Integrovaná grafika co. Železný experiment: hrajeme ve Full HD rozlišení na grafice zabudované v procesoru. Nevýhody integrované grafiky

Úvod Ve vývoji veškeré výpočetní techniky v posledních letech je zřetelně vidět směřování k integraci as ní související miniaturizace. A nemluvíme zde ani tak o běžných stolních osobních počítačích, ale o obrovské flotile zařízení „uživatelské úrovně“ – smartphony, notebooky, přehrávače, tablety atd. – které jsou znovuzrozeny v nových formových faktorech a zahrnují stále více nových funkcí. Co se týče desktopů, ty jsou tímto trendem zasaženy nejméně. Samozřejmě, že v posledních letech se vektor zájmu uživatelů mírně odchýlil směrem k malým výpočetním zařízením, ale je těžké to nazvat globálním trendem. Základní architektura x86 systémů, která zahrnuje přítomnost samostatného procesoru, paměti, grafické karty, základní desky a diskového subsystému, zůstává nezměněna, a právě to omezuje možnosti miniaturizace. Každou z uvedených součástí můžete zmenšit, ale celkově nedojde ke kvalitativní změně rozměrů výsledného systému.

Nicméně během loni, zdá se, že mezi „osobními zaměstnanci“ došlo k nějakému zlomu. Se zaváděním moderních polovodičových technologických procesů s „tenčími“ standardy jsou vývojáři x86 procesorů postupně schopni přenést na CPU funkce některých dříve používaných polovodičových procesorů. samostatné komponenty, zařízení. Nikoho tedy již nepřekvapí, že paměťový řadič a v některých případech i sběrnicový řadič PCI Express, se již dávno stal příslušenstvím centrálního procesoru a čipová sada základní desky se zvrhla v jediný čip - jižní můstek. V roce 2011 se ale stala mnohem významnější událost – do procesorů pro špičkové desktopy se začal zabudovávat grafický řadič. A to nemluvíme o nějakých mizerných videojádrech, která jsou schopna zajistit pouze provoz rozhraní operačního systému, ale o zcela plnohodnotných řešeních, která se svým výkonem dají porovnat s diskrétními grafickými akcelerátory. vstupní úroveň a pravděpodobně předčí všechna ta integrovaná video jádra, která byla zabudována do sestav systémová logika dříve.

Průkopníkem byl Intel, který hned na začátku roku vydal procesory Sandy Bridge pro stolní počítače s integrovaným grafickým jádrem rodiny Intel HD Graphics. Pravda, domnívala se, že dobrá integrovaná grafika bude zajímat především uživatele mobilních počítačů a pro stolní CPU byla nabízena pouze oříznutá verze video jádra. Nesprávnost tohoto přístupu později prokázalo AMD, které na desktopový trh vydalo procesory Fusion s plnohodnotnými grafickými jádry řady Radeon HD. Takové návrhy okamžitě získaly popularitu nejen jako řešení pro kancelář, ale také jako základ pro levné domácí počítače, což přimělo Intel přehodnotit svůj postoj k vyhlídkám na CPU s integrovanou grafikou. Společnost aktualizovala svou řadu stolních procesorů Sandy Bridge a přidala modely s vyšší rychlostí do seznamu dostupných desktopových nabídek. Verze Intel HD grafika. V důsledku toho nyní uživatelé, kteří chtějí sestavit kompaktní integrovaný systém, stojí před otázkou: platformu kterého výrobce je racionálnější preferovat? Po provedení komplexního testování se pokusíme dát doporučení pro výběr konkrétního procesoru s vestavěným grafickým akcelerátorem.

Otázka terminologie: CPU nebo APU?

Pokud jste již obeznámeni s těmi procesory s integrovanou grafikou, které AMD a Intel nabízí pro desktopové uživatele, pak víte, že tito výrobci se snaží své produkty od sebe co nejvíce vzdálit a snaží se vštípit myšlenku, že jejich přímé srovnání je nesprávný. Hlavní „zmatek“ způsobuje AMD, která svá řešení klasifikuje jako novou třídu APU, nikoli jako běžné CPU. jaký je v tom rozdíl?

Zkratka APU znamená Accelerated Processing Unit. Pokud se podíváme na podrobná vysvětlení, ukáže se, že z hardwarového hlediska jde o hybridní zařízení, které kombinuje tradiční univerzální výpočetní jádra s grafickým jádrem na jednom polovodičovém čipu. Jinými slovy, stejný CPU s integrovanou grafikou. Stále však existuje rozdíl a spočívá v tom úroveň programu. Grafické jádro obsažené v APU musí mít univerzální architektura v podobě pole stream procesorů schopných pracovat nejen na trojrozměrné syntéze obrazu, ale také na řešení výpočetních problémů.

To znamená, že APU nabízí flexibilnější design než pouhé spojení grafiky a výpočetních zdrojů v rámci jediného polovodičového čipu. Myšlenka spočívá ve vytvoření symbiózy těchto nesourodých částí, kdy část výpočtů lze provádět pomocí grafického jádra. Pravda, jako vždy in podobné případy, využít tuto slibnou příležitost, podporu od software.

Procesory AMD Fusion s video jádrem, známé jako krycí jméno Llano, plně odpovídají této definici, jsou to přesně APU. Integrují grafická jádra rodiny Radeon HD, která mimo jiné podporují technologii ATI Stream a softwarové rozhraní OpenCL 1.1, přes které jsou výpočty na grafickém jádře skutečně možné. Teoreticky, praktický přínos díky spouštění na řadě stream procesorů může Radeon HD těžit z řady aplikací, včetně kryptografických algoritmů, vykreslování 3D obrázky nebo úlohy následného zpracování fotografií, zvuku a videa. V praxi je však vše mnohem složitější. Potíže s implementací a sporné zisky z reálného výkonu zatím brzdí širokou podporu tohoto konceptu. APU proto ve většině případů nelze považovat za nic jiného než za jednoduchý CPU s integrovaným grafickým jádrem.

Intel se naopak drží konzervativnější terminologie. Své procesory Sandy Bridge, které obsahují integrovanou grafiku HD, nadále nazývá tradičním pojmem CPU. Což ovšem má nějaký základ, protože softwarové rozhraní OpenCL 1.1 grafika Intel nepodporuje (kompatibilita s ním bude zajištěna v další generaci produktů Ivy Bridge). Takže ne spolupráce Intel zatím neposkytuje různé části procesoru pro stejné výpočetní úlohy.

S jednou důležitou výjimkou. Faktem je, že grafická jádra procesorů Intel obsahují specializovanou jednotku Quick Sync, zaměřenou na hardwarovou akceleraci algoritmů kódování video streamu. Samozřejmě, stejně jako u OpenCL, vyžaduje speciální softwarovou podporu, ale může skutečně zlepšit výkon při překódování videa vysoké rozlišení téměř o řád. Na závěr tedy můžeme říci, že Sandy Bridge je do jisté míry také hybridní procesor.

Je fér porovnávat AMD APU a Intel CPU? Z teoretického hlediska je nemožné dát identický znak rovnosti mezi APU a CPU s vestavěným video akcelerátorem, ale v reálném životě máme dvě jména pro stejnou věc. Procesory AMD Llano mohou akcelerovat paralelní počítání, A Intel Sandy Bridge je schopen využít grafický výkon pouze při překódování videa, ale ve skutečnosti se obě tyto schopnosti téměř nepoužívají. Z praktického hlediska je tedy kterýkoli z procesorů diskutovaných v tomto článku běžný CPU a grafická karta sestavené do jednoho čipu.

Zpracovatelé - účastníci testu

Ve skutečnosti byste si procesory s integrovanou grafikou neměli představovat jako nějakou speciální nabídku zaměřenou na určitou skupinu uživatelů s atypickými potřebami. Univerzální integrace je celosvětovým trendem a takové procesory se staly standardní nabídkou v nízké a střední cenové kategorii. AMD Fusion i Intel Sandy Bridge vytlačily ze seznamu aktuální nabídky CPU bez grafiky, takže i když se nehodláte spoléhat na integrované video jádro, nemůžeme nabídnout nic jiného, ​​než se zaměřit na stejné procesory s grafikou. Naštěstí vás nikdo nenutí používat vestavěné video jádro a lze jej zakázat.

Tedy nabírání srovnání CPU s integrovaným GPU jsme dosáhli více společný úkol– srovnávací testování moderních procesorů v ceně od 60 do 140 dolarů. Pojďme se podívat, jaké vhodné možnosti v této cenové relaci nám AMD a Intel mohou nabídnout a jaké konkrétní modely procesorů jsme mohli zapojit do testování.

AMD Fusion: A8, A6 a A4

Pro použití desktopových procesorů s integrovanou grafikou AMD nabízí specializované Zásuvková platforma FM1, kompatibilní výhradně s procesory rodiny Llano - A8, A6 a A4. Tyto procesory mají dvě, tři nebo čtyři univerzální jádra Husky s mikroarchitekturou podobnou Athlonu II a grafickým jádrem Sumo, které přebírá mikroarchitekturu mladších zástupců Radeonu HD řady 5000.

