ВведениеВ развитии всей компьютерной техники в последние годы хорошо прослеживается курс на интеграцию и сопутствующую ей миниатюризацию. И речь тут идёт не столько про привычные настольные персоналки, сколько про огромный парк устройств «пользовательского уровня» – смартфонов, ноутбуков, плееров, планшетов и т.п. – которые перерождаются в новых форм-факторах, вбирая в себя всё новые и новые функции. Что же до десктопов, то их как раз это течение затрагивает в последнюю очередь. Конечно, в последние годы вектор пользовательского интереса слегка отклонился в сторону небольших по размеру вычислительных устройств, но назвать это глобальной тенденцией тяжело. Базовая архитектура x86-систем, предполагающая наличие отдельных процессора, памяти, видеокарты, материнской платы и дисковой подсистемы остаётся неизменной, и именно это ограничивает возможности по миниатюризации. Можно уменьшить каждый из перечисленных компонентов, но качественного изменения в габаритах получившейся системы в сумме не получится.
Впрочем, в течение последнего года, вроде как, наметился некоторый перелом и в среде «персоналок». По мере внедрения современных полупроводниковых технологических процессов с более «тонкими» нормами разработчикам x86-процессоров удаётся постепенно переносить в CPU функции некоторых, бывших ранее отдельными компонентами, устройств. Так, никого уже не удивляет, что контроллер памяти и, в некоторых случаях, контроллер шины PCI Express, давно стал принадлежностью центрального процессора, а чипсет материнской платы выродился в единственную микросхему – южный мост. Но в 2011 году случилось гораздо более значимое событие – в процессоры для производительных десктопов начал встраиваться графический контроллер. И речь идёт не о каких-то там хиленьких видеоядрах, способных лишь на обеспечение работы интерфейса операционной системы, а о вполне полноценных решениях, которые по своей производительности могут быть противопоставлены дискретным графическим ускорителям начального уровня и наверняка превосходят все те интегрированные видеоядра, которые встраивались в наборы системной логики ранее.
Первопроходцем выступила компания Intel, в самом начале года выпустившая для настольных компьютеров процессоры Sandy Bridge со встроенным графическим ядром семейства Intel HD Graphics. Правда, она посчитала, что хорошая встроенная графика будет интересна в первую очередь пользователям мобильных компьютеров, а для десктопных CPU была предложена лишь урезанная версия видеоядра. Неправильность такого подхода смогла позднее продемонстрировать AMD, выпустившая на рынок десктопных систем процессоры Fusion с полноценными графическими ядрами серии Radeon HD. Такие предложения сразу завоевали популярность не только в качестве решений для офиса, но и как основа для недорогих домашних компьютеров, что заставило Intel пересмотреть своё отношение к перспективам CPU с интегрированной графикой. Компания обновила линейку десктопных процессоров Sandy Bridge, добавив в число доступных предложений для настольных компьютеров модели с более быстрой версией Intel HD Graphics. В результате, теперь пользователи, желающие собрать компактную интегрированную систему, ставятся перед вопросом: платформу какого из производителей рациональнее предпочесть? Проведя всестороннее тестирование, мы постараемся дать рекомендации по выбору того или иного процессора со встроенным графическим ускорителем.
Вопрос терминологии: CPU или APU?
Если вы уже знакомы с теми процессорами с интегрированной графикой, которые предлагают для пользователей настольных компьютеров компании AMD и Intel, то знаете, что эти производители пытаются максимально дистанцировать свои продукты друг от друга, пытаясь внушить мысль о некорректности их прямого сравнения. Основную «смуту» вносит именно AMD, которая относит свои решения к новому классу APU, а не к обычным CPU. В чём же разница?Аббревиатура APU расшифровывается как Accelerated Processing Unit (ускоренное процессорное устройство). Если обратиться к подробным разъяснениям, то оказывается, что с аппаратной точки зрения это – гибридное устройство, объединяющее на одном полупроводниковом кристалле традиционные вычислительные ядра общего назначения с графическим ядром. Иными словами, тот же CPU с интегрированной графикой. Однако разница всё-таки есть, и кроется она на программном уровне. Графическое ядро, входящее в APU, должно иметь универсальную архитектуру в виде массива потоковых процессоров, способных работать не только над синтезом трёхмерного изображения, но и над решением вычислительных задач.
То есть, APU предлагает более гибкую схему, чем простое объединение графических и вычислительных ресурсов внутри одного полупроводникового кристалла. Идея кроется в создании симбиоза этих разнородных частей, когда часть вычислений может выполняться средствами графического ядра. Правда, как и всегда в подобных случаях, для задействования этой многообещающей возможности необходима поддержка со стороны программного обеспечения.
Процессоры AMD Fusion с видеоядром, известные под кодовым именем Llano, полностью соответствуют этому определению, они – именно APU. В них встраиваются графические ядра семейства Radeon HD, которые, помимо всего прочего, поддерживают технологию ATI Stream и программный интерфейс OpenCL 1.1, посредством которых расчёты на графическом ядре действительно возможны. В теории, практическую пользу от исполнения на массиве потоковых процессоров Radeon HD способен получить целый ряд приложений, включая криптографические алгоритмы, рендеринг трёхмерных изображений или задачи пост-обработки фотографий, звука и видео. На практике, впрочем, всё гораздо сложнее. Трудности с реализацией и сомнительный реальный выигрыш в производительности пока что сдерживают широкую поддержку концепции. Поэтому в большинстве случаев APU может рассматриваться как не более чем простой CPU со встроенным графическим ядром.
Компания Intel, напротив, придерживается более консервативной терминологии. Она продолжает называть свои процессоры Sandy Bridge, содержащие интегрированное графическое ядро HD Graphics, традиционным термином CPU. Что, впрочем, имеет под собой некоторую почву, ведь программный интерфейс OpenCL 1.1 интеловской графикой не поддерживается (совместимость с ним будет обеспечена в продуктах следующего поколения Ivy Bridge). Так что никакая совместная работа разнородных частей процессора над одними и теми же вычислительными задачами у Intel пока не предусматривается.
За одним важным исключением. Дело в том, что в графических ядрах процессоров Intel заложен специализированный блок Quick Sync, ориентированный на аппаратное ускорение работы алгоритмов кодирования видеопотока. Конечно, как и в случае с OpenCL, для него требуется специальная программная поддержка, но зато он действительно способен улучшить быстродействие при перекодировании видео высокого разрешения чуть ли не на порядок. Так что в итоге можно сказать, что Sandy Bridge – это в какой-то мере тоже гибридный процессор.
Правомерно ли сравнивать APU компании AMD и CPU компании Intel? С теоретических позиций между APU и CPU со встроенным видеоускорителем нельзя поставить знак тождественного равенства, но в реальной жизни мы имеем два названия одного и того же. Процессоры AMD Llano могут ускорять параллельные вычисления, а Intel Sandy Bridge способны задействовать мощности графики лишь при перекодировании видео, но на деле и те, и другие возможности почти не используются. Так что с практической точки зрения любой из процессоров, о котором идёт речь в этой статье, представляет собой обычный CPU и видеокарту, собранные внутри одной микросхемы.
Процессоры - участники тестирования
На самом деле не стоит думать про процессоры со встроенной графикой, как о каком-то особенном предложении, нацеленном на определённую группу пользователей с нетипичными запросами. Всеобщая интеграция – глобальное течение, и такие процессоры стали стандартным предложением в нижнем и среднем ценовом диапазоне. Как AMD Fusion, так и Intel Sandy Bridge вытеснили из числа актуальных предложений CPU без графики, так что даже если вы не собираетесь делать ставку на встроенное видеоядро, ничего другого, кроме как ориентироваться на те же самые процессоры с графикой, мы предложить не можем. Благо, встроенное видеядро никто использовать не заставляет, и его можно отключить.Таким образом, взявшись за сравнение CPU с интегрированным GPU, мы пришли к более общей задаче – сравнительному тестированию современных процессоров со стоимостью от 60 до 140 долларов. Давайте посмотрим, какие подходящие варианты в этом ценовом диапазоне нам могут предложить компании AMD и Intel, и какие конкретно модели процессоров нам удалось вовлечь в испытания.
