Сравнение интегрированной графики intel. Эволюция графики Intel: от i740 до Iris Pro. Конфигурация тестовых стендов

Вряд ли какой-нибудь другой процессор с архитектурой x86 имеет более продолжительную историю. Создание первого ядра Athlon началось в 1998 году, когда Дирк Мейер (Dirk Meyer) из AMD впечатлил всех , и что более важно, дал вялой конкуренции новый приток энергии.

На рынке произошла революция, и вскоре за ней Athlon начал свой победный марш, по пути завоевывая наши сердца. Основным ингредиентом процессора стало прекрасное отношение цена/производительность. С самого начала процессор фокусировался на экономных пользователей. Более того, Athlon поддерживал разгон, что помогло бесконечному числу энтузиастов получить мощь более дорогого процессора. В общем, Athlon стал темой для многих разговоров в компьютерной среде, и даже для ожесточенных споров.

AMD Athlon XP 3000+ на ядре Barton. Увеличенный размер L2 кэша можно опознать по удлиненному ядру процессора.

За пятилетний срок жизни процессора AMD не раз подливала масла в огонь: седьмой этап эволюции Athlon в виде ядра Batron оснащен L2 кэшем удвоенного размера по сравнению со своими семью предшественниками для платформы Socket A. Первый Athlon для Slot A был также оснащен 512 кб L2 кэша, работающего максимум на 2/3 частоты ядра и находящегося за ядром на плате процессора.

Новый процессор опознается материнскими платами только после обновления BIOS - причем требуется чипсет с поддержкой 166 МГц FSB.

Давайте вспомним путь Athlon: K7 с ядром Pluto для Slot A с частотой 500 МГц и выше (с 0,25 мкм техпроцессом) был быстро сменен K75 с ядром Orion, который производился по 0,18 мкм техпроцессу. Первый Socket A процессор с ядром Thunderbird был выпущен в керамической упаковке и имел 256 кб встроенного L2 кэша. Позднее вышли ядра Palomino и Thoroughbred, с выпуском Palomino были введены модельные номнера. Для пользователей это означает одно: маркировка процессора больше не дает информации о тактовой частоте! Хотя старый конкурент Intel смог достичь больших тактовых частот с P4, Athlon оказался существенно быстрее во многих приложениях. Затем последовали увеличение соединительных слоев, внедрение SSE и уменьшение размеров ядра благодаря переходу на 0,13 мкм техпроцесс.

AMD Athlon XP - старый против нового: Thoroughbred "B" слева и Barton справа.

Люди, владеющие внутренней информацией AMD, уже давно знали, что AMD Athlon не предназначался для очень высоких тактовых частот, однако тактовая частота сегодня увеличилась более чем на 300 процентов (XP 3000+ работает на 2166 МГц) - а ведь первый Slot A процессор имел частоту 500 МГц.

В любом случае это достойно уважения. Если смотреть с той же перспективы, Intel Pentium 4 придется достичь 5,2 ГГц (начиная с 1,3 ГГц). Именно поэтому ни для кого не является секретом, что Thoroughbred "B" (XP 2800, к примеру) столкнулся с производственными трудностями, поскольку только выборочные и специально маркированные экземпляры достигли прессы.

Эти инструменты понадобятся для разблокирования процессора: пинцет и отвертка.

Интересно наблюдать за масштабированием Barton Athlon на высоких тактовых частотах, при FSB 166 МГц.

Asus A7N8X BIOS: включилась таблица трансляции, так что стали доступными и более высокие множители.

Важно в разгоне: частота FSB должна всегда оставаться 166 МГц, в то время как память лучше оставить (асинхронно) на 200 МГц (DDR400). Хотя синхронная работа при повышении FSB добавила бы скорости, вы не получите стабильной системы.

Заводская установка множителя Athlon XP 3000+ составляет 13 x 166 МГц. Важным условием для разгона Athlon XP является подходящая материнская плата с BIOS. В нашем случае это была Asus A7N8X с 1002 BIOS 004 бета. Поясним: из-за 4-битного адреса, плата может выставлять процессору множитель между 5,0 и 12,5 (16 значений). Но если необходимо указать множитель 13 (в случае Athlon XP 3000+) или выше, то процессор включает внутреннюю таблицу адресов, которая распознает 5,0 множитель как 13. Поэтому вы можете устанавливать множители только 13 и выше. Для получения производительности процессоров Athlon с более низкой тактовой частотой следует отключить таблицу трансляции в процессоре. В результате станут снова доступны множители от 5,0 до 12,5.

Эти настройки особенно интересны для скорости FSB 200 МГц, которая неплохо бы сочеталась с двухканальной DDR400. Тогда мы смогли бы установить для Athlon XP 3000+ частоты, к примеру, 11 x 200 МГц = 2200 МГц, хотя как показали наши тесты, стабильной работы при этом не будет. Поэтому FSB 200 МГц для Athlon XP пока что остается лишь в мечтах. На данный момент мы еще не имеем соответствующей платформы - ни nVidia, ни VIA не выпускают чипсет, который может работать на синхронной 200 МГц FSB и частоте памяти.

Слева находится Athlon XP 2200+ с замкнутым первым контактом L3 мостика. Справа - Barton, где первый контакт разомкнут.

Еще одним возможным способом отключения таблицы трансляции является замыкание первого контакта (см. слева) мостика L3. Если он разомкнут, то возможна установка множителя от 13,0 до 20,5. Однако этот метод имеет недостаток, поскольку мостик сложно будет убрать. Третьим вариантом можно считать соединение соответствующих ножек снизу процессора. Иллюстрация ниже демонстрирует все в деталях.

Athlon XP с 2500 МГц частотой ядра и 200 МГц FSB: в этой конфигурации он легко побеждает P4 с 3,06 ГГц. Однако мы не смогли получить стабильной работы процессора.

Для сравнения: Athlon XP с 2500 МГц, но шина работает на 166 МГц FSB. Этот процессор присутствует в наших тестовых таблицах.

Необходим для соединения ножек процессора снизу: провод с аккуратно срезанной изоляцией.

Только для примерки петли: тонкий проводок замотан через две наружные ножки.

Затем затягиваем петлю.

Снятый с ножек провод.

Отрезаем оба конца провода, оставляя только петлю.

Сейчас петля помещена на ножки - как видно на иллюстрации. Процессор необходимо повернуть, чтобы маркированный угол (на нем находится маленький треугольник) находился слева внизу.

Все готово: согните провод в середине чтобы он затянулся.

Процессор CPU вставляется в разъем, и при загрузке мы получаем множители от 5,0 до 12,5.

Поскольку AMD использует для производства только 200 мм подложки, общая площадь поверхности составляет 31,416 мм². Если вы поделите поверхность подожки на размер ядра, вы получите теоретический выход без учета геометрических потерь.

Однако в процессе производства в среднем на потери уходит 18% пространства 200 мм подложки. Как вы можете видеть на нашей диаграмме подложки, мы сосчитали 12,2% потери при оптимальном использовании поверхности на ядра Barton. В данном случае мы учитываем 100% выхода годных кристаллов, что приводит к получению 273 процессоров.

Как показывает наш опыт, обычно этот процент в производстве находится на уровне 60%, что дает выход 163 процессора на подложку. И если точные значения процента выхода годных кристаллов являются тщательно скрываемым производственным секретом, наши подсчеты, скорее всего, не далеки от реальности.

Подложка с процессорами Barton: если все идет по плану, AMD может получать 163 процессора с одной подложки, в соответствии с нашими внутренними подсчетами и информацией, полученной от экспертов.

Сравнение всех процессоров Athlon XP

Сравниваем тепловыделение всех процессоров AMD Athlon

Следующая диаграмма отражает тепловыделение всех процессоров Athlon от 1300 МГц и выше, начиная с ядра Thunderbird, затем следуя по ядру Palomino и двум ядрам Thoroughbred "A" и "B" и заканчивая Barton. Увеличение тепловыделения немного замедлилось при переходе на 0,13 мкм технологию. Несмотря на предыдущие утверждения AMD, рекордное тепловыделение осталось неизменным на уровне 74,3 Вт для Athlon XP 3000+ и "старого" XP 2800+. То есть процессоры значительно превзошли "старый кипятильник" в керамическом корпусе - Athlon 1400 с 73,5 Вт. Тепловыделение Barton даже ниже, чем у Thoroughbred "B" - знак того, что AMD внесла дополнительные улучшения. Но не следует расслабляться. Будущие процессоры будут рассеивать не меньше 100 Вт.

Asus снова выслала нам A7N8X на чипсете nForce 2 для тестирования. Тестовая конфигурация включает видеокарту ATi Radeon 9700 Pro (эталонная карта) и два модуля DDR400 (CL2 512 Мб с PC3200) от Corsair.

Asus A7N8X на чипсете nForce 2.

Abit NF7, также на чипсете NVIDIA nForce 2.

Corsair DDR400 модули CL2 объемом в 256 Мб до сих пор являются одними из лучших на рынке.

Наша эталонная плата для всех тестов. Мы использовали ATi Radeon 9700 Pro по причине превосходной производительности и тихой работы - в отличие от nVidia GeForce FX!

