Воспроизведение видео высокой четкости. Сравнение интегрированной и дискретной карт

Темой сегодняшней статьи будет изучение производительности Intel GMA HD 2000 в приложениях, входящих в нашу «стандартную» методику тестирования процессоров. Зачем это нужно, объяснялось в указанном материале, так что сейчас не будем тратить время на теоретические предпосылки, а перейдем к практике.

Конфигурация тестовых стендов

Основными героями этого материала будут три процессора в исполнении LGA1155: Core i3-2100 (два ядра, но четыре потока вычислений), i5-2400 («честный» четырехъядерник) и i7-2600 (здесь четыре ядра уже дополнительно «сдобрены» технологией Hyper-Threading, а графическое ядро работает на более высокой тактовой частоте). А для сравнения с ними мы возьмем два устройства из предыдущей статьи - Core i5-661 (чуть более высокая тактовая частота, чем у i3-2100, и самая производительная реализация GMA HD) и i7-875K (прямой конкурент 2600 по цене и позиционированию, графического ядра лишенный вовсе). Все участники, за исключением последнего, проходили тестирование в трех конфигурациях, отличающихся видео: интегрированное ядро и две модели дискретных видеокарт - на базе Radeon HD 5450 и HD 5870. Кроме того, есть отличия и в моделях системных плат - 5870 работал совместно с P55/P67, а остальные результаты получены на платах с H55 и H67. Что ж - заодно забьем еще один гвоздь в гроб гипотезы о существенном влиянии системной платы на производительность процессоров:)

Тестирование

Методика тестирования производительности (список используемого ПО и условия тестирования) подробно описана в отдельной статье . Для удобства восприятия, результаты на диаграммах представлены в процентах (за 100% принят результат AMD Athlon II X4 620 в каждом из тестов). Подробные результаты в абсолютных величинах доступны в виде таблицы в формате Microsoft Excel.

3D-визуализация

Самым важным результатом этой группы тестов является то, что в ней GMA HD 2000… заметно хуже, чем даже GMA HD! Неожиданно, но вполне объяснимо: если предыдущее поколение интегрированной графики имело 12 конвееров, то сейчас это оставлено лишь для «топовой» GMA HD 3000, а в младшей версии половину графических «процессоров» порезали. Казалось бы, количественное изменение. Но на практике приводящее к качественно иному результату: то, что продолжило работать, замедлилось, как и ожидалось, вдвое, а вот тест в Maya попросту перестал выполняться, «вылетая» где-то на середине пути. 3ds max же вел себя несколько лучше, однако были замечены проблемы с отрисовкой некоторых объектов, да и Windows Aero начал автоматически отключаться при выполнении данного теста. В общем, что бы там ни говорили о большей эффективности нового графического ядра, а банальное количество блоков имеет значение - иногда лучше больше «слабых», чем меньше «сильных». Во всяком случае, это верно для приложений профессионального назначения.

Что касается разницы между двумя дискретными картами, стоящими на разных концах ассортимента продукции на чипах AMD, то на более мощных процессорах она увеличилась, но по-прежнему не может считаться кардинальной. Даже HD 5450 уже несравним с интегрированным видеоядром, а несколько дополнительно потраченных сотен долларов неспособны увеличить производительность хотя бы раза в полтора. Так что для приложений этой группы лучше уж деньги на более мощный процессор потратить: как видим, связка из 2400+5450 не уступает более дорогой 660+5870.

3D-рендеринг

Как и следовало ожидать, все примерно равны, а некоторое преимущество конфигураций с HD 5870 вполне можно списать как раз на роль материнских плат. Напомним: топовая видеокарта использовалась нами на «околотоповых» (по цене выше 200 долларов) платах на чипсетах Р55/Р67, а все остальные - на вполне обычных моделях на Н55/Н67. Ну вот, собственно, и вся разница - 1–2%. Да и то, возможно, из-за чуть иных настроек по умолчанию (например, опорная частота на 1 МГц выше штатной).

Научно-инженерные вычисления

Как мы уже говорили в прошлый раз , в эту группу попадают не только вычисления, но и результат их отображения на экране, что и приводит к разнице между конфигурациями. И к проигрышу GMA HD во всех ипостасях, включая самую новую, где, напомним, тест в Maya вообще не способен выполниться. Ну а разница между 5450 и 5870 стала еще меньше, чем в первой группе.

Графические редакторы

Архиваторы

Компиляция

Java

Интернет-браузеры

Кодирование аудио

Кодирование видео

Во всех этих группах разницы между различными видеокартами нет, что, в общем-то, вполне объяснимо. Несмотря на то, что современные версии операционных систем задействуют 3D-часть видеокарты, для выполнения этой работы достаточно даже древнего GMA 950, не говоря уже о более современных интегрированных или, тем более, дискретных решениях. А некоторые приложения на экран вообще ничего не выводит, так что задействуют только CPU-часть современных процессоров. Были опасения, что производительность последней может, все же, немного снизиться из-за того, что графике тоже нужно что-то «кушать» - значит, и частота процессорных ядер при помощи Turbo Boost будет повышаться менее агрессивно. Однако на практике они не подтвердились, что не может не радовать.

Игры

Наиболее значимым результатом является то, что на GMA HD 2000 все игры с выбранными настройками работают , чего добиться от GMA HD не удавалось. Вторым по значимости - то, что в приложениях, которые без проблем выполняются и там, и там, производительность нередко оказывалась вдвое более высокой, несмотря на уменьшение количества исполнительных блоков. Впрочем, не всегда - Resident Evil как раз вдвое и замедлился, а DIRT 2 просто «не заметил» замены. Схожим образом сложилась ситуация и в World in Conflict, однако касается это только производительности - явных артефактов стало меньше. Но они остались, что и позволило интегрированной графике Intel в этой игре намного обогнать Radeon HD 5450. И только в ней! В остальном же эта устаревшая бюджетная видеокарта все равно остается немного более производительной. В GTA IV так и вовсе разница принципиальная: на HD 5450 уже можно играть (частота кадров более 50), а на GMA HD 2000 - все еще нет (менее 30 FPS). Однако если вспомнить, что на старом GMA HD эта игра вообще не заработала… Прогресс заметен:)

Итого

Как можно оценить новое поколение интегрированной графики Intel? Двояко. С точки зрения технологии - как безусловный шаг вперед: список «совместимых» приложений (в первую очередь - игр) заметно расширился, да и производительность возросла. Причем отметим, что это мы еще оставляем за кадром такие любопытные функциональные нововведения, как аппаратное кодирование (с декодированием-то и у GMA HD проблем не было) видео и пр. Таким образом, по мере увеличения количества приложений, способных перекладывать часть нагрузки на GPU, разница между старым и новым поколением будет только расти. Естественно, в пользу второго.