Řada procesorů rodiny Llano vypadá docela soběstačná, obsahuje procesory různého výpočetního a grafického výkonu. V modelové řadě však existuje jeden vzorec – výpočetní výkon koreluje s grafickým výkonem, tedy procesory s největší počet jádra a s maximální taktovací frekvencí jsou vždy vybaveny nejrychlejšími video jádry.

Intel Core i3 a Pentium

Intel může dát do kontrastu procesory AMD Fusion se svými dvoujádrovými Core i3 a Pentiem, které nemají vlastní souhrnný název, ale jsou také vybaveny grafickými jádry a mají srovnatelné ceny. Grafická jádra samozřejmě najdeme i u dražších čtyřjádrových procesorů, ale tam hrají jednoznačně podružnou roli, takže Core i5 a Core i7 do tohoto testování zahrnuty nebyly.

Intel nevytvořil vlastní infrastrukturu pro levné integrované platformy, takže procesory Core i3 a Pentium lze použít ve stejných základních deskách LGA1155 jako zbytek Sandy Bridge. Pro použití vestavěného video jádra budete potřebovat základní desky založené na speciálních logických sadách H67, H61 nebo Z68.

Všechny procesory Intel, které lze považovat za konkurenty Llano, jsou založeny na dvoujádrovém provedení. Intel přitom neklade velký důraz na grafický výkon – většina CPU má vestavěnou slabou verzi HD Graphics 2000 se šesti akční členy. Výjimku tvoří pouze Core i3-2125 – tento procesor je vybaven nejvýkonnějším grafickým jádrem HD Graphics 3000 v arzenálu společnosti s dvanácti akčními členy.

Jak jsme testovali

Poté, co jsme se seznámili se sadou procesorů prezentovaných v tomto testování, je čas věnovat pozornost testovacím platformám. Níže je uveden seznam komponent, ze kterých byly testovací systémy složeny.

Procesory:

AMD A8-3850 (Llano, 4 jádra, 2,9 GHz, 4 MB L2, Radeon HD 6550D);
AMD A8-3800 (Llano, 4 jádra, 2,4/2,7 GHz, 4 MB L2, Radeon HD 6550D);
AMD A6-3650 (Llano, 4 jádra, 2,6 GHz, 4 MB L2, Radeon HD 6530D);
AMD A6-3500 (Llano, 3 jádra, 2,1/2,4 GHz, 3 MB L2, Radeon HD 6530D);
AMD A4-3400 (Llano, 2 jádra, 2,7 GHz, 1 MB L2, Radeon HD 6410D);
AMD A4-3300 (Llano, 2 jádra, 2,5 GHz, 1 MB L2, Radeon HD 6410D);
Intel Core i3-2130 (Sandy Bridge, 2 jádra + HT, 3,4 GHz, 3 MB L3, HD Graphics 2000);
Intel Core i3-2125 (Sandy Bridge, 2 jádra + HT, 3,3 GHz, 3 MB L3, HD Graphics 3000);
Intel Core i3-2120 (Sandy Bridge, 2 jádra + HT, 3,3 GHz, 3 MB L3, HD Graphics 2000);
Intel Pentium G860 (Sandy Bridge, 2 jádra, 3,0 GHz, 3 MB L3, HD grafika);
Intel Pentium G840 (Sandy Bridge, 2 jádra, 2,8 GHz, 3 MB L3, HD grafika);
Intel Pentium G620 (Sandy Bridge, 2 jádra, 2,6 GHz, 3 MB L3, HD grafika).

Základní desky:

ASUS P8Z68-V Pro (LGA1155, Intel Z68 Express);
Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).

Paměť - 2 x 2 GB DDR3-1600 SDRAM 9-9-9-27-1T (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX).
Pevný disk: Kingston SNVP325-S2/128GB.
Napájení: Tagan TG880-U33II (880 W).
Operační systém: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Ovladače:

AMD katalyzátor Ovladač zobrazení 11.9;
Ovladač čipové sady AMD 8.863;
Ovladač čipové sady Intel 9.2.0.1030;
Ovladač Intel Graphics Media Accelerator 15.22.50.64.2509;
Intel Management Engine Driver 7.1.10.1065;
Technologie Intel Rapid Storage Technology 10.5.0.1027.

Od hlavního cíle tohoto testování spočívalo ve studiu schopností procesorů s integrovanou grafikou všechny testy byly prováděny bez použití externí grafické karty. Vestavěná video jádra měla na starosti zobrazování obrazu na obrazovce, 3D funkce a zrychlení přehrávání HD videa.

Je třeba poznamenat, že kvůli nedostatku grafiky jádra Intel Podpora DirectX 11 ve všech grafických aplikacích byla provedena v režimech DirectX 9/DirectX 10.

Výkon v běžných úkolech

Celkový výkon

Pro hodnocení výkonu procesoru v běžných úlohách tradičně využíváme test Bapco SYSmark 2012, který simuluje uživatelskou práci v běžných moderních kancelářských programech a aplikacích pro tvorbu a zpracování digitálního obsahu. Myšlenka testu je velmi jednoduchá: vytváří jedinou metriku charakterizující váženou průměrnou rychlost počítače.

Jak vidíte, v tradičních aplikacích vypadají procesory řady AMD Fusion přímo ostudně. Nejrychlejší čtyřjádrový procesor Socket FM1 od AMD, A8-3850, sotva překonává dvoujádrové Pentium G620 za poloviční cenu. Přesto zbytek řad AMD A8, A6 a A4 beznadějně zaostává za konkurenty Intelu. To je obecně zcela přirozený výsledek použití staré mikroarchitektury na základně procesorů Llano, které tam migrovaly z Phenom II a Athlonu II. Dokud AMD nepředstaví procesorová jádra s vyšším specifickým výkonem, i čtyřjádrové APU společnosti budou mít velmi těžké konkurovat současným a pravidelně aktualizovaným řešením Intel.

Hlubší porozumění výsledkům SYSmark 2012 lze dosáhnout tím, že se seznámíte s odhady výkonu získanými v různých scénářích použití systému. Scénář Office Productivity simuluje typickou kancelářskou práci: psaní textů, zpracování tabulek, práci s e-mailem a surfování na internetu. Skript používá následující sadu aplikací: ABBYY FineReader Pro 10.0, Adobe Acrobat Pro 9, Adobe Flash Player 10.1, Microsoft Excel 2010, Microsoft Internet Explorer 9, Microsoft Outlook 2010, Microsoft PowerPoint 2010, Microsoft Word 2010 a WinZip Pro 14.5.

Scénář Media Creation simuluje tvorbu komerční pomocí předfilmovaného digitální obrázky a video. K tomuto účelu se používají oblíbené balíčky Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 a After Effects CS5.

Vývoj webu je scénář, ve kterém se modeluje tvorba webových stránek. Použité aplikace: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 a Internet společnosti Microsoft Průzkumník 9.

Scénář Data/finanční analýza je věnován statistická analýza a prognózování tržních trendů, které se provádí v aplikaci Microsoft Excel 2010.

Skript 3D modelování je zcela věnován vytváření trojrozměrných objektů a vykreslování statických a dynamických scén pomocí Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 a Google SketchUp Pro 8.

Poslední scénář, Správa systému, zahrnuje vytváření záloh a instalaci softwaru a aktualizací. Zde se používá několik různých verzí instalačního programu Mozilla Firefox a WinZip Pro 14.5.

Jediným typem aplikace, ve které mohou procesory AMD Fusion dosáhnout přijatelného výkonu, je 3D modelování a vykreslování. V takových úlohách je počet jader významným argumentem a čtyřjádra A8 a A6 mohou poskytnout vyšší výkon než například Intel Pentium. Nabídka AMD však ani v tom nejpříznivějším případě nedosahuje úrovně stanovené procesory Core i3, které podporují technologii Hyper-Threading.

Výkon aplikace

Pro měření rychlosti procesorů při komprimaci informací používáme archivátor WinRAR, pomocí kterého archivujeme složku s různými soubory s maximálním kompresním poměrem celkový objem 1,4 GB.

Výkon měříme v Adobe Photoshopu pomocí vlastního testu, který je kreativně přepracovaný Retuš umělců Photoshop Test rychlosti , která zahrnuje typické zpracování čtyř 10megapixelových snímků pořízených digitálním fotoaparátem.

Při testování rychlosti překódování zvuku se využívá utilita Apple iTunes, která převede obsah CD do formátu AAC. Všimněte si, že charakteristickým rysem tohoto programu je možnost využívat pouze dvojici procesorových jader.

Pro měření rychlosti překódování videa do formátu H.264 se používá x264 HD test, založený na měření doby zpracování zdrojového videa ve formátu MPEG-2, zaznamenaného v rozlišení 720p s tokem 4 Mbit/sec. Nutno podotknout, že výsledky tohoto testu mají obrovské praktický význam, protože v něm použitý kodek x264 je základem mnoha populárních překódovacích nástrojů, například HandBrake, MeGUI, VirtualDub atd.

Testování konečné rychlosti vykreslování v Maxon Cinema 4D se provádí pomocí specializovaného testu zvaného Cinebench.

Použili jsme také Fritz Chess Benchmark, který vyhodnocuje rychlost populárního šachového algoritmu používaného v jádru programů rodiny Deep Fritz.

