ya se fusiona en una resolución de 720p

Los gráficos Radeon R7 utilizados en el A8-7670K fallaron en tres juegos, el Iris Pro 6200 en dos y el A10-7890K integrado en uno.

Resultados de la prueba en una resolución de 1280x720 píxeles

Curiosamente, hay juegos en los que el video integrado del Core i5-5675C supera seriamente al Radeon R7. Por ejemplo, en Diablo III, StarCraft II, Battlefield 4 y GTA V. La baja resolución afecta no solo la presencia de 48 dispositivos ejecutivos, sino también la dependencia del procesador. Y también la presencia de un caché de cuarto nivel. Al mismo tiempo, el A10-7890K venció a su oponente en los más exigentes Rise of the Tomb Raider, Far Cry 4, The Witcher 3 y DiRT Rally. La arquitectura GCN está funcionando bien en los éxitos modernos (y no tanto).

Cualquier computadora portátil moderna tiene al menos una tarjeta de video, que viene "por defecto". Teniendo en cuenta que la gran mayoría de las computadoras portátiles vienen con procesadores Intel, el sistema de gráficos es del mismo fabricante. Naturalmente, los procesadores AMD usan un núcleo de video de su propia producción, pero en este caso hablaremos de Intel y del hecho de que cada CPU tiene una tarjeta de video integrada (GPU): Intel HD Graphics o Iris Graphics. Para usar en juegos modernos, para trabajos serios con modelado 3D, crear animaciones, trabajar con paquetes gráficos complejos, las capacidades de dichos sistemas gráficos no son suficientes, pero para la gran mayoría de las tareas diarias, el rendimiento es más que necesario.

¿Qué es una tarjeta gráfica integrada?

Integrado significa que el núcleo de video está ubicado en el mismo sustrato con el procesador, compartiendo RAM. La cantidad de RAM quitada por la tarjeta de video integrada está dentro del 5% del total y depende de las tareas que se estén realizando. El controlador de la tarjeta gráfica interactúa con el sistema operativo para mantener un rendimiento y una asignación de memoria óptimos entre el subsistema gráfico y el procesador.

Según los representantes de Intel, la tarea de ponerse al día con soluciones discretas no vale la pena, ya que la tarjeta de video integrada tiene como objetivo brindar la máxima estabilidad, reducir el costo del sistema al no comprar una tarjeta de video adicional y reducir la generación de calor y el consumo de energía. Los dos últimos argumentos son especialmente relevantes para los portátiles.

La última generación de procesadores Lago Kaby hubo una actualización del núcleo de video integrado, que existe en dos variedades y se llama Intel HD Graphics e Intel Iris Plus Graphics. En la generación anterior de Skylake, se llamaban Intel HD Graphics e Intel Iris Graphics, respectivamente.

El modelo de tarjeta gráfica integrada depende del procesador utilizado, como se muestra en la tabla.

¿Cuál es la diferencia entre los gráficos Intel HD y los gráficos Intel Iris Plus?

Debe decirse de inmediato que una tarjeta de video integrada no es la mejor opción para trabajar en AutoCAD, para juegos como DOOM, Rise of the Tomb Raider y similares. No espere milagros. Los juegos antiguos que ya tienen varios años, o aquellos con pocos requisitos de hardware, se pueden reproducir en dichas tarjetas de video.

A diferencia de Intel HD Graphics, varios procesadores están equipados con un núcleo de video más "avanzado": Intel Iris Plus Graphics, como se le llama en la generación de procesadores Kaby Lake. En Skylakes anteriores, tales tarjetas de video se llamaban Iris (Pro), y en la quinta generación, Broadwell, se usaba el nombre Iris, así como así, sin lujos.

¿Cuál es la diferencia entre los núcleos de video regulares e Iris? Este último usa un número duplicado de núcleos ejecutivos, 48 \u200b\u200bversus 24 para HD Graphics (Intel Iris Pro Graphics 580 usa 72 núcleos), y también usa una pequeña caché eDRAM de 64 MB (Intel Iris Pro Graphics 580 tiene 128 MB), lo que aumenta significativamente el rendimiento de dicha tarjeta. Según las pruebas, estas soluciones pueden competir con las líneas iniciales de tarjetas de video discretas. Por ejemplo, la Iris Plus 650 está aproximadamente a la par con la GeForce 930M en rendimiento.

Otra cosa es que los modelos Iris de portátiles con gráficos integrados se han perdido una, dos veces. Se puede decir que es un producto de nicho que se utiliza solo en algunos modelos. Por ejemplo, Apple MacBook Pro 13 usa procesadores Intel Core i5 6267U con Intel Iris Graphics 550, o Dell XPS 13, uno de los éxitos de la clase, en una de las modificaciones usa Intel Core i5 6560U con Iris Graphics 540. Lenovo tiene ofertas similares y HP, pero la cantidad de modelos se puede contar con una mano. Por cierto, no encontré modificaciones con gráficos Iris en la línea actualizada de laptops Dell XPS 13, aunque es posible que haya revisado algo.

