Графика процессоров Intel Core. Краткое справочное руководство
Встроенные компоненты обработки графики Intel обеспечивают высокую производительность, позволяют получать более четкое изображение с яркими цветами, высококачественные видео и звук. Можно смотреть видеоролики и фильмы высокой четкости, играть в популярные казуальные игры с полной поддержкой Microsoft* Windows* 7 и Windows* 8. Нет необходимости приобретать отдельный графический адаптер: вся необходимая поддержка графики и мультимедиа уже встроена.
Под катом вы найдете сравнительные таблицы, показывающие функционал и характеристики актуальных графических компонент процессоров Intel Core.
| Возможность | Описание | Семейство процессоров Intel Core 5-го поколения (Intel Iris Graphics 6100, Intel HD Graphics 5500/5600) Intel Iris Pro Graphics 6200 (середина 2015 г.) | Процессор Intel Core M (Intel HD Graphics 5300) | Семейство процессоров Intel Core 4-го поколения (Intel Iris Pro Graphics 5200/Intel Iris Graphics 5100, Intel HD Graphics 5000/4600/4400/4200) |
|---|---|---|---|---|
| Intel Iris Graphics | Intel Iris Graphics и Iris Pro Graphics — товарные знаки двух самых мощных графических подсистем в процессорах Intel Core 4-го поколения. Графический адаптер Iris Graphics входит в состав процессоров Intel Core 4-го поколения с потребляемой мощностью 28 Вт, предназначенных для ультрабуков. ГП Iris Pro предназначены для более мощных ноутбуков и универсальных настольных компьютеров (процессоры с потребляемой мощностью 47 Вт и выше), производительность обработки графики здесь вдвое выше. | Да | Нет | Да |
| Intel HD Graphics | Графический процессор Intel HD Graphics встроен в центральный процессор и обеспечивает поддержку популярных игр, трехмерных изображений, плавного и быстрого вывода изображений в веб-браузере. | Да (поддержка DirectX* 11.2, OpenCL* 2.0, OpenGL* 4.3) |
Да (поддержка DirectX* 11.2, OpenCL* 2.0, OpenGL* 4.3) |
Да (поддержка DirectX* 11.2, OpenCL* 1.2, OpenGL* 4.3) |
| Intel Quick Sync Video | Ускоряет создание и монтаж видео, синхронизацию его с другими устройствами и распространение дома или в Интернете. В Intel Quick Sync Video задействован выделенный графический процессор для ускорения кодирования видео. Также можно быстрее создавать и монтировать трехмерное видео, преобразовывать двухмерные видеоролики в трехмерные и проводить видеоконференции с изображением высокой четкости. | Да | Да | Да |
| Intel InTru 3D | Наслаждайтесь просмотром трехмерных фильмов на своем компьютере. Можно смотреть трехмерные фильмы Blu-ray* с разрешением 1080p на мониторе, поддерживающем трехмерное изображение. | Да (HDMI* 1.4 и DisplayPort* 1.2) |
Да (HDMI* 1.4 и DisplayPort* 1.2) |
Да (HDMI* 1.4 и DisplayPort* 1.2) |
| Технология Intel Clear Video HD | Повышение качества изображения и точности цветопередачи для воспроизведения видео высокой четкости с разрешением 1080p и просмотра веб-сайтов. | Да | Да | Да |
| Intel Wireless Display | Технология Intel Wireless Display позволяет передавать изображение с экрана компьютера (это могут быть приложения, ваши собственные материалы или содержимое из Интернета, фильмы, фотографии, музыка) на телевизор по простому беспроводному подключению. | Да | Да | Да |
Intel Quick Sync Video
Intel Quick Sync Video дает возможность быстрее создавать, редактировать, синхронизировать и распространять видео. В Intel Quick Sync Video применяется аппаратное ускорение, благодаря которому работа, занимавшая ранее несколько часов, теперь выполняется за несколько минут. Можно создавать DVD-диски или диски Blu-ray*, редактировать видео, преобразовывать видеофайлы в формат, поддерживаемый портативными устройствами или для публикации на сайтах социальных сетей.