Однако не все решают технологии - к сожалению, в этом поколении компания решила разделить графические ядра на три категории: GMA HD 1000, 2000 и 3000, оставив максимум «вкусного» последней. Но вот именно она-то в минимальной степени представлена на десктопе! Данным графическим ядром снабжаются только достаточно дорогостоящие Core i5-2500K и i7-2600K, покупатели систем на базе которых, очевидно, легко могут позволить себе и дискретную видеокарту даже по принципу «чтоб была», причем далеко не уровня Radeon HD 5450. Остальным же пока приходится довольствоваться GMA HD 2000, что, как несложно убедиться, в некоторых случаях даже хуже старого GMA HD. И по-прежнему всегда хуже (если не брать в расчет тему транскодирования видео, требующую отдельного исследования) ультрабюджетных дискретных решений. Но хуже GMA HD 2000, разумеется, лишь тогда, когда разница вообще может появиться, а те пользователи, кому не нужны приложения, активно взаимодействующие с видеокартой (вроде игр), уже давно могут с легкостью обходиться интегрированным видео, ни в чем себе не отказывая. :) В остальных случаях пока слабовато. Хотя и лучше, чем во времена GMA 950 или 900 (последний из которых даже с Aero справиться не способен), которые вообще не имело смысла сравнивать даже с младшими дискретными решениями. Теперь же, как видим, по крайней мере есть что сравнивать.

Однако, еще раз повторимся, хирургическая операция по уполовиниванию числа конвееров не пошла новому поколению GMA на пользу, что особенно неприятно в бюджетном сегменте. К чести компании, над ошибками позиционирования она работать умеет не хуже, чем над любыми другими. И выходящий вскоре Core i3-2105 принесет нужное многим GMA HD 3000 и в сегмент недорогих настольных систем. Что это даст? Уже судя по результатам HD 2000 - немало. Однако не будем забегать вперед - это тема одной из ближайших статей цикла.

Семейство интегрированных чипов Intel HD Graphics является отличной заменой дискретным, то есть идущим отдельным модулем видеокартам. Особенно актуальным использование встроенного видеочипа будет для различных ноутбуков и нетбуков. Преимуществами таких решений являются повышенная производительность батареи и меньший нагрев внутреннего пространства мобильного ПК.

Семейство видеочипов

Intel HD Graphics Family включает в себя несколько поколений.

1. Intel HD — устанавливается на семейство и первое поколение iCore 3/5/7. Носит кодовое название Nehalem/Lynnfield. Возможности такой видеокарты весьма ограничены. Поэтому если ноутбук будет использоваться для работы с графикой и для мультимедиа развлечений (просмотра фильмов в качестве HD, игр), то данный чип будет не лучшим решением.
2. Intel HD 2000/3000. Второе поколение интегрированных видеочипов корпорации Intel устанавливается в процессоры iCore 3/5/7 второго поколения. Носит кодовое название Sandy Bridge. Сегодня уже практически не используется в новых моделях ноутбуков, но еще является значительным игроком рынка.
3. Intel HD 2500/4000. Третье поколение интегрированной видеологики, на данный момент это наиболее массовый представитель рынка мобильных устройств. Такие карты являются частью процессоров iCore третьего поколения. Данная видеологика носит кодовое название Ivy Bridge. По производительности она близка к картам Radeon HD 65хх.
4. Последнее поколение Intel HD Graphics под кодовым названием Haswell. Является частью новых процессоров iCore 4-го поколения. Основная модель этого поколения - 4600. Она имеет две урезанные версии - 4200 и 4400. Наиболее мощными являются карты 5100 и 5200. По своей производительности последняя модель карты Intel HD 5200 опережает большинство дискретных видеокарт среднего ценового диапазона.

Intel HD 3-го и 4-го поколений позволяет в полной мере наслаждаться качеством фильмов с разрешением вплоть до 4К. Также подобные видеокарты легко справляются с нагрузками видеоигр последних 2-3 лет. Так как первое поколение процессоров и интегрированной видеологики уже является немного устаревшим, то мы опустим его из обзора карт Intel (R) HD Graphics. Идем дальше.

Второе поколение видеочипов

На сегодняшний день видеологика Intel HD Graphics 3000 используется еще достаточно часто. Она является идеальным решением для мобильных ПК нижнего ценового уровня. Данное решение позволяет достаточно комфортно просматривать фильмы высокого качества и даже иногда наслаждаться прелестями видеоигр, выпущенных в 2011-2012 годах. Однако если учесть, что бюджетные ноутбуки и нетбуки покупаются вовсе не с целью мультимедийных развлечений, то все становится на свои места. Максимальное разрешение, поддерживаемое видеокартой, составляет 2560 х 1600 пикселей. К тому же данное поколение видеологики поддерживает HDMI-выход. Для того чтобы оптимизировать работу данного интерфейса, желательно иметь установленным самый последний для Intel HD Graphics driver.

Как было сказано выше, семейство графического ядра второго поколения представлено двумя моделями. Это Intel HD Graphics 2000 и 3000. Несмотря на то что они обе производятся по одному и тому же технологическому процессу, продуктивность карт может отличаться в два раза. Обусловлено это тем, что младшая модель имеет более низкую тактовую частоту ядра, кроме того, она оснащается всего шестью исполнительными устройствами (против 12 у старшей версии карты).