И хотя мы получили DDR400 модули от различных поставщиков, Asus A7N8X лучше всего работает с модулями Corsair. Мы уже опубликовали информацию о чипсете nVidia nForce 2 в предыдущей статье, Full Power: NVIDIA Attacks With nForce2 .

Важно: скажите "нет" тепловой смерти

Почти полтора года назад сайт THG опубликовал статью, Горячо! Как современные процессоры защищены от перегрева? , привлекшую внимание всей индустрии. И впервые статья сопровождалась видеороликом, который можно было скачать. Он демонстрировал "горячую" реакцию AMD с ядром Palomino, содержащим встроенный термодиод, на снятие кулера во время работы процессора. AMD пришлось весьма несладко, несмотря на то, что команда THG встречалась с инженерами (AMD и Siemens) много раз. Через несколько недель AMD представила логику, которая принудительно отключает питание, если температура процессора превысит 85 градусов Цельсия.

Для совершенствования защиты температура процессора замеряется термодиодом через очень короткие интервалы, чтобы обеспечить достаточно быстрое отключение питания. Сегодня все производители материнских плат используют новое руководство AMD по термической защите (AMD Thermal Guide).

Тестирование

Тестирование под Windows XP

Мы провели несколько различных тестов, чтобы получить наиболее полную и сбалансированную картину производительности AMD XP 2500+, 2800+ и 3000+. Также мы опубликовали результаты производительности разогнанных версий (2250 МГц, 2333 МГц и 2500 МГц). Мы пока не знаем, какие модельные номера соответствуют этим процессорам. Планы AMD явно демонстрируют, что впереди нас ждет выход Athlon XP 3200+ (на ядре Barton). В нашем тестировании приняли участие более 20 различных процессоров. Чтобы вы получили лучшее представление, мы включили в тестирование все новые процессоры AMD Athlon XP.

В этой статье вы обратите внимание на то, что мы многое изменили в методике тестирования. Производительность OpenGL измерялась с помощью различных тестов Quake 3, Direct3D производительность из пакета DirectX - 3D Mark 2001 SE (базируется на DirectX 8).

Различные тесты по MPEG-кодированию обеспечили полное тестовое окружение - для кодирования 178 Мб WAV файла в формат MPEG-1 Layer 3 использовался mp3 Maker Platinum. В новом тесте мы преобразовали DV видео (1,2 Гбайт) в MPEG-2 с помощью Main Concept 1.3. Мы также создавали MPEG-2 фильм с помощью последней версии программы начального уровня по редактированию видео "Pinnacle Studio 8.3.18." Уже привычными тестами в нашем наборе стали приложения по определению производительности рендеринга Newtek Lightwave 7.5, 3D Studio Max 5.1 и Cinema 4D XL 8.001. Последние две программы были обновлены в две прошедшие недели, что позволило нам использовать их самые свежие версии.

Мы также запустили новый архиватор WinRAR 3.1 для определения производительности процессора при сжатии файлов, подобная задача довольно популярна среди пользователей. SysMark 2002 использовался для определения офисной производительности. SiSoft Sandra 2003 - еще одно стандартное приложение в нашем репертуаре тестов. Конечно же, мы не забыли о Unreal Tournament 2003 и Comanche 4, поскольку обе игры уже стали стандартом среди 3D игр под DirectX 8. PC Mark 2002 будет в частности интересен любителям разгона, поскольку он позволяет находить результаты производительности разогнанных процессоров.

Unreal Tournament 2003 - еще одна супер популярная игра, поддерживающая DirectX 8. Athlon XP 3000+ достиг 215 кадров в секунду, обогнав P4/ 3066 с 212,5 fps. Однако это практически единственный тест, где Athlon XP смог превзойти конкурента.

Comanche 4 стала одной из первых игр, поддерживающих DirectX 8. С удвоенным объемом L2 кэша, Athlon XP 3000+ смог отстоять свою территорию, демонстрируя производительность почти на уровне Pentium 4 2800 с PC1066. Старая конфигурация типа P4 1800 и PC800 RDRAM ничем вас не порадует.

mp3 Maker Platinum

Pinnacle Studio 8.3.18

С результатом 243,8 секунд AMD Athlon XP 3000+ оказался чуть медленнее в создании MPEG-2 фильма с Pinnacle Studio 8.3.18, чем AMD Athlon XP 2800+ с большей тактовой частотой, показавший 239,6 секунд. Единственно, что значимо в этом тесте - это тактовая частота, в результате чего разогнанный Athlon на 2500 МГц вышел вперед. P4 3,06 ГГц побеждает среди конфигураций без разгона.

Main Concept 1.3

Athlon XP 3000+ показывает среднюю производительность в кодировании DV видео (1,2 Гб) в MPEG-2 с использованием Main Concept. Другими словами, его увеличенный L2 кэш не оказывает никакого ощутимого влияния вообще, поскольку скорость кодирования напрямую зависит от частоты процессора. P4 получает ощутимый прирост от оптимизации HyperThreading. Однако Main Concept использует прекрасный MPEG-2 кодер, который слабо зависит от вашего процессора.

Производительность мультимедиа: PC Mark 2002

В обоих тестах Pentium 4 3066 МГц оказывается быстрее AMD Athlon XP 3000+. И вновь здесь Athlon XP 3000+ работает явно медленнее XP 2800+.

SiSoft Sandra 2003: процессор и мультимедиа

Архивация: Winrar 3.11

Архивация очень часто применяется пользователями. Новый архиватор WinRAR 3.1 сжимал под Windows XP 178 Мб WAV файл. Athlon XP 3000+ показал существенно лучшую производительность, чем модель с той же тактовой частотой (XP 2700+), но с меньшим в два раза размером кэша. Разница составила три секунды.

3D рендеринг: Newtek Lightwave 7.5

Тест Lightwave явно демонстрирует преимущества процессоров Pentium 4 - Athlon XP 3000+ находится в середине диаграммы, следуя за XP 2800+.

3D рендеринг: Cinema 4D XL 8.001

Какой интересный результат - Athlon XP 3000+ отстает от XP 2800+ с более высокой тактовой частотой! Их результаты различаются на шесть секунд, в результате чего начинаешь сомневаться в правильности выставления модельных номеров. Королем здесь является P4 на 3,06 ГГц, хотя разогнанный Barton тоже неплохо себя показывает.

3D рендеринг: 3D Studio Max 5.1

В этом тесте просчитывалась сцена "Dragon_Charater_rig" при разрешении 1024 x 768 пикселей. Athlon XP при разгоне до 2500 МГц здесь просто сияет, отбрасывая Intel P4 3,06 ГГц в тень. Он выполнил работу за 92 секунды по сравнению с 94 секундами Pentium 4. Однако при заводских установках частоты ситуация иная. Athlon XP 3000+ оказывается медленнее XP 2800+, в то время как лидерство берет Pentium 4.

Многозадачность: 3D Studio Max 5.1 и Main Concept 1.3

Тест многозадачности явно демонстрирует, что в технологии Intel HyperThreading еще есть что улучшать. Разогнанные процессоры здесь вышли в лидеры, однако результаты Athlon XP 3000+ несколько разочаровывают. AMD должна переработать систему нумерации процессоров, чтобы не терять доверие пользователей.

Начнем с минусов - модельная нумерация AMD Athlon XP 3000+ слишком преувеличена. Даже по сравнению со "старым" Athlon XP 2800+, базирующемся на ядре Thoroughbred, новый high-end процессор часто остается позади (10 из 18 тестов). То есть рейтинг производительности Athlon с ядром Barton слишком агрессивен - AMD определенно следует поработать в этом направлении. Но что больше, новые спецификации внесут неразбериху среди пользователей. "Сколько L2 кэша имеет мой Athlon?" - на эти вопросы придется отвечать продавцам.

Наши тесты продемонстрировали, что Athlon XP 3000+ на стандартной тактовой частоте (13 x 166 МГц = 2166 МГц) не идет ни в какое сравнение с P4 3,06 ГГц на самых последних приложениях. Единственным исключением является UT 2003, где процессор AMD определенно выходит в лидеры. Как только Athlon с ядром Barton разгоняется до 2500 МГц (15 x 166 МГц), его производительность достигает уровня P4, или даже превышает его. Еще одним фактором, играющим против Athlon, является оптимизация программ под Pentium 4 HyperThreading. В своих тестовых рекомендациях AMD советует запускать старые DirectX 7 игры. Некоторым из них уже более двух лет от роду, и они явно устарели. Не желаете протестировать производительность под MS DOS 3.1?

Визит на THG: дите немного пробует зеленого человечка Athlon

Замечание для "разгонщиков": наш тестовый процессор оказался идеальным для разгона, он стабильно работал на 2500 МГц с обычным воздушным охлаждением.

Маленький зеленый человечек и маленький синий человечек живут друг с другом в мире и гармонии.

Главной проблемой остается цена и доступность. Дилерам не очень понравился тот факт, что за раритетный XP 3000+ просят до $630. P4 стоит примерно столько же, поэтому по отношению к Intel мы не видим ценовых отличий, и где же преимущества AMD? Тем более что отсутствие в наличии новых процессоров AMD не лучшим образом сказывается на авторитете фирмы.