Características principales de las tarjetas de video integradas:

Soporte para múltiples monitores y resolución 4K

Las últimas generaciones de procesadores, en particular la sexta y séptima generación, admiten monitores 4K. La única excepción es la Intel HD Graphics 500 integrada, que carece de este soporte. De hecho, la resolución máxima de estos chips gráficos es 4096 x 2304, que es superior a los valores de 4K de 3840 x 2160.

En cuanto a la conexión de varios monitores, en el caso de las computadoras portátiles, importa cómo se conectarán, qué interfaces se utilizan. Las computadoras portátiles equipadas con puertos DisplayPort o USB Type-C / Thunderbolt 3 permitirán 3 pantallas con resolución FullHD (1920 x 1080), dos monitores con resolución 2K o uno 4K. Si no hay tales puertos, puede usar adaptadores USB.

Conclusión

¿Las tarjetas de video integradas son tan buenas o no? Para juegos, programas de gráficos serios, no, si no estamos hablando de juegos simples o viejos, para el trabajo diario, más que. Al mismo tiempo, realmente no entiendo el uso de tarjetas discretas de bajo consumo de la clase GeForce 920M (X) en combinación con los procesadores de última generación.

Por ejemplo, la computadora portátil ASUS A541UV usa un Core i7-6500U y una GeForce 920M. Sí, una tarjeta discreta será entre un 30 y un 40 por ciento más rápida, pero sus capacidades aún están fuera de los límites de uso cómodo para juegos. Pero hay un consumidor adicional de electricidad y una fuente adicional de calefacción.

Características de la nueva generación y que es Crystal Well

En la nueva generación de la arquitectura del procesador, Haswell, Intel utiliza varias modificaciones del nuevo núcleo de gráficos, con nombre en código GT1, GT2, GT3, GT3e. Sin embargo, los nombres de código se usaron solo durante el período de desarrollo; ahora los nombres del tipo Intel HD Graphics HDxxxx se usan para identificación. Su comparación con los índices del mercado se muestra en la siguiente tabla.

El núcleo GT3e de gama alta se usa más o menos ampliamente solo en soluciones móviles. En el segmento de escritorio, se presenta solo en procesadores de factor de forma BGA, que se sueldan directamente a las placas base. Esta solución es más adecuada para sistemas integrados y es poco probable que obtenga una distribución masiva en el mercado. Básicamente, el segmento de escritorio se contentará con núcleos GT1 y GT2.

Por un lado, usar la versión superior solo en soluciones móviles (bueno, BGA para computadoras de escritorio) parece lógico: los jugadores y todos los que necesitan un alto rendimiento gráfico seguirán usando tarjetas de video discretas, y aquellos que no necesitan rendimiento tendrán suficiente de cualquier solución incorporada. , incluida la serie más joven. Por otro lado, hay ciertas categorías de usuarios que no se darían por vencidos con gráficos más potentes, pero que no quisieran usar un adaptador de video externo. También hay aspectos técnicos: la integración de GT3e en un cristal de cuatro núcleos de escritorio aumentaría su área y disipación de calor, aumentaría la complejidad de producción y el costo de la solución, dadas las perspectivas poco claras del mercado.

Las mejores versiones de los gráficos integrados de Haswell obtuvieron su propio nombre Iris. Más precisamente, el núcleo GT3 puede, dependiendo de las frecuencias, llevar el nombre HD5000 o Iris 5100, y GT3e, solo Iris Pro 5200. Es decir, los nombres propios de Iris tienen dos modificaciones. Echemos un vistazo a las principales especificaciones técnicas del GT3 y GT3e.

El número de núcleos gráficos para las tres modificaciones de GT3 es el mismo y es igual a 40. La diferencia entre 5000 y 5100 radica solo en las frecuencias máximas, pero aparece otra innovación en GT3e (Iris Pro 5200), que conocimos en las primeras diapositivas de presentación de Intel: una nueva Caché L4 / búfer de alta velocidad llamado Crystal Well. Desafortunadamente, en realidad apareció solo en la solución de gama alta, el Iris Pro 5200. Volveremos a él, pero por ahora pasemos a GT2 y GT1.

El núcleo GT1, tradicionalmente llamado Intel HD, está dirigido al segmento económico y se encuentra en los procesadores Intel Pentium G3xxx. La versión más común en el mercado será la versión GT2, y aparecerá en los procesadores Haswell de escritorio y móviles. También tiene tres modificaciones: HD 4200, HD 4400 y HD 4600, más dos modificaciones en el segmento de servidores: P4600 y P4700.

