Сравниваем Iris Pro 6200 и Radeon R7 с HD Graphics и дискретным Radeon R7 250X

Выход в свет нашей первой статьи по настольным процессорам семейства Broadwell кроме всего прочего вызвал и пару справедливых замечаний, касающихся тестирования графического ядра в игровых приложениях. Действительно: тесты-то есть, но для сравнения взят только GPU HD Graphics 4600, с которым и так все понятно. А вот как успехи нового «графического топа» Intel выглядят на фоне процессоров AMD или недорогих дискретных видеокарт - с практической точки зрения вопрос более важный. Тем более, что процессоры C-серии дороже аналогичных Haswell долларов этак на 100, а этого вполне достаточно для приобретения Radeon R7 250X или чего-то близкого, то есть не совсем уж медленного решения.

Вот сегодня мы все вопросы и снимем.

Конфигурация тестовых стендов

Процессоров Intel будет две пары - чтобы четко понять, где у Core i7 есть преференции перед Core i5, а где одна суета сует и томление духа . Сравнение будет идти в игровых приложениях, разумеется, и с дискретной видеокартой. Этот вопрос мы, впрочем, уже исследовали , но там i5 и i7 были разночастотными, а сегодня мы их по этому параметру уравняли. В принципе, можно было бы и Broadwell той же частоты взять, но он такой есть только в виде Xeon, т. е. не сказать чтоб массовое решение. Так что тут прямых пересечений не будет - просто обе сокетные модели бытового назначения.

Процессоров AMD мы решили взять два - чтоб не скучно было. К тому же тут тоже интересно оценить прогресс графики, и не стоит забывать о том, что и у A10-6800K есть брат-близнец в виде Athlon X4 760K. А какой из «Атлонов» выбрать при использовании дискретной видеокарты (760К или 860К) - вопрос интересный с практической точки зрения. Тем более, 760К заработает и на плате с «обычным» FM2. Может быть такое, что пользователя перестал удовлетворять какой-нибудь старенький A6-5400K, и он решил сменить процессор и добавить дискретную видеокарту? Вполне может. Вот и посмотрим, есть ли при таком раскладе смысл менять системную плату.

Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: частота работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям, а они немножко отличаются. А вот ее объем (8 ГБ) и системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT емкостью 256 ГБ) были одинаковыми для всех испытуемых. Все тесты проводились и при использовании встроенного видеоядра (которое есть у всех шести процессоров), и совместно с дискретным Radeon R7 250X.

Методика тестирования

Поскольку нами уже было установлено , что на программы из набора iXBT Application Benchmark 2015 конкретная видеокарта влияет очень слабо, мы ограничились игровой методикой iXBT Game Benchmark 2015 . Все результаты были получены в разрешении 1920×1080 (Full HD) при минимальных настройках качества и в 1366×768 при максимальных настройках. Почему такой выбор? Максимальные настройки при FHD-разрешении «не по зубам» не только интегрированным видеоадаптерам, но и многим недорогим дискретным решениям. Но повысить качество хочется многим - пусть даже ценой снижения разрешения. Тем более, что снижение не всегда такое уж радикальное - на руках у пользователей все еще встречаются и старые мониторы вплоть до поддерживающих максимум 1280×1024 точки. Поэтому почему бы и не проверить «низкие» режимы. К тому же, при настройках на максимальное качество удельная доля нагрузки на GPU увеличивается, а нам сегодня как раз интересны GPU. И пусть даже они не справятся с работой - получится стресс-тест, хорошо демонстрирующий собственно возможности графики.

Минимальное качество высокого разрешения

Как видим, HD Graphics в Haswell с этой задачей не справляется, на обоих А10 уже поиграть можно, но на грани, а Broadwell с Iris Pro сомнений не оставляет. Но если говорить об использовании дискретной видеокарты, то тут все процессоры равны. Цена же Athlon X4 в разы ниже, чем у любого Core i7. Такое же положение дел будет и в других играх с невысокими требованиями к производительности процессора, но высокими - к графике.

Но WoT, впрочем, прямая противоположность сформулированному выше - здесь графика нужна постольку-поскольку. Лишь бы не мешала. HD Graphics 4600 очевидно мало. Остальных - достаточно настолько, что при добавлении дискретной видеокарты производительность не увеличивается, а может даже снизиться.

Еще одна процессорозависимая игра, которой достаточно и HDG 4600 для выбранного режима. Впрочем, более быстрая графика даже при слабой процессорной части позволяет добиться более высоких результатов. А дискретный видеоадаптер показывает, что кэш четвертого уровня в ряде случаев действительно делает Broadwell-С куда более быстрым решением, нежели Haswell. Практической пользы, впрочем, от этого немного - 200 или 300 кадров это уже неважно. Тут, очевидно, надо качество повышать, чем мы чуть позже и займемся.

Игра тяжелая для всех систем, но в первую очередь - видеокарты. Как видим, только интегрированная графика Broadwell, причем в старшей модификации (GT3e) вообще позволяет играть в таком режиме: Haswell GT2 традиционно отстает вдвое, а лучшие IGP AMD - в полтора раза. Однако при использовании недорогой дискретной видеокарты все внезапно становятся равными: и дешевые Athlon (а отключение графической части в А10 именно так преобразует процессоры), и дорогие Core i7.

В предыдущей версии Metro расклад подобный. Правда тут уже А10 подбираются к порогу играбельности, но без натяжек пригодны только Broadwell-С и им подобные. Дискретка (даже такая относительно слабая, как 250Х) от производительности процессоров зато уже зависит. Другой вопрос, что «атлонов» по-прежнему хватит, а десятью кадрами в секунду можно и пренебречь.

В очередной уже раз Hitman похож на Metro 2033 с небольшими вариациями. Например, здесь очень по-разному ведут себя два А10 разных поколений даже при использовании дискретки, т.е. оптимизации в Kaveri - не пустой звук. Однако как не оптимизируй, а Core i5 намного быстрее. Что же касается интегрированных решений, то тут снова без натяжек пригодны только Broadwell-С - на остальных придется снижать разрешение.

Очень тяжелая игра с которой не может справиться даже Iris Pro! Впрочем, как видим, здесь и 250Х хватает без особого запаса - в паре с медленными процессорами так и вовсе на пороге играбельности.

Как мы уже не раз говорили, в минимальном режиме Tomb Raider прекрасно работает на всем (или почти на всем). Впрочем, новые Broadwell тут все равно есть за что похвалить, поскольку не так уж сильно отстают от бюджетной, но дискретной видеокарты:)

В этой игре без дискретки никуда. Причем, что любопытно, Iris Pro 6200 как обычно вдвое быстрее, чем HDG 4600, но вот решения AMD обгоняет уже незначительно. Судя по всему, основная нагрузка на шейдерные и прочие блоки, а их при помощи eDRAM не ускоришь. Посмотрим - как это проявится при увеличении качества.

Новых А10 более-менее хватает, Broadwell-С достаточно без натяжки, Haswell тут ловить нечего (если не считать R-серию, также снабженную видеоядром GT3e). Но... но дешевле будет поставить дискретную видеокарту.