Сейчас дите пробует синего человечка Intel.

Что касается плюсов, любители AMD уже многое прояснили из наших тестов. Фанаты компании продолжают внимательно следить за процессорами - Athlon достиг финальной седьмой стадии развития. За пять лет тактовая частота взлетела от 500 МГц у Pluto до 2166 МГц у Barton. В следующие месяцы мы станем свидетелями появления XP 3200+, хотя его тактовые частоты пока неизвестны. XP 3000+ очень хорошо разгоняется, что понравится сообществу любителей AMD. Однако XP 3000+ имеет слишком высокую для "разгонщиков" цену.

Финальные штрихи: Pentium 4 3,2 ГГц с 200 МГц FSB появится в середине апреля. После запуска расширенных тестов на Barton мы пришли к заключению, что уже настало время для появления Athlon 64 на ядре Hammer. Со всеми почестями и молитвами, Athlon XP уже готов для отхода в мир иной. Платформа работает уже почти пять лет, и рынок требует новых конкурентоспособных решений. Посмотрим.

В начале февраля этого года, компания AMD представила новое поколение процессоров, основанных на ядре “Barton”, Athlon XP 2500+, 2800+ и 3000+. Первоначально выпуск этих процессоров, планировался на вторую половину 2002 года, но, по ряду причин был перенесен на начало этого года.

Особенностью нового ядра Barton является увеличенный объем кэш памяти второго уровня до 512K. В прошлом мы видели, что увеличение объема кэш памяти, позволяет несколько увеличить производительность процессора. Например, в процессоре Intel “Northwood” Pentium 4 2GHz мы видели примерно 9% увеличение производительности. Если ядро Barton, так же позволит получить увеличение производительности, то мы можем предположить, что он составит серьезную конкуренцию современным процессорам Intel.

AMD ’ s Athlon XP 3000+ " Barton "

Итак, в этой статье мы попробуем выяснить, что же такое "Barton" на самом деле, и как процессоры, основанные на нем, могут конкурировать с процессорами Intel Pentium 4.

Ядро

Ядро Barton имеет дизайн, похожий на дизайн ядра "Thoroughbred", но отличается дополнительными 256 kB кэш памяти второго уровня, увеличивая полный объем до 512k. Кэш память первого уровня осталась на неизменном уровне - 128 k. Дополнительный кэш позволяет процессору держать внутри себя больше данных для быстрого доступа. В случае если процессору необходимо больше данных, то он обращается в системную память, что увеличивает задержки и ухудшает производительность. Увеличение кэш памяти довольно простой и эффективный способ увеличить производительность, хотя делает процессор более дорогим и увеличивает размер кристалла.

Кроме нового ядра, архитектура Athlon XP осталась неизменной. Поскольку ядро имеет очень похожий дизайн, потребляемая мощность и выделение тепла так же практически не изменились по сравнению с обычными процессорами XP. Как всегда рабочая температура зависит от того, на какой частоте работает процессор и каково рабочее напряжение. В случае Athlon XP 3000+, тактовая частота и напряжение те же самые, что и у предыдущего поколения процессоров Athlon XP 2700+.

С введением нового ядра процессора, позволяющего увеличить производительность, AMD пришлось пересмотреть свою систему оценки процессоров. Новые процессоры на ядре Barton фактически работают на той же частоте, что и процессоры на ядре Thoroughbred, но имеют более высокую оценку из-за увеличенного объема кэш памяти. Это связано с тем, что в большинстве приложений, процессор с большим объемом кэш памяти, опередит процессор с меньшим объемом и большей тактовой частотой. Хотя есть приложения, где Athlon XP 3000+ "Barton" окажется менее быстрым, чем Athlon XP 2800+ "Thoroughbred".

Новая система оценки дает дополнительные 200 пунктов семейству процессоров "Barton". Barton с частотой FSB 333 MHz увеличивает оценку на 300 точек по сравнению с Thoroughbred с частотой FSB 266 MHz. Топовая модель Athlon XP 3000+ работает на той же частоте, что и Athlon XP 2800+ (Thoroughbred), но получает оценку 3000+ из-за увеличенного объема кэш памяти.

Что бы Вы могли лучше понять, в чем же заключается новая система оценки, мы приводим таблицу, в которой приведены сравнительные характеристики современных процессоров Athlon XP.

Ниже мы покажем результаты теста самого быстрого Athlon XP 3000+. Как Вы можете видеть из таблицы выше, этот процессор работает на частоте 2.16 GHz имеет кэш 512k и FSB 333 MHz. Именно эти характеристики позволили стать ему самым быстрым Athlon XP выпущенным на сегодняшний день.

Как отличить процессор ?

Четырех символьный цифровой код процессора указан в левой части на верхней стороне чипа. В нашем случае это "AXDA3000". Кроме того, как Вы могли заметить ранее, кристалл процессора значительно шире, чем в предыдущих процессорах.

Слева ядро "Barton", "Thoroughbred-B" - справа . Обратите внимание на увеличенный размер ядра Barton .

Новые процессоры Barton основаны на той же архитектуре Socket-A, которая используется в текущем поколении процессоров AMD. Если Вы имеете системную плату с поддержкой 333 MHz FSB, то, скорее всего Вы сможете без проблем использовать новый процессор. В принципе сейчас практически все производители выпустили новые версии BIOS, поддерживающие новые процессоры.

Испытания

Для изучения возможностей нового процессора Athlon XP мы провели множество тестов, позволяющих увидеть фактические возможности нового процессора и сравнить его с основными конкурентами. Прежде чем мы приступим к рассмотрению результатов, мы хотели бы еще раз отметить, что тактовая частота самого быстрого процессора Athlon XP 3000+ почти на 1ГГц, ниже самого быстрого Pentium 4 3.06ГГц. Кроме того, некоторые приложения имеют специальную оптимизацию под конкретных процессор.

Тестовая система на базе процессоров Athlon XP

Тестовая система на базе процессоров Intel Pentium 4

Результаты тестов

Рассмотрение результатов тестов мы начнем с синтетических тестов. Результаты тесте SiSoft Sandra 2003 не показывают никакого преимущества процессоров "Barton" Athlon XP 2800+ и 3000+ не смотря на дополнительный кэш. Дело в том, что тактовая частота этих процессоров находится на уровне старших процессоров 2600+ и 2700+. К сожалению, в этом тесте мы видим, что новый Athlon XP 3000+ не конкурирует с Pentium 4 3.06 GHz, особенно с Hyperthreading.

Производительность памяти так же идентична системам со старшим процессором Athlon XP. Несмотря на использование системной платы, на основе чипсета nForce2 с двухканальной DDR-333 памятью, система с процессором Pentium 4, работающая на плате Intel E7205 обеспечивают намного лучшую производительность.

Прежде чем перейти к рассмотрению результатов производительности в реальных приложениях, давайте посмотрим на эффективность работы ядра процессора и подсистемы кэш памяти при постоянном потоке данных.

На приведенном графике мы видим, что процессоры AMD (показаны в различных оттенках зеленого) имеют два основных "горба". Первый горб показывает, скорость обмена данными между ядром и кэш памятью первого уровня, в то время как второй показывает эффективность кэш памяти второго уровня.

Процессоры Pentium 4 (показаны синим) немного мощнее Athlon, особенно версии 3.06 и 2.8 GHz. Эти процессоры имеют только один горб, что связано с применением простого 8k КЭШа первого уровня и 512k кэш памяти второго уровня.

Последний синтетический тест, 3DMark03 не показывает большого изменения производительности в зависимости от частоты процессора. Фактически разница между "high-end" и "low-end" процессорами AMD и Intel, составляет 3 - 4%. Кроме того, мы не видим фактически никакой разница производительности между старшим процессором Athlon XP 2700+ и новыми Athlon XP 2800+ и 3000+.

Оба Direct3D теста Unreal Tournament 2003 и Warcraft III в основном полагаются на мощность графической карты, но производительность процессора так же играет значительную роль. Unreal Tournament 2003 показывает самые большие различия между испытуемыми процессорами.

Athlon XP 3000+ показывает примерно 5% прирост производительности по сравнению с Athlon XP 2700+ в UT2003. По сравнению Pentium 4 3.06 GHz, Athlon XP 3000+ отстает примерно на 2%, что ни как не влияет на скорость игры в реальной ситуации.

Warcraft III так же показывает, что производительность Athlon XP 3000+ находиться практически на одном уровне с Pentium 4 3.06 GHz.

Wolfenstein показывает небольшой прирост производительности нового Athlon XP 3000+ по сравнению с предыдущими процессорами Athlon XP, но к сожалению, несколько отстает от Pentium 4 3.06 GHz, хотя и опережает Pentium 4 2.8 GHz.

Quake III Arena показывает более значительную разницу между P4 и Athlon. Это связано с зависимостью Quake III Arena от производительности подсистемы памяти, где Pentium 4 / E7205 платформа получает большую выгоду, чем Athlon XP / nForce2.