Благодаря такой дифференциации достигается достаточно четкая сегментация рынка. Так, пользователь может приобрести ноутбук с двух- или четырехъядерным процессором и полноценным графическим ядром HD 3000 или урезанной графикой HD 2000. Естественно, это отражается на стоимости продукции.

Третье поколение

Видеологика Intel HD Graphics 4000 была презентована в 2012 году. Она выполнена на основе 22-нм технологического процесса. Пиковая производительность чипа составляет 200 гигафлопс. В то же время предыдущее поколение видеокарт от Intel выполнялось по 32-нм процессу, и производительность была ровно в 2 раза меньше.

Интегрированная графика позволяет использовать все возможности DirectX 11 и OpenGL 3.3. Согласно заверениям разработчиков и многократно проведенным тестам, карта Intel HD 4000 позволяет насладиться всеми прелестями фильмов с высоким разрешением. Кроме того, данная видеологика дает возможность достаточно комфортно чувствовать себя в большинстве современных игр. Конечно, тут следует понимать, что некоторые из них потребуют более низкого разрешения и снижения настроек качества.

А что делать, если игра некорректно работает или возникают какие-либо артефакты в изображении? Чтобы устранить эту проблему, на сайте производителя необходимо найти для чипа Intel HD Graphics 4000 драйвер, скачать и установить его. Этот совет кажется банальным, но на самом деле он помогает. Дело в том, что инженеры компании стараются регулярно обновлять драйвера своей продукции и улучшать совместимость с самыми новыми приложениями.

Если сравнивать производительность видеокарты с предыдущим поколением, то она увеличилась на 30%. Дополнительно можно получить прирост мощности за счет использования более быстрого процессора i7 и большего объема оперативной памяти.

Четвертое поколение видеологики

На сегодняшний день видеокарта Intel HD Graphics установлена чуть ли не в половине ноутбуков. Это обусловлено как отличными маркетинговыми ходами корпорации, так и правильным подходом к интеграции. С каждым новым поколением видеологика становится все совершеннее, что позволяет ей тягаться на равных с дискретными картами среднего ценового уровня.

Выпуск же чипа последнего поколения заметно отразился на продажах видеокарт других производителей. Ведь нет смысла платить дополнительные деньги за то, что может работать «прямо из коробки». Всего несколько лет назад производительность встроенной видеографики мало кого интересовала. Ведь все понимали, что такие чипы, как Intel HD, нужны лишь для работы офисных приложений, просмотра фотографий и фильмов невысокого разрешения. Однако после выпуска процессоров iCore третьего поколения и видеочипов Intel HD Graphics 4000 ситуация стала кардинально меняться.

Стала реальным конкурентом для производителей дискретных чипов. И это не пустые слова, достаточно только взглянуть на падение динамики продаж карт от AMD и nVIDIA. Кроме того, компания AMD была вынуждена отказаться от выпуска бюджетной графики Radeon HD 70хх ввиду ее неконкурентоспособности.

Описание

Intel HD Graphics 4600 является эволюционным развитием интегрированного видеочипа. Благодаря тому что в 2010 году компания Intel отказалась от на то время классической схемы разделения вершинных и пиксельных конвейеров и перешла на унифицированную шейдерную архитектуру, ей удалось добиться регулярной модернизации собственной видеологики. Каждый год компания улучшает процесс изготовления чипов, что позитивно сказывается на количестве исполнительных блоков и, как результат, на производительности.

В Intel HD 4600 установлены уже 20 исполнительных блоков, что позволяет на равных тягаться с чипами AMD и nVIDIA. Для сравнения, предыдущая модель HD 4000 имела 16 блоков, а HD 3000 всего 12. Таким образом, даже если взять чипы HD 4000 и HD 4600 с равной частотой ядра, то вычислительная мощность последнего будет больше на 25%. Кроме числа исполнительных блоков, была увеличена и частота видеоядра. Теперь она составляет 1250 МГц, против 1150 МГц у прошлого поколения. Отличительной чертой процессоров и видеологики Haswell стало пониженное энергопотребление в режиме простоя.

Новая графика Intel позволяет поддерживать OpenGL 4.0 и DirectX 11.1 (шейдеры пятой версии). К другим возможностям чипа относятся полноэкранное сглаживание, HDR и ряд других технологий, который позволяет улучшить полученное изображение. Следует упомянуть, что, как и ядро предыдущего поколения, HD 4600 может работать одновременно с тремя мониторами.

Теоретические расчеты производительности

Зная об особенностях интегрированной графики разных поколений, можно перейти к сравнению их производительности. Для большей объективности в тесте будет принимать участие бюджетная дискретная карта GeForce GT 630. Производительность ядер при пиковой нагрузке составляет:

• HD 4600 - 400 гигафлопс;
• GT 630 - 311 гигафлопс;
• HD 4000 - 294 гигафлопс;
• HD 3000 - 194 гигафлопс.

Как видим, уже на данном этапе дискретная карта уступает последнему поколению интегрированной графики. Однако нельзя обойти стороной и такой параметр производительности, как скорость закраски сцены. По этому показателю дискретная графика в разы лучше интегрированных решений:

• GT 630 - 13 Мтекс/с;
• HD 4600 - 5 Мтекс/с;
• HD 4000 - 4,6 Мтекс/с;
• HD 3000 - 1,35 Мтекс/с.

По скорости растеризации GeForce также показывает лучшие результаты:

• GT 630 - 3,2 Мпикс/с;
• HD 4600 - 2,5 Мпикс/с;
• HD 4000 - 2,3 Мпикс/с;
• HD 3000 - 1,35 Мпикс/с.

На данный момент мы не будет затрагивать пропускную способность памяти, так как у ядер Intel HD Graphics характеристики этого показателя зависят от нагрузки на процессор.

Тесты интегрированной графики

Что же, перейдем от теоретических основ к практическим тестам. Для начала сравним производительность трех поколений чипов от Intel. Графика HD 3000 проверяется на основе HD 4000 — i7-3770K, HD 4600 — i7-4770K. При максимальной нагрузке частоты графических ядер составляли 1350, 1150 и 1250 МГц соответственно.