AMD Fusion: A8, A6 и A4
Для использования десктопных процессоров с интегрированным графическим ядром компания AMD предлагает специализированную платформу Socket FM1, совместимую исключительно с процессорами семейства Llano – A8, A6 и A4. Эти процессоры имеют два, три или четыре ядра общего назначения Husky с микроархитектурой, аналогичной Athlon II, и графическое ядро Sumo, наследующее микроархитектуру младших представителей пятитысячной серии Radeon HD.
Линейка процессоров семейства Llano выглядит вполне самодостаточной, она включает разнородные по производительности вычислительной и графической части процессоры. Однако в модельном ряду имеет место одна закономерность – вычислительная производительность соотносится с производительностью графической, то есть, процессоры с наибольшим числом ядер и с максимальной тактовой частотой всегда снабжаются самыми скоростными видеоядрами.
Intel Core i3 и Pentium
Процессорам AMD Fusion компания Intel может противопоставить свои двухъядерные Core i3 и Pentium, которые не имеют собственного собирательного имени, но тоже оснащаются графическими ядрами и имеют сравнимую стоимость. Конечно, графические ядра есть и в более дорогих четырёхъядерных процессорах, но там они играют явно второстепенную роль, поэтому в настоящее тестирование Core i5 и Core i7 не попали.
Intel не стал создавать для недорогих интегрированных платформ собственную инфраструктуру, поэтому процессоры Core i3 и Pentium могут использоваться в тех же самых LGA1155-материнских платах, что и остальные Sandy Bridge. Для задействования же встроенного видеоядра потребуются материнки, основанные на специальных наборах логики H67, H61 или Z68.
Все процессоры Intel, которые можно рассматривать в качестве конкурентов для Llano, основываются на двухъядерном дизайне. При этом Intel не делает особенного упора на графическую производительность – в большинство CPU встроена слабая версия графики HD Graphics 2000 с шестью исполнительными устройствами. Исключение сделано лишь для Core i3-2125 – это процессор оснащён самым мощным в арсенале компании графическим ядром HD Graphics 3000 с двенадцатью исполнительными устройствами.
Как мы тестировали
После того, как мы познакомились с тем набором процессоров, который представлен в настоящем тестировании, самое время уделить внимание тестовым платформам. Ниже приводится список компонентов, из которых был сформирован состав тестовых систем.
Процессоры:
AMD A8-3850 (Llano, 4 ядра, 2.9 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
AMD A8-3800 (Llano, 4 ядра, 2.4/2.7 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
AMD A6-3650 (Llano, 4 ядра, 2.6 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6530D);
AMD A6-3500 (Llano, 3 ядра, 2.1/2.4 ГГц, 3 Мбайта L2, Radeon HD 6530D);
AMD A4-3400 (Llano, 2 ядра, 2.7 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon HD 6410D);
AMD A4-3300 (Llano, 2 ядра, 2.5 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon HD 6410D);
Intel Core i3-2130 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.4 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 2000);
Intel Core i3-2125 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.3 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 3000);
Intel Core i3-2120 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.3 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 2000);
Intel Pentium G860 (Sandy Bridge, 2 ядра, 3.0 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics);
Intel Pentium G840 (Sandy Bridge, 2 ядра, 2.8 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics);
Intel Pentium G620 (Sandy Bridge, 2 ядра, 2.6 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics).
Материнские платы:
ASUS P8Z68-V Pro (LGA1155, Intel Z68 Express);
Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).
Память - 2 x 2 GB DDR3-1600 SDRAM 9-9-9-27-1T (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX).
Жёсткий диск: Kingston SNVP325-S2/128GB.
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:
AMD Catalyst Display Driver 11.9;
AMD Chipset Driver 8.863;
Intel Chipset Driver 9.2.0.1030;
Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.22.50.64.2509;
Intel Management Engine Driver 7.1.10.1065;
Intel Rapid Storage Technology 10.5.0.1027.
Поскольку главной целью данного тестирования состояло изучение возможностей процессоров со встроенной графикой, все испытания проходили без использования внешней графической карты. За вывод же изображение на экран, 3D-функции и ускорение воспроизведения HD-видео отвечали встроенные видеоядра.
При этом необходимо заметить, что, ввиду отсутствия в графических ядрах Intel поддержки DirectX 11, тестирование во всех графических приложениях проводилось в режимах DirectX 9/DirectX 10.
Производительность в обычных задачах
Общая производительностьДля оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест Bapco SYSmark 2012, моделирующий работу пользователя в распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера.
Как видим, в традиционных применениях процессоры серии AMD Fusion выглядят просто-таки позорно. Самый быстрый четырёхъядерный Socket FM1-процессор компании AMD, A8-3850, с большим трудом обгоняет двухъядерный Pentium G620 с вдвое меньшей стоимостью. Все же остальные представители серий AMD A8, A6 и A4 от интеловских конкурентов отстают безнадёжно. Это, в общем-то, вполне закономерный результат использования в основе процессоров Llano старой микроархитектуры, перекочевавшей туда из Phenom II и Athlon II. Пока AMD не внедрит процессорные ядра с более высокой удельной производительностью, даже четырёхъядерным APU этой компании будет очень тяжело бороться с актуальными и регулярно обновляемыми интеловскими решениями.
Более глубокое понимание результатов SYSmark 2012 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: 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 и WinZip Pro 14.5.
В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты компании Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 и After Effects CS5.
Web Development - сценарий, в рамках которого моделируется создание web-сайта. Используются приложения: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 и Microsoft Internet Explorer 9.
Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию рыночных тенденций, которые выполняются в Microsoft Excel 2010.
Сценарий 3D Modeling всецело посвящён созданию трёхмерных объектов и рендерингу статичных и динамических сцен с использованием Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 и Google SketchUp Pro 8.
В последнем сценарии, System Management, выполняется создание бэкапов и установка программного обеспечения и апдейтов. Здесь задействуются несколько различных версий Mozilla Firefox Installer и WinZip Pro 14.5.
Единственный тип приложений, в которых от процессоров AMD Fusion удаётся добиться приемлемой производительности – это трёхмерное моделирование и рендеринг. В таких задачах количество ядер – весомый аргумент, и четырёхъядерные A8 и A6 могут обеспечить более высокое быстродействие, чем, например, Intel Pentium. Но до уровня, задаваемого процессорами Core i3, в которых реализована поддержка технологии Hyper-Threading, предложения AMD не дотягивают даже в самом благоприятном для себя случае.
Производительность в приложениях
Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR , при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1.4 Гбайт.
Измерение производительности в Adobe Photoshop мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test , включающий типичную обработку четырёх 10-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
При тестировании скорости перекодирования аудио используется утилита Apple iTunes , при помощи которой осуществляется преобразование содержимого CD-диска в AAC-формат. Заметим, что характерной особенностью этой программы является способность использования лишь пары процессорных ядер.
Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется x264 HD тест , основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 720p с потоком 4 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч.
Тестирование скорости финального рендеринга в Maxon Cinema 4D выполняется путём использования специализированного теста Cinebench .
Также, мы воспользовались и бенчмарком Fritz Chess Benchmark, который оценивает скорость работы популярного шахматного алгоритма, используемого в основе программ семейства Deep Fritz.
Глядя на приведённые диаграммы, можно ещё раз повторить всё то, что уже было сказано применительно к результатам SYSmark 2011. Процессоры AMD, которые компания предлагает для использования в интегрированных системах, могут похвастать сколь-нибудь приемлемой производительностью лишь в тех вычислительных задачах, где нагрузка хорошо распараллеливается. Например, при 3D-рендеринге, перекодировании видео или при переборе и оценке шахматных позиций. И то, конкурентный уровень быстродействия в этом случае наблюдается лишь у старшего четырёхъядерного AMD A8-3850 с тактовой частотой, которая повышена в ущерб энергопотреблению и тепловыделению. Все же процессоры AMD с 65-ваттным тепловым пакетом пасуют перед любым из Core i3 даже в самом благоприятном для них случае. Соответственно, на фоне Fusion весьма достойно выглядят и представители семейства Intel Pentium: эти двухъядерники выступают примерно также как и трёхъядерный A6-3500 при хорошо распараллеливаемой нагрузке, и превосходят старшие A8 в программах типа WinRAR, iTunes или Photoshop.
