Меню

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.

Читайте также:  Нет сигнала с видеокарты gigabyte

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.

Источник

Обзор процессора Intel Pentium Gold G5400. Не все то золото

Вероятно, самым первым вопросом у пользователя будет: «Почему у процессора приставка Gold?».

Дело в том, что простые процессоры тоже попали под ребрендинг Intel Xeon Scalable, который подразумевал уход от нумерации поколений (вроде Xeon E3-1220 v2, Xeon E3-1220 v6), к «дружелюбным» к пользователю приставкам Bronze, Silver, Gold, Platinum. Например, Intel Xeon Silver 4114, Intel Xeon Gold 5115. Но как-то это не было доведено до конца. Ведь мобильные решение получили приставки Celeron Silver и Pentium Silver, при этом в сегменте десктопов модели Celeron не имеют никаких приставок, а Pentium обладает лишь приставкой Gold. При этом Bronze вообще не используется нигде, кроме как у двух моделей Xeon.

Выяснив суть приставки, не будет лишним узнать о предыдущих представителях линейки.

С чего все начиналось

С недавних пор компания Intel весьма щедро выдавала интересные бюджетные решения для процессорного рынка. Это началось в середине 2014 года, с выпуска Pentium G3258 для платформы LGA 1150 (Haswell), приуроченного к 20-летней годовщине торговой марки Pentium. Он заслужил это демократичной ценой и наличием разблокированного множителя, который позволял его разгонять до частот уровня 4,5–5,0 ГГц. Мало того, это достигалось не только на решениях с Z-чипсетом, но и на простых продуктах с наборами логики B и H. В итоге он стал народным любимцем своего сегмента.

Читайте также:  Драйвер видеокарты асер 5742

Его преемником в этом плане стал Pentium G4400 для платформы LGA 1151 (Skylake), выпущенный в сентябре 2015, хоть и не с самого начала, и даже не официально. Дело в том, что он не был особенным, многие классифицировали его простой офисной «затычкой», и все бы могло остаться так как есть, однако на сцену, буквально открыв дверь с ноги, ворвалась компания Supermicro и ее материнская плата C7H170-M, которая позволяла без проблем гнать опорную частоту хоть до 145 МГц, выдавая на выходе сумасшедшие итоговые частоты процессоров, вроде 5,0 ГГц.

Вот так решил побаловаться филлипинский оверклокер элитной лиги HWBot — Dhenzjhen:

Дело было в декабре 2015, следом подтянулись многие другие производители, как будто решив всему народу сделать подарок под Новый год. И эта теория имеет место быть, ведь протрезвев и вернувшись в рабочий процесс после праздников Intel незамедлительно ввела запрет (да-да, именно запрет) на разгон nonK-процессоров. Ведь надо же как-то продавать разблокированный множитель за отдельные деньги! После все производители убрали специальные версии nonK OC BIOS со своих сайтов. Вроде как халява кончилась, но интернет никогда ничего не забывает, и эти спец-версии прошивок без проблем можно найти и сейчас. В итоге, не смотря на официальные запреты, Pentium G4400 разметались народом как горячие пирожки, ведь их можно было спокойно разгонять до тех же 4,5–5,0 ГГц как «юбилейного» Pentium G3258.

Intel прекрасно понимала, что в тени двух предыдущих поколений для актуального нужно выдать что-то особенное, да и конкуренция со стороны AMD уже давала о себе знать. Свет увидел народный «гиперпень» — Pentium G4560 для платформы LGA 1151 (Kaby Lake). Лишившись возможности достойного разгона, он получил поддержку технологии Hyper-Threading и обзавелся первым в своем роде видеоядром UHD Graphics. Пожалуй, он не столь успешен и любим, как Pentium G3258, однако он тоже пользовался хорошим спросом и народной любовью, как и Pentium G4400. Зато официально, без запретов!

Перейдем к текущему положению дел. В начале апреля 2018 года был запущен «золотой» Pentium G5400 для платформы LGA 1151v2 (Coffee Lake), и тут он снова стал ничем не примечательным работягой без каких-либо особенностей. Велика вероятность того, что халява закончилась, ни разгона, ни революций, одна лейбла «Gold». Начнем разбор полетов.