Por lo tanto, en la nueva generación de la arquitectura Core, Intel ha introducido solo 9 modificaciones del núcleo gráfico de nueva generación. Formalmente, Sandy Bridge e Ivy Bridge tenían menos de ellos: tres cada uno: HD3000, HD2000, Intel HD y HD4000, HD2500, Intel HD, respectivamente. Pero hay versiones con el mismo nombre en diferentes procesadores también tenían diferentes frecuencias de operación. Entonces ahora la línea parece más lógica.

Veamos cómo han evolucionado las soluciones gráficas usando el ejemplo de Sandy Bridge, Ivy Bridge y Haswell. Lo primero a lo que hay que prestar atención es la compatibilidad con nuevas API y el aumento del número de bloques unificados en comparación con la arquitectura anterior.

Como puede ver, con cada nueva generación de adaptadores de gráficos, hay un aumento en el número de canalizaciones, en promedio alrededor del 30% en cada generación posterior. Por tanto, tenemos garantizado un notable aumento de la productividad. En lo que respecta al soporte de API, Haswell inicialmente parecía mucho más interesante debido a su soporte para API más modernas. Sin embargo, en las últimas versiones de los controladores, su soporte también se agregó a Ivy Bridge (el soporte de API en el momento del anuncio se indica entre paréntesis).

Arquitectura de gráficos Haswell

Pasemos a una descripción general de las arquitecturas de tres generaciones de soluciones gráficas: Sandy Bridge (HD2000, HD3000), Ivy Bridge (HD2500, HD4000), Haswell.

HD2000 / HD3000 (Puente de arena)

HD2500 / HD4000 (Ivy Bridge)

Como puede ver, cada generación posterior de adaptadores gráficos no solo realiza cambios arquitectónicos en los viejos bloques funcionales, sino que también agrega otros nuevos, expandiendo la arquitectura del núcleo gráfico. Sin embargo, vale la pena señalar que la transición de SB a IB trajo más cambios en la arquitectura gráfica integrada que la transición de IB a Haswell.

Con la transición a IB, los aceleradores de gráficos, además de aumentar la cantidad de núcleos gráficos, recibieron un segundo muestreador de texturas, una caché L3 y mayores volúmenes de cachés de texturas L1 y L2. En Haswell, los cambios arquitectónicos consistieron principalmente en aumentar el número de GPU, agregar nuevas unidades de ejecución como Video Quality Engine (VQE) y Resource Streamer, así como mejorar las unidades antiguas: Texture Sampler, Multi Format Codec. Vale la pena señalar que el diseño de los módulos ejecutivos (UE) también ha cambiado: antes, 16 UE se incluían en una cadena larga, pero ahora las UE se colocan encima y debajo de las unidades de rasterización y la caché L3, 10 UE cada una. Vale la pena señalar que la modificación del núcleo GT3 no solo duplica EU de 20 a 40, sino que también duplica todo el bloque Slice Common, que contiene bloques de rasterización, caché L3 y bloques de operaciones de píxeles. Es decir, no solo hay un aumento en el número de tuberías, sino también una duplicación de otros bloques importantes, como bloques de rasterización, procesamiento de píxeles y renderizado.

Diagrama de bloques del núcleo de gráficos Haswell

Bueno, echemos un vistazo a las innovaciones y cambios en la arquitectura.

El bloque Command Streamer ahora incluye un bloque Resource Streamer que descarga la CPU asumiendo algunas funciones del controlador. Esto reduce la carga en el procesador central y mejora el rendimiento.

Streamer de comando

Muestrario de texturas rediseñado. Según Intel, en algunos modos, el aumento en el rendimiento de la textura puede ser hasta cuatro veces mayor.

Muestreador de texturas

Se ha agregado un bloque Video Quality Engine (VQE), que es responsable de la calidad del video, lo que permite no solo mejorar la calidad de las imágenes de video, sino también reducir el consumo de energía. Esta unidad reduce el ruido en la imagen de video, adapta el esquema de color y el contraste, estabiliza la imagen y también permite convertir la velocidad de fotogramas de video de 24 fps y 30 fps a 60 fps. Vale la pena señalar que el aumento en el número de fotogramas por segundo no se produce simplemente copiando fotogramas, sino mediante un análisis inteligente de la estimación del movimiento entre fotogramas.

Motor de calidad de video

El códec de video también recibió mejoras en la forma de soporte para nuevos formatos: codificación MPEG, calidad de codificación de video mejorada, decodificación Motion JPEG, decodificación de video 4K, decodificación SVC (Scalable Video Coding) a AVC, VC1, MPEG2.