Při pohledu na výše uvedená schémata můžeme ještě jednou zopakovat vše, co již bylo řečeno v souvislosti s výsledky SYSmark 2011. Procesory AMD, které společnost nabízí pro použití v integrovaných systémech, se mohou pochlubit jakýmkoli přijatelným výkonem pouze v těch výpočetních úlohách kde je zátěž dobře paralelizovaná. Například při 3D vykreslování, překódování videa nebo při iteraci a vyhodnocování šachových pozic. A pak, konkurenceschopná úroveň výkonu je v tomto případě pozorována pouze u staršího čtyřjádrového AMD A8-3850 s taktovací frekvencí, která je zvýšená na úkor spotřeby a odvodu tepla. Přesto jsou procesory AMD s 65wattovým tepelným pouzdrem horší než kterýkoli z Core i3, a to i v tom nejpříznivějším případě. V souladu s tím vypadají zástupci rodiny Intel Pentium na pozadí Fusion také docela slušně: tyto dvoujádrové procesory fungují přibližně stejně jako tříjádrový A6-3500 při dobře paralelní zátěži a jsou lepší než starší A8. v programech jako WinRAR, iTunes nebo Photoshop.

Kromě provedených testů, abychom ověřili, s jakým efektem lze využít výkon grafických jader k řešení každodenních problémů s počítačem, jsme provedli studii rychlosti překódování videa v Cyberlink MediaEspresso 6.5. Tento nástroj má podporu pro výpočty na grafických jádrech – podporuje Intel Quick Sync i ATI Stream. Náš test zahrnoval měření času potřebného k převzorkování 1,5gigabajtového 1080p H.264 videa (což byla 20minutová epizoda populárního televizního seriálu) pro zobrazení na iPhone 4.

Výsledky jsou rozděleny do dvou skupin. Do první kategorie patří procesory Intel Core i3, které podporují technologii Quick Sync. Čísla mluví hlasitěji než slova: Rychlá synchronizace umožňuje překódovat HD video obsah několikrát rychleji než pomocí jakéhokoli jiného nástroje. Druhá velká skupina sdružuje všechny ostatní procesory, mezi nimiž jsou na prvním místě CPU s velkým počtem jader. Technologie Stream propagovaná AMD, jak vidíme, se nijak neprojevuje a APU řady Fusion se dvěma jádry nevykazují žádné známky nejlepší výsledek než procesory Pentium, které překódují video výhradně pomocí procesorových jader.

Výkon grafického jádra

Skupinu 3D herních testů otevírají výsledky benchmarku 3DMark Vantage, který byl použit s profilem Performance.

Změna charakteru zátěže okamžitě vede ke změně vedoucích. Grafické jádro jakéhokoli procesoru AMD Fusion je v praxi lepší než jakákoli grafická karta Intel HD Graphics. Dokonce i Core i3-2125, vybavený video jádrem HD Graphics 3000 s dvanácti prováděcími jednotkami, se ukazuje být schopné dosáhnout pouze takové úrovně výkonu, jakou předvádí AMD A4-3300 s nejslabší integrovanou grafikou ze všech představených v Test fúze. Radeon akcelerátor HD 6410D. Jiné procesory Intel jsou však dvakrát až čtyřikrát nižší než 3D výkon AMD.

Nějaká kompenzace za neúspěch v grafický výkon Mohou se objevit výsledky testu CPU, ale je třeba si uvědomit, že rychlost CPU a GPU nejsou vzájemně zaměnitelné parametry. Měli bychom se snažit tyto vlastnosti vyvážit a uvidíme, jak si věci se srovnávanými procesory stojí dále analýzou jejich herního výkonu, který závisí na výkonu jak GPU, tak i výpočetní složky hybridních procesorů.

Pro studium rychlosti provozu ve skutečných hrách jsme vybrali Far Cry 2, Dirt 3, Crysis 2, World of Planes beta a Civilizace V. Testování probíhalo v rozlišení 1280x800 a nastavení kvality bylo nastaveno na Střední.

V herních testech se ukazuje velmi pozitivní obrázek pro nabídky AMD. Navzdory tomu, že mají spíše průměrný výpočetní výkon, výkonná grafika jim umožňuje předvádět dobré (u integrovaných řešení) výsledky. Téměř vždy vám zástupci řady Fusion umožňují získat vyšší počet snímků za sekundu, než produkuje platforma Intel s procesory Základní rodiny i3 a Pentium.

Situaci procesorů Core i3 nezachránil ani fakt, že do nich Intel začal integrovat výkonnou verzi grafického jádra HD Graphics 3000. Core i3-2125 se ukázal být rychlejší než jeho kolega Core i3-2120 s HD Graphics 2000 asi o 50%, ale integrovaná grafika v Llano ještě rychlejší. Výsledkem je, že i Core i3-2125 může konkurovat pouze levnému A4-3300, zatímco zbytek zařízení s mikroarchitekturou Sandy Bridge vypadá ještě hůř. A pokud k výsledkům zobrazeným ve schématech připočteme chybějící podporu DirectX 11 pro video jádra procesorů Intel, pak se situace pro současná řešení tohoto výrobce zdá ještě beznadějnější. Napravit to může až další generace mikroarchitektury Ivy Bridge, kde grafické jádro dostane mnohem vyšší výkon a moderní funkčnost.

I když ignorujeme konkrétní čísla a podíváme se na situaci kvalitativně, nabídky AMD vypadají jako mnohem atraktivnější možnost pro základní herní systém. Starší procesory řady Fusion A8 s určitými kompromisy, pokud jde o rozlišení obrazovky a nastavení kvality obrazu, vám umožňují hrát téměř jakékoli moderní hry bez použití externí grafické karty. Žádné procesory Intel pro levné herní systémy Nemůžeme to doporučit - různé možnosti HD Graphics ještě nejsou dostatečně vyspělé pro použití v tomto prostředí.

Spotřeba energie

Systémy založené na procesorech s integrovanými grafickými jádry získávají stále větší oblibu nejen díky vznikajícím možnostem miniaturizace systémů. V mnoha případech si je spotřebitelé vybírají na základě nových příležitostí, jak zlevnit počítače. Takové procesory vám nejen umožňují ušetřit peníze na grafické kartě, ale také vám umožní vytvořit systém, který je hospodárnější na provoz, protože jeho celková spotřeba energie bude zjevně nižší než u platformy s diskrétní grafikou. Souvisejícím bonusem jsou tišší provozní režimy, protože snížená spotřeba má za následek snížení odvodu tepla a možnost používat jednodušší chladicí systémy.

Proto se vývojáři procesorů s vestavěnými grafickými jádry snaží minimalizovat spotřebu svých produktů. Většina CPU a APU diskutovaných v tomto článku má odhadovaný typický odvod tepla do 65 W – a to je nevyslovený standard. Jak ale víme, AMD a Intel přistupují k parametru TDP poněkud odlišně, a proto bude zajímavé zhodnotit praktickou spotřebu systémů s různými procesory.

Následující grafy ukazují dvě hodnoty spotřeby energie. První je celková spotřeba systémů (bez monitoru), která je součtem spotřeby energie všech komponent zapojených do systému. Druhým je spotřeba samotného procesoru přes 12voltovou napájecí linku určenou pro tento účel. V obou případech se nebere v úvahu účinnost napájecího zdroje, protože naše měřicí zařízení je instalováno za napájecím zdrojem a zaznamenává napětí a proudy vstupující do systému přes 12-, 5- a 3,3-voltové vedení. Při měření vytvářela zátěž procesorů 64bitová verze utility LinX 0.6.4. K načtení grafických jader byla použita utilita FurMark 1.9.1. Abychom mohli správně odhadnout spotřebu energie při nečinnosti, aktivovali jsme všechny dostupné technologie pro úsporu energie a také technologii Turbo Core (pokud je podporována).

V klidu vykazovaly všechny systémy celkovou spotřebu energie přibližně na stejné úrovni. Přitom, jak vidíme, procesory Intel v nečinnosti prakticky nezatěžují napájecí linku procesoru, zatímco konkurenční řešení AMD naopak spotřebují až 8 W podél 12voltové linky věnované CPU. To však vůbec nenaznačuje, že zástupci rodiny Fusion nevědí, jak upadnout do hlubokých energeticky úsporných stavů. Rozdíly jsou způsobeny různými implementacemi napájecího obvodu: v systémech Socket FM1 jsou jak výpočetní, tak grafická jádra procesoru a vestavěný procesor napájeny z procesorové řady severní most a v systémech Intel přebírá energii ze základní desky severní můstek procesoru.

Maximum Compute Load odhaluje, že problémy s energetickou účinností AMD u modelů Phenom II a Athlon II nezmizely zavedením 32nm procesu. Llano používá stejnou mikroarchitekturu a stejně bídně zaostává za Sandy Bridge, pokud jde o výkon na watt spotřebované energie. Starší systémy Socket FM1 spotřebují přibližně dvakrát více než systémy s procesory LGA1155 Core i3, a to i přesto, že výpočetní výkon druhého z nich je jednoznačně vyšší. Rozdíl ve spotřebě mezi Pentiem a mladšími A4 a A6 není tak obrovský, ale přesto se situace kvalitativně nemění.