Intel Pentium Gold G5400

Так что же в нем такого золотого, спросите вы? А золотой Pentium от обыкновенных собратьев особо ничем и не отличается. Всего лишь коробка, да комплектная наклейка.

Даже на теплораспределительной крышке слово Gold написать забыли, ну или не захотели. Может, практически не рентабельно делать его дороже еще на цент, а может это вообще привилегия исключительно процессоров Xeon?

Номинальная частота процессора – 3,7 ГГц, турборежима нет, зато есть поддержка Hyper-Threading. Кэш функционирует на частоте 3,4 ГГц. На борту также есть интегрированная графика Intel UHD Graphics 610. Нет-нет, не спешите разочаровываться, в последнем поколении действительно производительность значительно выше предыдущих решений.

На фоне предшественника — Intel Pentium G4560, у испытуемого на 200 МГц большая частота, улучшенная интегрированная графика, дополнительный 1 МБ кэша, а также поддержка памяти Intel Optane. Так давайте же оценим «золотого пеню» в деле!

Разгон

Это, скажем так, возможно, однако здравый смысл и его друг рационализм явно не справились со своей задачей, если этот процессор оказался на плате с чипсетом Z370 или Z390. В свою очередь находчивость и умелые руки в восторге, если он работает на платформе Z170. Автор же не только проигнорировал здравый смысл, но и надругался над ним, установив Pentium G5400 под СВО с чиллером, удерживая в контуре 3 градуса, но даже это не улучшило разгон.

Есть хорошая новость — весь разгон достижим даже на комплектном кулере без каких-либо проблем. А вы что, думали его можно разогнать до 4х-ядерника? К сожалению, время такого бесплатного сыра еще не пришло.

Если кратко — все скромно. В большинстве случаев получится увеличить частоту процессора на 100 МГц путем поднятия частоты Bclk, и поработать с памятью. Разгон IGP, а также кэша заблокирован. Абсолютную стабильность удалось закрепить на частоте 102,7 МГц. Значение 102,75 оказалось нестабильным, 102,8 МГц гарантированно отправляли систему на перезагрузку. Советую проконтролировать автоматические параметры напряжений вашей материнской платы. Дело в том, что при малейшем отклонении опорной частоты материнская плата решает значительно поднять напряжения на CPU (1V > 1,35V), SA (1,125V > 1,25V), IO (0,95V > 1,325V), это приводит к заметному росту температур и потребления, хотя система прекрасно сохраняет стабильность на заводских частотах. Встроенной графике помогает разгон оперативной памяти.

Результатом разгона процессора стали 3,8 ГГц, а памяти — 3550 МГц с CL13-14-14-28 1T. Итоговый средний прирост производительности около 5–6%, и это определенно предел, который можно выдавить. В играх показывать его бесполезно, рост на уровне погрешности, а вот в бенчмарках его можно заметить.

Кстати, интересный момент, на фоне того же Core i9-9900K у испытуемого тоньше подложка, высота компенсируется величиной теплораспределительной пластины.

Тестирование

Бенчмарки проходились при параметрах по умолчанию, а также при разгоне. Игры тестировались только на заводских параметрах: на интегрированной графике при HD-разрешении 1280х720 на низком качестве настроек, с дискретной картой на ультра-пресетах в 1920×1080. Каждый тест запускался пять раз, в результатах указано среднее арифметическое, тоже самое касается игр со встроенными бенчмарками. В играх без встроенного теста происходила запись телеметрии при помощи Riva Tuner Statistics Server. Замер температур фиксировался с помощью HWMonitor в течении 10 минут.

Читайте также:  Переходники с molex на питание видеокарты

Температура в помещении — 22 градуса. Замер энергопотребления платформы проводился с помощью энергометра Feron TM55 в течение 10 минут в каждом режиме. Управление оборотами вентилятора — автоматическое.