Códec de vídeo

Como puede ver, algunas de las mejoras estaban destinadas a reducir el consumo eléctrico. Los núcleos gráficos Haswell ahorran energía en cargas de trabajo multimedia; como puede ver en la diapositiva, debido a una mayor paralelización, el núcleo Haswell se apaga antes y se sumerge antes en un estado inactivo económico.

Acerca de Crystal Well

Crystal Well es un chip de memoria eDRAM de 128 MB soldado en un solo sustrato de textolita con un procesador. Solo está disponible en procesadores con la versión superior de la gráfica integrada Iris Pro 5200. Este chip de memoria se produce, como el procesador, de acuerdo con la tecnología de proceso de 22 nm y actúa como una caché intermedia de cuarto nivel. Además, es importante tener en cuenta que almacena en caché las solicitudes no solo del acelerador de video, sino también del procesador central. Es decir, en teoría, el rendimiento del procesador central, si está disponible, también debería aumentar.

En cuanto a las características de velocidad, el chip eDRAM muestra un rendimiento (ancho de banda) de 50 GB / s en cada dirección, es decir, el ancho de banda total es de 100 GB / s. Lo que encaja bastante bien entre el ancho de banda de RAM de 25,6 GB / sy el ancho de banda de caché L3 de aproximadamente 180 GB / s. Al mismo tiempo, la latencia de dicha memoria es bastante baja, alrededor de 50-60 ns, mientras que un ICP de dos canales que usa DDR3-1600 tiene 90-100 ns. Vale la pena señalar que la caché L3 en los procesadores Haswell tiene una latencia de aproximadamente 30 ns. Por lo tanto, eDRAM encaja bastante bien entre L3 y RAM.

Físicamente, la eDRAM es un chip independiente con un área de 84 mm², que consume hasta 1 W en reposo y hasta 4,5 W bajo carga. Si dicho chip se instalara en procesadores de escritorio, entonces el TDP de los procesadores Haswell de cuatro núcleos "más populares" alcanzaría los 90 W, aunque esto sigue siendo significativamente menor que el de los procesadores con el zócalo LGA2011 (y también puede recordar AMD, cuyos procesadores recientemente lanzados tienen un TDP 220 Mar). Sin embargo, en las soluciones de escritorio, Crystal Well se encuentra solo en procesadores BGA (es decir, soldado directamente a la placa base, y no instalado en un zócalo), que, muy probablemente, tendrán un sistema de enfriamiento incluido.

Vale la pena señalar aquí que Intel en la nueva generación no introdujo soporte para nuevos estándares de memoria más rápidos, por lo que su ancho de banda máximo se mantuvo en 25.6 GB / s. Incluso el HD2500 pudo usar todo el ancho de banda disponible, por lo que es probable que el HD4600, mucho más potente, se ejecute en el ancho de banda DDR3-1600, y usar Crystal Well también lo beneficiaría. Por no hablar de las modificaciones más poderosas a los gráficos integrados. En general, sería lógico esperar soporte para DDR3-1866 o DDR3-2133, o una lista más extensa de procesadores con Crystal Well, o ambos al mismo tiempo. Como resultado, tenemos el potencial por descubrir de la nueva generación de adaptadores gráficos.

Aprox. Ed.: Me parece que las raíces de las soluciones de Intel para usar Crystal Well deben buscarse no en el plano técnico sino en el financiero. Desde un punto de vista técnico, esta puede ser una solución prometedora, pero bastante costosa en términos de financiación: dos chips en un sustrato en cualquier caso son mucho más caros que uno. Y, sin embargo, la tecnología tiene perspectivas de mercado muy escasas. Por lo tanto, ahora Intel, muy probablemente, "prueba el agua": habiendo lanzado solo un par de modelos, la compañía rastreará su destino en el mercado y verá si la solución se vuelve popular o no. Desde este punto de vista, todo parece lógico: ya sea BGA, donde el procesador entra en un producto específico con un determinado posicionamiento, o soluciones móviles, donde la demanda de gráficos integrados es significativamente mayor por la falta de espacio y requisitos de consumo de energía. Por cierto, la demanda en este segmento es notablemente mayor.

En cuanto al soporte de memoria, el fabricante aparentemente se centró principalmente en DDR3 L, pero sus frecuencias de trabajo no han aumentado. Además, es poco probable que la compatibilidad con una memoria más rápida rinda dividendos en la vida real, especialmente si se tiene en cuenta que en la mayoría de los casos la memoria la instalan los fabricantes de sistemas prefabricados, y también miran más el costo que la velocidad.