Итак, что мы имеем в режиме минимального качества? Broadwell-С справляются почти со всеми играми нашего набора, кроме одной. Производительность Broadwell GT3e примерно вдвое выше, чем у Haswell GT2, да и интегрированную графику AMD эти решения обходят раза в полтора. Но лучше, конечно, при возможности использовать дискретную видеокарту - это даже дешевле может выйти. И всегда уж как минимум не медленнее.

Низкое разрешение, но высокое качество

Дискретная видеокарта играть позволяет даже при использовании недорогого процессора, интегрированная графика все еще непригодна. Никакая.

С большим трудом и напрягаясь Core i5-5675C выбрался за 30 FPS. Более дешевая связка из Athlon X4 760K или 860К и R7 250X не напрягаясь набирает почти 40. Комментарии излишни.

Вот здесь Iris Pro 6200 выглядит очень хорошо. Пусть дискретная видеокарта и чуть быстрее, но незначительно. Хуже то, что ее использование не всегда возможно, так что появление мощного интегрированного видео - большое благо для тех, кто находится в таких условиях.

Недостаточно и младших дискретных карт - значит об интегрированных решениях можно забыть на практике. С точки зрения теории же любопытно то, что здесь они достаточно близки друг к другу, что немудрено: когда основная нагрузка ложится на сам GPU, никакие ухищрения в плане работы памяти уже не помогают.

Все еще более выражено чем в предыдущем случае. Любопытно разве что то, что HDG 4600 быстрее, нежели Radeon HD 8670D. Однако практически значимым это не является.

Опять не справляется даже дискретная карта, а ее отрыв от интегрированных решений увеличивается до трех-пяти раз. При минимальном же качестве, напомним, было иногда и меньше двух. Т.е. чем выше требования к GPU, тем больше разница между интегрированными и дискретными вариантами последних. Что более чем ожидаемо, но не всеми учитывается.

При наличии дискретной видеокарты играть можно, а вот интегрированной совсем не хватает, причем любой. Аналогичная картина была и на минимальных настройках FHD, только тут она стала еще нагляднее. Но ничего удивительного - вообще для этой игры желательны карты уровня минимум Radeon R7 265 и выше. И таких игр не так уж мало.

Если при минимальных настройках эта игра очень щадяща к видеосистеме, то увеличение качества может «поставить на колени» и куда более мощные решения, чем нами сегодня рассматриваются. Т.е. пространство для маневра здесь огромное, но удачно им воспользоваться могут только владельцы дискретных видеокарт.

Аналогичным образом ведет себя и Sleeping Dogs, только вот преимущества дискретного решения еще более зримы. А вот бенефиции от eDRAM еще заметнее улетучиваются, поскольку до скорости текстурирования дело даже не доходит: пока еще слишком слабы сами графические процессоры. Но слабы по-разному, так что интегрированный Radeon R7 может даже обогнать Iris Pro. На практике, впрочем, это не имеет значения, поскольку оба все равно слишком медленные.

И еще один подобный случай подтверждает высказанную выше гипотезу:)

В общем и целом, как видим, попытки использования режимов с высоким качеством картинки (пусть даже со снижением разрешения) только лишь на интегрированной графике как правило обречены на фиаско.

Итого

Итак, что мы видим? Режимы низкого качества хорошо поддаются современной интегрированной графике. По крайней мере, лучшим представителям последней. Идея с eDRAM правильная и логичная - позволяет ослабить нехватку пропускной способности памяти. Собственно, благодаря этому решения линейки Iris Pro становятся самыми быстрыми в своем классе. Не обязательно Broadwell - Haswell не сильно хуже, но такие модификации последнего в сокет не устанавливаются, что накладывает свою специфику.

Но могут ли геймера устроить низкокачественные режимы? Пожалуй, что нет. Во всяком случае, если современные игры ему вообще интересны - на минимальных настройках «современность» легко улетучивается, напоминая картинку десятилетней давности зачастую. Особенно если вспомнить высокую стоимость процессоров Intel с GT3e - за эти деньги можно купить что-нибудь попроще, зато с хорошей дискретной видеокартой. Решения AMD намного доступнее, да и при увеличении качества картинки «проседают» в производительности слабее, поскольку сами графические процессоры все-таки пока мощнее (и eDRAM это не исправить), но... Но ничего принципиально это не меняет - все равно итоговая производительность чересчур низкая, так что серьезно полагаться на графические возможности APU AMD геймеру не приходится.

Что нас ожидает в ближайшем будущем? Процессоры линейки Skylake по прогнозам со временем обзаведутся графическими ядрами типа GT4e, где будет и больше исполнительных устройств, чем ранее (собственно, «подрастут» и GT с привычными циферками, но куда менее заметно, а вот появление новой модификации прямо намекает на радикальные изменения), и eDRAM. Да еще и поддержка DDR4 увеличит пропускную способность памяти - пусть и не сразу, может быть. Однако из этого не следует, что даже такие процессоры справятся с высококачественными режимами игр из нашей методики даже при низком разрешении - производительность для этого надо повысить в 3-5 раз, что вряд ли получится. Обгонять же младшие дискретные видеокарты у них будет получаться чаще, но в основном лишь там где либо «и так достаточно», либо «все равно принципиально не хватает», так что сам по себе факт большей или меньшей производительности не слишком важен.

В общем, прогресс в области интегрированной графики хорошо заметен. Но пока с точки зрения геймера он все еще недостаточен для того, чтобы принципиально изменить положение дел. Полноценный игровой компьютер как и ранее обязан иметь дискретную видеокарту, причем более дорогую, чем процессор. Что, кстати, делает Broadwell-C в любом случае плохим игровым решением (даже с дикретной видеокартой) - можно убедиться, что преимущества кэш-памяти четвертого уровня не настолько велики, чтобы оправдать более высокие цены. Если бы вместо 250Х мы использовали 290Х (например) они были бы заметнее, но все равно эти деньги как раз лучше на видеокарту и потратить - отдача будет намного больше. К тому же, и ограниченный теплопакет мешает - Core i5 зачастую оказывается чуть более быстрым, чем Core i7, работающий на более высокой тактовой частоте, чего и близко нет при сравнении 4690К и 4770К. В общем, Broadwell-C - изначально нишевое решение, прекрасно подходящее для компактных компьютеров, но в «обычном» модульном десктопе делать ему особо нечего: там нет необходимости «ужиматься» в 65 Вт и можно использовать мощные видеокарты, либо хорошо сэкономить, если высокая производительность видео не требуется.

«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.

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.

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.

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

В моем блоге 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.

Проблемы при регистрации на сайте? НАЖМИТЕ СЮДА ! Не проходите мимо весьма интересного раздела нашего сайта - проекты посетителей . Там вы всегда найдете свежие новости, анекдоты, прогноз погоды (в ADSL-газете), телепрограмму эфирных и ADSL-TV каналов , самые свежие и интересные новости из мира высоких технологий , самые оригинальные и удивительные картинки из интернета , большой архив журналов за последние годы, аппетитные рецепты в картинках , информативные . Раздел обновляется ежедневно. Всегда свежие версии самых лучших бесплатных программ для повседневного использования в разделе Необходимые программы . Там практически все, что требуется для повседневной работы. Начните постепенно отказываться от пиратских версий в пользу более удобных и функциональных бесплатных аналогов. Если Вы все еще не пользуетесь нашим чатом , весьма советуем с ним познакомиться. Там Вы найдете много новых друзей. Кроме того, это наиболее быстрый и действенный способ связаться с администраторами проекта. Продолжает работать раздел Обновления антивирусов - всегда актуальные бесплатные обновления для Dr Web и NOD. Не успели что-то прочитать? Полное содержание бегущей строки можно найти по этой ссылке .