Благодаря высокой мощности FPU, и низкой стоимости процессоры Athlon XP и MP всегда пользовались успехом среди 2D и 3D графических дизайнеров.

Athlon XP 3000+ дает примерно 10% преимущество над Athlon XP 2700+, но к сожалению, несколько отстает от 3.06 GHz Pentium 4 в Photoshop 7.0. В этом тесте разница между самым быстрым Pentium 4 и Athlon XP составляет примерно 12%.

3D рендеринг в Maya показывает совсем небольшое отличие между Pentium 4 и Athlon XP. Здесь мы видим 2 секунды разницы между Pentium 4 3.06 GHz (w/HT) и идентичность результатов с процессором Pentium 4 3.06 GHz без HT.

В испытаниях медиа кодирования мы используем две программы. Windows Media Encoder 9 имеет SSE-2 и 3DNow оптимизацию, а так же имеет поддержку технологии Intel HyperThreading. LAME 3.93 не имеет ни какой оптимизации.

Athlon XP 3000+ показывает самую высокую скорость кодирования среди всех процессоров AMD, однако несколько отстает от Pentium 4, особенно при использовании HyperThreading, где мы видим существенную разницу в 25 секунд.

В тесте LAME мы видим значительно меньшую разницу производительности между двумя семействами процессоров, незаметную в реальных условиях.

Наибольшую популярность Athlon XP имеет при работе с научными приложениями. В этих двух тестах мы, что Athlon XP 3000+ фактически находиться на одном уровне или даже быстрее Intel 3.06 GHz. Это действительно очень серьезный результат, особенно если вспомнить, что тактовая частота 3000+ составляет всего 2.16 GHz.

Кроме того, мы хотели бы отметить, что в тест Sciencemark "Primordia" недавно была добавлена поддержка HyperThreading, что дало существенный прирост производительности процессору Pentium 4. Однако, несмотря на это, Athlon XP 3000+ показывает практически идентичный результат.

Заключение

С выпуском процессоров, основанных на ядре "Barton", AMD еще раз доказала, что способна создавать очень серьезные продукты, способные конкурировать с процессорами Intel не только по производительности, но и по цене.

Наши испытания показали, что в большинстве тестов, Athlon XP 3000+ вполне может конкурировать Pentium 4 3.06 GHz, хотя такое сравнение мы считаем не совсем корректным, потому, что фактическая тактовая частота Athlon XP почти на 1ГГц ниже Pentium 4.

Как мы тестировали

В рамках тестирования мы поставили перед собой цель сравнить производительность новых встроенных в процессоры Ivy Bridge графических ускорителей Intel HD Graphics 4000 и Intel HD Graphics 2500 со скоростью работы предшествующих и конкурирующих интегрированных GPU и видеокарт младшего ценового диапазона. Данное сравнение проводилось на примере настольных систем, хотя полученные результаты нетрудно распространить и на мобильные системы.

Актуальных процессоров для настольных компьютеров с интегрированной графикой, которые имеет смысл сравнивать с Ivy Bridge, на данный момент на рынке присутствует два: AMD Vision серий A8/A6 и интеловский же Sandy Bridge. Именно с ними мы и сопоставили систему, в основе которой лежали процессоры Core i5 третьего поколения, оснащённые графическими ядрами Intel HD Graphics 2500 и Intel HD Graphics 4000. Кроме того, в тестах приняли участие и дешёвые дискретные видеокарты AMD шеститысячной серии Radeon HD 6450 и Radeon HD 6570.

К сожалению, выполняя сравнение встроенных видеоядер, мы не можем обеспечить полное равенство прочих характеристик систем. Разные ядра являются принадлежностью разных процессоров, различающихся не только по тактовой частоте, но и по микроархитектуре. Поэтому нам пришлось ограничиться подбором близких, но не идентичных конфигураций. В случае LGA1155-платформ мы выбирали исключительно процессоры серии Core i5, а для сравнения с ними использовались старшие процессоры AMD Vision семейства Llano. Дискретные же видеокарты испытывались в составе системы с процессором Ivy Bridge.

В результате в тестах задействовались следующие аппаратные и программные компоненты:

Процессоры:

• Intel Core i5-3570K (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.4-3,8 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 4000);
• Intel Core i5-3550 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 2500);
• Intel Core i5-2500K (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 3000);
• Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,1-3,4 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 2000);
• AMD A8-3870K (Llano, 4 ядра, 3,0 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
• AMD A6-3650 (Llano, 4 ядра, 2,6 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6530D).

Материнские платы:

• ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77 Express);
• Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).

Видеокарты:

• AMD Radeon HD 6570 1 Гбайт GDDR5 128-бит;
• AMD Radeon HD 6450 512 Мбайт GDDR5 64-бита.

Память: 2x4 Гбайт, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX).

Дисковая подсистема: Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2).

Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 W).

Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.

Драйверы:

• AMD Catalyst 12.4 Driver;
• AMD Chipset Driver 12.4;
• Intel Chipset Driver 9.3.0.1019;
• Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.28.0.64.2729;
• Intel Rapid Storage Technology 10.8.0.1003.

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 к настоящему времени мощности интегрированных видеоакселераторов выросли настолько, что позволили нам провести исследование производительности не только в низком разрешении 1366x768, но и в ставшем де-факто стандартом для настольных систем Full HD-разрешении 1980x1080. Правда, в последнем случае мы ограничивались выбором низких настроек качества.

⇡ 3D-производительность

Предваряя результаты тестирования производительности, необходимо пару слов сказать и о совместимости графических ускорителей HD Graphics 4000/2500 с различными играми. Ранее достаточно типичной была ситуация, когда некоторые игры с интеловской графикой работали некорректно или не работали вообще. Однако прогресс очевиден: медленно, но верно ситуация меняется к лучшему. С каждой новой версией ускорителя и драйвера список полностью совместимых игровых приложений расширяется, и в случае с HD Graphics 4000/2500 встретить какие-то критические проблемы уже достаточно трудно. Впрочем, если вы всё равно относитесь к возможностям интеловских графических ядер скептически, то на сайте Intel имеется обширный список ( , ) проверенных на совместимость с HD Graphics новых и популярных игр, с которыми гарантированно нет никаких проблем и в которых наблюдается приемлемый уровень производительности.

⇡ 3DMark Vantage

Результаты тестов семейства 3DMark — очень популярная метрика для оценки средневзвешенной игровой производительности видеокарт. Поэтому к 3DMark мы обратились в первую очередь. Выбор же версии Vantage обусловлен тем, что она использует DirectX десятой версии, поддерживаемой всеми принимающими участие в испытаниях видеоускорителями.

Первые же диаграммы весьма выпукло показывают тот огромный скачок в производительности, который сделали графические ядра семейства HD Graphics. HD Graphics 4000 демонстрирует более чем двукратное преимущество перед HD Graphics 3000. Не ударяет лицом в грязь и младшая версия новой интеловской графики. HD Graphics 2500 обгоняет HD Graphics 2000 почти вдвое даже несмотря на то, что оба эти ускорителя располагают одинаковым количеством исполнительных устройств.

⇡ 3DMark 11

Более свежая версия 3DMark ориентирована на измерение DirectX 11-производительности. Поэтому из этого испытания выбывают интегрированные графические ускорители процессоров Core второго поколения.

Графическое ядро процессоров Ivy Bridge первым из интеловских ускорителей смогло пройти испытание в 3DMark 11, причём никаких нареканий к качеству изображения при работе этого DirectX 11-теста мы не заметили. Производительность HD Graphics 4000 также вполне на уровне. Оно обгоняет дискретную видеокарту начального уровня Radeon HD 6450 и встроенный в процессор AMD A6-3650 ускоритель Radeon HD 6530D, уступая лишь старшему варианту интегрированного ядра процессоров AMD Llano и видеокарте Radeon HD 6570, стоимость которой составляет порядка $60-70. Младшая же модификация современной интеловской графики, HD Graphics 2500, оказывается на последнем месте. Очевидно, что постигшее её безжалостное урезание количества исполнительных устройств существенно сказывается на игровом быстродействии.

⇡ Batman Arkham City

Открывает группу реальных игровых тестов сравнительно новая игра Batman Arkham City, построенная на движке Unreal Engine 3.

Как видно по результатам, производительность интегрированной интеловской графики выросла настолько, что она позволяет играть в достаточно современные игры при полноценном Full HD-разрешении. И хотя о хорошем качестве изображения и о полностью комфортном количестве кадров в секунду речи пока не идёт, это всё равно сильный рывок вперёд, прекрасно иллюстрируемый 55-процентным преимуществом HD Graphics 4000 перед HD Graphics 3000. В целом же HD Graphics 4000 настигает интегрируемое в AMD A6-3650 ядро Radeon HD 6530D и дискретную видеокарту Radeon HD 6450, немного отставая от AMD A8-3850K с его GPU Radeon HD 6550D. Правда, младший вариант интегрированного ядра Ivy Bridge, HD Graphics 2500, столь же существенными достижениями в быстродействии похвастать не может. Хотя его результат превышает показатели HD Graphics 2000 на 40-45 процентов, графика четырёхъядерных процессоров Llano, как и 40-долларовых видеокарт, работает заметно быстрее.