Проверка ведется при минимальных настройках графики видеоигр и разрешении 1920 x 1080. При этом такие фильтры, как anti-aliasing и анизотропная фильтрация, отключены. Приложение 3DMark для теста производительности запускалось на стандартных настройках. Так как HD 3000 не поддерживает технологию DirectX 11, то и другие видеочипы проверяются без ее включения.

• HD 3000 - 3221 балл;
• HD 4000 - 5795 баллов;
• HD 4600 - 8253 балла.

Тест Unigine Heaven также демонстрирует значительную производительность чипов последнего поколения:

• HD 3000 - 213 баллов;
• HD 4000 - 327 баллов;
• HD 4600 - 446 баллов.

Производительность в играх

На этом закончим с синтетическими тестами и перейдем к сравнению производительности карт в игровых приложениях. В игре Crysis 2 карта HD 4600 быстрее своей предшественницы почти в полтора раза (11,5 балла против 7,7). HD 3000 получила всего 5 баллов.

F1 2011 не столь чувствительна к производительности видеочипов. За счет этого HD 4600 опередила HD 4000 всего на 28 процентов. Примечателен тот факт, что игра отлично идет даже на графике HD 3000, что не может не радовать владельцев старых ноутбуков.

Приложения с высоким качеством графики, такие как Metro 2033 и Tomb Raider, позволяют вполне нормально играть на средних или низких настройках в режиме DirectX 10 на карте HD 4600. К сожалению, более старые чипы не дают возможности нормально чувствовать себя в игре, так как количество кадров в секунду заметно проседает, и картинка становится похожей на слайд-шоу.

В результате всех проведенных тестов можно сказать, что следующий виток развития интегрированной графики на базе процессоров Haswell является настоящим шагом вперед. Особенно радует тот факт, что даже в играх 2013-2014 годов выпуска удается добиться приемлемых результатов. То есть даже бюджетный ноутбук позволит полностью насладиться качеством мультимедиа-развлечений.

Сравнение интегрированной и дискретной карт

Теперь от теста интегрированных чипов перейдем к сравнению Intel HD 4600 и Как видно из показателей выше, у решения от Intel имеется хороший показатель пиковой производительности. Хотя в то же время этот чип уступает в пропускной способности памяти и скорости растеризации.

Для начала проверим наши карты на синтетических тестах 3DMark и Unigine Heaven. Сравнение проводится при максимальных настройках графики в разрешении Full HD и с использованием DirectX 11. В итоге получились следующие результаты тестов:

• HD 4600 — 980 б.;
• GT 630 — 919 б.

• HD 4600 — 361 б.;
• GT 630 — 360 б.

• HD 4600 — 344 б.;
• GT 630 — 320 б.

Как видим, чип HD 4600 на равных борется с дискретной картой, которая имеет преимущества в количестве блоков растеризации, скорости обработки текстур и пикселей. Но, к сожалению, в игровых приложениях дела обстоят пусть и немного, но все же хуже. В таких играх, как Battlefield-3, Crysis-2, F1-2011 отставание HD 4600 составляет где-то 5-20%. В игре Metro-2033 интегрированная графика отстала от GeForce GT 630 более чем на половину. Зато в таких играх, как DiRT Showdown и Tomb Raider, карта от Intel получила результат на 12 и 22% лучше соответственно.

Результаты

Новое интегрированное ядро от Intel является заметным шагом вперед в развитии подобных технологий. Современные видеочипы с легкостью обходят по всем показателям производительности свои предыдущие поколения — средний отрыв от HD 4000 составляет 40%. А что же касательно дискретной графики? Тут можно с уверенностью сказать, что если ноутбук не будет использоваться только для игр, то гораздо правильнее отказаться от покупки среднеценовой видеокарты, так как встроенное ядро позволяет полностью заменить ее. К тому же не стоит забывать об энергопотреблении. Топовый вместе с интегрированной графикой потребляет всего 84 Ватта, в то время как дискретная карта GT 630 на базе простого двухъядерного процессора изначально будет потреблять 130 Ватт энергии. Как результат, это выльется в более низкий запас заряда батареи, а также перегрев внутренних компонентов.

Именно поэтому, покупая новый ноутбук, забудьте о дешевых дискретных видеокартах, даже если они относятся к последнему поколению. В реальности они не смогут дать тот прирост продуктивности, который мог бы оправдать такую покупку. Тем более что Intel HD Graphics 4600 сможет легко удовлетворить все запросы современного пользователя.

В данной статье для тестирования использовался топовый но сегодня уже можно приобрести более доступные для рядового пользователя модели i5 и i3. Как и в случае с предыдущим поколением, новая видеокарта имеет урезанную модель - Intel HD Graphics 4400. Несмотря на меньшее количество блоков исполнения, она все равно опережает по своим показателям карты 3-го поколения. Ну, а любителям ультрабуков и дорогих ноутбуков повезло значительно больше, ведь процессоры серии Haswell могут оснащаться более мощным графическим ядром HD 5100/5200, которое имеет уже 40 исполнительных блоков, что в два раза больше, чем у HD 4600.

Еще о производительности

Как уже было сказано выше, интегрированные видеокарты используют оперативную память на равных с процессором. Поэтому, если установить в ноутбук достаточно мощный кристалл последнего поколения, но ограничиться всего несколькими гигабайтами медленной памяти, то результаты производительности такой конфигурации могут весьма огорчить. Память является "узким местом" для видеологики, а поэтому для достижения хороших результатов рекомендуется использовать ее последние модели с высокими частотами и низкими задержками.

Еще одним нюансом, значительно влияющим на производительность не только видеографики, но и компьютера в целом, является перегрев. При превышении определенного градуса видеочип и процессор показывают низкие результаты в различных тестах и реальных приложениях. Поэтому рекомендуется проводить регулярную чистку куллеров и внутреннего пространства мобильных ПК от пыли. Результат не заставит себя долго ждать.