Para mayor claridad, presentamos una comparación del rendimiento máximo teórico.

Para Ivy Bridge, las frecuencias se indican para las modificaciones de LGA.

De esta tabla se pueden extraer las siguientes observaciones y conclusiones:

• El rendimiento máximo teórico (en GFLOP) en cada generación de adaptadores gráficos Intel aumenta en un 150%: transición del núcleo gráfico Sandy Bridge HD3000 de gama alta al HD4000 de gama alta - + 156,8%, transición de HD4000 a Iris Pro 5200 de gama alta - + 150%, pero la transición del HD4000 superior a la modificación promedio del núcleo de gráficos Haswell HD4600 da un aumento de solo alrededor del 30%. Sin embargo, el crecimiento significativo de Intel se debe en gran parte al nivel de rendimiento inicialmente bajo. AMD, por ejemplo, construyó inicialmente soluciones gráficas potentes (para su clase) en APU, por lo que para ellos el aumento de GFLOP de generación en generación es de aproximadamente un 30%;
• Los gráficos integrados de primera línea de Intel, Iris Pro 5200, ofrecen un 6,8% más de rendimiento máximo que el nuevo AMD A10-6800K, pero el HD4600 de gama media ya está un 10% por detrás del AMD A8-3870K (Llano);
• Si selecciona competidores para Iris Pro 5200 y HD4600 en rendimiento máximo de tarjetas de video nVidia discretas, resulta que la Iris Pro 5200 es 2.4% más productiva que la GeForce GTX 650 (GK107-450-A2), y la HD4600 es 4.2% más rápida que la GeForce GT 640 (GF116);
• El rendimiento de los aceleradores de gráficos modernos depende en gran medida de la velocidad de trabajo con la memoria de video. Por lo tanto, las soluciones integradas siempre tienen problemas con esto: no solo funcionan con, por definición, DDR3 más lentos, sino que también tienen que compartirlo con el procesador central. Por ejemplo, la GeForce GTX 650 (GK107-450-A2) tiene un ancho de banda de memoria de 80 GB / s, pero ¿qué podría ofrecer Ivy Bridge? Solo 25,6 GB / s combinados en núcleos de GPU y CPU. AMD introduce soporte para estándares de memoria más rápidos en cada generación, y ahora el máximo para su última generación es 2133 MHz, lo que le permitió alcanzar los 34 GB / s. Intel, como sabemos por la revisión de la arquitectura del procesador Haswell, no introdujo soporte para nuevos estándares de memoria, permaneciendo en el nivel DDR3-1600. Por lo tanto, para eliminar el cuello de botella en la solución más productiva, tuvo que agregar un búfer intermedio / caché L4 (Crystal Well) con un volumen de 128 MB con un rendimiento de 50 GB / s en cada dirección (100 GB / s en total). Entonces, cuando se trabaja con él, el ancho de banda excederá incluso el ancho de banda de las soluciones discretas; otra pregunta es que el volumen de este búfer es pequeño.

Para resumir, se pueden hacer algunas suposiciones:

Si el rendimiento de los gráficos integrados de Intel continúa creciendo al mismo ritmo o al menos similar, entonces el ancho de banda de los estándares de memoria disponibles en la actualidad será deficiente para la próxima generación; de hecho, este cuello de botella puede consumir todas las ganancias. Por lo que será necesario aumentar el ancho de banda de la memoria introduciendo soporte para DDR4 o DDR3 en varios canales, o buscar otras soluciones. Quizás, Crystal Well, que ahora es un chip separado, se trasladará al cristal principal (ya que los gráficos integrados se trasladaron a su debido tiempo cuando se trasladaron a Sandy Bridge) y se convertirá en una parte completa del núcleo de Broadwell. Es cierto que, a juzgar por la información disponible, Broadwell tendrá varios chips en un sustrato ... En general, todavía hay muchas preguntas aquí.

Sin embargo, es probable que AMD también se enfrente a una grave escasez de ancho de banda de memoria, y sus direcciones aproximadas de desarrollo son las mismas: memoria DDR4 más rápida o "recordar" su propia HyperMemory (ATI) (un pequeño búfer de fotogramas para una tarjeta de video integrada soldada en la placa base tablero) y tratar de adaptarlo a las tareas modernas.

Por último, no nos olvidemos de dos grandes bazas de la nueva generación de gráficos integrados de Intel: el soporte para OpenCL, y las aplicaciones con su soporte son cada vez más, y la nueva versión de Quicksync, que simplifica enormemente el trabajo con codificación de video.

conclusiones

Así que saquemos conclusiones. Como en la parte del procesador de la revisión de la arquitectura Haswell, dividiremos la salida en varias partes.