⇡ Battlefield 3

Популярнейший шутер от первого лица на встроенной в процессоры Ivy Bridge графике ворочается недостаточно быстро. Кроме того, в процессе тестирования мы столкнулись с некоторыми проблемами с отображением игрового меню. Тем не менее общая оценка производительности решений HD Graphics нового поколения не меняется. Четырёхтысячный ускоритель несколько быстрее графики AMD A6-3650 и видеокарты Radeon HD 6450, однако уступает старшей модификации видеоядра процессоров Llano и с треском проигрывает дискретной видеокарте Radeon HD 6570.

⇡ Civilization V

Популярная пошаговая стратегия благоволит к графическим решениям с архитектурой AMD, именно они занимают здесь первые места. Результаты же интеловской графики не слишком хороши, даже HD Graphics 4000 существенно отстаёт и от внутреннего Radeon HD 6530D, и от внешнего Radeon HD 6450.

⇡ Crysis 2

Crysis 2 можно смело отнести к числу наиболее «тяжёлых» для видеоускорителей компьютерных игр. И это, как видим, сказывается на соотношении результатов. Даже с учётом того, что при тестировании мы не включали режим DirectX 11, Intel HD Graphics 4000 в процессоре Core i5-3750K выступила плохо и проиграла как процессорной графике A6-3650, так и дискретной видеокарте Radeon HD 6450. Справедливости ради следует заметить, что преимущество Ivy Bridge перед Sandy Bridge остаётся более чем существенным, причём оно наблюдается как на примере старших версий акселераторов, так и с младшими. Иными словами, сила нового графического ядра базируется на увеличении числа исполнительных устройств лишь отчасти. Даже без этого HD Graphics 2500 примерно на 30 процентов превосходит HD Graphics 2000.

⇡ Dirt 3

В Dirt 3 ситуация типичная. HD Graphics 4000 быстрее старшей версии графического ядра из процессоров Sandy Bridge примерно на 80 процентов, а HD Graphics 2500 опережает встроенный видеоускоритель HD Graphics 2000 на 40 процентов. Результатом такого прогресса становится то, что по скорости система на базе Core i5-3750K без внешней видеокарты оказывается посредине между интегрированными системами с процессорами AMD A8-3870K и AMD A6-3650. Дискретные же видеокарты могут бороться с новой и быстрой версией HD Graphics, но только начиная с Radeon HD 6570: более медленные же бюджетные решения интеловскому четырёхтысячному ускорителю проигрывают.

⇡ Far Cry 2

Смотрите: в популярном шутере четырёхлетней давности производительность современной встроенной графики разработки Intel уже вполне достаточна для комфортной игры. Правда, пока с невысоким качеством изображения. Тем не менее по диаграмме хорошо видно, насколько резво растёт скорость интегрированных решений Intel со сменой поколений процессоров. Если предположить, что с появлением процессоров Haswell взятый темп сохранится, то можно ожидать, что в следующем году станут ненужными уже и дискретные видеокарты уровня Radeon HD 6570.

⇡ Mafia II

В Mafia II встроенная в процессоры AMD графика выглядит сильнее, чем даже HD Graphics 4000. Причём касается это как Radeon HD 6550D, так и более медленного варианта интегрированного ускорителя из APU класса Vision, Radeon HD 6530D. Так что в очередной раз мы вынуждены констатировать, что AMD Llano имеет более продвинутое видеоядро, нежели Ivy Bridge. А выходящие в скором времени новые процессоры семейства Vision с дизайном Trinity, ясное дело, смогут ещё сильнее отодвинуть HD Graphics от лидирующих позиций. Тем не менее отрицать происходящее семимильными шагами совершенствование интеловской графики невозможно. Даже младшая версия встроенного в Ivy Bridge акселератора, HD Graphics 2500, выглядит на фоне предшественников весьма впечатляюще. Располагая всего лишь шестью исполнительными устройствами, она почти дотягивает по быстродействию до HD Graphics 3000 из Sandy Bridge, число исполнительных устройств в котором — двенадцать.

⇡ War Thunder: World of Planes

War Thunder — это новый многопользовательский боевой авиационный симулятор, выход которого ожидается в недалёком будущем. Но даже в этой новейшей игре интегрированные графические ядра, если не «выкручивать» настройки качества, предлагают вполне приемлемое быстродействие. Конечно, дискретные видеокарты среднего ценового диапазона позволят получать большее удовольствие от процесса игры, но и современную интеловскую графику непригодной для новых игр назвать невозможно. В особенности это касается четырёхтысячной версии HD Graphics, которая в очередной раз уверенно превзошла хоть и бюджетную, но вполне актуальную дискретную видеокарту Radeon HD 6450. Младшая же графика из Ivy Bridge смотрится значительно хуже, её производительность примерно вдвое ниже, и в результате она существенно уступает в скорости не только дискретным графическим ускорителям, но и интегрированным видеоакселераторам, встраиваемым в четырёхъядерные Socket FM1-процессоры компании AMD.

⇡ 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 новые интеловские ускорители с работой в OpenGL. Поэтому к чисто игровым тестам мы добавили и небольшое исследование производительности при работе в профессиональном графическом пакете Cinema 4D.

Как показывают результаты, никаких принципиальных отличий в относительной производительности HD Graphics не наблюдается и в OpenGL-приложениях. Правда, HD Graphics 4000 всё-таки отстаёт от любых вариантов интегрированных и дискретных ускорителей AMD, что, впрочем, вполне закономерно и объясняется лучшей оптимизацией их драйвера.

⇡ Производительность при работе с видео

В работу с видео в случае графических ядер HD Graphics вкладывается два понятия. С одной стороны — это воспроизведение (декодирование) видеоконтента высокого разрешения, а с другой — его транскодирование (то есть декодирование с последующим кодированием) посредством технологии Quick Sync.

Что касается декодирования, то тут характеристики нового поколения графических ядер ничем не отличаются от того, что было раньше. HD Graphics 4000/2500 поддерживает полностью аппаратное декодирование видео в форматах AVC/H.264, VC-1 и MPEG-2 через интерфейс DXVA (DirectX Video Acceleration). Это означает, что при проигрывании видео с использованием совместимых с DXVA программных плееров загрузка вычислительных ресурсов процессора и его энергопотребление остаются минимальными, а работу по декодированию контента выполняет специализированный блок, являющийся частью графического ядра.

Впрочем, ровно то же самое было обещано и в процессорах Sandy Bridge, однако на практике в ряде случаев (при использовании определённых плееров и при проигрывании определённых форматов) мы сталкивались с неприятными артефактами. Понятно, что связано это было не с какими-то аппаратными изъянами встроенного в графическое ядро декодера, а скорее с программными недоработками, но конечному пользователю от этого не легче. К настоящему же моменту, похоже, все детские болезни уже ушли, и современные версии плееров справляются с проигрыванием видео в системах с HD Graphics нового поколения без каких-либо нареканий на качество изображения. По крайней мере, на нашем тестовом наборе видеороликов всевозможных форматов мы так и не смогли заметить какие-либо дефекты изображения ни в свободно распространяемых Media Player Classic Home Cinema 1.6.2.4902 или VLC media player 2.0.1, ни в коммерческом Cyberlink PowerDVD 12 build 1618.

Ожидаемо низкой при воспроизведении видеоконтента оказывается и загрузка процессора, ведь основная работа ложится не на вычислительные ядра, а на имеющийся в недрах графического ядра видеодвижок. Например, проигрывание Full HD-видео со включёнными субтитрами грузит Core i5-3550 с акселератором HD Graphics 2500, на котором мы проводили проверку, не более чем на 10 %. Более того, процессор остаётся при этом в энергосберегающем состоянии, то есть работает на сниженной до 1,6 ГГц частоте.

Надо сказать, что производительности аппаратного декодера при этом без проблем хватает и на одновременное проигрывание сразу нескольких Full HD-видеопотоков, и на воспроизведение «тяжёлых» 1080p-роликов, закодированных с битрейтом порядка 100 Мбит/с. Впрочем, «поставить на колени» декодер всё-таки возможно. Например, при проигрывании H.264 видеоролика, закодированного в разрешении 3840x2160 с битрейтом порядка 275 Мбит/с, нам удалось наблюдать выпадения кадров и подтормаживания несмотря на то, что Intel обещает поддержку аппаратного декодирования видео и в больших форматах. Впрочем, указанное QFHD-разрешение используется в данный момент очень и очень редко.

Проверили мы и работу второй версии технологии Quick Sync, реализованной в процессорах Ivy Bridge. Поскольку в новых графических ядрах Intel обещает увеличение скорости транскодирования, в первую очередь наше внимание было сосредоточено на тестировании производительности. Во время практических испытаний мы померили время выполнения перекодирования одного 40-минутного эпизода популярного сериала, закодированного в формате 1080p H.264 с битрейтом 10 Мбит/с для просмотра на Apple iPad 2 (H.264, 1280x720, 4Mbps). Для тестов использовались две утилиты, поддерживающие технологию Quick Sync: Arcsoft Media Converter 7.5.15.108 и Cyberlink Media Espresso 6.5.2830.