| Возможность | Описание | Семейство процессоров Intel Core 5-го поколения (Intel Iris Graphics 6100, Intel HD Graphics 5500/5600) Intel Iris Pro Graphics 6200 (середина 2015 г.) | Процессор Intel Core M (Intel HD Graphics 5300) | Семейство процессоров Intel Core 4-го поколения (Intel Iris Pro Graphics 5200/Intel Iris Graphics 5100, Intel HD Graphics 5000/4600/4400/4200) |
|---|---|---|---|---|
| Кодирование AVC/H.264 | Экономия времени при создании и редактировании дисков Blu-ray* и других видеоматериалов в формате h.264. | Да | Да | Да |
| Кодирование MPEG2 | Экономия времени при создании и редактировании DVD-дисков и других видеоматериалов в формате MPEG2. | Да | Да | Да |
| Аппаратное кодирование MVC | Экономия времени при создании и редактировании стереоскопического трехмерного видео. | Да | Да | Да |
| Аппаратное кодирование JPEG/MJPEG | Экономия времени при кодировании изображений JPEG высокого разрешения и видео MJPEG с веб-камеры. | Да | Да | Да |
Технология Intel Clear Video HD
Технология Intel Clear Video HD обеспечивает плавное воспроизведение с точной цветопередачей в Интернете, при просмотре видео и ваших любимых телепередач высокой четкости. Благодаря технологии Intel Clear Video HD изображения выводятся без искажений.
| Возможность | Описание | Семейство процессоров Intel Core 5-го поколения (Intel Iris Graphics 6100, Intel HD Graphics 5500/5600) Intel Iris Pro Graphics 6200 (середина 2015 г.) | Процессор Intel Core M (Intel HD Graphics 5300) | Семейство процессоров Intel Core 4-го поколения (Intel Iris Pro Graphics 5200/Intel Iris Graphics 5100, Intel HD Graphics 5000/4600/4400/4200) |
|---|---|---|---|---|
| Воспроизведение дисков Blu-ray* | Оптические диски высокой плотности записи, предназначенные для хранения данных и видео высокой четкости. | Да | Да | Да |
| Воспроизведение дисков Blu-ray 3D | Воспроизведение трехмерного видео с дисков Blu-ray на ПК. | Да (с HDMI* 1.4) Да |
(с HDMI* 1.4) Да | (с HDMI* 1.4) |
| Технология Intel Clear Video HD | Воспроизведение видео высокой четкости, более контрактное изображение, точное управление цветом. | Да | Да | Да |
| Масштабирование DVD | Высококачественное масштабирование DVD-видео в Windows* 7 и Windows* 8. | Да | Да | Да |
| Аппаратное ускорение при воспроизведении видео высокой четкости | ||||
| Декодирование AVC/H.264, MPEG2, VC1 | Более плавное воспроизведение и пониженное потребление электроэнергии при просмотре видео H.264, MPEG2, VC1, DVD, Blu-ray или потокового видео. | Да | Да | Да |
| Двойное декодирование видео | Аппаратное ускорение режима «Картинка в картинке» Blu-ray. | Да | Да | Да |
| Аппаратное декодирование MFT | Более быстрое drag&drop перекодирование видео в формате MPEG2, VC1 и Н.264 в Windows 7 и Windows 8. | Да | Да | Да |
| Резкость и четкость видео | ||||
| Улучшение оттенков кожи | Оттенки человеческой кожи выглядят более естественно. | Да | Да | Да |
| Total Color Control | Регулировка уровней насыщенности для каждого базового цвета, что позволяет добиться более ярких и насыщенных цветов. | Да | Да | Да |
| Автоматическое увеличение контрастности | Исправление фрагментов изображения с недостаточной или избыточной экспозицией. | Да | Да | Да |
| Преобразование чересстрочной развертки в сплошную | Устранение статических и движущихся артефактов, повышение четкости и стабильности видеоизображения. | Да (расширенная функция) | Да (расширенная функция) | Да (расширенная функция) |