S grafickou zátěží je obraz téměř stejný – procesory Intel jsou výrazně ekonomičtější. Ale v v tomto případě Dobrým odůvodněním AMD Fusion může být jejich výrazně vyšší 3D výkon. Všimněte si, že v herních testech Core i3-2125 a A4-3300 „vyždímaly“ stejný počet snímků za vteřinu a co do spotřeby při zátěži grafického jádra byly také velmi blízko u sebe.

Současné zatížení všech bloků hybridních procesorů nám umožňuje získat výsledek, který lze obrazně znázornit jako součet dvou předchozích grafů. Procesory A8-3850 a A6-3650 se 100wattovým tepelným balíčkem se vážně oddělují od zbytku 65wattové nabídky AMD a Intelu. I bez nich jsou však procesory Fusion méně ekonomické než řešení Intel ve stejné cenové kategorii.

Při použití procesorů jako základu mediálního centra, které přehrává video ve vysokém rozlišení, nastává atypická situace. Výpočetní jádra jsou zde většinou nečinná a dekódování video streamu je přiděleno specializovaným jednotkám zabudovaným v grafických jádrech. Platformám založeným na procesorech AMD se tedy obecně daří dosahovat dobré energetické účinnosti, jejich spotřeba není o moc vyšší než u systémů s procesory Pentium nebo Core i3. Navíc AMD Fusion s nejnižší frekvencí, A6-3500, obecně nabízí nejlepší účinnost v tomto případě použití.

Závěry

Shrnutí výsledků testu je na první pohled snadné. Procesory AMD a Intel s vestavěnými grafickými jádry vykazovaly zcela odlišné výhody, což nám umožňuje doporučit jednu či druhou možnost v závislosti na plánovaném modelu využití počítače.

Silnou stránkou rodiny procesorů AMD Fusion se tedy ukázalo jejich vestavěné grafické jádro s relativně vysokým výkonem a kompatibilitou se softwarovým rozhraním DirectX 11 a Open CL 1.1. Tyto procesory lze tedy doporučit do těch systémů, kde kvalita a rychlost 3D grafiky není nejlepší. poslední hodnota. Procesory zařazené do řady Fusion přitom využívají univerzální jádra založená na staré a pomalé mikroarchitektuře K10, což má za následek jejich nízký výkon ve výpočetních úlohách. Proto, pokud máte zájem o možnosti, které poskytují lepší výkon v běžných neherních aplikacích byste se měli poohlédnout po Intel Core i3 a Pentium, i když taková CPU jsou vybavena méně procesorovými jádry než konkurenční nabídky AMD.

Samozřejmě obecně se přístup AMD k návrhu procesorů s vestavěným video akcelerátorem zdá racionálnější. Modely APU nabízené společností jsou dobře vyvážené v tom smyslu, že rychlost výpočetní části je zcela adekvátní rychlosti grafiky a naopak. V důsledku toho lze starší procesory řady A8 považovat za možný základ pro základní herní systémy. I v moderních hrách mohou takové procesory a do nich integrované video akcelerátory Radeon HD 6550D poskytnout přijatelnou hratelnost. U mladších řad A6 a A4 se slabšími možnostmi grafického jádra je situace složitější. Univerzálním herním systémům nižší úrovně již jejich výkon nestačí, takže se na taková řešení můžete spolehnout pouze v případech, kdy jde o tvorbu multimediálních počítačů, které poběží graficky extrémně jednoduše. příležitostné hry nebo síť hry na hraní rolí minulé generace.

Nicméně, bez ohledu na to, co se říká o vyváženosti, řady A4 a A6 se špatně hodí pro výpočetní aplikace náročné na zdroje. Zástupci řady Intel Pentium v ​​rámci stejného rozpočtu mohou nabídnout výrazně vyšší výkon ve výpočetních úlohách. Upřímně řečeno, oproti Sandy Bridge lze za procesor s přijatelnou rychlostí v běžných programech považovat pouze A8-3850. A ani pak nejsou jeho dobré výsledky patrné všude a navíc jsou zajištěny zvýšeným odvodem tepla, což se nebude líbit každému majiteli počítače bez diskrétní grafické karty.

Čili je škoda, že Intel stále neumí nabídnout výkonově slušné grafické jádro. Dokonce i Core i3-2125, vybavený nejrychlejší grafikou ve firemním arzenálu, Intel HD Graphics 3000, si ve hrách vede na úrovni AMD A4-3300, protože rychlost je v tomto případě omezena výkonem vestavěné v akcelerátoru videa. Jiné procesory Intel jsou však vybaveny video jádrem, které je jedenapůlkrát pomalejší a ve 3D hrách si vedou velmi špatně a často vykazují zcela nepřijatelný počet snímků za sekundu. Proto bychom nedoporučovali uvažovat o procesorech Intel jako o možném základu systému schopného pracovat s 3D grafikou. Video jádro Core i3 a Pentium odvádí vynikající práci při zobrazování rozhraní operačního systému a přehrávání videa ve vysokém rozlišení, ale víc toho neumí. Nejvhodnější aplikací pro procesory Core i3 a Pentium se tedy jeví použití v systémech, kde je důležitý výpočetní výkon univerzálních jader s dobrou energetickou účinností – pro tyto parametry nemůže žádná nabídka AMD se Sandy Bridge konkurovat.

Na závěr je třeba připomenout, že platforma Intel LGA1155 je mnohem slibnější než AMD Socket FM1. Při nákupu procesoru řady AMD Fusion se musíte psychicky připravit na to, že počítač na jeho základě bude možné vylepšit ve velmi omezených mezích. AMD plánuje vydat jen pár dalších modelů Socket FM1 řad A8 a A6 s mírně zvýšenou taktovací frekvencí a jejich nástupci, známí pod kódovým označením Trinit, uvedení v příštím roce, nebudou s touto platformou kompatibilní. Platforma Intel LGA1155 je mnohem slibnější. Nejen, že se do něj dnes dají osadit výpočetně mnohem produktivnější Core i5 a Core i7, ale v dnes zakoupených základních deskách by měly fungovat i procesory Ivy Bridge plánované na příští rok.

Dobrý den, vážení uživatelé a milovníci počítačového hardwaru. Dnes budeme diskutovat o tom, co je integrovaná grafika v procesoru, proč je vůbec potřeba a zda je takové řešení alternativou k diskrétním, tedy externím grafickým kartám.

Z tohoto článku se dozvíte:

Pokud uvažujeme z pohledu inženýrského designu, pak vestavěné grafické jádro, které je ve svých produktech hojně využíváno společnosti Intel a AMD, není grafická karta jako taková. Jedná se o videočip, který byl integrován do architektury CPU, aby plnil základní povinnosti diskrétního akcelerátoru. Ale pojďme pochopit vše podrobněji.

Historie vzhledu

Společnosti poprvé začaly začleňovat grafiku do svých vlastních čipů v polovině roku 2000. Intel zahájil vývoj od té doby Intel GMA Tato technologie se však projevila spíše špatně, a proto byla pro videohry nevhodná. V důsledku toho se rodí slavná technologie HD Graphics (aktuálně nejnovějším zástupcem řady je HD Graphics 630 v osmé generaci čipů Kávové jezero). Video jádro debutovalo na architektuře Westmere jako součást mobilních čipů Arrandale a desktopových čipů Clarkdale (2010).

AMD se vydalo jinou cestou. Nejprve společnost koupila ATI Electronics, kdysi skvělého výrobce grafických karet. Pak začala pórovat vlastní technologie AMD Fusion, vytvářející vlastní APU - centrální procesor s vestavěným video jádrem (Accelerated Processing Unit). První generace čipů debutovala jako součást architektury Liano a poté Trinity. No, grafika řady Radeon r7 dál dlouho registrovaná jako součást notebooků a netbooků střední třídy.

Výhody embedded řešení ve hrách

Tak. Proč potřebujete integrovanou kartu a jaké jsou její rozdíly od diskrétní?

Pokusíme se provést srovnání s vysvětlením každé pozice, aby bylo vše co nejodůvodněnější. Začněme možná takovou charakteristikou, jako je výkon. Zvážíme a porovnáme nejaktuálnější řešení od Intelu (HD 630 s frekvencí grafického akcelerátoru od 350 do 1200 MHz) a AMD (Vega 11 s frekvencí 300-1300 MHz) a také výhody, které tato řešení poskytují.
Začněme cenou systému. Integrovaná grafika vám umožní hodně ušetřit při nákupu diskrétní řešení, až 150 USD, což je rozhodující při vytváření nejúspornějšího počítače pro kancelář a použití.