AMD Trinity для десктопа. Часть 1. Графическое ядро

Анонс: На APU Llano возлагались большие надежды, но оправдались они лишь частично – в сегменте ноутбуков. AMD не теряет надежды: новые APU Trinity уже вышли для мобильных платформ, а теперь появились и для десктопов. Мы протестировали второе поколение десктопных APU и в этом обзоре расскажем как об их архитектуре, так и о графической производительности

Ни у кого не возникает сомнений в том, что наиболее быстродействующие процессоры для персональных компьютеров поставляет на сегодняшний день отнюдь не компания AMD. И такая ситуация сложилась далеко не вчера. С тех пор как Intel перешла от Pentuim 4 к выпуску различных процессоров рода Core, предложения AMD скатились на вторые позиции. Фактически вся сегодняшняя процессорная продукция этой компании представляет собой либо бюджетные, либо какие-то узкоспециализированные решения, малоинтересные для широкого круга пользователей, ставящих высокую производительность во главу угла. Однако невысокие показатели быстродействия выпускаемых процессоров, так же как и сокращение рыночной доли, - это совсем не повод поставить крест на результатах работы процессорного подразделения AMD.

Инженеры этой фирмы славятся тем, что способны время от времени выдавать какие-то оригинальные идеи, позволяющие AMD не просто поддержать своё рыночное положение, но и оказать немалое влияние на всю индустрию в целом. За примерами таких идей далеко ходить не надо: 64-битные расширения микроархитектуры x86, многоядерный дизайн CPU, интеграция в процессор контроллера памяти и северного моста чипсета - все эти решения первой разработала и внедрила именно AMD, а не текущий лидер процессоростроения.

Именно поэтому мы продолжаем пристально следить за тем, какие нововведения вызревают в недрах AMD. И похоже, к настоящему моменту компания вновь нащупала плодотворный вектор развития, который способен придать положительный импульс не только ей самой, но и всему процессорному рынку в целом. Вектор этот - APU (Accelerated Processing Unit, «ускоренное процессорное устройство») - идеология, предусматривающая объединение на одном полупроводниковом кристалле традиционных вычислительных ядер с производительным графическим ядром. Причём не простое соседство, а симбиоз - возможность объединения их ресурсов для решения общих задач.

К классу APU можно отнести несколько разнообразных предложений AMD, выпущенных ещё в 2011 году. Наибольший интерес среди них представляют гибридные процессоры A-серии с кодовым именем Llano, служащие базисом платформ Lynx и Sabine и ориентированные на применение в широком спектре настольных и мобильных систем. Несмотря на то, что эти процессоры и платформы служат лишь «пробным шаром», так как на них происходит только обкатка принципов APU, они были достаточно тепло приняты рынком. Особенно востребованными Llano оказались в мобильном сегменте, что тут же отразилось в увеличении присутствия продукции AMD в современных ноутбуках. И это действительно видно невооружённым глазом. Если ещё пару лет назад мобильные платформы AMD встречались в составе очень немногочисленных предложений, то сегодня купить ноутбук, основанный на процессоре этого производителя, не составляет никакого труда. В любом компьютерном магазине вы с лёгкостью найдёте огромное число предложений, оснащённых APU разработки AMD.

Впрочем, повышенный интерес к процессорам AMD, наблюдаемый на рынке мобильных компьютеров, возник вовсе не из-за их гибридности. Его, скорее, следует понимать как побочный эффект. В реальности же дело в том, что достаточно мощное графическое ядро, скомпонованное с приемлемыми по меркам мобильных решений вычислительными ядрами, - это как раз то, чего не хватает в ассортименте Intel. А если принять во внимание очень демократичные цены, установленные компанией AMD на свои APU, то совершенно неудивительно, что в недорогие ноутбуки они вписались идеально, дав тем самым производителям оных возможность собирать компьютеры современного уровня без установки в них дискретных видеоускорителей и сопряженных с этим дополнительных затрат.

В результате в народ пошла и сама концепция APU. Её проповедники от AMD, общаясь с разработчиками программного обеспечения, получили возможность опираться на актуальность и распространённость, и в конце концов в распоряжении пользователей появились и реальные программы, рассчитанные на полноценное использование ресурсов гибридных процессоров. Майское же обновление A-серии мобильных процессоров AMD дизайном Trinity, в рамках которого была увеличена производительность как вычислительной, так и графической частей APU, стало дополнительным аргументом в пользу жизнеспособности и привлекательности концепции. Так что в дальнейшем доля ноутбуков с логотипом AMD Vision будет только увеличиваться.

С десктопными же процессорами AMD класса APU случилась совсем иная история. Требования пользователей настольных систем существенно отличаются от запросов владельцев ноутбуков, и тема APU их особо не заинтересовала с самого начала. Движущей силой проникновения первых поколений гибридных процессоров в ноутбуки выступала достаточно мощная графика, однако при её использовании в настольных компьютерах от этого эпитета нужно отказаться. Дело в том, что для десктопов характерны гораздо более высокие разрешения экрана, в которых процессоры AMD A-серии приемлемого уровня 3D-производительности не развивают. Иными словами, с точки зрения пользователей десктопов графическое ядро процессоров Llano качественно мало отличается от встроенной графики интеловских предложений: оба варианта для геймерской системы начального уровня подходят почти одинаково плохо. Мощность же вычислительных ядер, которыми располагают гибридные процессоры AMD, существенно ниже, чем у процессоров Intel, и это закрывает Llano путь в целый ряд домашних или офисных систем. Даже в роли сердца медиацентров у APU компании AMD не слишком много шансов перед конкурирующими предложениями. В этом случае их подводит слишком высокое тепловыделение и отсутствие средств, позволяющих ускорять кодирование видеоконтента высокого разрешения.

Однако самым грандиозным препятствием на пути Llano в настольные компьютеры стала специально разработанная для них платформа Socket FM1 с совершенно неясными перспективами. Никакие иные процессоры, кроме Llano, установить в неё невозможно, и это делает её «вещью в себе», с одной стороны, не склонной к последующему апгрейду, а с другой - с очень ограниченным сроком жизни. Вполне закономерно, что заинтересовать решением с таким сочетанием характеристик пользователей настольных систем практически невозможно, ведь рынок наводнён конкурирующими LGA1155-предложениями на любой вкус и кошелёк с куда более продолжительным жизненным циклом.

Но отдавать рынок интегрированных настольных процессоров во власть конкурента, который, видя перспективность концепции APU, в спешном порядке наращивает мощности собственных графических ядер, в планы AMD явно не входит. Поэтому, спустя примерно год с появления Llano, компания готова предложить второе поколение десктопных процессоров A-серии, исправленное и переработанное. Дизайн новых десктопных APU не является специализированным и утилитарным. Это - Trinity, и он уже обкатан на мобильных системах, где успешно применяется с начала лета. Однако для настольных систем серьёзно увеличены частоты вычислительной и графической составляющих, что позволяет производителю уверять общественность в том, что свежие APU, в отличие от их предшественников, должны понравиться многим пользователям десктопов, в том числе и энтузиастам.