| Резкость и четкость видео | Увеличение резкости изображений для более высокой детализации и повышения качества изображения. | Да | Да | Да |
| Шумоподавление | Фильтрация нежелательного шума для получения более четкого и чистого изображения. | Да | Да | Да |
| Масштабирование видео | Высококачественное масштабирование для просмотра видеоматериалов в любых разрешениях. |
Да (блоки 8×8) |
Да (блоки 8×8) |
Да (блоки 8×8) |
| Управление цветом | ||||
| Deep Color и x.v.Color | Технологии Deep Color и x.v.Color позволяют получать на современных телевизорах высокой четкости более естественные, точные и яркие цвета. | Да | Да | Да |
| ProcAmp/Color Control | Повышение детализации при воспроизведении видео, предоставление пользователю возможности настраивать яркость, контрастность и насыщенность. | Да | Да | Да |
Intel Wireless Display
| Возможность | Описание | Семейство процессоров Intel Core 5-го поколения (Intel Iris Graphics 6100, Intel HD Graphics 5500/5600) Intel Iris Pro Graphics 6200 (середина 2015 г.) | Процессор Intel Core M (Intel HD Graphics 5300) | Семейство процессоров Intel Core 4-го поколения (Intel Iris Pro Graphics 5200/Intel Iris Graphics 5100, Intel HD Graphics 5000/4600/4400/4200) |
|---|---|---|---|---|
| Сенсорный пользовательский интерфейс Intel WiDi | Современный пользовательский интерфейс, оптимизированный для сенсорного управления, позволяет включить передачу изображения с ПК на ТВ только с помощью сенсорного управления. | Да | Да | Да |
| Контекстно-зависимый пользовательский интерфейс для Intel WiDi | Контекстно-зависимый интерфейс Intel WiDi автоматически определяет, что вы делаете, и соответственным образом настраивает свои параметры, обеспечивая наибольшее удобство. (Например, автоматически происходит подключение ноутбука к ТВ, сворачивание приложения, кинематическая синхронизация кадровой скорости экрана с кадровой скоростью фильма для более плавного воспроизведения видео; при потоковой передаче видео на внешний экран потребление электроэнергии встроенным экраном ноутбука снижается, чтобы увеличить время работы от аккумулятора.) | Да | Да | Да |
| Передача защищенного содержимого по Intel WiDi | Устройте дома настоящий кинотеатр: можно передавать с ПК на ТВ по беспроводным подключениям защищенное высококачественное содержимое в формате Full HD с объемным звуком 5.1, например, при воспроизведении дисков Blu-ray*, фильмов UltraViolet* или S3D полного разрешения. | Да (HDCP 2.1) |
Да (HDCP 2.1) |
Да (HDCP 2.1) |
| Режим пониженных задержек для Intel WiDi | Взаимодействие в реальном времени между ПК и ТВ без задержек дает возможность подключать телевизоры к ПК в качестве экранов для игр без использования кабелей. | Да ( < 66 мс для игр) |
Да ( < 66 мс для игр) |
Да ( < 66 мс для игр) |
| Канал пользовательского управления экраном по Wi-Fi (UIBC) через Intel WiDi | Беспроводное подключение периферийных устройств ПК, таких как клавиатура, мышь, игровой контроллер или веб-камера, напрямую к ТВ. | Да (USB 2 поддерживает и другие устройства, например веб-камеры или ПДУ) |
Да (USB 2 поддерживает и другие устройства, например веб-камеры или ПДУ) |
Да (USB 2 поддерживает и другие устройства, например веб-камеры или ПДУ) |
Сравнение возможностей экрана и звука
С помощью самых современных цифровых интерфейсов, таких как HDMI* и DisplayPort*, можно подключать самые разные цифровые дисплеи с различными разрешениями. Кроме того, процессоры Intel Core поддерживают разрешение высокой четкости, включая 720p, 1080i, 1080p, вплоть до Ultra-HD и 4K.