Рост скорости транскодирования не заметить невозможно. Процессор Ivy Bridge, снабжённый графическим ядром HD Graphics 4000, справляется с тестовой задачей почти на 75 процентов быстрее, чем процессор прошлого поколения с ядром HD Graphics 3000. Однако ошеломляющее увеличение производительности произошло, похоже, только у старшей версии интеловского графического ядра. По крайней мере, при сравнении скорости перекодирования у графических ядер HD Graphics 2500 и HD Graphics 2000 столь же разительного разрыва не наблюдается. Quick Sync в младшей версии графики Ivy Bridge работает существенно медленнее, чем в старшей, в результате чего процессоры с HD Graphics 2500 и HD Graphics 2000 выдают при транскодировании видео быстродействие, различающееся примерно на 10 процентов. Впрочем, горевать по этому поводу не нужно. Даже самая медленная версия Quick Sync работает настолько быстро, что оставляет далеко позади не только софтверное декодирование, но и все варианты Radeon HD, которые ускоряют кодирование видео своими программируемыми шейдерами.

Отдельно хочется затронуть вопрос качества перекодирования видео. Ранее бытовало мнение, что технология Quick Sync дает существенно худший результат, нежели аккуратное программное перекодирование. Intel не отрицала данный факт, подчёркивая, что Quick Sync — это средство для быстрого получения результата, а отнюдь не для профессионального мастеринга. Однако в новой версии технологии, если верить разработчикам, качество было улучшено за счёт изменений в медиасэмплере. Удалось ли при этом достичь уровня качества программного декодирования? Давайте посмотрим на скриншоты, на которых представлен результат перекодирования исходного Full HD-видео для просмотра на Apple iPad 2.

Программное перекодирование, кодек x264:

Перекодирование с использованием технологии Quick Sync, HD Graphics 3000:

Перекодирование с использованием технологии Quick Sync 2.0, HD Graphics 4000:

Честно говоря, никаких кардинальных качественных улучшений не видно. Более того, кажется, что первая версия Quick Sync даёт даже лучший результат — изображение менее размыто и мелкие детали просматриваются отчетливее. С другой стороны, излишняя чёткость картинки на HD Graphics 3000 добавляет шумы, что тоже — нежелательный эффект. Так или иначе, за достижением идеала мы вновь вынуждены советовать обращаться к программному перекодированию, которое способно предложить более качественное преобразование видеоконтента как минимум за счёт более гибких настроек. Однако в том случае, если видео планируется воспроизводить на каком-либо мобильном устройстве с небольшим экраном, использовать Quick Sync как первой, так и второй версии вполне разумно.

⇡ Выводы

Темп, взятый компанией Intel в совершенствовании собственных интегрированных графических ядер, впечатляет. Казалось бы, ещё недавно мы восхищались тем, что графика Sandy Bridge внезапно стала способна к соперничеству с видеокартами начального уровня, как в новом поколении процессорного дизайна Ivy Bridge её производительность и функциональность совершила очередной качественный скачок. Особенно поразительным этот прогресс выглядит на фоне того, что микроархитектура Ivy Bridge представляется производителем не в качестве принципиально новой разработки, а как перевод старого дизайна на новые технологические рельсы, сопровождаемый незначительными доработками. Но тем не менее с выходом Ivy Bridge новая версия интегрированных графических ядер HD Graphics получила не только более высокое быстродействие, но и поддержку DirectX 11, и улучшенную технологию Quick Sync, и способность к выполнению вычислений общего назначения.

Впрочем, на самом деле вариантов нового графического ядра — два, и они существенно отличаются друг от друга. Старшая модификация, HD Graphics 4000, — это как раз именно то, что вызывает у нас весь восторг. Её 3D-производительность по сравнению с оной в HD Graphics 3000 выросла в среднем примерно на 70 процентов, а это значит, что скорость HD Graphics 4000 находится где-то между производительностью современных дискретных видеоускорителей Radeon HD 6450 и Radeon HD 6570. Конечно, для интегрированной графики это — не рекорд, встроенные в старшие процессоры семейства AMD Llano видеоакселераторы работают всё-таки побыстрее, но уже Radeon HD 6530D из процессоров семейства AMD A6 оказывается поверженным. А если к этому добавить технологию Quick Sync, которая стала работать на 75 процентов быстрее, чем раньше, то получается, что ускоритель HD Graphics 4000 не имеет аналогов и вполне может стать желанным вариантом как для мобильных компьютеров, так и для не сугубо геймерских десктопов.

Вторая модификация нового интеловского графического ядра, HD Graphics 2500, ощутимо хуже. Хотя она также приобрела поддержку DirectX 11, на самом деле это — скорее формальное улучшение. Её производительность почти всегда ниже скорости HD Graphics 3000, и ни о каком соперничестве с дискретными ускорителями речь уже не идёт. Строго говоря, HD Graphics 2500 выглядит решением, в котором полноценная 3D-функциональность оставлена просто для галочки, на самом же деле её никто всерьёз не рассматривает. То есть HD Graphics 2500 — это хороший вариант для медиаплееров и HTPC, так как никакие функции по кодированию и декодированию видео в нём не обрезаны, но не 3D-ускоритель начального уровня в современном понимании этого термина. Хотя, конечно, многие игры прошлых поколений могут вполне сносно работать и на HD Graphics 2500.

Судя по тому, как Intel распорядилась размещением графических ядер HD Graphics 4000/2500 в процессорах своего модельного ряда, собственное мнение компании о них очень близко к нашему. Старшая, четырёхтысячная версия ориентирована главным образом на ноутбуки, где использование дискретной графики наносит серьёзный удар по мобильности, а нужда в интегрированных и производительных решениях очень высока. В десктопных же процессорах HD Graphics 4000 можно получить лишь в составе редких специальных предложений либо как часть дорогих CPU, помещать в которые урезанные версии чего-либо как-то «не комильфо». Поэтому большинство процессоров Ivy Bridge для настольных систем комплектуется графическим ядром HD Graphics 2500, пока что не оказывающим серьёзного давления на рынок дискретных видеокарт снизу.

Тем не менее Intel явно даёт понять, что развитие встроенных графических решений, как и у конкурента, — один из важнейших приоритетов компании. И если сейчас процессоры со встроенной графикой могут оказать существенное влияние лишь на рынок мобильных решений, то в недалёком будущем интегрированные графические ядра могут замахнуться и на место дискретных десктопных видеоускорителей. Впрочем, как оно будет на самом деле — покажет время.

Эволюция графики Intel | Intel вступает в гонку GPU

В мире GPU в плане производительности и внимания к своей продукции центральное место занимают AMD и Nvidia. Хотя эти компании прославились своими технологиями, ни одна из них, по сути, не являются крупнейшим поставщиком графических процессоров. Этот титул принадлежит Intel. Корпорация пыталась конкурировать с AMD и Nvidia по производительности и порой даже выпускала полноценные видеокарты. Но ее сильная сторона – в интеграции графических технологий в свои чипсеты и процессоры. Таким образом, GPU Intel сейчас присутствуют в большинстве современных компьютеров. Но из-за ограничений интегрированных решений графические модули компании, как правило, предлагают производительность начального уровня. Самые последние разработки оказались заметно более впечатляющими. Некоторые решения даже опережают дискретные видеокарты начального уровня от AMD и Nvidia. Intel HD Graphics возможно и отстает от других GPU, но нужно признать, что дни GMA 950 и его предшественников закончились.

Эволюция графики Intel | Первый специализированный GPU Intel: i740 (1998 год)

В 1998 году Intel выпустила свою первую графическую карту – i740 под кодовым названием "Auburn". Она работала на тактовой частоте 220 МГц и использовала относительно небольшое количество видеопамяти VRAM 2 - 8 Мбайт. Сопоставимые видеокарты того времени, как правило, оснащались видеопамятью объемом 8 - 32 Мбайт. Кроме того карта поддерживала DirectX 5.0 и OpenGL 1.1. Чтобы обойти недостачу встроенной памяти, Intel планировала воспользоваться функцией, встроенной в интерфейс AGP, позволяющей карте использовать оперативную память компьютера. Таким образом, i740 использовала интегрированную память как кадровый буфер, а все текстуры хранила в оперативной памяти платформы. Учитывая, что компании не приходилось переплачивать за дорогую память, она могла продавать i740 дешевле конкурентов. К сожалению этот GPU столкнулся с рядом трудностей. Доступ к оперативной памяти осуществлялся не так быстро, как к интегрированной видеопамяти, и это негативно сказывалось на производительности. Кроме того такое решение снижало производительность центрального процессора, так как для работы ему оставалось меньше пропускной способности и объема ОЗУ. Сырые драйверы еще сильнее навредили производительности карты, и качество изображения было под вопросом из-за медленного цифро-аналогового преобразователя. В конечном счете i740 оказалось полностью провальной. Intel пыталась исправить ситуацию, убеждая производителей материнских плат добавлять карту в комплект с платформами на базе 440BX, но это тоже не привело к успеху.