В целом мы почти готовы поверить в слова AMD: по крайней мере, по дизайну Trinity однозначно лучше Llano. Как мы уже видели на примере мобильных APU , используемые в Trinity вычислительные ядра, которые основаны на микроархитектуре Piledriver, работают побыстрее ядер Husky из Llano, корни микроархитектуры которых уходят в далёкое прошлое. Существенно поднялась и производительность графического ядра, строение которого коренным образом переработано. И самое главное, для десктопных процессоров Trinity теперь предлагается новая платформа Socket FM2, которая должна быть лишена всех старых недостатков. AMD готова гарантировать её устойчивость в течение нескольких последующих лет, а модельный рад процессоров в совместимом с ней исполнении будет включать широкий диапазон предложений разного уровня.

Иными словами, если сравнивать Trinity и Llano, то новые процессоры очевидно лучше. Однако достаточно ли они хороши для того, чтобы результативно продвинуть концепцию APU в настольные системы, пользователи которых пока что относятся к подобным решениям очень скептически? В нашем материале мы попробуем частично дать ответ на этот вопрос, для чего подробно протестируем графическую составляющую настольных гибридных процессоров нового поколения и попробуем понять, хватает ли её мощности для применения в игровых системах начального уровня.

К сожалению, подробное рассмотрение второй части Trinity - вычислительных ядер - мы вынуждены отложить на некоторое время. Однако в этом нет нашей вины. Дело в том, что компания AMD пока официально не анонсировала свои новые процессоры A-серии для настольных систем. Поэтому наши руки частично связаны обязательствами о неразглашении, так что за этой статьей последует и вторая, включающая тесты другого плана. Впрочем, никто не запрещает нам оперировать имеющейся информацией о микроархитектуре Trinity, поэтому для начала давайте проанализируем, какую работу проделали инженеры AMD для того, чтобы новоиспечённые APU стали реальностью.

Дизайн Trinity

В соответствии с оригинальной концепцией любой APU состоит из трёх основных частей. В этом плане Trinity не привносит никаких изменений: гибридные процессоры нового поколения включают процессорные ядра, интегрированный графический ускоритель и небольшой, но очень важный компонент - объединённый северный мост. Именно он превращает сумму разнородных ядер в единую систему и, включая контроллер DDR3 SDRAM, отвечает за взаимодействие вычислительных и графических ядер между собой и с системной памятью, обеспечивая возможность их совместной работы с одними и теми же данными.

В целом общая структура Trinity осталась точно такой же, как и у Llano, но вот на более низком уровне все составляющие переработаны. При этом все изменения сделаны таким образом, чтобы не раздувать полупроводниковый кристалл: производственная технология у AMD не обновилась, компания продолжает использовать 32-нм процесс Globalfoundries с SOI, а поднимать себестоимость APU, позиционируемых в качестве достаточно доступных предложений, производитель не собирается. В результате площадь кристалла Trinity по сравнению с Llano возросла лишь на 8 процентов - до 246 мм 2 . Количество транзисторов изменилось также весьма незначительно и достигло 1,303 млрд штук (было - 1,178 млрд). Более того, не сильно трансформировалось даже деление транзисторного бюджета между вычислительными и графическими ресурсами: они занимают на кристалле примерно одинаковую площадь и в том и в другом случае.

Тем не менее на этом разговоры о похожести Llano и Trinity можно и закончить. Вычислительные ядра, например, с выходом нового поколения APU изменены кардинально. Теперь в основе гибридных процессоров используется (и будет использоваться в дальнейшем) микроархитектура Bulldozer, а конкретнее, её второе поколение - Piledriver. Двухъядерники и четырёхъядерники Trinity включают в себя один или два условно называемых двухъядерными модуля, которые, напомним, содержат по два набора исполнительных устройств и могут обрабатывать по два потока одновременно, но при этом имеют общие на модуль кеш-память, блок выборки инструкций, их декодер и блок операций с плавающей точкой. При этом в Trinity по сравнению с основанными на микроархитектуре Bulldozer процессорами класса FX без встроенной графики не только уменьшено количество ядер, но и отсутствует кеш третьего уровня.

Зато используемое в новых APU второе поколение микроархитектуры Bulldozer, пока что не представленное ни в одном другом семействе процессоров, предлагает целый ряд небольших усовершенствований, направленных на увеличение производительности, уменьшение токов утечки и обеспечение стабильности на высоких тактовых частотах. Фронтальная часть конвейера получила более точный предсказатель ветвлений, а также окно инструкций увеличенного размера. Исполнительные устройства обрели улучшенный планировщик, а сами они научились немного быстрее выполнять отдельные инструкции, например целочисленное и вещественночисленное деление. Кроме того, разработчики говорят об увеличении ёмкости L1 TLB и о совершенствовании алгоритмов арбитража и предварительной выборки данных L2-кеша. Всё это оценено в примерно 25-процентное превосходство (по расчётам AMD) процессоров Trinity над Llano в вычислительной производительности.

Кардинальные изменения затронули и объединённый северный мост. В первую очередь инженеры пересмотрели систему приоритетов доступа к разделяемой памяти, отдав первенство вычислительным ядрам, которые, как показывает практика, генерируют относительно небольшую часть запросов. Помимо этого, AMD позаботилась и о поддержке новых типов памяти, включая DDR3-1866 в штатном режиме или DDR3-2400 при разгоне. Внутренние шины данных были расширены, в частности, графическое ядро получило возможность работать с контроллером памяти по 256-битной специализированной шине Radeon Memory Bus, а вне чипа все соединения теперь используют протокол PCI Express, пришедший на смену Hyper-Transport.

Однако наибольший интерес вызывают изменения, произошедшие с графическим ядром. Дело в том, что без существенного увеличения транзисторного бюджета и без коренной переработки архитектуры у AMD получилось заметно поднять его быстродействие, то есть фактически нарастить плотность полезных блоков в GPU за счёт упразднения каких-то излишков. Эта находка, пожалуй, заслуживает отдельного разговора, тем более что именно интегрированная в Trinity графика сегодня находится в фокусе нашего внимания.

Графическое ядро Devastator

Самый интригующий факт, касающийся дизайна Devastator, - а именно такое кодовое имя получил GPU, встроенный в процессоры Trinity, - это то, что он основывается на архитектуре VLIW4. Если учесть, что графическое ядро Llano базировалось на архитектуре VLIW5, такой ход AMD кажется несколько странным, и мы бы скорее ожидали увидеть в Trinity архитектуру CGN, характерную для последних версий дискретных ускорителей. Однако на самом деле именно VLIW4 позволяет увеличить удельную эффективность графического ядра, искусственно ограниченного числом транзисторов. Такой трюк AMD уже проворачивала с собственными видеокартами серии Radeon HD 6900, и тогда его результаты были более чем удовлетворительными.