| Возможность | Описание | Семейство процессоров Intel Core 5-го поколения (Intel Iris Graphics 6100, Intel HD Graphics 5500/5600) Intel Iris Pro Graphics 6200 (середина 2015 г.) | Процессор Intel Core M (Intel HD Graphics 5300) | Семейство процессоров Intel Core 4-го поколения (Intel Iris Pro Graphics 5200/Intel Iris Graphics 5100, Intel HD Graphics 5000/4600/4400/4200) |
|---|---|---|---|---|
| Максимальное разрешение экрана | Благодаря более высокому разрешению можно отображать изображения с более высокой детализацией. | DisplayPort* 1.2/eDP* Процессоры серии U: 3840 x 2160 при 60 Гц Процессоры серии H: 4096 x 2304 при 60 Гц HDMI*: 4096 x 2304, 3840 x 2160 при 24 Гц/24bpp DVI: 1920 x 1200 при 60 Гц |
DisplayPort* 1.2/eDP* Процессоры серии Y: 2560 x 1600 при 60 Гц, 3840 x 2160 при 60 Гц (один экран с разрешением 3840 x 2160 при 60 Гц, второй экран с разрешением 2560 x 1600 при 60 Гц, без третьего экрана, требуется дополнительное охлаждение) HDMI*: 4096 x 2304, 3840 x 2160 при 24 Гц/24bpp DVI: 1920 x 1200 при 60 Гц |
DisplayPort* 1.2/eDP* Процессоры серии H: 3840 x 2160 при 60 Гц (Ultra HD) Процессоры серии U: 3200 x 2000 при 60 Гц, 3840 x 2160 при 30 Гц Процессоры серии Y: 2560 x 1600 при 60 Гц HDMI*: 4096 x 2304, 3840 x 2160 при 24 Гц/24bpp DVI: 1920 x 1200 при 60 Гц |
| Поддержка экранов | ||||
| Независимые цифровые экраны | Можно подключать к ПК несколько мониторов. | Да (поддерживается одновременно до 3 экранов) |
3 (поддерживается одновременно до 3 экранов) |
3 (поддерживается одновременно до 3 экранов) |
| HDMI* с HDCP | Удобный для пользователей однокабельный разъем, поддерживающий передачу высококачественного несжатого цифрового видео и звука. | Версия 1.4 (3-D, Deep Color, расширенная поддержка звука, автоматическая синхронизация губ, разрешение Ultra HD) |
Версия 1.4 (3-D, Deep Color, расширенная поддержка звука, автоматическая синхронизация губ, разрешение Ultra HD) |
Версия 1.4 (3-D, Deep Color, расширенная поддержка звука, автоматическая синхронизация губ) |
| DisplayPort* с HDCP | Масштабируемый, эффективный и удобный интерфейс для подключения мониторов к ПК. | Версия 1.2 (со звуком) |
Версия 1.2 (со звуком) |
Версия 1.2 (со звуком) |
| Встроенный интерфейс DisplayPort | Удобный и эффективный интерфейс для подключения мониторов к ноутбукам. | Да (eDP 1.2 на настольных ПК и eDP 1.3 на мобильных устройствах) |
Да (eDP 1.2 на настольных ПК и eDP 1.3 на мобильных устройствах) |
Да (eDP 1.2 на настольных ПК и eDP 1.3 на мобильных устройствах) |
| DVI с HDCP | Цифровой видеоинтерфейс с наивысшим качеством изображения для цифровых экранов, таких как ЖК-мониторы и цифровые проекторы. | Да | Да | Да |
| VGA | Аналоговые интерфейсы для подключения экранов, такие как VGA, обеспечивают базовое качество изображения при подключении к мониторам с ЖК-экраном или ЭЛТ, а также при подключении к телевизорам. | Да | Да | Да |
| Поддержка передачи звука | ||||
| Dolby* TrueHD, DTS* Premium Suite* | Высококачественный звук, поддерживаемый на значительном количестве выпущенных дисков Blu-ray*. |
Да | Да | Да |
Сравнение возможностей поддержки трехмерного изображения
Процессоры Intel Core обеспечивают поддержку трехмерных казуальных и массовых игр для ПК. Приобретая ПК с графическим процессором Intel Iris Graphics или Intel HD Graphics, вы получаете недорогое решение, позволяющее получать удовольствие от игр.