Escritorio

Los compradores de computadoras de escritorio con gráficos integrados Haswell tienen una serie de beneficios importantes. En primer lugar, se trata de un rendimiento muy mejorado del subsistema gráfico, así como mejoras en el trabajo con vídeo gracias a Quicksync y al soporte para OpenCL, lo que puede incrementar significativamente el rendimiento en muchas aplicaciones. En teoría, el propietario de una computadora HD4600 incluso podrá jugar algunos juegos antiguos en alta definición.

Si hablamos de una actualización, entonces la diferencia con Ivy Bridge es demasiado pequeña para siquiera pensar en cambiar. El núcleo de video de Sandy Bridge es significativamente más débil, pero la ganancia aún no es lo suficientemente grande como para justificar el reemplazo del procesador y tarjeta madre... A menos que necesite absolutamente OpenCL, que no es compatible con los gráficos integrados de Sandy Bridge.

Pero los propietarios de generaciones anteriores de procesadores deberían pensarlo seriamente. Y no se trata solo del crecimiento de la productividad, sino también de un aumento importante de la eficiencia del sistema en su conjunto. Con el mismo nivel de rendimiento que las soluciones de gama media discretas más antiguas, los compradores podrán eliminar por completo la necesidad de un adaptador de gráficos externo. También es más económico y puede elegir un estuche significativamente más pequeño. Además, el consumo de energía del sistema, lo que significa que el calentamiento del espacio circundante y el ruido de los ventiladores de refrigeración, será mucho menor.

Servidores y estaciones de trabajo

No es necesario migrar de Xeon E3-12xx y Xeon E3-12xx v2 para el nuevo núcleo de gráficos P4600. Si hablamos de estaciones de trabajo, al menos aparece algo de sentido solo cuando se cambia de Sandy Bridge debido a la falta de soporte para OpenCL en él (y solo para aplicaciones de servidor raras que usan OpenCL).

Soluciones móviles

Este es quizás el segmento más interesante y prometedor, y también el más masivo en la actualidad. Además, en los sistemas móviles, el rendimiento neto ahora no juega un papel decisivo, sino que se considera solo uno de los componentes de la eficiencia del sistema junto con la conservación de energía y otros factores.

Primero, echemos un vistazo a las líneas principales, GT2 y GT3 (e). Para GT2, tiene sentido evaluar la solución principal HD 4600.

Un adaptador de video universal moderno tiene un nivel de rendimiento suficiente para cualquier tarea, excepto para juegos y juegos altamente especializados (modelado 3D, por ejemplo). Sin embargo, si reduce la configuración de calidad de los gráficos, puede jugar juegos relativamente simples o relativamente antiguos.

El nivel de rendimiento general supera al HD 4000, pero en las tareas normales (excepto en los juegos) es poco probable que se note. El HD 4600 está bien optimizado para video (Quicksync) y cualquier aplicación que pueda aprovechar OpenCL. Y aquí es importante no solo aumentar la velocidad de ejecución de la tarea, sino también aumentar la eficiencia energética general a través de la optimización. Pero Ivy Bridge también es compatible con estas tecnologías, por lo que no tiene sentido cambiarlo a Haswell. Pero la transición de Sandy Bridge ya tiene sentido: tanto la velocidad es notablemente más alta, y no había soporte para OpenCL, como Haswell está muy por delante en eficiencia energética. En los sistemas móviles, este es un factor importante.

HD / Iris Pro 5x00

La versión anterior de gráficos integrados (especialmente con Crystal Well) tiene un rendimiento notablemente más alto, lo que le permite expandir significativamente la lista de tareas y juegos disponibles, incluidos los relativamente modernos. Además, hasta ahora, la mayoría de las computadoras portátiles tienen resoluciones de pantalla relativamente bajas, lo que facilita el uso de un adaptador de gráficos. La presencia de Crystal Well también debería incrementar el rendimiento del sistema en su conjunto, aunque mucho dependerá del tipo de tareas.

Así, el Haswell moderno con gráficos integrados del nivel 5xxx, y especialmente con el Iris Pro 5200, parece mucho más interesante que Ivy Bridge con gráficos discretos de la serie inferior. Y ni siquiera se trata de rendimiento puro (no es un hecho que la diferencia con los gráficos discretos Ivy Bridge + sea tan sorprendente), sino más bien de un aumento en la eficiencia energética general del sistema. Además, simplificará y reducirá el costo del diseño de la computadora portátil (descartando el chip grande y todo su sistema de enfriamiento). Por lo tanto, en términos de eficiencia general, los portátiles con Iris / Iris Pro superarán significativamente a la generación anterior.