Frekvence grafického akcelerátoru AMD je znatelně vyšší a výkon adaptéru z červených je výrazně vyšší, což naznačuje následující indikátory ve stejných hrách:

Hra	Nastavení	Intel	AMD
PUBG	FullHD, nízké	8-14 snímků za sekundu	26-36 snímků za sekundu
GTA V	FullHD, střední	15-22 snímků za sekundu	55-66 snímků za sekundu
Wolfenstein II	HD, nízké	9-14 snímků za sekundu	85-99 snímků za sekundu
Fortnite	FullHD, střední	9-13 snímků za sekundu	36-45 snímků za sekundu
raketová liga	FullHD, vysoká	15-27 snímků za sekundu	35-53 snímků za sekundu
CS:GO	FullHD, maximum	32-63 snímků za sekundu	105-164 snímků za sekundu
Overwatch	FullHD, střední	15-22 snímků za sekundu	50-60 snímků za sekundu

Jak můžete vidět, Vega 11 je nejlepší volbou pro levné „herní“ systémy, protože výkon adaptéru v některých případech dosahuje úrovně plnohodnotné GeForce GT 1050. A ve většině online bitev si vede dobře.

Tato grafika je zatím dodávána pouze s procesorem AMD Ryzen 2400G, ale rozhodně stojí za zhlédnutí.

Možnost pro kancelářské úkoly a domácí použití

Jaké požadavky na svůj počítač nejčastěji kladete? Pokud vyloučíme hry, získáme následující sadu parametrů:

• sledování filmů v HD kvalitě a videí na Youtube (FullHD a ve vzácných případech 4K);
• práce s prohlížečem;
• poslech hudby;
• komunikace s přáteli nebo kolegy pomocí instant messengerů;
• vývoj aplikací;
• kancelářské úkoly (Microsoft Office a podobné programy).

Všechny tyto body perfektně spolupracují s vestavěným grafickým jádrem v rozlišení až FullHD.
Jediná nuance, kterou je třeba vzít v úvahu, je povinné– podpora video výstupů základní deska, na který se chystáte instalovat procesor. Ujasněte si prosím tento bod předem, abyste předešli problémům v budoucnu.

Nevýhody integrované grafiky

Protože jsme se zabývali výhodami, musíme také zjistit nevýhody řešení.

• Hlavní nevýhodou takového podniku je produktivita. Ano, více či méně moderní hry si můžete s klidným svědomím zahrát na nízké i vysoké nastavení, ale milovníkům grafiky se tento nápad rozhodně líbit nebude. No a pokud pracujete s grafikou profesionálně (zpracování, renderování, střih videa, postprodukce), a to ještě na 2-3 monitorech, tak integrovaný typ videa vám určitě nebude vyhovovat.

• Bod číslo 2: nedostatek vlastní vysokorychlostní paměti (in moderní mapy jedná se o GDDR5, GDDR5X a HBM). Formálně může video čip využívat alespoň 64 GB paměti, ale odkud to všechno bude pocházet? Přesně tak, z operačního sálu. To znamená, že je nutné systém předem postavit tak, aby byl dostatek RAM pro práci i grafické úkoly. Mějte na paměti, že rychlost moderních modulů DDR4 je mnohem nižší než rychlost GDDR5, a zpracování dat proto zabere více času.
• Další nevýhodou je tvorba tepla. Kromě vlastních jader se během procesu objeví ještě jedno, které se teoreticky neméně zahřívá. Celou tuto nádheru můžete zchladit krabicovým (kompletním) gramofonem, ale připravte se na periodické podceňování frekvencí ve zvlášť složitých výpočtech. Koupit více výkonný chladičřeší problém.
• No, poslední nuance je nemožnost upgradovat video bez výměny procesoru. Jinými slovy, pro vylepšení vestavěného video jádra si budete muset doslova koupit nový procesor. Pochybná výhoda, že? V tomto případě je snazší po chvíli zakoupit diskrétní urychlovač. Výrobci jako AMD a nVidia nabízejí skvělá řešení pro každý vkus.

Výsledky

Integrovaná grafika - skvělá možnost ve 3 případech:

• potřebujete dočasnou grafickou kartu, protože nemáte dost peněz na externí;
• systém byl původně koncipován jako mimorozpočtový;
• vytváříte domácí multimediální pracovní stanici (HTPC), ve které je hlavní důraz kladen na vestavěné jádro.

Doufáme, že ve vaší hlavě je o jeden problém méně a nyní víte, proč výrobci vytvářejí svá APU.

V následujících článcích si povíme o pojmech jako virtualizace a další. Sledujte, abyste měli přehled o všech nejnovějších tématech týkajících se hardwaru.

Procesory Intel mají stejně jako jejich konkurenti integrovanou (vestavěnou) grafiku. Umožňuje vám vyhnout se nákupu drahé grafické karty, pokud ji nepotřebujete. Grafika zabudovaná v procesoru je také užitečná v přenosných počítačích, protože umožňuje šetřit energii baterie tím, že tuto grafiku používáte pouze v výkonné aplikace. Ve zbytku času je grafické jádro procesoru odfouknuté.

Zavedení

Volba integrované grafiky je dána zvláštní pozornost ve 2 případech:

• nebudete kupovat samostatný adaptér, protože nepotřebujete vysoký výkon pro váš stolní počítač

V zásadě jsou to tyto dvě situace, které nutí lidi věnovat zvláštní pozornost integrované grafice.

Zde, stejně jako v ostatních našich článcích, nebudou brány v úvahu čipy vyrobené před rokem 2010. To znamená, že se dotkneme pouze Intel HD Graphics, Iris Graphics a Iris Pro Graphics

Otázka instalace integrované grafiky do výkonných herních procesorů zůstává nejasná, protože se používají pouze ve spojení s výkonnou grafickou kartou, na kterou ani ta nejvýkonnější integrovaná grafika neudrží svíčku. S největší pravděpodobností je to způsobeno vysokými náklady na přestavbu montážní linky procesoru, protože jádra mnoha čipů jsou identická a jsou sestavena téměř identicky a nikdo nebude měnit sestavu kvůli několika modelům. Ale v tomto případě bychom díky tomu získali vyšší produktivitu větší číslo tranzistory budou fungovat pro procesor, ale cena v tomto případě poroste.

Každý ví, že integrovaná grafika AMD je výkonnější než Intel. S největší pravděpodobností je to způsobeno tím, že dříve uvažovali o vytvoření hybridních „kamenů“ (s video jádrem). Pokud chcete vědět o značení a liniích všech grafik AMD (včetně vestavěných), pak vy a podobný článek o, je také k dispozici na odkazu.

Zajímavost: PS4 má grafiku integrovanou v procesoru, nikoliv samostatnou grafický čip.

Klasifikace

Chybou mnoha lidí je, že integrovaná grafika nemusí nutně znamenat grafické jádro zabudované v procesoru. Integrovaná grafika je grafika, která je zabudována do základní desky nebo procesoru.

Integrovaná grafika se tedy dělí na:

• Grafika sdílené paměti – Tato grafika je integrována do procesoru a používá se BERAN místo samostatné video paměti. Tyto čipy se vyznačují tím nízká spotřeba energie, odvod tepla a náklady, ale 3D výkon nelze srovnávat s jinými řešeními.
• Diskrétní grafika – hardware je samostatný čip na základní desce. Má samostatnou paměť a je obecně rychlejší než předchozí typ.
• Hybridní grafika je kombinací dvou předchozích typů.

Nyní je jasné, že čipy Intel využívají grafiku se sdílenou pamětí.

generací

Grafika Intel HD Graphics se poprvé objevila v procesorech Westmere (ale před tím existovala integrovaná grafika).

Pro určení výkonu videoprocesoru je třeba každou generaci posuzovat samostatně. Nejlepší způsob Při určování výkonu se podíváme na počet prováděcích jednotek a jejich frekvenci.

Takto to vypadá s grafickými generacemi:

Generace integrované grafiky podle čísel

№	Mikroarchitektury	Běžné modely	Výkonné modely
5	Westmere	HD*
6	Sandy Bridge	HD* /2000/3000
7	Ivy Bridge	HD*/2500/4000
7	Haswell/Bay Trail	HD* /4200-5000	Iris* 5100/Iris Pro* 5200
8	Broadwell/Braswell/Cherry Trail	HD* /5300-6000	Iris* 6100/Iris Pro* 6200
9	Skylake/Braswell/Cherry Trail	HD* 510-530/40x	Iris* 540/50/Iris Pro* 580

Kde je grafika nahrazena *.

Pokud máte zájem dozvědět se o samotných mikroarchitekturách, můžete se podívat na toto.

To znamená písmeno P mluvíme o tomÓ procesor Xeon(serverové čipy).

Každá generace před Skylake má model HD Graphics, ale tyto modely se od sebe liší. Po Westmere je HD Graphics nainstalována pouze v Pentiu a Celeronu. A stojí za to rozlišovat samostatně HD grafiku v mobilních procesorech Atom, Celeron, Pentium, které jsou postaveny na mobilní mikroarchitektuře.

V mobilní architektury Až donedávna se používaly pouze identické modely HD Graphics odpovídající různým mikroarchitekturám. Grafiky různých generací se liší výkonem a tato generace je obvykle označena v závorkách, například Intel HD Graphics (Bay Trail). Nyní, s vydáním nové 8. generace integrované grafiky, se budou také lišit. Tím se HD Graphics 400 a 405 liší výkonem.

V rámci jedné generace se produktivita zvyšuje s rostoucími počty, což je logické.

S generací Haswell začalo platit trochu jiné značení čipů.