| Возможность | Описание | Семейство процессоров Intel Core 5-го поколения (Intel Iris Graphics 6100, Intel HD Graphics 5500/5600) Intel Iris Pro Graphics 6200 (середина 2015 г.) | Процессор Intel Core M (Intel HD Graphics 5300) | Семейство процессоров Intel Core 4-го поколения (Intel Iris Pro Graphics 5200/Intel Iris Graphics 5100, Intel HD Graphics 5000/4600/4400/4200) |
|---|---|---|---|---|
| Видеопамять | Технология Intel Dynamic Video Memory (DVMT) выделяет видеопамять для графики, мультимедиа и игр. | До 1,7 ГБ | До 1,7 ГБ | До 1,7 ГБ |
| Поддержка DirectX* | Стандартный интерфейс программирования, используемый в играх для доступа к графике системы в Microsoft* Windows*. | DirectX* 11.2 | DirectX* 11.2 | DirectX* 11.2 |
| Поддержка OpenGL* | Стандартный интерфейс программирования, используемый в приложениях двухмерной и трехмерной графики. | OpenGL* 4.3 | OpenGL* 4.3 | OpenGL* 4.3 |
| Поддержка OpenCL* | Стандартный интерфейс программирования для доступа к вычислительным ресурсам ЦП и ГП. | OpenCL* 2.0 | OpenCL* 2.0 | OpenCL* 1.2 |
- Блог компании Intel
- Работа с видео
- Работа с 3D-графикой
Эволюция графики Intel: от i740 до Iris Pro
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.
От себя: Не удержался и скопипастил этот обзор. Ибо уж очень он познавательный для молодняка. Плюс хороший пример как профи пишут обзоры-блоги. Даже мне есть чему поучится как делать подобные вещи.
История развития графики Intel. Часть 2
В представленных в 2012 году процессорах 3 поколения Core под кодовым названием Ivy Bridge Intel продолжила начатую революцию встроенной графики. Устранили узкое место — низкий филлрейт, добавив растровые и текстурные блоки — теперь их стало 2 и 4 соответственно. Количество шейдерных блоков увеличилось до 128, EU — до 16, был добавлен небольшой собственный кеш для графического процессора. Благодаря этим изменениям HD4000 стала от полутора до двух раз быстрее предшественника. К тому же были внесены изменения в графический конвейер и добавлен блок тесселяции. Теперь встроенная графика полностью поддерживала самые современные API — DirectX 11, OpenGL 4 и шейдеры версии 5.0. Плюс ко всему этому теперь она обзавелась поддержкой декодирования 4K-видео с кодеком AVC.
При этом частота ядра снизилась на пару сотен МГц, а память на новых процессорах ускорилась лишь немного — стала поддерживаться DDR3-1600 с полосой пропускания 25.6 Гб/c. Как и в прошлом поколении, для ряда процессоров была применена упрощенная версия графики — она получила название HD2500. Несмотря на то, что блоков EU в ней было 6, как и в предшественнике, за счет архитектурных изменений она могла быть ощутимо быстрее HD2000, почти наравне с HD3000 — при том, что некоторые новые тайтлы давались новинке даже лучше.
В 2013 году, с выходом процессоров 4 поколения под кодовым названием Haswell, Intel в очередной раз доработала встроенный ГП. Новинка получила 160 шейдерных процессоров, объединенных в 20 EU. Ускоренный в два раза кеш процессоров новой архитектуры позитивно повлиял и на встроенную графику. Все это привело к увеличению производительности примерно в полтора раза. В итоге, HD4600 практически сравнялась с дискретными картами уровня популярной бюджетной GeForce GT630, чего было достаточно для многих игр на низких настройках в HD-разрешении. Несмотря на ощутимое повышение производительности, количество растровых и текстурных модулей осталось неизменным, да и частота ядра тоже осталась прежней. Максимальный объём памяти, доступный для графики, был увеличен до 2048 Мб.