Otra cosa es que el nicho de mercado en sí para el mismo Iris Pro 5200 parece bastante estrecho: aquellos que no necesitan rendimiento gráfico se detendrán en el HD 4600, y aquellos que son muy importantes elegirán gráficos discretos modernos. Es decir, este chip es beneficioso para usar solo en modelos profesionales que deben combinar alto rendimiento y portabilidad. En otros casos, no tiene mucho sentido.

Emparejado con gráficos discretos

Por último, cabe señalar que Haswell es más eficiente cuando trabaja con gráficos externos. Ahora, la política de Intel es que los gráficos deben ser híbridos: en el caso de que la carga sea baja, el adaptador integrado funciona, y si se requiere un alto rendimiento (en juegos, etc.), se conectan gráficos discretos potentes. Por lo tanto, cuanto más potente y optimizado sea el adaptador integrado, más tareas podrá resolver por sí solo, y esto es una ganancia directa en el consumo de energía (es decir, la computadora portátil se calentará menos, hará menos ruido, funcionará más con baterías, etc.).

Como resultado, la transición a Haswell es objetivamente beneficiosa no debido al aumento de la productividad, sino al hecho de que la eficiencia energética del sistema aumenta significativamente. Si bien la ventaja no es lo suficientemente grande como para justificar un cambio de la generación anterior, los gráficos integrados generales de Haswell representan un importante paso adelante, mejorando significativamente la eficiencia general del sistema.

La GPU incorporada juega un papel importante tanto para los jugadores como para los usuarios poco exigentes.

La calidad de los juegos, las películas, la visualización de videos en Internet y las imágenes depende de ello.

Principio de funcionamiento

El procesador de gráficos está integrado en la placa base de la computadora; así es como se ven los gráficos integrados.

Como regla general, lo usan para eliminar la necesidad de instalar un adaptador de gráficos -.

Esta tecnología ayuda a reducir el costo del producto terminado. Además, debido a su tamaño compacto y bajo consumo de energía, estos procesadores a menudo se instalan en computadoras portátiles y computadoras de escritorio de bajo consumo.

Por lo tanto, las GPU integradas han llenado este nicho tanto que el 90% de las computadoras portátiles en los estantes de las tiendas de EE. UU. Tienen un procesador de este tipo.

En lugar de una tarjeta de video convencional, la RAM de la computadora es a menudo una herramienta auxiliar en los gráficos integrados.

Sin embargo, esta solución limita un poco el rendimiento del dispositivo. Sin embargo, la propia computadora y la GPU usan el mismo bus para la memoria.

Entonces, este "vecindario" afecta el desempeño de las tareas, especialmente cuando se trabaja con gráficos complejos y durante el juego.

Tipos

Los gráficos integrados tienen tres grupos:

1. Gráficos de memoria compartida: un dispositivo basado en control compartido con el procesador principal rAM... Esto reduce significativamente los costos, mejora la eficiencia energética, pero degrada el rendimiento. En consecuencia, para quienes trabajan con programas complejos, es más probable que este tipo de GPU integrada no sea adecuada.
2. Gráficos discretos: un chip de video y uno o dos módulos de memoria de video están soldados en la placa base. Esta tecnología mejora significativamente la calidad de la imagen y permite trabajar con gráficos 3D con los mejores resultados. Es cierto que tendrá que pagar mucho por esto, y si está buscando un procesador de alta potencia en todos los aspectos, el costo puede ser increíblemente alto. Además, la factura de la luz aumentará ligeramente: el consumo de energía de las GPU discretas es más alto de lo habitual.
3. Gráficos discretos híbridos: una combinación de las dos vistas anteriores, que aseguró la creación de un autobús. PCI-Express... Así, el acceso a la memoria se realiza tanto a través de la memoria de video sin soldar como a través de la operativa. Con esta solución, los fabricantes querían crear una solución de compromiso, pero aún no nivela las desventajas.

Fabricantes

Como regla general, las grandes empresas se dedican a la fabricación y el desarrollo de procesadores gráficos integrados, pero muchas pequeñas empresas también participan en esta área.

No es difícil de hacer. Busque la pantalla principal o la pantalla inicial primero. Si no ve algo así, busque Onboard, PCI, AGP o PCI-E (todo depende de los buses instalados en la placa base).

Al elegir PCI-E, por ejemplo, habilita la tarjeta de video PCI-Express y deshabilita la integrada incorporada.

Por lo tanto, para habilitar la tarjeta de video integrada, debe encontrar los parámetros apropiados en el BIOS. El proceso de puesta en marcha suele ser automático.

Inhabilitar

La desactivación se realiza mejor en BIOS. Esta es la opción más simple y sin pretensiones, adecuada para casi todas las PC. Las únicas excepciones son algunas computadoras portátiles.