Nové značení s Haswell

První číslice:

• 4 – Haswell
• 5 – Broadwell

Z tohoto pravidla ale existují výjimky a o pár řádků níže si vše vysvětlíme.

Zbývající čísla mají následující význam:

* - znamená, že místo tisíce se zvětší o jednu

GT3e obsahuje další mezipaměť eDRAM, která zvyšuje rychlost paměti.

S generací Skylake se ale klasifikace opět změnila. Rozdělení modelů podle výkonu je vidět v jedné z předchozích tabulek.

Vztah mezi označením procesoru a integrovanou grafikou

Toto jsou písmena, která označují procesory s vestavěnými grafickými funkcemi:

• P – znamená vypnuté video jádro
• C – vylepšená integrovaná grafika pro LGA
• R – vylepšená integrovaná grafika pro BGA (nettopy)
• H – vylepšená integrovaná grafika v mobilních procesorech (Iris Pro)

Jak porovnat video čipy

Porovnávat je očima je poměrně obtížné, proto doporučujeme podívat se na toto, kde jsou informace o všech integrovaných řešeních Intel a kde se můžete podívat na hodnocení výkonu grafických adaptérů a jejich výsledky v benchmarcích. Chcete-li zjistit, jaká grafika je k dispozici na procesoru, který potřebujete, přejděte na web společnosti Intel, vyhledejte svůj procesor pomocí filtrů a poté se podívejte do sloupce „Grafika zabudovaná do procesoru“.

Závěr

Doufáme, že vám tento materiál pomohl pochopit integrovanou grafiku zejména od Intelu a pomůže vám také při výběru procesoru pro váš počítač. Máte-li jakékoli dotazy, nejprve se podívejte na pokyny v sekci „Úvod“, a pokud máte další dotazy, můžete se vyjádřit!

Procesory s integrovanou grafikou bojují o místo na slunci poměrně dlouho a se střídavými úspěchy. Zpočátku však nikdo nepředpokládal, že grafická jádra umístěná na stejném polovodičovém čipu s CPU budou schopna konkurovat diskrétním grafickým kartám. Jak se však polovodičové technologie zdokonalovaly, výrobci se naučili integrovat do procesorů plnohodnotné grafické akcelerátory, schopné zrychlit 3D grafiku, přehrávání videa ve vysokém rozlišení a překódování videa. To vše se stalo zcela přirozenou a včasnou reakcí na změny typického prostředí, ve kterém průměrní uživatelé počítačů žijí. Trojrozměrná grafika se dnes používá všude, dokonce i na internetu, a je nemožné ignorovat videoobsah, i když chcete.

Hry navíc nabyly vážného významu a staly se plnohodnotnou a oblíbenou formou hromadného trávení volného času. Segment počítačové zábavy stále roste rychlým tempem, ale ne všechny populární hry kladou vážné nároky na výkon grafických akcelerátorů. Síťové víceuživatelské projekty se mohou pochlubit i širokou distribucí, jejíž potřeby moderní úroveň technologickému vývoji mohou dobře vyhovovat nejen tradiční grafické karty, ale také integrované 3D akcelerátory. Proto nepřekvapí následující statistika: téměř třetina aktuálně prodaných osobní počítače Diskrétní grafický akcelerátor vůbec nemá. Navíc významný podíl takových systémů tvoří domácí počítače zakoupené pro zábavu.

Výkon grafického jádra, které lze zabudovat do procesoru, je omezen dvěma faktory: velikostí krystalu polovodiče GPU a jeho odvodem tepla. S rozvojem nových výrobních technologií a zaváděním moderních grafických architektur se však rozsah možností postupně rozšiřuje. Nyní, s rozsáhlým zaváděním technologických procesů se 14nm standardy, je možné kombinovat s centrálním procesorem grafický akcelerátor, zabírající na krystalu asi 100 mm 2 . To je srovnatelné s oblastí, kterou zabírají GPU současných diskrétních grafických karet. cenová kategorie"až 100 $." Vše tedy spočívá v tom, že moderní procesory s integrovanou grafikou by měly být schopny dosáhnout alespoň výkonnostní úrovně GeForce GT 1030.

A tyto výpočty nelžou. Senior zástupce rodiny Raven Ridge (takto kódové jméno AMD pojmenovalo svůj nový projekt - procesor Ryzen s integrovaným grafickým jádrem generace Vega) slibuje teoretické špičkový výkon na úrovni 1,76 Tflops, což je srovnatelné nejen s ukazateli GeForce GTX 1030, ale také GeForce GTX 1050! Musíte však pochopit, že v praxi je grafický výkon Raven Ridge, stejně jako jakéhokoli jiného procesoru s integrovanou grafikou, výrazně omezený šířkou pásma paměti. Zatímco rozpočtové diskrétní grafické karty dostanou své speciální paměť s šířkou pásma přes 50-100 GB/s je integrovaná grafika nucena vystačit si s běžným dvoukanálovým paměťovým řadičem sdíleným s procesorem, který obvykle nabízí mnohem horší šířku pásma, okořeněnou vyššími latencemi.

V některých situacích tento problém vývojáři se rozhodli přidat další vyrovnávací paměť k procesoru s integrovanou grafikou. Například senzační Kaby Lake-G s Grafika Radeon RX Vega M bude obsahovat vlastní 4 GB videopaměti HBM2. Nebo jiný příklad: nejvýkonnější procesory Intel s integrovaným video jádrem, které byly dosud vydány, Skylake-R, jsou vybaveny 128 MB mezipaměti obětí úrovně 4 založenou na eDRAM.

V případě Raven Ridge však tento přístup nefunguje. Další vyrovnávací paměť znamená zvýšení ceny konečný produkt a strategií AMD je zaútočit svými novými nabídkami na nižší segment trhu a nabídnout dobrou možnost uživatelům, kteří staví systémy z levných CPU a levných GPU. Proto se Raven Ridge zaměřuje na zintenzivnění schopností systémové paměti. Pro nový procesor s integrovaným video jádrem inženýři AMD optimalizovali stávající řadič paměti DDR4, přidali podporu pro režimy s vyšší frekvencí a snížili latenci. Výsledkem je, že společnost má velmi zajímavý produkt, který nemá na svém trhu žádné blízké analogy.

Uvedením nových integrovaných procesorů Raven Ridge AMD pokračuje ve svém sebevědomém návratu na trh CPU jako plnohodnotný účastník, který začal minulý rok. Mikroarchitektura Zen již prokázala svou životaschopnost jako základ pro výkonné čipy, ale nyní by měla sloužit jako základ pro levné mainstreamové integrované procesory, do kterých AMD dokázalo zabalit to nejlepší v tuto chvíli. grafická architektura Vega. Jak sama AMD očekává, tímto krokem bude moci snadno „transplantovat“ do svých zařízení ty uživatele, kteří se dosud spokojili s diskrétními grafické karty s cenou nižší než 100 $. Cíl je poněkud ambiciózní, ale vzhledem ke krokům k jeho dosažení je vcelku reálný.

Navíc bylo velkým štěstím, že Raven Ridge přišel na pomoc ve velmi těžké chvíli. Na trhu zuří nedostatek diskrétních grafických akcelerátorů, vyvolaný kryptografickými nadšenci, v důsledku čehož si dnes můžete koupit i základní grafickou kartu jen za znatelně nadsazenou cenu. A to znamená, že Raven Ridge se může stát jakýmsi „zachráncem“ pro ty uživatele, kteří nechtějí přehnaně platit za grafickou kartu a jsou buď připraveni spokojit se s integrovanými řešeními, nebo si s jejich pomocí mohou dovolit přečkat problémové časy. . Celkově je o Raven Ridge velký zájem z mnoha důvodů.

Formule Raven Ridge: Zen + Vega

Abyste pochopili, co je Raven Ridge, jak AMD dokázalo dát dohromady dva ze svých špičkových vývojů a proč to vyžadovalo téměř rok dalšího inženýrského úsilí, stačí se podívat na to, jak vypadá polovodičová deska nových hybridních procesorů. Tady to je:

Pravděpodobně si pamatujete, že všechny dosud vydané procesory Ryzen jsou založeny na polovodičovém krystalu Zeppelin, který je sestaven ze dvou modulů CCX (Core Complex) a potřebné kabeláže. Každý modul CCX má čtyři výpočetní jádra s mikroarchitekturou Zen a 8 MB sdílenou L3 cache. Moduly jsou propojeny mezi sebou a s „extra-core“ ovladači pomocí speciální sběrnice Infinity Fabric, což je vylepšená verze HyperTransport. Všechny Ryzeny bez integrované grafiky, bez ohledu na to, kolik výpočetních jader má uživatel k dispozici, jsou tedy založeny na jediném osmijádrovém čipu o ploše asi 218 mm 2, který zahrnuje asi 4,8 miliardy tranzistorů.

Je jasné, že je z produkčního hlediska těžké dále rozšiřovat takto velký krystal o grafické jádro. Proto, aby mohli vydat Raven Ridge, museli inženýři AMD navrhnout jiný krystal založený na jádrech s mikroarchitekturou Zen. V něm grafické jádro zaujalo místo druhého čtyřjádrového CCX modulu. V důsledku toho zůstala plocha krystalu Raven Ridge téměř stejná - je 210 mm 2 a počet tranzistorů se mírně zvýšil - na 4,94 miliardy.