Конвеер в очередной раз был доработан, улучшился блок тесселяции, добавилась поддержка DirectX 11.1, позже — частичная для DirectX 12. Но самое главное то, что устройство графической части отныне проектировалось изначально масштабируемым по 10 EU с 80 шейдерных процессорами. Такой модуль Intel называет Subslice. В более ранних ГП для получения младшего варианта графики отключались блоки. Теперь же можно было изначально формировать на кристалле нужное количество таких «кирпичиков», не тратя транзисторный бюджет на отключенную часть.
В Pentium и Celeron такой блок был один, в основной массе Core i3/i5/i7 — два, а в отдельных мобильных моделях — целых четыре. Последняя версия получила две разновидности: HD5000 и Iris 5100. Обе обладают 320 шейдерными процессорами, 40 EU, 4 ROP и 8 TMU. Начиная с Haswell, Intel больше внимания стала уделять производительности мобильной графики, нежели десктопной. Как следствие, некоторые мобильные модели стали получать производительную встроенную графику, аналогов которой у сокетных десктопных процессоров просто не было.
Для топовых мобильных i7 и распаиваемых на плате десктопных версий i5/i7 рядом с процессором был внедрен дополнительный кристалл высокоскоростной памяти eDRAM объемом 128 Мб, который играл роль кеша 4 уровня. Помимо процессора, этот кеш использовался и встроенной графикой, аналогичной по конфигурации блоков HD5000 и Iris 5100. Она получила название Iris Pro 5200. Благодаря дополнительному быстрому кешу скорость работы по сравнению с HD4600 удвоилась и находилась на уровне дискретной GeForce GT640. К сожалению, в массовых моделях встроенных ГП Intel пользователь не увидит такой производительности еще долго.
8 поколение — серия HD5500/Iris 6200
Следующее поколение процессоров Core под кодовым названием Broadwell — пятое. Оно обрело в очередной раз улучшенную графику. Правда, десктоп в этот раз остался практически в стороне — для ПК была выпущена только пара моделей i5 и i7, а остальной ассортимент достался ноутбукам. Частота поддерживаемой памяти осталась прежней — все та же DDR3-1600.
Топовая графика Iris Pro 6200, которая теперь досталась и редким десктопным моделям, стала эволюционным развитием Iris Pro 5200. Ее базовым «кирпичиком» стал более мелкий модуль Subslice из 8 EU и 64 шейдерных процессоров. Общее количество шейдеров увеличилось незначительно — с 320 до 384, но текстурный и пиксельный филлрейт довольно сильно подросли. Это стало возможным благодаря удвоению растровых и текстурных блоков. В Iris Pro 6200 их стало 8 и 16 соответственно. Никуда не делся и быстрый кеш eDRAM объемом в 128 Мб, повышающий производительность. Такой набор устранил слабые места и позволил новой графике местами довольно близко подойти к уровню дискретной GeForce GTX650.
Однако Iris Pro 6200 постигла та же участь, что и ее предшественника в лице Iris Pro 5200 — малая распространенность. Десктопные процессоры Broadwell были редки и дороги, а в мобильных такая графика устанавливалась разве что в топовые i7. Некоторые ноутбучные модели получили HD6000 и Iris Graphics 6100 с такими же характеристиками, но без eDRAM кеша.
При всех достоинствах графики Iris, основная масса мобильных процессоров пятого поколения ограничилась гораздо более простыми HD Graphics 5300/5500, которые являлись «половинкой» старшей модели. Она включая в себя 192 шейдерных блока, 24 EU, 4 блока растровых операций и 8 текстурных юнитов. Производительность этих моделей недалеко ушла от HD Graphics 4600 — среднее превосходство составляло всего около четверти, а то и меньше.
Графика в немногочисленных бюджетных моделях Pentium и Celeron и такого отрыва от своих предшественников не показывала — несмотря на 96 шейдеров против старых 80, ее частоты снизили на четверть, из-за чего чаще всего наблюдался паритет между старым и новым поколением. При этом даже старшие решения за пределы 1150 МГц по ядру так и не вышли, оказавшись по этому параметру аналогичными двум предшествующим поколениям графики.