В дополнение к проведённым тестам, для проверки того, с каким эффектом для решения повседневных вычислительных задач могут привлекаться мощности графических ядер, мы провели исследование скорости перекодирования видео в Cyberlink MediaEspresso 6.5. Эта утилита обладает поддержкой вычислений на графических ядрах – она поддерживает и Intel Quick Sync и ATI Stream. Наш тест состоял в измерении времени, необходимого для перекодирования полуторагигабайтного 1080p-ролика в формате H.264 (который представлял собой 20-минутную серию популярного телесериала) с уменьшением разрешения для просмотра на iPhone 4.
Результаты разделяются на две группы. В первую попадают процессоры Intel Core i3, которые обладают поддержкой технологии Quick Sync. Числа говорят лучше всяких слов: Quick Sync позволяет перекодировать HD-видеоконтент в несколько раз быстрее, чем при использовании любого другого инструментария. Вторая большая группа объединяет все остальные процессоры, среди которых на первые места попадают CPU с большим количеством ядер. Продвигаемая AMD технология Stream, как видим, никак себя не проявляет, и APU серии Fusion с двумя ядрами показывают ничуть не лучший результат, чем процессоры Pentium, которые перекодируют видео исключительно силами вычислительных ядер.
Производительность графических ядер
Группа игровых 3D тестов открывается результатами бенчмарка 3DMark Vantage, который использовался с профилем Performance.
Изменение характера нагрузки тут же приводит к смене лидеров. Графическое ядро любых процессоров AMD Fusion на практике превосходит любые варианты Intel HD Graphics. Даже Core i3-2125, укомплектованный видеоядром HD Graphics 3000 c двенадцатью исполнительными устройствами, оказывается способным достичь только лишь уровня производительности, демонстрируемого AMD A4-3300 с самым слабым среди всех представленных в тесте Fusion встроенным графическим ускорителем Radeon HD 6410D. Все же остальные процессоры Intel по уровню 3D-быстродействия проигрывают предложениям AMD в два-четыре раза.
Некоторой компенсацией за провал в графической производительности могут выступить результаты теста CPU, однако следует понимать, что скорость CPU и GPU – это не взаимозаменяемые параметры. Стремиться следует к сбалансированности этих характеристик, и как обстоит дело в случае со сравниваемыми процессорами, мы увидим далее, анализируя их игровую производительность, которая зависит от мощности как GPU, так и вычислительной составляющей гибридных процессоров.
Для исследования скорости работы в реальных играх нами были отобраны Far Cry 2, Dirt 3, Crysis 2, бета-версия World of Planes и Civilization V. Тестирование проводилось в разрешении 1280x800, а уровень настроек качества устанавливался в положение Medium.
В игровых тестах складывается весьма позитивная для предложений компании AMD картина. Несмотря на то, что они отличаются довольно-таки посредственной вычислительной производительностью, мощная графика позволяет им показывать хорошие (для интегрированных решений) результаты. Почти всегда представители серии Fusion позволяют получить более высокое число кадров в секунду, чем выдаёт интеловская платформа с процессорами семейств Core i3 и Pentium.
Не спасло положение процессоров Core i3 даже то, что Intel стал встраивать в них производительную версию графического ядра HD Graphics 3000. Укомплектованный им Core i3-2125 оказался быстрее своего собрата Core i3-2120 с HD Graphics 2000 примерно на 50%, но графика, встраиваемая в Llano, ещё быстрее. В результате, даже Core i3-2125 может соперничать разве только с дешёвеньким A4-3300, остальные же носители микроархитектуры Sandy Bridge выглядят и того хуже. А если к показанным на диаграммах результатам присовокупить отсутствие у видеоядер интеловских процессоров поддержки DirectX 11, то ситуация для текущих решений этого производителя представляется ещё более безнадёжной. Исправить её сможет разве только следующее поколение микроархитектуры Ivy Bridge, где графическое ядро получит и гораздо более высокое быстродействие, и современную функциональность.
Даже если отрешиться от конкретных цифр, и посмотреть на ситуацию качественно, то предложения AMD выглядят куда более привлекательным вариантом для игровой системы начального уровня. Старшие процессоры Fusion серии A8 при определённых компромиссах в части экранного разрешения и настроек качества изображения позволяют играть практически в любые современные игры, не прибегая к услугам внешней видеокарты. Никакие же процессоры Intel для дешёвых игровых систем мы порекомендовать не можем – различные варианты HD Graphics пока ещё для использования в этой среде не доросли.
Энергопотребление
Системы, основанные на процессорах с интегрированными графическими ядрами, завоёвывают всё более широкую популярность не только благодаря открывающимся возможностям по миниатюризации систем. Во многих случаях потребители останавливают свой выбор именно на них, руководствуясь открывающимся возможностям по удешевлению компьютеров. Такие процессоры позволяют не только сэкономить на видеокарте, они позволяют собрать и более экономичную в эксплуатации систему, так как её суммарное энергопотребление окажется заведомо ниже потребления платформы с дискретной графикой. Сопутствующий бонус – более тихие режимы работы, так как уменьшение потребления выливается в снижение тепловыделения и возможность использования более простых систем охлаждения.Именно поэтому разработчики процессоров со встроенными графическими ядрами стараются минимизировать энергопотребление своих продуктов. Большинство рассмотренных в этой статье CPU и APU имеют расчётное типичное тепловыделение, лежащее в пределах 65 Вт – и это негласный стандарт. Однако, как мы знаем, AMD и Intel подходят к параметру TDP несколько по-разному, а потому оценить практическое потребление систем с различными процессорами будет небезынтересно.
На следующих ниже графиках приводится по две величины энергопотребления. Первая – это полное потребление систем (без монитора), представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. Вторая – потребление одного только процессора по выделенной для этой цели 12-вольтовой линии питания. В обоих случаях КПД блока питания не учитывается, так как наша измерительная аппаратура устанавливается после блока питания и фиксирует напряжения и токи, поступающие в систему по 12-, 5- и 3.3-вольтовым линиям. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4 . Для нагрузки графических ядер использовалась утилита FurMark 1.9.1 . Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все имеющиеся энергосберегающие технологии, а также технологию Turbo Core (в тех случаях, где она поддерживается).
В состоянии покоя все системы показали суммарное энергопотребление, находящееся примерно на одном и том же уровне. При этом, как мы видим, процессоры Intel практически не нагружают процессорную линию питания в простое, а конкурирующие решения AMD, напротив, потребляют по 12-вольтовой выделенной на CPU линии до 8 Вт. Но это вовсе не свидетельствует о том, что представители семейства Fusion не умеют впадать в глубокие энергосберегающие состояния. Различия обуславливаются разной реализацией схемы питания: в Socket FM1-системах от процессорной линии питается как вычислительные и графическое ядра процессора, так и встроенный в процессор северный мост, а в интеловских системах северный мост процессора берёт питание от материнской платы.
Максимальная вычислительная нагрузка обнаруживает, что проблемы процессоров AMD с энергетической эффективностью, присущие Phenom II и Athlon II, никуда не делись и с внедрением 32-нм технологического процесса. Llano используют ту же микроархитектуру и точно также с треском проигрывают Sandy Bridge с точки зрения соотношения производительности на каждый затраченный ватт электроэнергии. Старшие Socket FM1-системы потребляют примерно вдвое больше, чем системы с LGA1155-процессорами Core i3 при том, что вычислительная производительность последних явно выше. Разрыв в энергопотреблении Pentium и младших A4 и A6 не такой огромный, но тем не менее, качественно ситуация не меняется.
При графической нагрузке картина почти такая же – процессоры Intel существенно экономичнее. Но в данном случае неплохим оправданием для AMD Fusion может выступать их существенно более высокая 3D-производительность. Заметьте, в игровых тестах Core i3-2125 и A4-3300 «выжимали» одинаковое количество кадров в секунду, и по потреблению при нагрузке на графическое ядро они тоже ушли друг от друга совсем недалеко.
Одновременная нагрузка на все блоки гибридных процессоров позволяет получить результат, который можно образно представить как сумму двух предшествующих графиков. Процессоры A8-3850 и A6-3650, обладающие 100-ваттным тепловым пакетом, серьёзно отрываются от всей остальной массы 65-ваттных предложений AMD и Intel. Впрочем, даже и без них процессоры Fusion менее экономичны, чем решения Intel того же ценового диапазона.