Dostat Raven Ridge do takového rámce vyžadovalo hodně krve. Inženýři AMD měli v úmyslu zkombinovat poměrně výkonnou verzi grafického jádra Vega s výpočetními jádry Zen. Minulá APU společnosti známá pod kódovým označením Bristol Ridge byla vybavena integrovaným grafickým jádrem s architekturou GCN 1.3 (bylo například použito i v grafických kartách R9 Fury) a maximální verze měl sadu 512 stream procesorů. V Raven Ridge, který byl původně AMD umisťován jako produkty zásadně jiné úrovně, musel výkon o znatelné množství narůst, takže do nového polovodičového krystalu bylo zahrnuto velmi velké GPU s 11 výpočetními jednotkami (CU), které celkový odpovídá poli 704 stream procesorů (SP).

V důsledku toho nebylo možné ponechat jedno staré CCX vypůjčené od Zeppelinu v Raven Ridge nedotčené, poskytující integrovanému procesoru čtyři výpočetní jádra a 8 MB L3 cache. Ve snaze o snížení nákladů jej museli inženýři poněkud omezit. Díky tomu se objem vyrovnávací paměti třetí úrovně umístěné v modulu Raven Ridge CCX snížil na polovinu – na 4 MB. Pravda, jeho asociativita se nezměnila, což znamená, že by se nemělo počítat s výraznou změnou rychlostních charakteristik L3 cache.

Čtyřnásobné snížení celkového objemu mezipaměti třetí úrovně ve srovnání s „velkým Ryzenem“ se přesto na jeho výkonu projevilo: latence se mírně snížily. Níže je to vše demonstrováno na grafech, které ukazují prakticky naměřené latence paměťového subsystému čtyřjádrového Raven Ridge a čtyřjádrového procesoru Ryzen 5 1500X, snížené na jedinou taktovací frekvenci 3,8 GHz.

Latence mezipaměti L3 v Raven Ridge se snížila přibližně o 5 cyklů. Ukázalo se, že byly získány zpět díky zjednodušení operačních algoritmů, které se nyní obejdou bez podpory koherence částí mezipaměti umístěných v různých CCX.

Cestou se odhaluje další zajímavý detail: cache druhé úrovně se také dočkala znatelného zrychlení v Raven Ridge. Jeho latence klesla ze 17 na 13 cyklů, ačkoliv výrobce tuto změnu nikde neinzeroval.

AMD s poukazem na změnu v subsystému mezipaměti slibuje, že snížení velikosti mezipaměti L3 u nových procesorů by nemělo nepříznivě ovlivnit výkon. Negativní vektor je kompenzován nejen snížením latencí, ale také tím, že Raven Ridge nemusí trpět relativně pomalými mezijádrovými spoji mezi CCX, vytvořenými díky sběrnici Infinity Fabric pracující na stejné frekvenci jako paměťový řadič. V novém designu procesoru je totiž pouze jeden modul CCX a tato interní sběrnice jej propojuje s grafickým jádrem a dalšími „nadjádrovými“ komponenty, ale nijak neovlivňuje výměnu dat mezi výpočetními jádry.

To je dobře vidět, pokud porovnáme prakticky naměřená zpoždění při mezijádrové výměně dat mezi Raven Ridge a Ryzen 5 1500X. Zde znatelně vítězí Raven Ridge – pro čtyřjádrový procesor vypadá optimálněji provedení s jedním CCX.

Kromě vylepšení systému mezipaměti byl také optimalizován paměťový řadič Raven Ridge. Za prvé přidal oficiální kompatibilitu s moduly DDR4-2933, díky čemuž je Raven Ridge prvním procesorem na trhu, který podporuje tak rychlou specifikaci JEDEC. Za druhé, jsou-li všechny ostatní věci stejné, Raven Ridge pracuje s pamětí efektivněji než předchozí Ryzeny. Testy naznačují pokles latence, který není příliš dramatický, ale přesto je viditelný pouhým okem.

Pravda, i zde je vidět pokles praktické propustnosti, ale tento efekt je třeba připsat spíše „vlhkosti“ BIOSu základní desky. Po vydání Raven Ridge výrobci základních desek opět aktivně aktualizují firmware a jsou nové Verze BIOSu skutečně přinést další vylepšení výkonu paměťového řadiče Raven Ridge.

Celkové změny v paměťovém subsystému Raven Ridge jsou tedy různé a je nepravděpodobné, že by se zmenšená mezipaměť L3 stala vážnou nevýhodou těchto procesorů. Nebyl ale jediný, kdo podstoupil resekci na Raven Ridge. Vážně osekána byla i další jednotka – řadič grafické sběrnice PCI Express zabudovaný v procesoru. Pro připojení externí grafické karty v procesorech Raven Ridge není podporováno plné rozhraní PCI Express 3.0 x16: místo toho se navrhuje použít zkrácený sběrnice PCI Express 3.0 x8. V případě grafických karet nižší třídy však toto omezení pravděpodobně nebude mít žádný dopad na výkon a jediným bodem, který stojí za to mít na paměti, je nedostatečná kompatibilita Raven Ridge s konfiguracemi s více GPU.

Ani Raven Ridge nepracuje s technologiemi Duální grafika, který byl podporován v předchozích generacích AMD APU. Není možné „spárovat“ vestavěné grafické jádro Vega s externí grafickou kartou stejné architektury do jednoho multi-GPU pole přímo pomocí grafického ovladače. Společný provoz integrované grafiky a externí grafické karty je však stále možný prostřednictvím technologie mGPU, která je součástí DirectX 12. Jinými slovy, vestavěná Vega může stále „pomáhat“ externímu akcelerátoru a je to jedno. vůbec jaký druh diskrétní grafické karty se používá, ale bude to fungovat takto, balíček bude výhradně v DirectX 12.

Rodina Ryzen 2000G: Ryzen 5 2400G a Ryzen 3 2200G

AMD vydala dvě varianty Raver Ridge pro stolní systémy. Oba jsou založeny na stejném designu a jsou vyráběny v GlobalFoundries pomocí 14nm (14LPP) procesu, který se také používá na známých procesorech Ryzen bez integrované grafiky. To znamená, že i když nové hybridní produkty obdržely modelová čísla z řady 2000, pro jejich výrobu není použita pokročilejší 12nm procesní technologie a nemají nic společného s nadějnými procesory generace Zen+, jejichž uvedení je naplánováno na duben.

Starší desktopový Raven Ridge je čtyřjádrový procesor Ryzen 5 2400G za cenu 169 dolarů s podporou technologie SMT a integrovaným grafickým jádrem Vega 11 Jeho mladší bratr, Ryzen 3 2200G, je také čtyřjádrový procesor, ale bez podpory SMT. a se slabším grafickým jádrem Vega 8 Číst více Charakteristiky nových procesorů najdete v tabulce, kde jsme je umístili vedle „klasických“ čtyřjádrových Ryzen 5 a Ryzen 3.

	Ryzen 5 2400G	Ryzen 5 1500X	Ryzen 5 1400	Ryzen 3 2200G	Ryzen 3 1300X	Ryzen 3 1200
kódové jméno	Raven Ridge	Summit Ridge	Summit Ridge	Raven Ridge	Summit Ridge	Summit Ridge
Technologie výroby, nm	14	14	14	14	14	14
Jádra/nitě	4/8	4/8	4/8	4/4	4/4	4/4
Základní frekvence, GHz	3,6	3,5	3,2	3,5	3,5	3,1
Frekvence v turbo režimu, GHz	3,9	3,7	3,4	3,7	3,7	3,4
XFR frekvence, GHz	-	3,9	3,45	-	3,9	3,45
Přetaktování	Jíst	Jíst	Jíst	Jíst	Jíst	Jíst
Mezipaměť L3, MB	4	2×8	2×4	4	2×4	2×4
Podpora paměti	DDR4-2933	DDR4-2666	DDR4-2666	DDR4-2933	DDR4-2666	DDR4-2666
Integrovaná grafika	Vega 11	Žádný	Žádný	Vega 8	Žádný	Žádný
Počet stream procesorů	704	-	-	512	-	-
Frekvence grafického jádra, GHz	1,25	-	-	1,1	-	-
PCI Express pruhy	8	16	16	8	16	16
TDP, W	65	65	65	65	65	65
Zásuvka	Zásuvka AM4	Zásuvka AM4	Zásuvka AM4	Zásuvka AM4	Zásuvka AM4	Zásuvka AM4
Oficiální cena	$169	$174	$169	$99	$129	$109

Pokud si vzpomeneme, že Raven Ridge je založen na polovodičovém čipu s jedním CCX modulem, pak je zcela jasné, že více výkonné modely AMD APU nemůžeme v dohledné době očekávat. Žádný Ryzen 7 s integrovanou grafikou prostě není možný. Ryzen 5 2400G plně odhaluje schopnosti, které jsou obsaženy v vyvinutém designu. Tento procesor využívá všechna čtyři procesorová jádra a technologii SMT multi-threading kompletní sada z 11 výpočetních jednotek (CU) dostupných ve vestavěné implementaci akcelerátoru Vega. Za zmínku stojí, že ve výsledku se Ryzen 5 2400G ukázal být ještě výkonnější než mobilní Ryzen 7 2700U, ve kterém grafické jádro pracuje pouze s 10 z 11 výpočetních jednotek.