9 поколение — серии HD, UHD и Iris 500/600
В конце 2015 года, после прихода 6 поколения процессоров Core под кодовым названием Skylake, Intel на несколько лет практически перестала развивать как процессорную архитектуру, так и графическую. Массовая графика мобильных Broadwel — HD5500 — практически без изменений перекочевала в процессоры Skylake, сменив имя на HD520/530. Те же 192 шейдера, 24 исполнительных блока, 4 ROP и 8 TMU, аналогичные рабочие частоты. Наибольшие отличия лишь в полноценной поддержке DirectX 12, Open GL 4.6 и Vulkan, а также новом декодере для видео формата HEVC.
Благодаря новым драйверам встроенное видео теперь могло использовать до половины системной памяти — правда, реально такая возможность встроенной графике в большинстве случаев была ни к чему. Пропускная способность увеличилась из-за новой памяти DDR4: теперь это значение могло достигать 34.1 Гб/c. При этом сокетные десктопные модели более производительных версий графики не получили, что было шагом назад по сравнению с предшественником Broadwell. Как следствие, несмотря на увеличившееся количество растровых блоков, текстурных юнитов и новую память, производительность массовой графики HD530 все также топталась рядом с позапрошлогодней HD4600.
Младшие Pentium и Celeron ограничились урезанной версией под названием HD 510, которая являлась половинкой старшего брата по всем рабочим блокам. Немногочисленные модели Iris Graphics 540/550, распространявшиеся в некоторых мобильных моделях, являлись копией Iris Pro 6200 с уменьшенным до 64 Мб объемом памяти eDRAM. Обойти они своего прямого предшественника не смогли, но показывали производительность примерно на его уровне.
Особняком стояла новая Iris Pro 580, получившаяся, по сути, полуторакратным масштабированием Iris Pro 6200 — целых 576 шейдерных процессоров в 72 исполнительных блоках, 12 ROP и 24 TMU. Не пожалели для нее и полноценный кеш eDRAM объемом 128 Мб. Все это делало Iris Pro 580 новым рекордсменом производительности среди встроенной графики Intel. Однако в реальных устройствах она встречалась исключительно редко — только в топовых мобильных i7, где в пару процессору обычно ставили дискретную графику, или в некоторых дорогих моноблоках с распаянными процессорами. По производительности такая графика в определенных случаях может дотянуться даже до GeForce GTX750, но из-за нераспространенности в реальных устройствах практического смысла в ней было немного.
Графика, встроенная в массовые процессоры 7 поколения Kaby Lake, изменений не претерпела, лишь сменив название на HD620/630. Благодаря новому контроллеру памяти процессоров увеличилась разве что пиковая пропускная способность — с 34.1 до 38.4 Гб/c. Младшие модели получили переименованную HD510 в виде HD610. Вариации Iris сменили приставку Pro на Plus: 540 модель стала именоваться Iris Plus 640, 550 — Iris Plus 650. Преемника Iris Pro Graphics 580 в этом поколении не последовало — скорее всего потому, что процессоры с такой графикой получались слишком дорогими, и без дискретной графики все равно почти нигде не использовались.
С приходом 8 поколения процессоров Coffee Lake в 2017 году, название HD Graphics было изменено на Ultra HD Graphics — для подчеркивания возможности работы с видео высокого разрешения и соответствующими мониторами. HD630 стала UHD630, HD610 — UHD610. Была расширена работа с видеокодеками, а поддерживаемая скорость памяти в очередной раз повысилась, обеспечив пропускную способность в 42.7 Гб/c. И, в общем-то, все. В таком же виде она перекочевала в массовые процессоры 9 и 10 поколения без каких-либо изменений. Сама Intel относит UHD к поколению 9.5, но нововведений в самом графическом процессоре или поддерживаемых API со времен Skylake так и не было.