Также важно понимать, что качество графики будет зависеть от выбранного процессора. Дело в том, что при возрастании нагрузки на ядро видеочип получает меньший приоритет по передаче пакетов, таким образом, это сказывается на качестве изображения. Поэтому результаты тестов при сравнении бюджетного и топового процессоров и одинаковой видеологики будут не в пользу первого. Таким образом, выбор "сердца" ноутбука напрямую влияет на возможности видеочипа.

И последний совет на сегодня. Для драйвер необходимо устанавливать самый последний. Даже если вы приобрели ноутбук уже полностью настроенный для работы, не поленитесь зайти на официальный сайт производителя и скачать наиболее свежую версию.

Всем известно, что компания Intel является самым крупным производителем центральных процессоров, но мало кто замечал её 50 процентную долю на рынке видеокарт. Залогом успеха стало грамотное продвижение интегрированных графических решений. Они широко востребованы и обширно применяются в мобильных системах, и в персональных ПК. Для поддержания этой существенной доли мирового рынка компания Intel постоянно совершенствует свои решения. Так, в прошлом году были выпущены новые серии производительных процессоров Clarkdale и Arrandale, которые обладают встроенным видеоядром. Залогом успеха этого направления компании Intel стал и тот факт, что пользователь получает видеокарту сразу вместе с приобретённым процессором и в дальнейшем не видит смысла в её замене. Новые графические решения, получают еще более высокое быстродействие, и оснащаются дополнительными узлами с аппаратной реализацией выполнения популярных задач.

Во многом такое повышение быстродействия графической подсистемы стало возможным за счет размещение графического ядра на одном полупроводниковом кристалле с остальными узлами процессора и возможностью прямого взаимодействия между ними. Еще одним плюсом нового решения от Intel стала его высокая энергоэффективность, что существенно увеличивает экономичность систем, построенных на его основе. Это является важным фактором для современных ноутбуков и экономных настольных систем, таких как домашние кинотеатры и медиацентры.

Однако все эти утверждения компании Intel о новых графических системах Intel HD Graphics 3000/2000 заслуживают детального анализа. В этом материале мы постараемся подробно рассмотреть реальные возможности этих продуктов и сопоставить их быстродействие с конкурентами из рынка дискретных видеокарт.

Intel HD Graphics второго поколения

Новые графические ядра Intel HD Graphics3000/2000 очень похожи на своего предшественника предыдущего поколения Ironlake, который используется в процессорах Clarkdale и Arrandale. Однако их возможности существенно увеличились. Всё дело в измененном строении самого процессора в целом.

Использование 32-нм технологического процесса и интеграция графического ядра в единый кристалл с вычислительными ядрами процессора, кэш-памятью и контроллером памяти существенно увеличило их суммарную эффективность работы. Был устранен основной недостаток встроенной графики, это относительно низкая скорость работы с памятью. Раньше интегрированные графические ядра, работая с системной памятью, получали существенно ограниченную скорость доступа к ней. Да и используемая память значительно уступала по пропускной способности специализированной видеопамяти.

Большая часть этих проблем была решена в процессорах семейства Sandy Bridge. Новые процессоры предоставляют графическому ядру свои внутренние ресурсы, что стало доступным за счет тесной интеграции.

Структура процессоров Sandy Bridge такова, что все внутренние блоки, в том числе и графическое ядро, связаны между собой единой кольцевой шиной Ring Interconnect.

Она является следующим этапом развития шины QPI (QuickPath Interconnect), которая после «обкатки» в серверных процессорах с обновленной 8-ядерной архитектурой Nehalem-EX, перекочевала и в ядро процессоров для настольных и мобильных систем. Посредством Ring Interconnect образуются четыре 32-разрядных кольца для шин Данных (Data Ring), Запросов (Request Ring), Мониторинга состояния (Snoop Ring) и Подтверждения (Acknowledge Ring). Функционирует кольцевая шина на частоте ядер, поэтому её пропускная способность, задержки и энергопотребление полностью зависят от частоты работы вычислительных блоков процессора.

Кольцевая шина Ring Interconnect позволяет графическому ядру пользоваться системной памятью, так же, как и вычислительным ядрам процессора, через высокоскоростную кэш-память третьего уровня. Её объём у процессоров Sandy Bridge вырос до 6-8 МБ. Использование графическим ядром процессорного кэша L3 значительно повышает быстродействие его исполнительных блоков, снижая время простоя от задержек трансляции данных.

Эти изменения нельзя назвать единственными. В графических ядрах Intel HD Graphics3000/2000 разработчикам удалось в разы повысить эффективность выполнения целого ряда задач, а также был улучшен параллелизм их работы. Так к возможностям нового графического ядра прибавились поддержка инструкций OpenGL 3.0, Shader Model 4.1 и DirectX 10.1.

Однако многие характеристики графических ядер Intel HD Graphics3000/2000 и их архитектура остались неизменными. Intel HD Graphics содержит 6 или 12 скалярных 128-битных исполнительных блоков. В процессорах Sandy Bridge благодаря более тонкому технологическому процессу была увеличена рабочая частота графического ядра. Интегрированная графика процессоров Clarkdale и Arrandale, выполненная на отдельном кристалле по 45-нм технологии, обладала частотами до 900 МГц. Современный же 32-нм технологический процесс, который используется при выращивании процессоров Sandy Bridge, обеспечил возможность работы графического ядра на частотах превышающих 1 ГГц. Например для Intel Core i7-2600K частота работы может подниматься с 850 до 1350 МГц, а для Core i5-2500K с 850 до 1100 МГц. Это дает еще один существенный плюс к увеличению скорости выполнения графических задач обновленной версией Intel HD Graphics.