При использовании процессоров в роли основы медиацентра, занятого проигрыванием видео высокого разрешения, складывается нетипичная ситуация. Вычислительные ядра здесь по большей части простаивают, а декодирование видеопотока возлагается на специализированные встроенные в графические ядра блоки. Поэтому платформам на базе процессоров AMD удаётся добиться неплохой энергоэффективности, в целом их потребление не сильно превосходит потребление систем с процессорами Pentium или Core i3. Более того, самый низкочастотный из AMD Fusion, A6-3500 при таком сценарии использования вообще предлагает наилучшую экономичность.
Выводы
На первый взгляд, подвести итог результатам тестов проще простого. Процессоры AMD и Intel со встроенными графическими ядрами проявили совершенно разнородные преимущества, что позволяет рекомендовать либо тот, либо иной вариант в зависимости от планируемой модели использования компьютера.Так, сильной стороной процессоров семейства AMD Fusion оказалось встроенное в них графическое ядро со сравнительно высокой производительностью и совместимостью с программными интерфейсами DirectX 11 и Open CL 1.1. Таким образом, эти процессоры можно рекомендовать для тех систем, где качество и скорость 3D-графики имеет не самое последнее значение. В то же время входящие в серию Fusion процессоры используют ядра общего назначения, базирующиеся на старой и медленной микроархитектуре K10, что выливается в их невысокое быстродействие в вычислительных задачах. Поэтому, если вас интересуют варианты, обеспечивающие лучшую производительность в обычных неигровых приложениях, смотреть следует в сторону интеловских Core i3 и Pentium даже несмотря на то, что такие CPU снабжаются меньшим количеством вычислительных ядер, нежели конкурирующие предложения AMD.
Конечно, в целом, подход AMD к дизайну процессоров со встроенным видеоускорителем кажется более рациональным. Предлагаемые компанией модели APU хорошо сбалансированы в том плане, что скорость вычислительной части вполне адекватна скорости графики и наоборот. В результате, старшие процессоры линейки A8 вполне можно рассматривать как возможную основу для игровых систем начального уровня. Даже в современных играх такие процессоры и интегрированные в них видеоускорители Radeon HD 6550D могут обеспечить приемлемую играбельность. С младшими же сериями A6 и A4 с более слабыми вариантами графического ядра ситуация сложнее. Для универсальных игровых систем младшего уровня их производительности уже не хватает, поэтому делать ставку на такие решения можно лишь в тех случаях, когда речь идёт о создании мультимедийных компьютеров, на которых будут запускаться исключительно простые в графическом плане казуальные игры или сетевые ролевые игры прошлых поколений.
Однако что бы там ни говорилось про сбалансированность, для ресурсоёмких вычислительных приложений серии A4 и A6 подходят плохо. Находящиеся в рамках того же бюджета представители линейки Intel Pentium могут предложить существенно более высокое быстродействие в счётных задачах. Говоря по правде, на фоне Sandy Bridge лишь о A8-3850 можно говорить как о процессоре с приемлемой скоростью в общеупотребительных программах. Да и то, его неплохие результаты проявляются далеко не везде и к тому же обеспечиваются увеличенным тепловыделением, что понравится далеко не каждому хозяину компьютера без дискретной видеокарты.
Иными словами, очень жаль, что Intel до сих пор не может предложить достойное по производительности графическое ядро. Даже Core i3-2125, оснащённый самой быстрой в арсенале компании графикой Intel HD Graphics 3000, в играх работает на уровне AMD A4-3300, так как скорость в этом случае упирается в производительность встроенного видеоускорителя. Все же остальные интеловские процессоры и вовсе комплектуются в полтора раза более медленным видеоядром, и в 3D-играх выступают очень блекло, зачастую показывая совершенно неприемлемое число кадров в секунду. Поэтому, думать о процессорах Intel, как о возможной основе системы, способной работать с 3D-графикой, мы бы вообще не рекомендовали. Видеоядро Core i3 и Pentium прекрасно справляется с выводом интерфейса операционной системы и с воспроизведением видео высокого разрешения, но на большее оно не способно. Так что наиболее подходящим применением для процессоров Core i3 и Pentium видится использование в системах, где важна вычислительная мощность ядер общего назначения при неплохой энергоэффективности – по этим параметрам никакие предложения AMD с Sandy Bridge конкурировать не могут.
Ну и в заключение следует напомнить о том, что интеловская платформа LGA1155 гораздо перспективнее, чем AMD Socket FM1. Приобретая процессор серии AMD Fusion, вы должны быть морально готовы к тому, что усовершенствовать компьютер на его основе можно будет в очень ограниченных пределах. AMD планирует выпустить ещё лишь несколько моделей Socket FM1 представителей серий A8 и A6 с немного увеличенной тактовой частотой, а выходящие в следующем году их последователи, известные под кодовым именем Trinitу, совместимостью с этой платформой обладать не будут. У Intel же платформа LGA1155 куда более перспективна. Мало того, что гораздо более производительные в вычислительном плане Core i5 и Core i7 можно установить в неё уже сегодня, но и запланированные на следующий год процессоры Ivy Bridge в купленных сегодня материнских платах работать должны.
Привет, Гиктаймс! Мы снова покоряем вершины! Совсем недавно AMD презентовала процессоры Ryzen 2000-й серии. Первенцами стали гибридные модели Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G, в которых вычислительная часть, построенная на базе архитектуры Zen, совмещена со встроенной графикой Radeon Vega. Вооружившись быстрой оперативной памятью HyperX Predator , мы протестировали одну из новинок на современных играх.
Завсегдатаи нашего блога наверняка помнят прошлогодний эксперимент, в котором мы тестировали различные гибридные процессоры (они же APU) на современных играх. Как оказалось, при наличии в системе высокочастотной памяти вполне реально играть даже с APU.
Однако наступил 2018 год. Если не брать в расчет SoC-систему Intel Kaby Lake-G с чипом Radeon RX Vega M, то AMD представила APU с самым производительным графическим ядром. К нам на тест попала старшая модель - Ryzen 5 2400G. И мы с удовольствием испытали ее на современных играх.
О новых Ryzen
Совсем скоро «красные» целиком обновят линейку центральных процессоров Ryzen. Модели Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G, как уже было сказано ранее, являются первыми ласточками среди настольных решений на базе архитектуры Zen, оснащенных встроенной графикой.
В прошлом году мы уже изучили возможности чипов Ryzen с высокочастотной оперативной памятью. Как оказалось, «ряженка» (так ласково продукцию AMD нарекли энтузиасты) с медленной и быстрой «оперативкой» - это две совершенно разные в плане производительности системы. Была определена, какая DDR4-память лучше всего подходит игровым ПК на базе «красных» процессоров. С выходом процессоров Raven Ridge (Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G) ситуация нисколечки не изменилась.
Как известно, процессоры Ryzen без встроенной графики все без исключения состоят из двух модулей CCX (Core Complex), а также всей необходимой обвязки в виде шины Infinity Fabric, контроллера памяти и прочих элементов. В каждом таком модуле находилось четыре ядра. В зависимости от модели (Ryzen 3 - четырехъядерники, Ryzen 5 - четырехъядерники и шестиядерники, Ryzen 7 - восьмиядерники) количество ядер в CCX-модуле разнилось. Чтобы Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G появились на свет пришлось отказаться от одного такого модуля и разместить на кристалле iGPU. В результате площадь кристалла Raven Ridge осталась почти такой же - 210 против 218 мм2, но в то же время увеличился с 4,8 до 4,94 млрд транзисторный бюджет. При этом используется все тот же 14-нанометровый техпроцесс. Как известно, чипы Ryzen второго поколения будут производиться по более тонкому 12-нм техпроцессу.
В частности, именно поэтому Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G имеют всего 8 Мбайт кеша третьего уровня. Мы знаем, что чипы Ryzen 5 и Ryzen 7 оснащаются вдвое большим объемом такой памяти. С другой стороны, упрощение алгоритмов работы модуля CCX позволило снизить латентность L3-кеша в Raven Ridge примерно на 5 тактов. В задачах, которым достаточно 8 Мбайт, чип Ryzen 5 2400G, проявит себя лучше, чем тот же Ryzen 5 1500X, например. Одновременно с этим была заметно ускорена и работа кеша памяти второго уровня: задержки были снижены с 17 до 13 тактов. Как видите, встроенная графика в гибридный ЦП Raven Ridge - это далеко не единственное новшество. Инженеры AMD за отведенный год проделали хорошую работу.