Суть в том, что предусмотренная VLIW5 группировка ALU по пять штук на потоковый VLIW-процессор оказывается не очень эффективной, и один из ALU в большом числе случаев просто простаивает. Поэтому VLIW4-компоновка Devastator, предполагающая наличие четырёх ALU в потоковом VLIW-процессоре, влечёт за собой более рациональное задействование имеющихся ресурсов. Конечно, обратной стороной выступает уменьшение суммарного числа исполнительных устройств и снижение теоретической пиковой производительности ядра, однако практическая удельная производительность в пересчёте на квадратный миллиметр растёт. А для кристалла гибридного процессора, на котором, помимо графического ядра, находятся вычислительные ядра, это - наиболее правильный путь оптимизации.

В общей сложности в графическом ядре Trinity предусмотрено шесть SIMD-движков, каждый из которых состоит из четырёх текстурных блоков и шестнадцати потоковых VLIW-процессоров. В сумме это даёт наличие в ядре 384 ALU, и это - на 16 штук меньше, чем имелось в распоряжении графического ядра Sumo процессоров Llano. Однако простая арифметика здесь не вполне уместна, ALU-блоки Devastator обычно загружены работой сильнее, чем их предшественники, а, кроме того, относительная простота потоковых VLIW-процессоров позволяет выставлять графическому ядру более высокие тактовые частоты. Например, в то время как в старшей версии Llano графика работала на частоте 600 МГц, у Trinity скорость видеоядра может достигать 800 МГц.

Если учесть, что в распоряжении Devastator есть 24 блока текстурирования (по 4 TMU на каждый SIMD-движок) и 8 блоков растровых операций (ROP), то можно заключить, что это графическое ядро фактически представляет собой примерно одну четверть GPU класса Radeon HD 6970. Что даже с учетом поправки на немного более низкую рабочую частоту и на отсутствие выделенной шины памяти с высокой пропускной способностью - очень неплохо. Иными словами, говоря, что процессоры Trinity оснащены интегрированной графикой «дискретного» класса, AMD совсем не лукавит. От гибридных процессоров нового поколения действительно можно ожидать очень неплохой 3D-производительности.

Вряд ли кого-то удивит то, что графическое ядро Trinity совместимо с современными программными интерфейсами DirectX 11, OpenCL 11 и DirectCompute 11. Эти возможности были и у видеокарт Radeon HD 6900, основанных на той же архитектуре, и у предшественников Trinity - процессоров Llano. Но при этом в новой встроенной графике унаследованы и некоторые черты совсем современных решений, в которых нашла своё место архитектура CGN. В частности, в Devastator имеется усовершенствованный блок тесселяции, а также поддержка всех актуальных типов полноэкранного сглаживания: SSAA, EQAA и MLAA.

Отдельное внимание в графике Trinity уделено актуальным для гибридных процессоров медийным возможностям. Графическое ядро располагает позаимствованным из свежих версий GPU специализированным блоком AMD HD Media Accelerator, который включает в себя движки для аппаратного декодирования видео (UVD3) и аппаратного кодирования видеоконтента в формат H.264 (VCE). Последняя возможность очень важна для успешной конкуренции Trinity с интеловскими гибридными процессорами, давно получившими технологию Quick Sync для высокоскоростного транскодирования видео высокого разрешения. Теперь нечто подобное есть и в процессорах AMD, однако на данный момент мы так и не смогли убедиться в работоспособности движка VCE по причине проблем с его поддержкой в драйверах и в существующем программном обеспечении.

Выводя на рынок настольных систем свой новый гибридный процессор, в AMD задумались и над тем, чтобы его пользователи не чувствовали себя обделёнными по сравнению с владельцами дискретных видеокарт в части возможностей подключения мониторов. Выражается это в том, что к интегрированной системе с процессором Trinity можно подключить до четырёх независимых дисплеев одновременно, при этом поддерживаются все типы соединений: аналоговый — VGA — и цифровые — DVI, HDMI и Display Port 1.2, а также четыре независимых аудиопотока. Правда, при этом количество физических выводов ограничено тремя, а для подключения четырёх дисплеев потребуется соединение пары мониторов «цепочкой» через Display Port.

Что впечатляет ещё сильнее, графика Trinity поддерживает и технологию Eyefinity. Конечно, для того чтобы найти какую-нибудь игру, способную работать с приемлемым уровнем FPS на подключенных к Devastator трёх-четырёх мониторах, придётся потрудиться, но само наличие такой возможности говорит о том внимании, с которым разработчики AMD подошли к оснащению APU второго поколения перед его выводом на массовый рынок.

Модельный ряд Trinity

Говоря о графическом ядре десктопных процессоров Trinity, необходимо коснуться и состава их модельного ряда. Дело в том, что различные представители A-серии с дизайном Trinity могут быть снабжены различающимися вариантами ядра Devastator. Их различия образуются стандартно: пытаясь ввести сегментирование своих продуктов по различным ценовым категориям, производитель в младших модификациях отключает один или несколько SIMD-движков. В результате подробно описанным в предыдущем разделе набором ресурсов, включающим 384 исполнительных устройства, обладают лишь старшие модификации APU.

Номенклатура моделей Trinity при этом выглядит следующим образом. Наиболее скоростные модели с полноценным ядром Devastator, которое имеет маркетинговое название Radeon HD 7660D, относятся исключительно к новой флагманской серии A10. Все же остальные модификации с графическими ядрами с урезанным количеством потоковых процессоров и с пониженными частотами принадлежат к более «простым» сериям A8, A6 и A4, заменяя в них процессоры со старым дизайном Llano.

Полный состав линейки APU, основанной на дизайне Trinity, приводится в таблице:

Даже версия графического ядра, устанавливаемая в процессоры класса A8, чисто теоретически медленнее полноценного Devastator более чем на 35 процентов. Что уж говорить о ещё более медлительных A6 и A4. А это значит, что для использования в качестве игрового решения интерес представляют в первую очередь процессоры A10-5800K и A10-5700. Именно их можно пытаться представить себе в геймерских системах начального уровня, лишённых дискретной видеокарты. Процессоры же младших серий, пожалуй, для универсальных игровых компьютеров подходят совсем плохо, поэтому их рекомендуется применять в мультимедийных центрах или в домашних развлекательных системах, не нацеленных на запуск ресурсоёмких игровых 3D-приложений.

Именно поэтому в данном материале мы сосредоточились на тестировании самого старшего гибридного процессора — A10-5800K, со встроенным в него графическим ядром Radeon HD 7660D. Этот процессор имеет в своём распоряжении два модуля Piledriver, благодаря чему распознаётся диагностическими утилитами и операционной системой как четырёхъядерный. Однако отметим и существование альтернативного мнения, согласно которому этот процессор - двухъядерный, но с возможностью выполнения четырёх потоков. Собственно, это мнение, хотя и противоречит заявлениям самой AMD, как раз более точно отражает позиционирование A10-5800K. По своей стоимости этот APU попадает в ту же ценовую категорию, что и интеловские Core i3, которые, как известно, двухъядерники, но с поддержкой технологии Hyper-Threading.

Рабочая частота рассматриваемого процессора, с учетом поддержки им технологии Turbo Core 3.0, должна колебаться в пределах от 3,8 до 4,2 ГГц. Однако на практике мы видели, что под нагрузкой большую часть времени A10-5800K проводит в промежуточном состоянии - при частоте 4,0 ГГц.