Рабочая частота графического ядра процессоров Sandy Bridge может изменяться в зависимости от загруженности в этот момент процессорных ядер с 650-850 МГц (базовые частоты для некоторых моделей) до 1100-1350 МГц (максимальные частоты для некоторых моделей). Так же как технология Intel Turbo Boost, которая изменяет тактовую частоту процессора в зависимости от его текущей нагрузки, новая технология Graphics Dynamic Frequency and Power Sharing отвечает за динамическое регулирование частоты графического ядра. Это позволяет менять частоту работы в зависимости от общего энергопотребления и тепловыделения вычислительных блоков процессора. При существенной нагрузке на вычислительные ядра частота графического ядра уменьшается и наоборот при пониженной активности вычислительных блоков частота GPU увеличивается. Это сделано для контроля и стабилизации общего теплового пакета процессора.

Новое графическое ядро позволяет по независимой специализированной шине FDI (Flexible Display Interface), которая работает по протоколу DisplayPort, передать изображение от процессора к чипсету, и потом дальше, к цифровым и аналоговым выводам на материнской плате.

Основным отличием версий графических ядер Intel HD Graphics 2000 и 3000, конечно же, является их быстродействие. Это стало следствием использования различных частот работы и, главное, количества исполнительных блоков. Intel HD Graphics 3000 обладает 12 исполнительными конвейерами, а Intel HD Graphics 2000 получила всего шесть. Это должно привести к отличию по производительности, в отдельных задачах, почти в два раза.

Однако сама архитектура графического ядра претерпела не так много изменений в сравнении с решением прошлого поколения Intel HD Graphics. Вместо ожидаемой поддержки DirectX 11 была просто добавлена поддержка DirectX 10.1. Соответственно и не многие приложения с поддержкой OpenGL ограничены аппаратной совместимостью только с 3-й версией спецификации этого свободного API. При этом, хотя и говорится об усовершенствовании вычислительных блоков, но их осталось столько же – 12, и то только для старших процессоров. Однако увеличение тактовой частоты до 1350 МГц обещает заметный прирост производительности в любом случае.

Новый медиапроцессор также получил расширенный набор пост-процессинговых функций аппаратной реализацией алгоритмов для автоматической подстройки контрастности изображения (ACE – Adaptive Contrast Enhancement), корректировки цветов (TCC – Total Color Control) и улучшения отображения кожи (STE – Skin Tone Enhancement). Повышает перспективность использования встроенной видеокарты реализованная поддержка интерфейса HDMI версии 1.4, совместимого с Blu-ray 3D (Intel InTru 3D).

Новая технология Quick Sync

В графическом ядре второго поколения, которое встраивается в процессоры Sandy Bridge, присутствуют новые аппаратные модули. Они обеспечивают работу технологии Quick Sync, которая позволяет значительно ускорить обработку видео потока – аппаратное ускорение кодирования и декодирования видео высоких разрешений.

В процессе кодирования и декодирования используются узкоспециализированные обрабатывающие модули. Выделенные аппаратные видеокодер и видеодекодер существенно увеличивают скорость выполнения этих операций.

В состав Quick Sync входят аппаратный декодер, который применяется для ускорения воспроизведения видеоконтента форматов MPEG-2, VC-1 и AVC. Он может полностью забрать на себя все функции декодирования, включая компенсацию движения и loop-фильтрацию. Его многопоточность позволяет декодировать видео в несколько потоков и даже в режимах «картинка в картинке», стерео 3D Blu-ray или MVC.

Также Quick Sync включает в себя аппаратный кодек, который выполняет операцию кодирования видео потока. В работе кодека могут быть задействованы и традиционные исполнительные модули графического ядра. Он поддерживает операцию кодирования для самого распространенного формата AVC.

Основной особенностью технологии Quick Sync является её способность декодировать видео из одного формата одновременно с кодированием его в другой. Это существенно уменьшает общее время операций конвертации видео, а именно они является одними из самых ресурсоемких для современных процессоров. Уменьшение времени обработки видео контента существенно влияет на общие затраты электроэнергии в работающей системе. При работе технологии Quick Sync пользователь не только может быстро конвертировать видео файлы, но и свободно использовать освобожденные ресурсы процессорных ядер для параллельного выполнения других задач.

Среди большого количества положительных качеств новой технологии Quick Sync в ней есть и не очень удобные особенности. Блоки кодирования и декодирования помещены именно в графическое ядро, что в большинстве материнских плат не позволяет их использовать при работе вашего компьютера от дискретной видеокарты. Задействовать технологию Quick Sync одновременно c работой на дискретной видеокарте стало возможным только с выходом программного обеспечения от компании LucidLogix – технология Lucid Virtu. И только на материнских платах, которые прошли сертификацию для работы с этой технологией.

Lucid Virtu

Сама возможность одновременного использования обеих видеокарт доступна только на лицензированных платах с системной логикой Intel Z68 Express. Программная функция Lucid Virtu, предназначена для виртуализации графического ядра. За счет этой технологии пользователям, установившим дискретную видеокарту, останутся доступными возможности встроенного в процессор Sandy Bridge графического ядра. Особенно такая виртуализация заметна при использовании интегрированного ядра в качестве кодера и декодера с применением технологии Intel Quick Sync. Отметим, что Intel Quick Sync должна работать более эффективно, чем технологии AMD Stream или NVIDIA CUDA.

Технология Lucid Virtu имеет два режима i-Mode и d-Mode. В режиме i-Mode подключение дисплея производится к выходу встроенного GPU процессора, то есть к материнской плате. В таком режиме функции основного ускорителя выполняет интегрированное ядро, а дискретная видеокарта включается в работу только в 3D-приложениях. За счет этого происходит экономия электроэнергии. В режиме d-Mode дискретная видеокарта является основной, а интегрированное ядро используется в случае кодирования по технологии Intel Quick Sync в определенных приложениях. На данный момент к таким приложениям относятся Cyberlink MediaEspresso, ArcSoft MediaConverter 7.

Тестирование

В нашем тестировании примут участие четыре процессора с разными возможностями графической подсистемы.