Выше приведен скриншот с основными характеристиками Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G. Старшая модель работает не только на большей частоте, но и поддерживает технологию SMT, то есть пользователь может рассчитывать на обработку данных восемью потоками. У Ryzen 3 2200G поддержки SMT не предусмотрено.
Модель Ryzen 5 2400G является ультимативной, так как в ней используется графика Radeon Vega 11. Как видно из названия, iGPU в этом чипе насчитывает все 11 вычислительных блоков CU (это 704 потоковых процессора). В плане быстродействия в играх этот гибридный процессор опередит даже модель Ryzen 7 2700U с ее 10 вычислительными блоками. Модель Ryzen 3 2200G оснащена восемью CU-блоками и 512 вычислительными потоками соответственно. Разнится у чипов и тактовая частота iGPU. Так, графика старшей модели работает на частоте 1,25 ГГц, а младшей - 1,1 ГГц.
Держимся здесь
Рассматривать встроенную графику любого процессора в качестве базы для игр можно только в двух случаях - от безысходности или интереса ради. Уверены, посетителям Geektimes не надо разъяснять, в какое время мы живем, и почему сейчас так дороги стали игровые видеокарты. Именно дефицит на видеокарты обуславливает спрос на подобные APU. В нашем понимании, покупка таких процессоров, как Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G, станет достойным вариантом, который позволит переждать эти тяжелые времена.
Судите сами - на данный момент Ryzen 5 2400G в московской рознице в среднем стоит 11 000 рублей. Примерно за эти же деньги вы сможете приобрести связку, состоящую из дискретной графики GeForce GT 1030 и двухъядерного чипа Pentium G4560. Первый вариант - перспективный, со временем мы без каких-либо проблем докупим в систему видеокарту уровня GeForce GTX 1060 или Radeon RX 580 и получим классный игровой системный блок. Второй вариант таким достоинством не обладает. Именно поэтому мы решили протестировать Ryzen 5 2400G, а заодно сравнить его производительность с дискретной графикой GeForce 1030 GT.
Естественно, в случае со сборкой AMD без хорошей и быстрой памяти HyperX не обойтись.
Тестирование
Контроллер памяти процессоров Raven Ridge не просто так по умолчанию поддерживает работу оперативной памяти DDR4-2933. На всякий случай напомним, что эти чипы поддерживаются любыми материнскими платами на базе платформы AM4. Необходимо только обновить BIOS, чтобы устройство распознало новинки.
Вообще, процессоры и платы AMD поддерживают ОЗУ вплоть до эффективной частоты 4000 МГц. Однако среди пользователей особенно популярны комплекты DDR4-3000/3200 - именно поэтому в сегодняшнем тестировании мы сосредоточимся на такой частоте.
Для тестирования использовались четырехъядерный Ryzen 5 2400G, материнская плата ASUS ROG STRIX X370-F GAMING и комплект памяти HyperX Predator HX436C17PB3K2/16 объемом 16 Гбайт. Также в тесте принимала участие видеокарта MSI GeForce GT1030 2G LP OC. Кит ОЗУ работает на очень высокой эффективной частоте 3600 МГц при задержках 17-18-18-39. Он без проблем заработал в нашем тестовом стенде.
Испытания производились в среде Microsoft Windows 10 х64. Для стенда AMD использовался драйвер 17.40.3701. Для GeForce GT 1030 использовался драйвер 391.24.
По умолчанию встроенной графике Ryzen 5 2400G отведен 1 Гбайт памяти, но в настройках BIOS материнской платы этот параметр можно изменить до 2 Гбайт. Например, в материнских платах ASUS перейдите по пути Advanced –> NB Configuration и в меню UMA Frame Buffer Size выберите параметр 2G.
Тестирование проводилось в большом количестве игр. В так называемых ААА-проектах использовались исключительно минимальные настройки качества графики. Тестирование проводилось только в разрешении Full HD. Большее разрешение встроенная графика Ryzen 5 2400G (да и GeForce GT 1030 тоже) не потянет, меньшее разрешение в 2018 году неинтересно от слова «совсем».
Однако предлагаем начать с изучения зависимости быстродействия iGPU от используемой в стенде оперативной памяти. На наш взгляд, результаты оказались более чем наглядными.
Для этого эксперимента использовались бенчмарк 3DMark Fire Strile и культовая World of Tanks с использованием новейшего движка 1.0 (Full HD, средние настройки графики, без антиалиазинга).
Повторяемся, но не просто так AMD рекомендует использовать вместе с Ryzen 5 2400G оперативную память DDR4-2933 и выше. Если сравнить результаты, полученные на стенде с памятью DDR4-2133 и DDR4-3200, то более быстрое решение оказывается впереди сразу на 24% в 3DMark Fire Strike и на 25% в World of Tanks. Стать быстрее на четверть - это очень здорово.
Очевидно, что в 2018 году мы наблюдаем самый настоящий рассвет оперативной памяти. Дальше будет еще быстрее!
Информация в качестве факультатива: обратите внимание на результаты тестирования Ryzen 5 2400G в CPU-тесте бенчмарка. Как видите, в нем с увеличением эффективной частоты оперативной памяти наблюдается незначительный рост увеличения количества «попугаев». О чем это говорит? Как известно, частота работы встроенного северного моста Infinity Fabric жестко привязана к частоте работы оперативной памяти. Для лучшей синхронизации в Ryzen он всегда работает на частоте вдвое ниже эффективной частоты памяти. Получается, если в компьютере используется комплект оперативной памяти DDR4-2133, то Infinity Fabric работает на частоте 1066 МГц. Северный мост является одним из самых главных компонентов процессора Ryzen, так как именно он отвечает за взаимодействие CCX. Чем меньше частота Infinity Fabric - тем хуже межъядерное взаимодействие в кристалле. В Raven Ridge, как мы уже выяснили, используется всего один CCX, поэтому производительность Ryzen 5 2400G в задачах, связанных с вычислениями, уже менее зависит от частоты Infinity Fabric.
Но для встроенной графики частота оперативной памяти очень важна. Для сравнения Radeon Vega 11 с GeForce GT 1030 мы использовали все тот же комплект HyperX Predator HX436C17PB3K2/16, однако снизили его частоту до 3200 МГц и тайминги до 16-15-15-36. Так, на наш взгляд, будет нагляднее.
Сразу же признаем: чуда ждать не стоит. Однако впервые встроенная графика подбирается так близко к полноценной дискретной видеокарте. По сути, между Ryzen 5 2400G вкупе с памятью DDR4-3200 и GeForce GT 1030 можно смело ставить знак равенства, хотя формально устройство NVIDIA чаще оказывается впереди.
ААА-проекты, пусть даже на минимальных настройках качества графики, оказываются серьезной задачей для Radeon Vega 11. Так, из десяти игр условно играбельный фреймрейт с просадками не ниже 25 FPS демонстрируют только пять программ. Побудем оптимистами - получается, что стакан у нас наполовину полон. И все же обидно, что в некоторых играх при хорошем среднем FPS тем не менее наблюдаются заметные просадки частоты кадров.
При этом есть игры, с которыми Ryzen 5 2400G справляется, как белочка с лесными орешками. В основном речь идет о популярных многопользовательских проектах, таких как WoT, Dota 2, а также о нетребовательных играх, в которых графика - не главное. Доказательство наших слов приведено на графике выше.
Выводы
Вывод очень прост: вместе с процессорами Raven Ridge очень важно использовать высокочастотную оперативную память, особенно если в системе не планируется использовать дискретную видеокарту. Такой вариант подойдет тем, кто изначально планирует играть в нетребовательные игры, такие как Dota 2, WoT и т.д. Данный вариант подойдет и тем, кто планирует собрать новый системный блок, но вот тратиться на дорогую видеокарту совершенно не намерен. В обоих случаях высокочастотная память выступит отличным компаньоном процессорам AMD.___________________________________________________________________________
«Зачем нужна эта встройка? Дайте больше ядер, мегагерц и кэша! » - вопрошает и восклицает среднестатистический компьютерный пользователь. Действительно, когда в компьютере используется дискретная видеокарта, то необходимость в интегрированной графике отпадает. Признаюсь, я слукавил относительно того, что сегодня центральный процессор без встроенного видео тяжелее найти, чем с оным. Такие платформы есть - это LGA2011-v3 для чипов Intel и AM3+ для «камней» AMD. В обоих случаях речь идет о топовых решениях, а за них надо платить. Мейнстрим-платформы, такие как Intel LGA1151/1150 и AMD FM2+, поголовно оснащаются процессорами с интегрированной графикой. Да, в ноутбуках «встройка» незаменима. Хотя бы потому, что в режиме 2D мобильные компьютеры дольше работают от аккумулятора. В десктопах толк от интегрированного видео есть в офисных сборках и так называемых HTPC. Во-первых, мы экономим на комплектующих. Во-вторых, мы опять экономим на энергопотреблении. Тем не менее в последнее время AMD и Intel всерьез говорят о том, что их встроенная графика - всем графикам графика! Годится в том числе и для гейминга. Это мы и проверим.