Встроенное в A10-5800K графическое ядро Radeon HD 7660D работает на частоте 800 МГц, причём в моменты отсутствия 3D-нагрузки она снижается до 300 МГц. Несмотря на то, что AMD обещала функционирование турборежима и для графического ядра, в реальности выше заложенных в спецификациях 800 МГц его частота не поднимается.

Как мы тестировали

В рамках этого материала мы поставили перед собой цель исследовать производительность графического ядра новых гибридных процессоров AMD и, опираясь на полученные результаты, ответить на вопрос: могут ли самые современные процессоры с интегрированной графикой использоваться в составе игровых систем начального уровня без добавления дискретных видеокарт.

В тестировании процессору AMD A10-5800K c графическим ядром Radeon HD 7660D противопоставлялись другие присутствующие на рынке интегрированные чипы, обладающие 3D-графикой с приемлемым уровнем производительности. Во-первых, это – хоть и устаревающие с появлением Trinity, но всё ещё актуальные AMD Llano, представленные в наших тестах старшим процессором этого семейства, AMD A8-3870K с видеоядром Radeon HD 6550D. Во-вторых – представители семейства Intel Ivy Bridge, максимальная версия графического ядра которых, HD Graphics 4000, обладает многообещающей (по мнению его разработчиков) 3D-производительностью. Честь интеловской графики отстаивал двухъядерный процессор Core i3-3225. Мы выбрали именно его, а не четырёхъядерник семейства Core i5, так как APU компании AMD позиционируются в качестве альтернативы интеловским двухъядерным процессорам самим производителем. В частности, по предварительным данным, стоимость AMD A10-5800K будет примерно такой же, как и у младших представителей семейства Core i3.

Кроме того, не следует забывать и о выводах наших прошлых исследований, показывающих более высокую удельную эффективность ядер процессоров Intel. Четырёхъядерники с микроархитектурой Sandy Bridge вполне успешно противостояли восьмиядерным процессорам Bulldozer, и маловероятно, что с выходом новых поколений микроархитектур Ivy Bridge и Piledriver эта ситуация как-то поменялась. Это можно подтвердить и относительными результатами теста SYSmark 2012, показывающими общеупотребительную производительность процессоров.

Хотя AMD A10-5800K и получил заметно более высокое, нежели AMD A8-3870K, быстродействие, от процессоров Core i3-3225 и Core i3-2125 он отстаёт, не говоря уже об его солидном проигрыше в вычислительной производительности четырёхъядернику Core i5-3330. Так что противопоставление четырёхъядерных APU компании AMD в графических тестах двухъядерному Core i3 вполне оправданно. К тому же различия в графической производительности самого мощного Intel Core i7 и выбранного нами Core i3 сводятся к 100-МГц разнице в частоте встроенного видеоядра: 1,05 ГГц у нашего подопытного против 1,15 ГГц у флагманского процессора под Socket LGA1155. Так что принципиально лучший результат, чем Core i3-3225, никакой другой интеловский процессор в графических тестах показать не сможет.

Чтобы мы имели возможность судить об уровне быстродействия интегрированных графических ядер современных процессоров относительно дискретных видеокарт, в число протестированных конфигураций был добавлен и вариант, снабжённый внешней графикой. Ориентиром была выбрана видеокарта Radeon HD 6570, стоимость которой на сегодняшний день в используемой нами версии с GDDR5-памятью составляет порядка $70. Её тестирование проводилось в системе с процессором A10-5800.

В результате в тестах были задействованы следующие аппаратные и программные компоненты:

• Процессоры:
  • AMD A10-5800K (Trinity, 4 ядра, 3,8-4,2 ГГц, 4 Мбайт L2, Radeon HD 7660D);
  • AMD A8-3870K (Llano, 4 ядра, 3,0 ГГц, 4 Мбайт L2, Radeon HD 6550D);
  • Intel Core i3-3225 (Ivy Bridge, 2 ядра + HT, 3,3 ГГц, 3 Мбайт L3, HD Graphics 4000).
• Материнские платы:
  • ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77 Express);
  • ASUS F2A85-V Pro (Socket FM2, AMD A85);
  • Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).
• Видеокарта: AMD Radeon HD 6570 1 Гбайт GDDR5 128-бит.
• Память: 2 x 4 Гбайт, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX).
• Дисковая подсистема: Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2).
• Блок питания: Corsair AX1200i (80 Plus Platinum, 1200 Вт).
• Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
• Драйверы:
  • AMD Catalyst 12.8 Driver;
  • AMD Chipset Driver 12.8;
  • Intel Chipset Driver 9.3.0.1019;
  • Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.26.12.2761;
  • Intel Management Engine Driver 8.1.0.1248;
  • Intel Rapid Storage Technology 11.2.0.1006.

При тестировании платформы, основанной на процессоре AMD A10-5800K, были установлены патчи операционной системы KB2645594 и KB2646060, адаптирующие поведение планировщика под микроархитектуру Bulldozer.

Основной акцент в настоящем тестировании был вполне закономерно сделан на игровые применения встроенной процессорной графики. Поэтому основная масса использованных нами бенчмарков – это игры или специализированные геймерские тесты. Причём, если учесть поставленные цели, нас в первую очередь интересовала производительность различных графических решений в ставшем де-факто стандартом для настольных систем Full HD-разрешении 1980x1080. Поэтому большинство тестов проводилось именно в нём при установке низкого или среднего уровня качества изображения.

3D-производительность

Результаты тестов семейства 3DMark очень популярны для оценки средневзвешенной игровой производительности видеокарт. Поэтому к 3DMark мы обратились в первую очередь. Для начала давайте посмотрим на производительность в версии Vantage, которая использует DirectX десятой версии.

В глаза сразу же бросается тот немалый прогресс, который произошёл с APU компании AMD при переходе от графического ядра Sumo к новому дизайну Devastator. Преимущество процессора Trinity перед флагманом семейства Llano составляет порядка 40 процентов. В результате система, построенная на базе A10-5800K, приближается по графическому быстродействию к платформе с дискретной видеокартой AMD Radeon HD 6570.

Более свежая версия 3DMark ориентирована на измерение DirectX 11-производительности. Ранее в подобных тестах не могли принимать участие процессоры Intel, оставляя APU компании AMD в одиночестве, однако реализованное в Ivy Bridge графическое ядро Intel HD Graphics 4000 наконец-то получило поддержку всех современных программных интерфейсов, так что процессор Core i3-3225 присутствует и на этой диаграмме.

3DMark 11 выдал чрезвычайно интересный результат. По данным этого бенчмарка, графическое ядро, встроенное в A10-5800K, смогло обойти дискретную видеокарту Radeon HD 6570. Это выступает прекрасной иллюстрацией высокой эффективности использованной в Devastator архитектуры VLIW4. Напомним, видеокарта Radeon HD 6570 основывается на 800-мегагерцевом графическом процессоре Turks c VLIW5-архитектурой и при этом обладает 480 потоковыми процессорами против 384 в Devastator. Однако большее количество исполнительных устройств, как мы видим, не всегда выливается в лучшие практические показатели, из чего можно сделать вывод о том, что выбор для Trinity VLIW4-дизайна – это очень правильное решение.