Intel Pentium G620

Официальные характеристики графического ядра процессора Intel Pentium G 840

Официальные характеристики графического ядра процессора Intel core i5 2300

Официальные характеристики графического ядра процессора Intel core i 5 2500k

В линейках процессоров второго поколения (для разъема LGA1155) компании Intel на данный момент используется три варианта графических ядер. Это Intel HD Graphics 3000, Intel HD Graphics 2000 и, как называет его разработчик, Intel HD Graphics (облегченный вариант Intel HD Graphics 2000). Именно последняя модификация графического ядра используется в таких моделях процессоров как Intel Pentium G620 и Intel Pentium G840, а также других решениях для разъема LGA1155, которые представлены в серии «Pentium G». Базовые рабочие частоты всех графических ядер колеблются в одинаковых диапазонах. Однако при рассмотрении их архитектуры главным отличием интегрированной графики бюджетной линейки процессоров «Pentium G» от Intel HD Graphics 2000 станет отсутствие блоков отвечающих за работу технологиq Quick Sync Video, InTru 3D, Insider, Clear Video HD. Это должно существенно увеличить нагрузку на основной процессор при работе с видеоконтентом.

Именно практический вес таких возможностей, которые появились вследствие некоторых изменений архитектуры, мы и хотим исследовать, сравнив новое решение с самыми бюджетными дискретными ускорителями.

Для того чтобы корректно оценить возможности Intel HD Graphics 3000 и Intel HD Graphics 2000 частоты процессоров Intel Core i5 2300 и Intel Core i5 2500K были приведены к значению 2,8 ГГц и отключены режимы технологии энергосбережения и Turbo Boost. Эти тестовые результаты подписаны как «Intel core i5 2300 without Turbo Boost» и «Intel core i5 without Turbo Boost». При этом дискретные видеокарты тестировались на этой же системе с процессором Intel Core i5 2300, который работал на тактовой частоте 2,8 ГГц.

В тестировании принимал участие тестовый стенд с такими компонентами:

Изучив результаты, сразу хочется отметить некоторое превосходство Intel HD Graphics 2000 над рядом наиболее бюджетных видеокарт, которые еще имеются в продаже на нашем рынке. Полученное быстродействие во многом является следствием архитектурных улучшений, в частности более быстрой работы с памятью. Так же отметим, что графические ускорители ASUS GeForce GT 520 SILENT 1GB DDR3 и HIS Radeon HD 6450 Silence 1GB GDDR5, выполненные на младших графических процессорах новых поколений от компаний AMD и NVIDIA, являются более производительными, чем современная интегрированная графика от компании Intel.

Сравнивая модификации Intel HD Graphics 2000 и 3000 между собой, можно подтвердить получение прироста производительности на 50 процентов за счет удвоенного количества исполнительных блоков. Однако также стоит отметить и более высокое энергопотребление процессоров с Intel HD Graphics 3000. Что же касается «урезанных» версий линейки процессоров Sandy Bridge серии «Pentium G», то производительность используемого в них графического ядра в игровых приложениях сходна с таковой у Intel HD Graphics 2000.

Если заглянуть в наше тестирование графического ядра Intel HD Graphics прошлого поколения, то в нем была отмечена меньшая производительность Intel HD Graphics прошлого поколения в сравнении с простейшими дискретными ускорителями на ATI Radeon HD 4350 и NVIDIA GeForce 210, а современные решения от компании Intel существенно их превосходят. Конечно, можно, и нужно, заметить, что покупка дополнительной карты увеличивает стоимость системы, а также немного ее энергопотребление, поэтому если не предполагается играть на новом ПК в требовательные игры, то встроенное решение будет выгоднее во всех отношениях. К тому же на включенных в тестирование внешних видеокартах не очень то и поиграешь в современные игры, особенно если у владельца широкоформатный монитор с разрешением Full HD и есть желание увидеть все эффекты. А покупка действительно игровой видеокарты это уже совсем другой вопрос, как и выбора в такую систему процессора.

Воспроизведение видео высокой четкости

Одним из значимых изменений в структурах графических ядер нового поколения Intel HD Graphics 2000 и 3000 стало использование для обработки видеопотока специализированных аппаратных блоков, что должно существенно повысить скорость выполнения этих операций. Аппаратное декодирование позволяет значительно уменьшить нагрузку на процессор, сэкономив, таким образом, системные ресурсы.

Для оценки возможностей видеоускорителей Intel HD Graphics второго поколения мы воспользовались процессорами Intel Pentium G630 и Intel Celeron G530 , предполагая, что если эти модели справятся с аппаратным декодированием HD Video, то и графические ядра Intel HD Graphics 2000 и 3000 в полноценных процессорах семейства Intel Sandy Bridge тем более должны выполнять эту задачу.

Для теста мы выбрали два фильма. В одном видеопоток был закодировано в формате H.264, а в другом - VC-1. Причем в обоих файлах использовался контейнер mkv (Matroska).

Данные о файлах:

Фильм «Jumper»
контейнер: Matroska
Размер: 9,45 ГБ
Формат видео: AVC
Кодек: H.264/AVC
Разрешение: 1920x816

Фильм «Хроники Риддика»
Формат файла: Matroska
Размер: 16,6 ГБ
Битрейт: 16 Мб/c
Формат видео: VC-1
Кодек: WVC1
Разрешение: 1920 х 1080
Аудио дорожка №1: 6-канальный звук в формате AC-3

Сразу стоит отметить, что для аппаратного воспроизведения необходимо обновить установленное ПО в компьютере. В частности компания Intel предлагает «использовать последние версии media player приложения, системного BIOS и драйвер для Intel Graphics Media Accelerator». Но, как выяснилось, даже эти условия не позволяют автоматически проигрывать HD-видео. Со второй попытки нам таки удалось добиться аппаратного воспроизведения видео закодированного в H.264 с помощью проигрывателя «Windows Media Player», обновив при этом кодеки K-Lite Codec Pack 7.8.0 в операционной системе.

Настройки проигрывателя Windows Media Player во вкладке «Options» выглядели следующим образом:

Результаты, в итоге были получены следующие.

Нагрузка на процессоры Intel Pentium G620 и Intel Celeron G530 при проигрывании фильма «Jumper» в среднем находилась на уровне 10%, при этом процессоры работали в экономном режиме с частотой 1600 МГц.