Играем в современные игры на встроенной в процессор графике
300% прироста
Впервые встроенная в процессор графика (iGPU) появилась в решениях Intel Clarkdale (архитектура Core первого поколения) в 2010 году. Именно интегрированная в процессор. Важная поправка, так как само понятие «встроенное видео» образовалось гораздо раньше. У Intel - в далеком 1999 году с выходом 810-го чипсета для Pentium II/III. В Clarkdale интегрированное видео HD Graphics реализовали в виде отдельной микросхемы, размещенной под теплораспределительной крышкой процессора. Графика производилась по старому на тот момент времени 45-нанометровому техпроцессу, основная вычислительная часть - по 32-нанометровым нормам. Первыми решениями Intel, в которых блок HD Graphics «поселился» вместе с остальными компонентами на одном кристалле, стали процессоры Sandy Bridge.
Intel Clarkdale - первый процессор со встроенной графикой
С тех пор встроенная в «камень» графика для мейнстрим-платформ LGA115* стала стандартом де-факто. Поколения Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake - все обзавелись интегрированным видео.
Встроенная в процессор графика появилась 6 лет назад
В отличие от вычислительной части, «встройка» в решениях Intel заметно прогрессирует. HD Graphics 3000 в настольных процессорах Sandy Bridge K-серии насчитывает 12 исполнительных устройств. У HD Graphics 4000 в Ivy Bridge - 16; у HD Graphics 4600 в Haswell - 20, у HD Graphics 530 в Skylake - 25. Постоянно растут частоты как самого GPU, так и оперативной памяти. В итоге производительность встроенного видео за четыре года увеличилась в 3-4 раза! А ведь есть еще гораздо более мощная серия «встроек» Iris Pro, которые используются в определенных процессорах Intel. 300% процентов за четыре поколения - это вам не 5% в год .
Производительность встроенной графики Intel
Встроенная в процессор графика - это тот сегмент, в котором Intel приходится поспевать за AMD. В большинстве случаев решения «красных» оказываются быстрее. Ничего удивительно в этом нет, ведь AMD разрабатывает мощные игровые видеокарты. Вот и во встроенной графике настольных процессоров используется та же архитектура и те же наработки: GCN (Graphics Core Next) и 28 нанометров.
Гибридные чипы AMD дебютировали в 2011 году. Семейство кристаллов Llano стало первым, в котором встроенная графика была совмещена с вычислительной частью на одном кристалле. Маркетологи AMD смекнули, что тягаться с Intel на ее условиях не получится, поэтому ввели термин APU (Accelerated Processing Unit, процессор с видеоускорителем), хотя идея вынашивалась «красными» еще с 2006 года. После Llano вышли еще три поколения «гибридников»: Trinity, Richland и Kaveri (Godavari). Как я уже говорил, в современных чипах встроенное видео архитектурно ничем не отличается от графики, используемой в дискретных 3D-ускорителях Radeon. В итоге в чипах 2015-2016 годов половина транзисторного бюджета расходуется именно на iGPU.
Современная встроенная графика занимает половину полезной площади центрального процессора
Самое интересное в том, что развитие APU повлияло на будущее… игровых приставок. Вот и в PlayStation 4 с Xbox One используется чип AMD Jaguar - восьмиядерный, с графикой на архитектуре GCN. Ниже приведена таблица с характеристиками. Radeon R7 - это самое мощное интегрированное видео, какое есть у «красных» на сегодняшний день. Блок используется в гибридных процессорах AMD A10. Radeon R7 360 - это дискретная видеокарта начального уровня, которую, согласно моим рекомендациям , можно считать в 2016 году условно игровой. Как видите, современная «встройка» в плане характеристик несильно уступает Low-end-адаптеру. Нельзя сказать, что и графика игровых приставок обладает выдающимися характеристиками.
Само по себе появление процессоров со встроенной графикой во многих случаях ставит крест на необходимости покупать дискретный адаптер начального уровня. Однако уже сегодня интегрированное видео AMD и Intel посягает на святое - игровой сегмент. Например, в природе существует четырехъядерный процессор Core i7-6770HQ (2,6/3,5 ГГц) на архитектуре Skylake. В нем задействованы встроенная графика Iris Pro 580 и 128 Мбайт памяти eDRAM в роли кэша четвертого уровня. Интегрированное видео насчитывает сразу 72 исполнительных блока, работающих на частоте 950 МГц. Это мощнее графики Iris Pro 6200, в которой используется 48 исполнительных устройств. В итоге Iris Pro 580 оказывается быстрее таких дискретных видеокарт, как Radeon R7 360 и GeForce GTX 750, а также в ряде случаев навязывает конкуренцию GeForce GTX 750 Ti и Radeon R7 370. То ли еще будет, когда AMD переведет свои APU на 16-нанометровый техпроцесс, а оба производителя со временем начнут использовать вместе со встроенной графикой память HBM/HMC .
Intel Skull Canyon - компактный компьютер с самой мощной встроенной графикой
Тестирование
Для испытания современной встроенной графики я взял четыре процессора: по два от AMD и Intel. Все чипы оснащены разными iGPU. Так, у гибридников AMD A8 (плюс A10-7700K) видео Radeon R7 идет с 384 унифицированными процессорами. У старшей серии - A10 - на 128 блоков больше. Выше у флагмана и частота. Есть еще серия A6 - в ней с графическим потенциалом совсем все грустно, так как используется «встройка» Radeon R5 с 256 унифицированными процессорами. Рассматривать ее для игр в Full HD я не стал.
Самой мощной встроенной графикой обладают процессоры AMD A10 и Intel Broadwell
Что касается продукции Intel, то в самых ходовых чипах Skylake Core i3/i5/i7 для платформы LGA1151 используется модуль HD Graphics 530. Как я уже говорил, он содержит 25 исполнительных устройств: на 5 больше, чем у HD Graphics 4600 (Haswell), но на 23 меньше, чем у Iris Pro 6200 (Broadwell). В тесте использовался младший четырехъядерник - Core i5-6400.
| AMD A8-7670K | AMD A10-7890K | Intel Core i5-6400 (обзор) | Intel Core i5-5675C (обзор) | |
| Техпроцесс | 28 нм | 28 нм | 14 нм | 14 нм |
| Поколение | Kaveri (Godavari) | Kaveri (Godavari) | Skylake | Broadwell |
| Платформа | FM2+ | FM2+ | LGA1151 | LGA1150 |
| Количество ядер/потоков | 4/4 | 4/4 | 4/4 | 4/4 |
| Тактовая частота | 3,6 (3,9) ГГц | 4,1 (4,3) ГГц | 2,7 (3,3) ГГц | 3,1 (3,6) ГГц |
| Кэш третьего уровня | Нет | Нет | 6 Мбайт | 4 Мбайт |
| Встроенная графика | Radeon R7, 757 МГц | Radeon R7, 866 МГц | HD Graphics 530, 950 МГц | Iris Pro 6200, 1100 МГц |
| Контроллер памяти | DDR3-2133, двухканальный | DDR3-2133, двухканальный | DDR4-2133, DDR3L-1333/1600 двухканальный | DDR3-1600, двухканальный |
| Уровень TDP | 95 Вт | 95 Вт | 65 Вт | 65 Вт |
| Цена | 7000 руб. | 11 500 руб. | 13 000 руб. | 20 000 руб. |
| Купить |
Ниже расписаны конфигурации всех тестовых стендов. Когда речь заходит о производительности встроенного видео, то необходимо уделить должное внимание выбору оперативной памяти, так как от нее тоже зависит, сколько FPS покажет интегрированная графика в итоге. В моем случае использовались киты DDR3/DDR4, функционирующие на эффективной частоте 2400 МГц.