Aliens vs. Predator (2010)

Несмотря на то, что в синтетическом бенчмарке 3DMark 11 графическое ядро процессора A10-5800K смогло обогнать дискретную видеокарту Radeon HD 6570, в реальном игровом приложении - Aliens vs. Predator – ситуация складывается совершенно иным образом. Тут дискретный видеоускоритель серьёзно опережает любой вариант интегрированной графики, включая и Radeon HD 7660D. Очевидно, что слабым местом любых процессорных видеоускорителей остаётся шина памяти, которая обладает явно недостаточной пропускной способностью. При этом следует отметить, что мы здесь сравниваем Radeon HD 7660D с видеокартой Radeon HD 6570, оборудованной GDDR5-памятью с высокой пропускной способностью. Но если бы в тестах использовалась более «простая» дискретная видеокарта с DDR3 SDRAM, то она наверняка бы оказалась поверженной ядром Devastator.

Batman: Arkham City

Разница в производительности старого и нового графического ядра, используемых в составе APU компании AMD, в Batman: Arkham City составляет около 30 процентов. Так что с точки зрения быстродействия графики переход от дизайна Llano к дизайну Trinity – вполне оправданное решение, приносящее ощутимые дивиденды. При этом сделан такой шаг отнюдь не из-за обострения конкуренции с Intel: даже самый новый и самый быстрый GPU микропроцессорного гиганта выглядит на фоне предложений AMD очень блекло. Очевидно, AMD прицеливается на подписание смертного приговора бюджетным видеокартам с DDR3-памятью, например Radeon HD 6570 или GeForce GT 630.

Battlefield 3

Конечно, Radeon HD 7660D – это совсем не то же самое, что дискретная видеокарта верхнего или среднего уровня. Производительность этого решения существенно ниже. Однако, как мы видим, новое интегрированное графическое ядро компании AMD позволяет вполне пристойно играть в самые современные игры в Full HD-разрешении, в том числе и в Battlefield 3. Порой для этого требуется выставлять низкие настройки качества, но зато среднее количество кадров в секунду находится на приемлемом уровне. Не демонстрирует Radeon HD 7660D и явных «просадок». Например, при тестировании в Battlefield 3 минимальная мгновенная производительность с низкими настройками качества составила вполне приличные, пусть и не совсем играбельные 18 кадров в секунду.

Borderlands 2

Без особых проблем идёт на A10-5800K даже новейший шутер от первого лица Borderlands 2. О «красивостях», конечно, придётся забыть, но зато свежий APU компании AMD, в отличие от интеловских процессоров с интегрированной графикой, даёт возможность поиграть в Borderlands 2 в разрешении 1920x1080 без установки дискретного видеоускорителя.

Игры в жанре симуляторов автогонок обычно не слишком требовательны к графическим ресурсам. Типично в этом плане и поведение F1 2012 - эта игра идёт на интегрированных системах с хорошей производительностью даже при выборе Full HD-разрешения и высокого качества изображения. При этом, хотя преимущество Radeon HD 7660D над графикой из процессора Llano приближается к 35 процентам, дискретная видеокарта Radeon HD 6570 всё же показывает слегка более высокий результат. Впрочем, по сравнению с графическим ядром конкурирующих процессоров, Intel HD Graphics 4000, любые интегрированные предложения AMD выглядят превосходно. В F1 2012 процессор A10-5800K обгоняет Core i3-3225 примерно на 60 процентов.

Far Cry 2

Мы совершенно осознанно не выкидываем Far Cry 2 из тестового набора. Присутствие этого шутера четырёхлетней давности позволяет воочию увидеть то, что в играх прошлого поколения современный APU класса Trinity работает с просто-таки выдающейся производительностью. Например, в том же Far Cry 2 мы смогли выставить разрешение 1920x1080 с максимально доступным качеством изображения и при этом получили в среднем более 30 кадров в секунду. При этом зафиксированный в тестировании минимальный FPS составил вполне приемлемые 23 кадра в секунду.

Sleeping Dogs

К сожалению, в самой современной из выбранных нами игр графическое ядро процессора A10-5800K вновь демонстрирует свою неспособность противостоять полноценной видеокарте Radeon HD 6570, отставая от неё примерно на 10-15 процентов. Источник проблемы APU понятен – ему бы не помешала память с более высокой пропускной способностью. Именно поэтому распространение решений, подобных Trinity, может сильно оживить рынок DDR3 SDRAM. В общеупотребительных приложениях скорость работы зависит от частоты памяти совсем малозаметно, но вот для систем с интегрированной графикой быстрая подсистема памяти может оказаться принципиально важной. Впрочем, этому вопросу мы ещё уделим подробное внимание.

Sniper Elite V2

Среди всех имеющихся на рынке встроенных GPU ядро Devastator в версии Radeon HD 7660D – это самое быстрое решение. Результаты, полученные в бенчмарке Sniper Elite V2, подтверждают это ещё раз. Новая версия интегрированного графического ядра, разработанная компанией AMD, обгоняет прошлую модификацию Sumo на 26 и 43 процента в зависимости от установок качества изображения. В результате превосходство Radeon HD 7660D над Intel HD Graphics 4000 достигает двукратной величины. Иными словами, в части встроенных в процессор GPU компания AMD продолжает значительно обгонять своего конкурента. Причём на произошедший у Intel с выходом микроархитектуры Ivy Bridge прогресс у AMD нашёлся не менее впечатляющий ответ – Trinity. Так что актуальные APU обеих компаний вновь попадают в совершенно различные весовые категории.

Cinebench R11.5

Все игры, в которых мы провели тестирование, относятся к приложениям, использующим программный интерфейс DirectX. Однако нам хотелось посмотреть и на то, как справятся ускорители с работой в OpenGL. Поэтому к чисто игровым тестам мы добавили и небольшое исследование производительности при работе в профессиональном графическом пакете Cinema 4D.

Расклад сил совершенно типичен. Уровень производительности Trinity в OpenGL-приложении качественно не отличается от его скорости в игровых DirectX-задачах. Встроенный в процессор AMD A10-5800K ускоритель Radeon HD 7660D опережает своего предшественника и интеловского конкурента, но отстаёт от дискретной видеокарты Radeon HD 6570. При этом, если принять во внимание достигнутый уровень OpenGL-быстродействия, идея использования встроенной графики в профессиональных приложениях начинает казаться не такой уж и абсурдной. Более того, в ассортименте компании AMD даже имеются и соответствующие предложения – «профессиональные» процессоры Trinity, продаваемые под торговой маркой FirePro.

Производительность GPGPU

Компания AMD неустанно акцентирует внимание на том, что её процессоры Llano, а теперь и Trinity, относятся к классу APU. Это означает, что их архитектура оптимизирована под решение задач различного класса силами не только традиционных x86-ядер, но и потоковых процессоров графического ядра - они должны трудиться совместно. Для успешного функционирования такого содружества принципиально различных вычислительных ресурсов, естественно, требуется специализированное программное обеспечение. И если ещё год назад это звучало как приговор концепции APU, то теперь ситуация начала активно меняться. Разработчики целого ряда популярных программных продуктов стали предпринимать конкретные попытки использования преимуществ гибридных решений. На сегодня существует информация о том, что вычислительные возможности графического ядра могут вовлекать в работу текущие или перспективные версии таких программ, как Adobe Flash 11.2, Adobe Photoshop CS6, GIMP, ArcSoft MediaConverter 7.5, CyberLink MediaEspresso 6.5, Handbrake и WinZip 16.5.