Sada 11 CU dostupných v Ryzen 5 2400G je přeložena do 704 stream procesorů, což je v kvantitativním vyjádření o 38 procent více než arzenál, který mají řešení generací Kaveri, Carrizo a Bristol Ridge. To je doprovázeno přibližně 13% nárůstem grafické frekvence, zvýšeným počtem texturovacích jednotek (z 32 na 44) a rasterizačních jednotek (z 8 na 16) a také novou generací architektury. Vega patří k nejnovější, páté generaci GCN, zatímco dříve vestavěná video jádra měla architekturu třetí generace. To vše dohromady by mělo zajistit výraznou převahu starší novinky nad jejími předchůdci z hlediska výkonu.

Zde by se však opět slušelo připomenout existenci Kaby Lake-G s grafikou Radeon RX Vega M, Raven Ridge jim evidentně v žádném svém projevu nemůže konkurovat. Vzhledem k tomu, že ve verzi Intel procesorů s Grafika Vega video jádro je umístěno na samostatném polovodičovém čipu, je mnohem výkonnější – je v něm umístěno 24 výpočetních jednotek a 1536 stream procesorů. Kromě toho nezapomínejte na samostatnou 4 GB HBM2 paměť, kterou se Intelu také podařilo vměstnat do balíčku procesoru. Proto bude rozsah použití pro Ryzen a Kaby Lake-G s grafikou Vega odlišný. Verze od Intelu je prémiový a drahý produkt pro notebooky a ultrakompaktní stolní systémy třídy NUC, zatímco AMD míří do masového segmentu.

Proto je pozoruhodné, že Ryzen 5 2400G má doporučenou cenu 169 $: to umožňuje tomuto procesoru stát se přímou a vylepšenou alternativou k Ryzen 5 1400. Je zřejmé, stará verze bez grafiky nyní postupně opustí regály, protože Ryzen 5 2400G předčí Ryzen 5 1400 v mnoha základních parametrech. Kromě přítomnosti vestavěného GPU má vyšší taktovací frekvenci (3,6 GHz versus 3,2 GHz - základní a 3,9 GHz versus 3,4 GHz - turbo), nechybí podpora rychlejší paměti DDR4-2933 a situace s inter -core je mnohem lepší interakce. Ve skutečnosti může být Ryzen 5 1400 zajímavější jen díky prostornější L3 cache, ale stojí za to připomenout, že u tohoto modelu je také zkrácena ze 16 na 8 MB. V drtivé většině scénářů tak bude Ryzen 5 2400G rychlejší při použití s ​​externí grafickou kartou.

Ryzen 3 2200G nevypadá ve svém výklenku o nic hůř než Ryzen 5 2400G za 169 $. Od pohledu základní charakteristiky Tento procesor je typický Ryzen 3: má čtyři procesorová jádra bez SMT a má nominální frekvenci 3,5 GHz s možností automatického přetaktování na 3,7 GHz. K tomu všemu se ale přidává poměrně výkonné grafické jádro Vega 8 a cena je stanovena na 99 dolarů, což z tohoto návrhu dělá nejen atraktivní hybridní APU, ale i nejlevnější Ryzen vůbec. Čili i když zapomeneme na přítomnost dobré grafiky v Ryzen 3 2200G, je unikátní tím, že nabízí čtyři výkonná x86 jádra za cenu pod 100 $. Jiné podobné štědré nabídky prostě momentálně nejsou.

Pokud jde o akcelerátor Vega 8 zabudovaný v Ryzen 3 2200G, tato verze GPU nabízí 512 stream procesorů, to znamená, že alespoň není horší než grafika z APU předchozích generací, které AMD prodávalo pod názvy A10 a A12. za cenu výrazně přesahující úroveň 100 dolarů.

I když procesory Ryzen s grafikou Vega dostaly poměrně vysoké takty, AMD dokázalo udržet jejich odvod tepla v rozumných mezích. Typické TDP Ryzen 5 2400G a Ryzen 3 2200G je 65 W, což je velký úspěch ve srovnání se skutečností, že nejrychlejší APU společnosti pro stolní počítače mohly mít dříve TDP 95 W. A co víc, v Raven Ridge při současném zatížení výpočetní a grafické části procesoru neklesne frekvence obou typů jader pod nominální hodnoty, jak bylo běžné u APU předchozích generací. I starší Ryzen 5 2400G může bez triků zůstat v rámci uvedeného termobalíčku.

Samostatně je třeba zmínit, že takty v Raven Ridge jsou řízeny aktualizovanou technologií Precision Boost 2, která implementuje vylepšený a agresivnější algoritmus, díky kterému je turbo režim v nových procesorech s integrovaným grafickým jádrem více zapnutý. často než dříve. Kromě toho, když některá jádra nejsou plně zatížena, aktivněji se využívají střední frekvence mezi základní a maximální hodnotou. Jinými slovy, přizpůsobení se konkrétní zátěži v Ryzen 5 2400G a Ryzen 3 2200G se stalo citlivějším než dříve.

V Raven Ridge však chybí technologie XFR, která umožnila další zvýšení frekvence při provozu procesoru v příznivém teplotním režimu.

Nové procesory z rodiny Raven Ridge můžete nainstalovat na stejné základní desky Socket AM4, na kterých běží jiné základní desky Ryzen. Jediné omezení je v kompatibilní desky Musí být použit aktualizovaný BIOS: Raven Ridge vyžaduje verze postavené na knihovnách AGESA 1.0.7.1 nebo novějších. Jinými slovy, nové CPU s integrovanou grafikou nevyžadují žádné dodatečné náklady. Přicházejí na již existující a široce používanou platformu.

Když už mluvíme o tom, jak atraktivní je kombinace ceny a výkonu u nových desktopů Raven Ridge, nemůžeme pominout fakt, že krabicové verze Ryzen 5 2400G a Ryzen 3 2200G jsou dodávány s kompletním chladičem Wraith Stealth, jehož cena je rovněž zahrnuto v ohlášených 169 $ a 99 $.

Takový chladič samozřejmě nesouvisí s vysoce účinnými řešeními chlazení, ale rozhodně si poradí s odvodem tepla z 65wattových procesorů a umožní vám ušetřit dalších pár desítek dolarů při stavbě systému na Raven Ridge. A ještě víc, schopnosti tohoto chladiče pravděpodobně stačí na mírné přetaktování.

Unavený dlouhým hledáním nového procesoru, prohlížením četných recenzí na fórech a listováním katalogy může uživatel konečně přejít na web největšího internetového obchodu na Ukrajině, Electronic World, na adrese http://elmir.ua. Samozřejmě bude ohromen nejen tím, že doručení do Kyjeva, Charkova a dalších měst je možné, nejen nízké ceny, ale také na bohatý výběr, který obchod poskytuje.

Při pohledu na všechny tyto chytré specifikace procesorů si uživatel může všimnout, že některé z nich obsahují takový parametr, jako je integrovaný GPU. Přitom ostatní procesory tento parametr mít nemusí. Co to je a proč to může být potřeba?

Vestavěný GPU

Někteří výrobci totiž do svých procesorů mimo jiné zabudovávají speciální grafický akcelerátor. Nebo tzv. grafické jádro. Pokud si například koupíte procesor amd a6, tak v něm grafické jádro najdete. V jiných nemusí existovat.

Úloha grafického jádra - GPU - je přesně stejná jako u jakékoli grafické karty. Zpracovává obraz a zobrazuje jej na obrazovce, ale lze se vyhnout nákupu samostatné grafické karty, například za účelem snížení nákladů na celý systém jako celek.

Znamená to však, že v tomto případě můžete samostatnou grafickou kartu úplně opustit? Vestavěné grafické jádro s relativně vysokým výkonem najde skutečně uplatnění nejen v kancelářských systémech, ale i v entry-level herních systémech. V každém případě je však výkon GPU často mnohem nižší než výkon samostatné grafické karty.

Když to může být vyžadováno

Pořízení systému s vestavěným video akcelerátorem se na první pohled zdá racionálnější. Koneckonců, náklady na dobrou herní grafickou kartu jsou někdy několikrát vyšší než náklady na takový procesor. Neměli byste však dělat unáhlené závěry. GPU v procesoru může být užitečné v případech, kdy:

• uživatel sestaví kancelářský systém, který vyžaduje pouze práci s texty, tabulky a surfování na internetu;
• grafické jádro se slušným výkonem nahradí diskrétní grafickou kartu pro nepříliš náročné hráče, kteří se nezajímají o nejnovější herní novinky;
• uživatel chce sestavit systém se dvěma grafickými kartami – vestavěnou a diskrétní. V tomto případě bude jeden grafický čip fungovat při spouštění „těžkých“ aplikací a druhý – například zabudovaný v amd a6 – přijde na řadu, když je potřeba zpracovat potřeby operačního systému resp. kancelářské aplikace. Tím dosáhnete rovnováhy mezi výkonem a spotřebou energie.