| Тестовые стенды | |||
| №1: | №2: | №3: | №4: |
| Процессоры: AMD A8-7670K, AMD A10-7890K; | Процессор: Intel Core i5-6400; | Процессор: Intel Core i5-5675C; | Процессор: AMD FX-4300; |
| Материнская плата: ASUS 970 PRO GAMING/AURA; | |||
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 750 Ti; | ||
| Оперативная память: DDR3-1866 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | |||
| Материнская плата: ASUS CROSSBLADE Ranger; | Материнская плата: ASUS Z170 PRO GAMING; | Материнская плата: ASRock Z97 Fatal1ty Performance; | |
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | Оперативная память: DDR4-2400 (14-14-14-36), 2x 8 Гбайт. | Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | |
| Материнская плата: ASUS CROSSBLADE Ranger; | Материнская плата: ASUS Z170 PRO GAMING; | ||
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | Оперативная память: DDR4-2400 (14-14-14-36), 2x 8 Гбайт. | ||
| Материнская плата: ASUS CROSSBLADE Ranger; | |||
| Оперативная память: DDR3-2400 (11-13-13-35), 2x 8 Гбайт. | |||
| Операционная система: Windows 10 Pro x64; | |||
| Периферия: монитор LG 31MU97; | |||
| Драйвер AMD: 16.4.1 Hotfix; | |||
| Драйвер Intel: 15.40.64.4404; | |||
| Драйвер NVIDIA: 364.72. |
Поддержка оперативной памяти для процессоров AMD Kaveri
Такие комплекты выбраны неспроста. Согласно официальным данным, встроенный контроллер памяти процессоров Kaveri работает с памятью DDR3-2133, однако материнские платы на чипсете A88X (за счет дополнительного делителя) поддерживают и DDR3-2400. Чипы Intel вкупе с флагманской логикой Z170/Z97 Express взаимодействуют и с более скоростной памятью, пресетов в BIOS заметно больше. Что касается тестового стенда, то для платформы LGA1151 использовался двухканальный кит Kingston Savage HX428C14SB2K2/16, который без каких-либо проблем работает в разгоне до 3000 МГц. В других системах задействовалась память ADATA AX3U2400W8G11-DGV.
Выбор оперативной памяти
Небольшой эксперимент. В случае с процессорами Core i3/i5/i7 для платформы LGA1151 применение более быстрой памяти для ускорения графики не всегда рационально. Например, для Core i5-6400 (HD Graphics 530) смена комплекта DDR4-2400 МГц на DDR4-3000 в Bioshock Infinite дала всего 1,3 FPS. То есть при заданных мною настройках качества графики производительность «уперлась» именно в графическую подсистему.
Зависимость производительности встроенной графики процессора Intel от частоты оперативной памяти
При использовании гибридных процессоров AMD ситуация выглядит лучше. Увеличение скорости работы ОЗУ дает более внушительный прирост FPS, в дельте частот 1866-2400 МГц мы имеем дело с прибавкой в 2-4 кадра в секунду. Думаю, использование во всех тестовых стендах оперативной памяти с эффективной частотой 2400 МГц - это рациональное решение. И более приближенное к реальности.
Зависимость производительности встроенной графики процессора AMD от частоты оперативной памяти
Судить о быстродействии интегрированной графики будем по результатам тринадцати игровых приложений. Я их условно разделил на четыре категории. В первую входят популярные, но нетребовательные ПК-хиты. В них играют миллионы. Поэтому такие игры («танки», Word of Warcraft, League of Legends, Minecraft - сюда же) не имеют права быть требовательными. Мы вправе ожидать комфортного уровня FPS при высоких настройках качества графики в разрешении Full HD. Остальные категории были просто разделены на три временных отрезка: игры 2013/14, 2015 и 2016 годов.
Производительность встроенной графики зависит от частоты оперативной памяти
Качество графики подбиралось индивидуально для каждой программы. Для нетребовательных игр - это преимущественно высокие настройки. Для остальных приложений (за исключением Bioshock Infinite, Battlefield 4 и DiRT Rally) - низкое качество графики. Все же тестировать будем встроенную графику в разрешении Full HD. Скриншоты с описанием всех настроек качества графики расположены в одноименной. Будем считать играбельным показатель в 25 кадр/с.
| Нетребовательные игры | Игры 2013/14 годов | Игры 2015 года | Игры 2016 года |
| Dota 2 - высокое; | Bioshock Infinite - среднее; | Fallout 4 - низкое; | Rise of the Tomb Raider - низкое; |
| Diablo III - высокое; | Battlefield 4 -среднее; | GTA V - стандартное; | Need for Speed - низкое; |
| StarCraft II - высоко. | Far Cry 4 - низкое. | XCOM 2 - низкое. | |
| DiRT Rally - высокое. | |||
| Diablo III - высокое; | Battlefield 4 -среднее; | GTA V - стандартное; | |
| StarCraft II - высоко. | Far Cry 4 - низкое. | «Ведьмак 3: Дикая Охота» - низкое; | |
| DiRT Rally - высокое. | |||
| Diablo III - высокое; | Battlefield 4 -среднее; | ||
| StarCraft II - высоко. | Far Cry 4 - низкое. | ||
| Diablo III - высокое; | |||
| StarCraft II - высоко. |
HD
Основная цель тестирования - изучить производительность встроенной графики процессоров в разрешении Full HD, но для начала разомнемся на более низком HD. Вполне комфортно в таких условиях чувствовали себя iGPU Radeon R7 (как для A8, так и A10) и Iris Pro 6200. А вот HD Graphics 530 со своими 25 исполнительными устройствами в ряде случаев выдавала совершенно неиграбельную картинку. Конкретно: в пяти играх из тринадцати, так как в Rise of the Tomb Raider, Far Cry 4, «Ведьмак 3: Дикая Охота», Need for Speed и XCOM 2 снижать качество графики уже некуда. Очевидно, что в Full HD интегрированное видео чипа Skylake ожидает полный провал.
HD Graphics 530 сливает уже в разрешении 720p
Графика Radeon R7, используемая в A8-7670K, не справилась с тремя играми, Iris Pro 6200 - с двумя, а встройка A10-7890K - с одной.
Результаты тестирования в разрешении 1280x720 точек
Интересно, что есть игры, в которых интегрированное видео Core i5-5675C серьезно обходит Radeon R7. Например, в Diablo III, StarCraft II, Battlefield 4 и GTA V. В низком разрешении сказывается не только наличие 48 исполнительных устройств, но и процессорозависимость. А также наличие кэша четвертого уровня. В то же время A10-7890K обошел своего оппонента в более требовательных Rise of the Tomb Raider, Far Cry 4, «Ведьмак 3» и DiRT Rally. Архитектура GCN хорошо проявляет себя в современных (и не очень) хитах.
Доброго времени суток друзья.
Темой нашего сегодняшнего разговора будет графическое ядро в процессоре - что это такое и когда используется. Статья особенно актуальна для тех, кто выбирает между интегрированной и дискретной видеокартой или просто заморачивается над качеством изображения.
Объяснение понятия
На моём сайте уже была статья о том, что такое . Но не стоит путать те ядра с этими. Сейчас речь пойдет о графике. Она встраивается не в каждый . Это лишь их разновидность.
Постараюсь объяснить как можно проще.
Данные устройства выполняют одновременно функции процессора, то есть обрабатывают все вычислительные задачи, и видеокарты, которая отвечает за воспроизведение картинки на вашем мониторе.
Вы можете встретить еще такое обозначение этого чипа как IGP. Это аббревиатура от «Integrated Graphics Processor», то есть «интегрированный графический процессор».
Зачем объединяют проц с видюхой внутри?
Для того чтобы:
- Сократить энергопотребление железа, не только потому, что девайсы малой мощности меньше кушают сами, но они еще и нуждаются в слабом охлаждении;
- Сделать аппаратную часть компактнее;
- Уменьшить стоимость ПК.
Кстати, когда производители только начинали практиковать объединение устройств, они встраивали графическое ядро непосредственно в .
Сейчас более популярно компоновать их с центральными процессорами, чтобы максимально разгрузить материнку. Вдобавок за счет уменьшения сейчас удается делать девайсы того же размера, но большей мощности.