Эволюция графики Intel | Графический чип i752 и чипсеты серии 81x (1999 год)

После провала с i740 Intel разработала и небольшое время продавала вторую видеокарту под названием i752 "Portola". Однако она была выпущена в очень ограниченных количествах. Примерно в то же время Intel начала интегрировать свое графическое ядро в такие чипсеты, как i810 ("Whitney") и i815 ("Solano"). GPU встраивались в северный мост, став первыми интегрированными графическими процессорами Intel. Их производительность зависела от двух факторов: скорость оперативной памяти, которая часто была связана с системной шиной FSB, и в свою очередь зависела от процессора, и скорость самого CPU. На тот момент Intel использовала конфигурации FSB 66, 100 или 133 МГц наряду с асинхронной SDRAM, обеспечивающей системе максимальную пропускную способность 533, 800 или 1066 Мбайт/с соответственно. Хотя пропускная способность делилась с процессором, iGPU никогда не получал доступ ко всему каналу. Производители материнских плат могли размещать на своих платформах дополнительно 4 Мбайта выделенной видеопамяти, подключенной непосредственно к графическому процессору через AGP x4, предоставляя дополнительные 1066 Мбайт/с.

Производительность этих iGPU была низкой. Кроме того, из-за интегрированной графики в чипсете i810 отсутствовал интерфейс AGP, тем самым ограничивая модернизацию медленных видеокарт на базе PCI. Чипсет i815 имел порт AGP наряду с iGPU, но установка дискретной видеокарты отключала iGPU. В результате эти графические решения были ориентированы на пользователей бюджетных ПК начального уровня.

Эволюция графики Intel | Intel Extreme Graphics (2001 год)

В 2001 году Intel запустила новое семейство Extreme Graphics, которое было тесно связано с предыдущим поколением, включая два пиксельных конвейера и ограниченное аппаратное ускорение MPEG-2. Программная поддержка API была почти идентичной чипсету i815, хотя поддержка OpenGL была расширена до версии API 1.3.

Производительность iGPU Intel Extreme Graphics в значительной степени зависела от чипсета, памяти и центрального процессора. Первая реализация появились в семействе чипсетов Intel i830 (Almador), разработанных для Pentium III-M. Они по-прежнему использовали устаревающую память SDRAM, которая ограничивала максимальную пропускную способность до 1066 Мбайт/с, как и в ранних GPU. Тактовая частота на чипсетах Almador снизилась с 230 МГц (i815) до 166 МГц для экономии энергии и снижения тепловыделения.

Настольная версия был представлена позже в 2002 году в чипсетах i845 Brookdale , предназначенных для процессоров Pentium 4. Они также работали при более низкой тактовой частоте, чем i815 (200 МГц), но могли использовать память SDRAM или DDR. Благодаря более быстрым центральным процессорам iGPU в чипсете i845 в паре с SDRAM работал быстрее моделей i815, несмотря на более низкие частоты. Версии, использующие ОЗУ DDR, еще сильнее подтолкнули уровень производительности. Интегрированные решения не могли обогнать GeForce 2 Ultra Nvidia, которой на тот момент было уже больше года, но они неплохо подходили для легких игр.

Эволюция графики Intel | Intel Extreme Graphics 2 (2003 год)

Intel повторно использовала графический чип с двумя пиксельными конвейерами в семействе Extreme Graphics 2, выпущенном в 2003 году. Компания вновь представила две версии GPU. Первой появилась мобильная версия в чипсетах i852 и i855, предназначенных для Pentium M. Эти версии чипа работали на частотах 133 и 266 МГц, в зависимости от выбора ОЕМ. Второй вариант чипа использовался в чипсетах i865 Springdale для Pentium 4. Процессор с тактовой частотой 266 МГц кооперировался с более быстрой памятью DDR, которая могла работать при частоте до 400 МГц, обеспечивая ему более высокую пропускную способность, чем для предыдущих iGPU.

Хотя производительность по сравнению со старой линейкой Intel Extreme Graphics заметно увеличилась, графические требования игр также расширились. В результате эти графические чипы (англ.) были способны обеспечить приемлемую частоту кадров только в старых играх.

Эволюция графики Intel | GMA 900 (2004 год)

В 2004 году Intel завершила выпуск линейки Extreme Graphics, отправив на пенсию ядро с двумя пиксельными конвейерами, которое использовалось во всех предыдущих графических процессорах Intel. Следующие несколько лет Intel будет продавать свою графику под именем Graphics Media Accelerator (или GMA). Первым из этой серии был GPU GMA 900, интегрированный в набор микросхем семейства i915 (Grantsdale/Alviso). Он поддерживал DirectX 9.0 и обладал четырьмя пиксельными конвейерами, но ему не хватало вершинных шейдеров, и эти вычисления делались силами центрального процессора. Частота GPU могла быть 333 МГц или 133 МГц для маломощных систем. GPU работал как с DDR, так и с DDR2. Но независимо от конфигурации, производительность была относительно низкой.

Некоторые производители изготавливали специальные карты расширения в дополнение к GMA 900, чтобы добавить выход DVI.

Эволюция графики Intel | GMA 950: Pentium 4 и Atom (2005 год)

Графический процессор GMA 950 интегрировался в чипсеты Intel i945 (Lakeport и Calistoga) и может похвастаться относительно долгим жизненным циклом. Эти чипсеты работали с процессорами Pentium 4, Core Duo, Core 2 Duo и Atom. Однако архитектура была почти идентичной GMA 900 и наследовала многие ее недостатки, включая отсутствие вершинных шейдеров. Ядро получило незначительные программные улучшения совместимости и поддержку DirectX 9.0c. Это было важным обновлением для графического чипа, поскольку оно добавляло поддержку Aero в Windows Vista. Благодаря повышению частоты (400 МГц) и поддержке более быстрых процессоров и памяти немного увеличилась производительность. Мобильные версии GPU могли также работать при тактовой частоте 166 МГц для экономии энергии и снижения тепловыделения.

Эволюция графики Intel | GMA 3000, 3100 и 3150 (2006 год)

В 2006 году Intel вновь изменила наименование своей графики, начав с GMA 3000. Это был значительный шаг вперед по сравнению со старым GMA 950 в плане производительности и технологичности. Предыдущее поколение было ограничено четырьмя пиксельными конвейерами без вершинных шейдеров. Между тем, новый GMA 3000 включал восемь многоцелевых исполнительных блоков EU, способных выполнять несколько задач, включая вершинные вычисления и обработку пикселей. Intel повысила тактовую частоту до 667 МГц, заметно прибавив GMA 3000 скорости по сравнению с GMA 950.

После премьеры GMA 3000 Intel добавила в семейство еще два графических чипа: GMA 3100 и 3150. Несмотря на то, что они появились после GMA 3000, оба GPU фактически были больше похожи на GMA 950. Они имели только по четыре пиксельных конвейера и полагались на центральный процессор для обработки вершин. Повторное использование GMA 950 после ребрендинга в GMA 3100 и 3150 позволило Intel предложить несколько продуктов. До этого Intel сосредотачивала усилия только на одном GPU в своей линейке.

Эволюция графики Intel | GMA X3000 (2006 год)

После GMA 3000 Intel снова изменила наименование, представив четвертое поколение графических процессоров. Однако GMA X3000 был почти идентичен GMA 3000 и включал лишь незначительные изменения. Основное их различие заключалось в объеме используемой памяти – GMA 3000 мог использовать только 256 Мбайт системной памяти для графики, а GMA X3000 увеличил этот показатель до 384 Мбайт. Intel также расширила поддержку видеокодеков в GMA X3000, чтобы включить полное ускорение MPEG-2 и ограниченное ускорение VC-1.

Примерно в то же время Intel представила GMA X3100 и GMA X3500. По сути это были модернизированные чипы GMA X3000, получившие поддержку Pixel Shader 4.0, позволяющую работать с новыми API-интерфейсами, например DirectX 10. Тактовая частота GMA X3100 была ниже, чем у других версий, поскольку он был предназначен для мобильных платформ.

Эволюция графики Intel | Последний GMA (2008 год)

После X3000 Intel разработала только одну серию чипсетов с интегрированной графикой. Семейство Intel GMA 4500 состояло из четырех моделей, все они использовали одинаковую архитектуру с 10-ю исполнительными блоками. Для настольных чипсетов было выпущено три версии GPU. Самым медленным из них был GMA 4500 c частотой 533 МГц. Два других: GMA X4500 и X4500HD, работали на тактовой частоте 800 МГц. Главное отличие X4500HD от X4500 заключалось в использовании полного аппаратного ускорения VC-1 и AVC.

Мобильная версия графического чипа называлась GMA X4500MHD и работала на частоте 400 МГц или 533 МГц. По аналогии с X4500HD, X4500MHD поддерживал полное аппаратное ускорение VC-1 и AVC.