В рамках данного материала мы пока не имеем права прибегать к тестированию процессора Trinity в подобном программном обеспечении, тем не менее мы можем оценить практическое быстродействие графического ядра Devastator на GPGPU-нагрузке, создаваемой через программные интерфейсы OpenCL и Microsoft DirectCompute. Для этого мы использовали тестовый пакет SiSoftware Sandra 2012.10.18.74.

Вычислительная производительность графического ядра Devastator выглядит очень неплохо. Применение в его основе VLIW4-архитектуры позволяет достичь высокой эффективности вычислений общего назначения, в результате чего Radeon HD 7660D заметно обгоняет не только предшествующую версию графического ускорителя из Llano и интеловское графическое ядро Intel HD Graphics 4000, но и дискретную видеокарту Radeon HD 6570. В итоге в приложениях, поддерживающих OpenCL, от Trinity можно ожидать высокого уровня производительности.

Похожим образом складывается ситуация и в криптографическом тесте. Иными словами, поместив в новые гибридные процессоры производительную графику с VLIW4-архитектурой, AMD стремилась решить вполне конкретную задачу – наглядно показать полезность и перспективность совмещения x86-ядер общего назначения и потоковых графических ядер. Если учесть, что производители программного обеспечения начинают пробовать использование гибридных процессоров в деле, это очень своевременный ход. На данном этапе AMD должна не просто продемонстрировать потенциальную возможность новых подходов, но и на деле доказать их преимущество.

Выводы

Времена, когда к интегрированной графике нужно было подходить с позиции «лишь бы работало», давно прошли. С тех пор как графические ядра обосновались в центральных процессорах, AMD и Intel стали активно наращивать их мощность, вытесняя с рынка бюджетные видеокарты и придавая своим процессорам новые модели использования. В этой гонке встроенных GPU лидером выступает компания AMD: самые быстрые графические ядра из процессоров Ivy Bridge пока что не превзошли даже графику Llano, не говоря уже о новом Trinity. Однако такое положение дел не стало для AMD поводом, чтобы замедлить темпы введения инноваций. Эта компания борется не с конкретным продуктом конкурента, а за то, чтобы отношение к гибридным процессорам изменилось в принципе. Для этого нужно не простое превосходство над альтернативными продуктами в бенчмарках, а иное его качество.

Очень похоже, что новые десктопные процессоры Trinity, с которыми мы познакомились сегодня, это и есть тот самый необходимый качественный скачок. AMD A10-5800K не просто оказался гибридным процессором с самым быстродействующим на данный момент графическим ядром. Важно то, что скорости этого ядра уже хватает на обеспечение приемлемой производительности практически в любых современных 3D-играх в Full HD-разрешении. Конечно, при этом приходится выставлять не самые максимальные настройки качества, однако факт остаётся фактом: Trinity вполне достойно смотрится в одном ряду с дискретными 3D-акселераторами нижнего уровня, стоимостью порядка $60-70, которые новый гибридный процессор может с лёгкостью заменить. Фактически сегодня можно говорить о том, что ускорители типа Radeon HD 6570 и GeForce GT 630 с распространением Trinity могут отправляться на свалку, по крайней мере это относится к их DDR3-модификациям.

Сегодня мы познакомились лишь с графической составляющей нового многообещающего проекта AMD. И эта составляющая – его сильная сторона. С точки же зрения общеупотребительной производительности Trinity, скорее всего, не сможет стать таким же впечатляющим предложением. Даже обещанного самой AMD 25-процентного роста скорости будят явно недостаточно для того, чтобы A10-5800K, как и другие продукты семейства, смог бы выступать на равных с интеловскими процессорами поколения Ivy Bridge. Конечно, можно рассчитывать на то, что AMD сможет продавить концепцию APU, и гибридные предложения этого производителя получат заметный прирост быстродействия за счёт вычислительных ресурсов графического ядра. Однако если это и произойдет, то явно не очень скоро. Поэтому пока в виду придётся иметь то, что у Trinity есть и слабая сторона.

Что же в итоге? Задумайтесь, большинству покупателей десктопных процессоров Intel, по большому счёту, на их графическую производительность наплевать. Они готовы мириться с любым её уровнем, так как их привлекает высокая скорость x86-ядер. Trinity же вполне может добиться расположения потребителей, зайдя с другой стороны. Если этот APU предлагает заманчивый уровень 3D-производительности, стоит ли так сильно переживать из-за более низкой, чем у конкурента, скорости x86-ядер? Ответ на этот вопрос, судя по имеющимся данным, вполне может быть отрицательным: для большинства типичных задач имеющегося быстродействия Trinity наверняка вполне хватает.

Впрочем, давайте не будем торопиться с окончательными выводами и дождёмся-таки снятия эмбарго на публикацию полных результатов тестов. В то время как вы читаете эти строки, работа над продолжением материала уже ведётся.

Утомленный долгими поисками нового процессора, просмотрами многочисленных отзывов на форумах и пролистыванием каталогов пользователь может, наконец, зайти на сайт крупнейшего на Украине интернет-магазина «Электронный мир» по адресу http://elmir.ua . Безусловно, он поразится не только тому, что возможно доставка в Киев, Харьков и другие города, не только низкими ценами, но и тому богатству выбора, который предоставляет магазин.

Просматривая все эти мудрые процессорные спецификации, пользователь может заметить, что в некоторых из них стоит такой параметр, как встроенный GPU. В то же время, у других процессоров данный параметр может и отсутствовать. Что же это такое и зачем может понадобиться?

Встроенный GPU

Дело в том, что некоторые производители помимо всего прочего встраивают в свои процессоры специальный графический ускоритель. Или так называемое графическое ядро. Например, если купить процессор amd a6 , то графическое ядро в нем обнаружится. В остальных же его может и не быть.

Роль графического ядра – GPU – точна такая же, как и любой видеокарты. Оно обрабатывает изображение и выводит его на экран, однако при этом покупки отдельной видеокарты можно избежать, например, в целях снижения стоимости всей системы в целом.

Однако означает ли это, что в данном случае можно отказаться от дискретной видеокарты вовсе? Встроенное графическое ядро со сравнительно высокой производительностью действительно может быть использовано не только в офисных системах, но и игровых начального уровня. Однако в любом случае мощность GPU часто гораздо ниже, чем у отдельной видеокарты.

Когда это может потребоваться

Приобретение системы со встроенным видеоускорителем кажется более рациональным на первый взгляд. Ведь стоимость хорошей игровой видеокарты порой в несколько раз выше стоимости такого процессора. Однако не стоит делать поспешные выводы. GPU в процессоре может быть полезным в случаях, если:

• пользователь собирает офисную систему, от которой требуется лишь работа с текстами, электронными таблицами и серфинг в Интернете;
• достойное по производительности графическое ядро заменит дискретную видеокарту для не слишком требовательных геймеров, которых не интересуют самые современные игровые новинки;
• пользователь хочет собрать систему с двумя графическими картами – встроенной и дискретной. В этом случае один графический чип будет работать во время запуска «тяжелых» приложений, а второй — например, встроенный в amd a6 — включится в работу, когда требуется обрабатывать потребности операционной системы или офисных приложений. Таким образом будет достигнут баланс между производительностью и энергопотреблением.