Минусы
Будем считать упомянутые выше пункты плюсами графических ядер. Теперь расскажу о недостатках.
Лучшими в плане качества изображения, выводимого на экран, являются дискретные , так как они являются самостоятельными устройствами, созданными специально для этого.
В свою очередь, встроенные ядра не располагают такими собственными ресурсами. В частности, они используют не отдельную, свою оперативную память, а общую. Также пользуются совместно с процем одной шиной данных. Это, естественно, снижает быстродействие всего компьютера, потому что тормозит работу ЦП.
Где используются графические ядра?
Учитывая описанные выше плюсы и минусы, интегрированные контроллеры применяются зачастую в ноутбуках и недорогих стационарных компьютерах. Такое решение отлично подходит для офисных ПК, где не требуется высокое качество графики и ускоренная производительность.
Но ценителям качественной картинки и мощных реалистичных игр все же лучше покупать дискретные модели. Они имеют собственную оперативку, систему охлаждения и шину передачи данных, поэтому могут себе позволить быть значительно мощнее интегрированных.
Примечание
Хочу предупредить, что если вы хотите прибавить производительности своему чипу со встроенным графическим ядром, докупив внешнюю видюху, то потратите зря деньги. Будет работать либо та, либо другая.
Правда, есть исключения - ноуты с двумя видеоустройствами. Основным служит обычно какая-то модель Intel HD. А когда она не справляется, помогает ей более сильный девайс от AMD или NVidia. Такое решение позволяет одновременно наслаждаться качественной графикой и снизить энергопотребление. Так как мощное устройство отдыхает во время интернет-серфинга или работы с офисными программами.
Подписывайтесь на обновления, чтобы не пропускать новую полезную информацию.
Здравствуйте, уважаемые пользователи и любители компьютерного железа. Сегодня порассуждаем на тему, что такое интегрированная графика в процессоре, зачем она вообще нужна и является ли такое решение альтернативой дискретным, то бишь внешним видеокартам.
Из этой статьи вы узнаете:
Если рассуждать с точки зрения инженерного замысла, то встроенное графическое ядро, повсеместно используемое в своих продуктах компаниями Intel и AMD, не является видеокартой как таковой. Это видеочип, который интегрировали в архитектуру ЦП для исполнения базовых обязанностей дискретного ускорителя. Но давайте разбираться со всем более подробно.
История появления
Впервые компании начали внедрять графику в собственные чипы в середине 2000‐х. Интел начали разработку еще с Intel GMA, однако данная технология довольно слабо себя показывала, а потому для видеоигр была непригодной. В результате на свет появляется знаменитая технология HD Graphics (на данный момент самый свежий представитель линейки – HD graphics 630 в восьмом поколении чипов Coffee Lake). Дебютировало видеоядро на архитектуре Westmere, в составе мобильных чипов Arrandale и десктопных – Clarkdale (2010 год).
AMD пошла иным путем. Сначала компания выкупила ATI Electronics, некогда крутого производителя видеокарт. Затем начала корпеть над собственной технологией AMD Fusion, создавая собственные APU – центральный процессор со встроенным видеоядром (Accelerated Processing Unit). Дебютировали чипы первого поколения в составе архитектуры Liano, а затем и Trinity. Ну а графика Radeon r7 series на долгое время прописалась в составе ноутбуков и нетбуков среднего класса.
Преимущества встроенных решений в играх
Итак. Для чего же нужна интегрированная карта и в чем заключаются ее отличия от дискретной.
Постараемся сделать сравнение с пояснением каждой позиции, сделав все максимально аргументировано. Начнем, пожалуй, с такой характеристики как производительность. Рассматривать и сравнивать будем наиболее актуальные на данный момент решения от Intel (HD 630 c частотой графического ускорителя от 350 до 1200 МГц) и AMD (Vega 11 с частотой 300‑1300 Мгц), а также преимущества, которые дают эти решения.
Начнем со стоимости системы. Встроенная графика позволяет неплохо сэкономить на покупке дискретного решения, вплоть до 150$, что критически важно при создании максимально экономного ПК для офисного и использования.
Частота графического ускорителя AMD заметно выше, да и производительность адаптера от красных существенно выше, что говорит о следующих показателях в тех же играх:
| Игра | Настройки | Intel | AMD |
| PUBG | FullHD, низкие | 8–14 fps | 26–36 fps |
| GTA V | FullHD, средние | 15–22 fps | 55–66 fps |
| Wolfenstein II | HD, низкие | 9–14 fps | 85–99 fps |
| Fortnite | FullHD, средние | 9–13 fps | 36–45 fps |
| Rocket League | FullHD, высокие | 15–27 fps | 35–53 fps |
| CS:GO | FullHD, максимальные | 32–63 fps | 105–164 fps |
| Overwatch | FullHD, средние | 15–22 fps | 50–60 fps |
Как видите, Vega 11 – лучший выбор для недорогих «игровых» систем, поскольку показатели адаптера в некоторых случаях доходят до уровня полноценной GeForce GT 1050. Да и в большинстве сетевых баталий она показывает себя прекрасно.
На данный момент с этой графикой поставляется только процессор AMD Ryzen 2400G, но он определенно стоит внимания.
Вариант для офисных задач и домашнего использования
Какие требования чаще всего вы выдвигаете к своему ПК? Если исключить игры, то получится следующий набор параметров:
- просмотр фильмов в HD‐качестве и роликов на Youtube (FullHD и в редких случаях 4К);
- работа с браузером;
- прослушивание музыки;
- общение с друзьями или коллегами с помощью мессенджеров;
- разработка приложений;
- офисные задачи (Microsoft Office и похожие программы).
Все эти пункты прекрасно работают со встроенным графическим ядром на разрешениях вплоть до FullHD. 
Единственный нюанс, который необходимо учитывать в обязательном порядке – поддержка видеовыходов той материнской платой, на которую вы собираетесь ставить процессор. Заранее уточните этот момент, чтобы не возникло проблем в дальнейшем.
Недостатки встроенной графики
Поскольку разобрались с плюсами, нужно проработать и недостатки решения.
- Главный минус подобной затеи – производительность. Да, вы можете с чистой совестью играть в более‐менее современные игрушки на низких и высоких настройках, однако любителям графики, такая затея точно не придется по вкусу. Ну а если вы работаете с графикой профессионально (обработка, рендеринг, монтаж видеороликов, постпродакшн), да еще и на 2–3 мониторах, то интегрированный тип видео вам точно не подойдет.
- Момент номер 2: отсутствие собственной скоростной памяти (в современных картах это GDDR5, GDDR5X и HBM). Формально видеочип может использовать хоть до 64 ГБ памяти, однако вся она будет браться откуда? Правильно, из оперативной. А значит необходимо заранее построить систему таким образом, чтобы ОЗУ хватило и для работы, и для графических задач. Учитывайте, что скорость современных DDR4‐модулей значительно ниже, нежели GDDR5, а потому времени на обработку данных будет тратиться больше.
- Следующий недостаток – тепловыделение. Помимо собственных ядер на процессе появляется еще одно, которое, в теории, прогревается ничуть не меньше. Охлаждать все это великолепие боксовой (комплектной) вертушкой можно, но готовьтесь к периодическим занижениям частот в особо сложных расчетах. Покупка более мощного кулера решает проблему.
- Ну и последний нюанс – невозможность апгрейда видео без замены процессора. Иными словами, чтобы улучшить встроенное видеоядро, вам придется в буквальном смысле покупать новый процессор. Сомнительная выгода, не так ли? В таком случае проще через некоторое время приобрести дискретный ускоритель. Производители вроде AMD и nVidia предлагают отличные решения на любой вкус.
Итоги
Встроенная графика – отличный вариант в 3 случаях:
- вам необходима временная видеокарта, поскольку денег на внешнюю не хватило;
- система изначально задумывалась как сверхбюджетная;
- вы создаете домашнюю мультимедийную станцию (HTPC), в которой основной акцент делается именно на встроенное ядро.
Надеемся одной проблемой в вашей голове стало меньше, и теперь вы знаете, для чего производители создают свои APU.
В следующих статьях поговорим о таких терминах как виртуализация и не только. Следите за , чтобы быть в курсе всех актуальных тем, связанных с железом.
Loading...