Nuevamente, busque en BIOS Peripherals o Integrated Peripherals si está en un escritorio.

En el caso de los portátiles, el nombre de la función es diferente y no siempre igual. Así que busca algo relacionado con los gráficos. Por ejemplo, las opciones necesarias se pueden colocar en las secciones Avanzada y Configuración.

La desconexión también se realiza de diferentes formas. A veces basta con hacer clic en "Desactivado" y poner la tarjeta de video PCI-E en primer lugar en la lista.

Si eres usuario de un portátil, no te alarmes si no encuentras una opción adecuada, es posible que no tengas dicha función a priori. Para todos los demás dispositivos, las mismas reglas son simples: no importa cómo se vea el BIOS, el relleno es el mismo.

Si tiene dos tarjetas de video y ambas se muestran en el administrador de dispositivos, entonces el asunto es bastante simple: haga clic en una de ellas con el lado derecho del mouse y seleccione "desactivar". Sin embargo, tenga en cuenta que la pantalla puede apagarse. Lo más probable es que lo haga.

Sin embargo, este también es un problema con solución. Basta con reiniciar la computadora o el software.

Realice todos los ajustes posteriores en él. Si este método no funciona, deshaga sus acciones usando el modo seguro. También puede recurrir al método anterior, a través del BIOS.

Dos programas, NVIDIA Control Center y Catalyst Control Center, configuran el uso de un adaptador de video específico.

Son los más modestos en comparación con los otros dos métodos: es poco probable que la pantalla se apague, a través del BIOS tampoco perderá accidentalmente la configuración.

Para NVIDIA, todas las configuraciones están en la sección 3D.

Puede elegir su adaptador de video preferido para todo el sistema operativo y para ciertos programas y juegos.

En el software Catalyst, la misma función se encuentra en la opción Energía en el subelemento de gráficos intercambiables.

Por lo tanto, cambiar entre GPU no es difícil.

Existen diferentes métodos, en particular, tanto a través de programas como a través de BIOS, la habilitación o deshabilitación de uno u otro gráfico integrado puede ir acompañado de algunas fallas, principalmente relacionadas con la imagen.

Puede apagarse o simplemente aparecer distorsión. Nada debería afectar los archivos en la computadora, a menos que haya insertado algo en el BIOS.

Conclusión

Como resultado, los procesadores gráficos integrados están en demanda debido a su bajo costo y compacidad.

Para ello tendrás que pagar con el nivel de rendimiento del propio ordenador.

En algunos casos, los gráficos integrados son esenciales: los procesadores discretos son ideales para trabajar con imágenes en 3D.

Además, los líderes de la industria son Intel, AMD y Nvidia. Cada uno de ellos ofrece sus propios aceleradores de gráficos, procesadores y otros componentes.

Los últimos modelos populares son Intel HD Graphics 530 y AMD A10-7850K. Son bastante funcionales, pero tienen algunos defectos. En particular, esto se aplica a la capacidad, productividad y costo del producto terminado.

Puede habilitar o deshabilitar un procesador de gráficos con un kernel integrado o de forma independiente a través de BIOS, utilidades y varios programas, pero la computadora misma puede hacerlo por usted. Todo depende de qué tarjeta de video esté conectada al monitor.

En la naturaleza, existen dos tipos de tarjetas gráficas: discretas e integradas. Conexión discreta a conectores PCI-E y tienen sus propias tomas de monitor. Están integrados en la placa base o en el procesador.

Si por alguna razón decide utilizar el núcleo de video incorporado, la información de este artículo lo ayudará a hacerlo sin errores.

En la mayoría de los casos, para utilizar los gráficos integrados, es suficiente con conectar el monitor al conector correspondiente en la placa base, después de retirar la tarjeta de video discreta de la ranura. PCI-E... Si no hay conectores, entonces no es posible utilizar el núcleo de video integrado.

En el peor de los casos, al cambiar de monitor, obtendremos una pantalla negra al arrancar, lo que indica que los gráficos integrados están desactivados BIOS placa base, no hay controladores instalados para ella, o ambos. En este caso, conectamos el monitor a una tarjeta de video discreta, reiniciamos e ingresamos BIOS.

BIOS

Conductor

Después de la búsqueda, se instalará el controlador encontrado y, después de reiniciar, podrá utilizar los gráficos integrados.

Deshabilitar el núcleo de video integrado

Si está pensando en desactivar la tarjeta de video incorporada, entonces es mejor no hacer esto, ya que esta acción no tiene mucho sentido. En las computadoras estacionarias, cuando se conecta un adaptador discreto, el integrado se apaga automáticamente, y en las computadoras portátiles equipadas con gráficos intercambiables, puede llevar completamente a la inoperancia del dispositivo.