Эволюция графики Intel | Larrabee (2009 год)

В 2009 году Intel сделал еще одну попытку выйти на рынок видеокарт, представив Larrabee . Понимая, что ее основным преимуществом является глубочайшее понимание архитектуры x86, Intel хотела создать GPU на базе шины ISA. Вместо проектирования с нуля разработка Larrabee отталкивалась от первого процессора Pentium, который Intel решила модифицировать для того, чтобы создать скалярный блок внутри GPU. Старая процессорная архитектура была значительно переделана, обзавелась новыми алгоритмами и технологией Hyper-Threading для увеличения производительности. Несмотря на то, что технология Hyper-Threading в Larrabee была похожа на ту, которая использовать в обычных процессорах Intel, Larrabee была способна выполнять задачи в четыре потока на ядро вместо двух.

Для обработки вершин Intel создала необычно большой 512-битный блок вычислений с плавающей запятой, состоящий из 16 отдельных элементов, способных работать как единый компонент или самостоятельные единицы. Это FPU теоретически имел более чем в 10 раз больше пропускной способности, чем аналогичные чипы Nvidia того времени.

В конечном счете инициатива Larrabee была отменена, хотя Intel продолжает развивать эту технологию.

Эволюция графики Intel | Первое поколение Intel HD Graphics (2010 год)

Intel представила линейку HD Graphics в 2010 году, чтобы восстановить позиции, которые потеряла семейство GMA. Графическое ядро HD Graphics в первом поколении процессоров Core i3, i5 и i7 было похоже на GMA 4500, за исключением двух дополнительных исполнительных блоков. Тактовая частота осталась примерно на том же уровне и стартовала с 166 МГц в маломощных мобильных системах и останавливалась на отметке 900 МГц в более дорогих CPU для настольных ПК. Хотя 32-нанометровый процессор и 45-нанометровый GMCH были не полностью интегрированы на одном кремниевом кристалле, оба компонента находились в корпусе процессора. Это позволило снизить задержки между контроллером памяти внутри GMCH и ЦП. Поддержка API со времен GMA существенно не изменилась, хотя общая производительность увеличилась более чем на 50 процентов.

Эволюция графики Intel | Sandy Bridge: второе поколение Intel HD Graphics (2011 год)

В Sandy Bridge Intel HD Graphics сделала еще один шаг вперед в плане производительности. Вместо двух отдельных кристаллов под крышкой Intel объединила процессоры на одном кристалле, еще больше сократив задержку между компонентами. Кроме того Intel расширила функциональность графического чипа, добавив технологию Quick Sync для ускорения перекодирования и более эффективный видеодекодер. Поддержка API расширилась только до DirectX 10.1 и OpenGL 3.1, но значительно увеличилась тактовая частота – теперь она варьировалась в пределах 350 - 1350 МГц.

Благодаря более широкому набору функций Intel решила сегментировать линейку чипов. Младшие модели получили метку HD (базировались на ядре GT1 с шестью EU и ограниченным видеодекодером), решения среднего уровня носили название HD 2000 (тот же GT1 с шестью EU, но полнофункциональный блок кодирования/декодирования), а чипы верхнего уровня назывались HD 3000 (ядро GT2 с 12 EU плюс все преимущества Quick Sync).

Эволюция графики Intel | Xeon Phi (2012 год)

В то время как концепция Larrabee была более ориентирована на игры, компания увидела ее будущее в приложениях с тяжелыми вычислительными задачами и создала в 2012 году сопроцессор Xeon Phi . Одна из первых моделей под названием Xeon Phi 5110P содержала 60 процессоров x86 с большими 512-битными блоками расчета векторов с тактовой частотой 1 ГГц. На такой скорости они могли обеспечить более 1 TFLOPS вычислительной мощности, потребляя в среднем 225 Вт.

В результате высокой скорости вычислений по отношению к потребляемой мощности Xeon Phi 31S1P использовался при создании суперкомпьютера Тяньхэ-2 в 2013 году, который по сегодняшний день считается одним из самых быстрых суперкомпьютеров в мире.

Эволюция графики Intel | Ivy Bridge: Intel HD 4000 (2012 год)

С появлением Ivy Bridge Intel переработала свою графическую архитектуру. По аналогии с iGPU в Sandy Bridge графическое ядро в Ivy Bridge продавалась в трех различных версиях: HD (GT1 с шестью EU и ограниченным блоком кодирования/декодирования), HD 2500 (GT1 с шестью EU и полнофункциональным блоком кодирования/декодирования) и HD 4000 (GT2 с 16 EU и полнофункциональным блоком кодирования/декодирования). HD 4000 работал при более низкой частоте 1150 МГц, чем Intel HD 3000, но имел четыре дополнительных исполнительных блока и был значительно быстрее своего предшественника. В среднем прирост скорости в Skyrim составил 33,9 процента. Отчасти прирост производительности связан с улучшенной архитектурой, которая впервые перешла на Pixel Shader 5.0, плюс появилась поддержка DirectX 11.0 и OpenCL 1.2.

Производительность технологии Intel Quick Sync также значительно увеличилась. Транскодирование видео файлов H.264 из одного формата в другой выполнялось в два раза быстрее. Аппаратное ускорение видео также было усовершенствовано и Intel HD 4000 технически способен декодировать одновременно несколько видеопотоков в 4K.

Эволюция графики Intel | Intel расширяет графические линейку чипами Haswell (2013 год)

В архитектурном плане ядро HD Graphics в Haswell похоже на графическое ядро в Ivy Bridge и может рассматриваться как его расширение. Чтобы получить больше производительности из GPU для Haswell Intel использовала грубую силу. На этот раз компания предпочла установить в GT1 Haswell десять исполнительных блоков вместо шести в предыдущем поколении. Было включено полное декодирование видео, но отключены функции ускоренного кодирования и Quick Sync. Кроме того Intel еще сильнее разнообразила ассортимент GPU. Версия GT2 c 20 EU использовалась в трех различных графических ядрах: HD Graphics 4200, 4400 и 4600. В основном они различались по тактовой частоте.

Также Intel представила GPU более высокого класса под названием GT3. Он вмещал в себя 40 исполнительных блоков и обеспечивал значительно более высокий уровень производительности. Процессоры с ядром GT3 продавались под маркой HD Graphics 5000 и 5100. Редкая версия GT3e Intel Iris Pro 5200 включала 128 Мбайт памяти eDRAM в корпусе процессора и была первым воплощением семейства Intel Iris Pro. Несмотря на то, что Iris Pro 5200 работал быстрее решений без дополнительной eDRAM, его влияние на рынок было ограничено, так как GPU появился лишь в нескольких топовых процессорах.

Версия iGPU Haswell с низким энергопотреблением имела только четыре EU и использовалась в процессорах Intel Atom под кодовым названием Bay Trail . С появлением высокопроизводительного GT3 и экономичного Bay Trail, iGPU Haswell насчитывал восемь различных моделей. Для сравнения в поколении Sandy Bridge и Ivy Bridge было всего по три версии.

Эволюция графики Intel | Broadwell (2014 год)

В Broadwell Intel снова модернизировала iGPU для более эффективного масштабирования. В новой архитектуре исполнительные блоки были организованы в восемь подсекций. Таким образом добавлять EU было еще проще, так как Intel могла дублировать подсекции несколько раз. Версия GT1 содержала две подсекции (хотя только 12 EU были активны). Следующие три продукта: HD Graphics 5300, 5500, 5600 и P5700 использовали чип GT2 с 24 EU (но некоторые версии имели только 23 активных EU).

Более быстрые ядра GT3 и GT3e содержали по 48 EU и использовались в HD Graphics 6000, Iris Graphics 6100, Iris Pro Graphics 6200 и Iris Pro Graphics P6300. Подобно чипам Haswell Iris Graphics, модели линейки Broadwell Iris Graphics включали графическое ядро GT3e со 128 Мбайт встроенной памяти eDRAM. Каждая группа из восьми исполнительных блоков имела 64 Кбайт общей кэш-памяти. Эти графические процессоры поддерживали DirectX 12, OpenGL 4.4 и OpenCL 2.0.

Эволюция графики Intel | Skylake (2015 год)

Последняя версия интегрированной графики Intel реализована в процессорах на архитектуре Skylake . Эти графические чипы близки с iGPU Broadwell, имеют одинаковое архитектурное построение и равное количество EU почти во всех моделях. Основные изменения коснулись именования. Intel изменила названия на HD Graphics 500. GPU начального уровня стали называться HD Graphics и HD Graphics 510 и использовать кристалл GT1 с 12 EU. HD Graphics 515, 520, 530 и P530 используют чип GT2 с 24 EU.

Начиная со Skylake Intel еще сильнее разделила продукты серии Iris и Iris Pro. Iris 540 и 550 будут поставляться с 48 исполнительными блоками в чипе GT3e. Пока не ясно, какое название ядра будет у Iris Pro 580, но оно будет содержать в общей сложности 72 EU и, вероятно, окажется значительно быстрее, чем графический процессор Iris Pro 6200 в CPU Broadwell. Не ясно, сколько eDRAM будет в этих чипах, но Intel, скорее всего, будет и дальше разделять графику Iris и Iris Pro по уровню производительности. Iris 540 будет иметь только 64 Мбайт памяти eDRAM, то есть половину от GT3e в Broadwell. Что касается Iris Pro или Iris 550, Intel пока не объявляла их точных характеристик.