Конфигурация тестового стенда:

Стенд Intel Haswell:

Характеристики сравниваемых процессоров сведены в следующую таблицу:

Процессор Intel Pentium Gold G5400 Intel Pentium G3258 AMD Ryzen 5 2600 AMD Athlon 200GE
Ядро Coffee Lake Haswell Pinnacle Ridge Raven Ridge
Разъём LGA 1151v2 LGA 1150 AM4 AM4
Техпроцесс, нм 14 22 12 14
Число ядер (потоков) 2 (4) 2 6 (12) 2 (4)
Номинальная частота, ГГц 3,7 3,2 3,4 3,2
Частота boost-режима, ГГц 3,9
Разблокированный на повышение множитель + +
L1-кэш, Кбайт 2 x (32 + 32) 2 x (32 + 32) 6 x (32 + 64) 2 x (32 + 64)
L2-кэш, Кбайт 2 x 256 2 x 256 6 x 512 2 x 512
L3-кэш, Мбайт 4 3 16 4
Графическое ядро Intel UHD 610 Intel HD Vega 3
Частота графического ядра, МГц 350–1050 350–1100 400–1000
Число унифицированных шейдерных процессоров 12 10 192
Поддерживаемая память DDR4-2400 DDR3-1333/DDR3L-1333 DDR4-2933 DDR4-2667
Каналов памяти 2 2 2 2
TDP, Вт 58 53 65 35
Розничная стоимость,

$ 64–71 н/д 120–148 69

Энергопотребление и температуры

Как только в дело вступают любые манипуляции с разгоном — напряжение на процессор становится постоянным (1 В в нашем случае), а на автомате идет снижение до 0,4 В в простое. Это даст о себе знать в плане общего энергопотребления системы.

Синтетика

Отец всех бенчмарков всегда отдавал предпочтение Intel, исключение из этого правила все еще не настало.

В работе с архивами преимущество за G5400, однако разгон меняет расстановку.

Интересно заметить, что с точки зрения соотношения производительность/частота Pentium G5400 находится далеко впереди на фоне поколения Haswell.

Как будто кто-то ожидал не такой картины в тесте на рендер.

И тут визави опережает G5400, если грамотно поработать с разгоном.

Ну а со встроенными видеокартами все было понятно еще с момента объявления соперника.

Игры на встроенной графике

Откровенно говоря, очень тяжело передать всю боль и страдания, которую прошлось испытывать с Pentium G3258 на заводских параметрах, поэтому он единственный из испытуемых, который тестировался только в режиме разгона. Будто обидевшись, и желая доказать то, что Haswell еще что-то может, старая платформа умудряется по некоторым показателям обходить современные решения!

Пожалуй, это самые худшие показатели, которые можно получить в принципе, ведь для испытания взят финал OG vs Liquid на The International 2019, игра 4, отрывок 19:45–21:15 по внутригровому времени на автоматической камере. Как это выглядит можно увидеть тут.

Для замеров использовалась карта мастерской — FPS Benchmark.

В качестве замера каждый раз выполнялась пробежка по Сцилле по прямой, без использования мыши. Консольную играбельность способна обеспечить лишь Vega 3

Игры на дискретной графике

Добавим к сравнению народного любимца — Ryzen 5 2600, чтобы получить представление о чистой производительности дискретной видеокарты на контрасте испытуемых бюджетников. Но не все так радостно с Pentium G3258, как кажется на первый взгляд. В большинстве случаев это преимущество дается из-за того, что процессор не успевает загрузить игровое окружение полностью (соответственно видеокарте проще отрендерить игровую сцену). К примеру, так это выглядит в GTA V:

Заключение

При наличии желания «поковыряться» в настройках, либо целенаправленного выбора использовать IGP — лучше отдать предпочтение AMD Athlon 200GE, ведь разгонять его возможно даже на самых бюджетных материнских платах, как и оперативную память. Встроенная графика у него сильнее почти что в два раза, а вычислительная мощь процессора особо не уступает «золотому пеньку».

А если же преследуются цели «собрал и забыл», миграции на процессор получше в рамках LGA1151-v2 в будущем — Pentium Gold G5400 хороший выбор.

Жаль, что Intel не приветствует разгон своих младших процессоров, ведь получи они возможность разгоняться как Skylake в non-k OC режиме, или хотя бы допуская отклонения опорной частоты до 105–110 МГц, как это было с уже устаревшими Sandy Bridge и Ivy Bridge — они бы воспринимались совсем иначе, и были бы гораздо интереснее потенциальному покупателю, чем на данный момент времени (декабрь 2019). Ждем приход Intel Comet Lake и LGA 1200, вдруг там линейка Pentium получит четыре физических ядра, а может и Hyper-Threading?

Источник