При изменении настроек в Windows Media Player и отключении, таким образом, аппаратного ускорения, наблюдалось увеличение частоты работы процессоров до максимальной и увеличение загрузки процессора в диспетчере задач до 40%.

Для воспроизведения видео в формате VC-1 пришлось воспользоваться проигрывателем KMPlayer 3.0.0.1442, который с настройками по умолчанию аппаратно декодировал фильм «Хроники Риддика».

Нагрузка на процессор Intel Celeron G530 при аппаратном воспроизведении формата VC-1 в контейнере mkv составляла в среднем около 12%, при этом процессор находился в режиме энергосбережения, работая с частотой 1600 МГц. Такая же ситуация наблюдалась и при использовании процессора Intel Pentium G630.

При отключении аппаратного декодирования, в нашем случае использовании проигрывателя Windows Media Player, частота процессора неминуемо возрастала до максимальной, а процесс воспроизведения видео с помощью Intel Pentium G630 занимал половину его ресурсов.

Таким образом, для построения медиацентра можно рекомендовать абсолютно все модели процессоров линейки Intel Sandy Bridge, но при этом желательно правильно настроить приложение для проигрывания медиаконтента с высоким разрешением.

Итоги

В первую очередь хочется отметить, что новые графические ядра Intel HD Graphics 2000 и Intel HD Graphics 3000 обеспечивают в 2-2,5 раза большую производительность по сравнению с графическим ядром прошлого поколения Intel HD Graphics. Такой прирост обеспечивает этим решениям комфортную поддержку работы практически всех современных стратегических игр и даже некоторых 3D игр на минимальных настройках. Однако эти интегрированные графические решения не смогут стать достойной заменой даже самых слабых дискретных решений последних поколений (AMD Radeon HD 6000 и NVIDIA GeForce 500). Имеющиеся возможности графических ядер Intel HD Graphics 2000 и HD Graphics 3000 позволяют превратить вашу систему в полноценный домашний медиацентр с минимально необходимым быстродействием для всех современных задач и даже нетребовательных игр. Если учесть общие накладные расходы на приобретение интегрированной графики, которая достается условно бесплатно при покупке процессора, то по сравнению с дискретными картами такой подход существенно более экономный. Но при желании насладиться современными играми на больших разрешениях или при высоких настройках, улучшающих качество игровой сцены, придется задуматься о приобретении дискретной видеокарты минимум среднего ценового диапазона. Но если игры это второстепенные или даже третьестепенные задачи для вашей системы, то использование Intel HD Graphics в процессорах линейки Sandy Bridge даже в самом медленном варианте, внутри процессора Intel Pentium G620, можно считать оптимальным выбором.

Выражаем благодарность компаниям Intel , Kingston , Scythe и Sea Sonic за предоставленное для тестирования оборудование.

Статья прочитана 121032 раз(а)

Подписаться на наши каналы

Дата публикации: 13.02.2013

Встал вопрос разгона интегрированной графики . Цель — достичь приемлемого быстродействия в игре .
В статье я постараюсь дать общие рекомендации и правила разгона любой интегрированной графики.

Прежде чем начать о самом разгоне скажу пару слов о WoT. Мир танков, пожалуй, самая требовательная и капризная игра на максимальных настройках графики. Она умудряется тормозить на всем. Вместе с тем понижая качество графики в настройках можно ощутимо повысить скорость. Про .

Для комфортной игры нужно минимум 30 кадров в секунду, чтобы не портить себе статистику. При этом по разным причинам некоторые игроки вынуждены запускать игру на слабых машинах. Ведь некоторые пытаются запустить WoT на нетбуке или всерьез собираются играть в танки на встроенной графике. Возможно ли это?
Как ни странно, но с определенными оговорками — возможно. Можно вполне комфортно поиграться в World of Tanks на встроенной графике (в моем случае на Intel HD 2000).

КАК ПРАВИЛЬНО РАЗГОНЯТЬ ВСТРОЕННУЮ ГРАФИКУ

Нужно понимать особенности встроенной графики. Поскольку своей видеопамяти интегрированные видеоядра как правило не имеют, то они используют часть оперативной памяти. А поскольку ее скорость значительно ниже, чем у внешних видеокарт, то скорость вашей оперативной памяти должна быть как можно выше. и главное — ОБЯЗАТЕЛЬНО в двухканальном режиме.

Чтобы подтвердить свои слова приведу пару скриншотов теста 3D Mark 2006 для одной и той же графики Intel HD 2000, но при этом в одном случае использовалась одна планка памяти (одноканальный доступ), а в другом случае две (двухканальный).

Двухканальный режим

Простое добавление планки памяти БЕЗО ВСЯКОГО РАЗГОНА изменила результат с 2223-х баллов до 3455-ти!! +55.5% по общему баллу и, собственно, +60% (!) по графическому тесте Deep Freeze. Не слабо!

Утилита GPU-Z так и показывает разрядность видеопамяти — 128 бит, справедливо указывая полосу пропускания в 21,3Гб/с для частоты 1333МГц.

Остался завершающий аккорд — разгон самого видеоядра. Плюс всех интегрированных видеоядер состоит в том, что благодаря своей простоте и низкому энергопотреблению они все очень хорошо разгоняются. На крайне дешевой материнской плате, в которой нет и намека на возможность разгона CPU, само видеоядро удалось разогнать до стабильных 1400МГц против заводских 850МГц. Из BIOS-а.

В итоге мы получаем 3752 балла в 3D Mark 2006. Причем прирост в реальных играх, более жадных до ресурсов ядра, а не видеопамяти, будет еще бОльшим.

Так ради чего все затевалось? Встроенное видео HD Graphics 2000 является одним из самых слабых, не считая совсем уж древних. В нем всего шесть исполнительных блоков, против сотен и даже тысяч у топовых видеокарт. У Intel HD 3000 их в два раза больше — 12 шт. Тем не менее на минимальных настройках игра World of Tanks показала 42 кадра в секунду с высокого панорамного вида. Играть можно!