11 поколение — серия UHD/Iris Plus
Несмотря на то, что десктопные процессоры 10 поколения производились по старым 14 нм нормам, мобильные модели было решено перевести на более современные 10 нм. Тем более, что ноутбуки нуждались в более быстрой встроенной графике гораздо больше, чем десктопы. Именно поэтому эти процессоры, получившие кодовое имя Ice Lake, стали пробой пера для очередного поколения графики — одиннадцатого. При этом цифру «10» в поколениях графики решено было перепрыгнуть.
В новую линейку встроенных ГП входило три модели: две Iris Plus и одна UHD. Старшая имеет 512 шейдерных процессоров (64 EU), средняя 384 (48 EU), младшая — 256 (32 EU). От кристалла eDRAM, значительно увеличивавшего цену конечных продуктов, решено было полностью отказаться. Была добавлена совместимость с DirectX 12.1 и поддержка затенения с переменной скоростью, проведена оптимизация, увеличена пиковая пропускная способность памяти платформы — при использовании самой быстрой памяти это значение доходит до 59.7 Гб/c. Это позволило увеличить производительность — старшая модель догоняет старые Iris с 48 исполнительными блоками и eDRAM кешем, и в ряде случаев способна приблизиться к дискретной GeForce GT1030.
Претерпели изменения как набор инструкций ГП, так и внутренняя конфигурация блоков: теперь 2 ROP и 4 TMU приходятся не на 96 шейдерных процессоров, а на 128. В итоге, старшая модель обладает все теми же 8 ROP и 16 TMU, что и прошлые модели Iris, за исключением топовой на свое время Iris Pro 580. Но это только начало кардинальных изменений. Все самое интересное ждет графику Intel в следующем, 12 поколении.
12 поколение — серия Xe
На самом деле, работа над 11 поколением графики была лишь подготовкой к чему-то более масштабному. Еще в 2019 году Intel объявила о разработке новой графической архитетуры, которая в будущем станет основой как дискретных, так и встроенных графических решений. Она получила название Intel Xe и должна была включать в себя несколько вариаций для разного оборудования: Xe-LP для встроенной графики, Xe-HP для центров обработки данных, Xe-HPC для ускорителей вычислений, и Xe-HPG для высокопроизводительных дискретных графических процессоров.
Первое поколение Xe-LP дебютировало с выходом 11 поколения процессоров Core под кодовым названием Rocket Lake. Было удвоено количество блоков растровых и текстурных операций — теперь 2 ROP и 4 TMU приходятся на каждый блок Subclice, а не на пару, как ранее. За счет этого филлрейт новой встроенной графики увеличился в два раза.
Для дектопных процессоров представили две разновидности — UHD750 с 256 шейдерными процессорами и 32EU и слегка урезанную UHD730 с 192 шейдерами и 24 EU. Пропускная способность памяти на десктопе ограничилась значением 51.2 Гб/c, а потолок частоты ядра поднялся до 1300 МГц. Из-за небольшого количества шейдеров, производительность старшей модели по сравнению со старой HD530/630 увеличилась не так сильно — чуть более, чем на треть. С младшей моделью разница у предшественника еще меньше.
А вот мобильные версии, как и раньше, получили больше исполнительных блоков. Причем, в этот раз еще более существенно — под разными версиями Iris Xe Graphics в ноутбучных процессорах скрываются две вариации графики, обладающие 640 шейдерами в 80 EU и 768 шейдерами в 96 EU. Соответственно новой иерархии соотношения блоков, старшая версия обладает 24 ROP и 48 TMU, младшая — 20 ROP и 40 TMU, что наконец стало первым существенным скачком аж со времен редкого Iris Pro 580 конца 2015 года. Пиковая пропускная способность памяти на мобильной платформе возросла до 68.2 Гб/c, что тоже положительно повлияло на производительность. Все это позволило графике идти на равных с современными дискретными мобильными видеокартами начального уровня — такими, как GeForce MX350.
Одна из разновидностей Iris Xe устанавливается во все мобильные процессоры этого поколения, за исключением Pentium и Celeron. Последние получили урезанную версию под названием UHD Graphics, которая при этом все равно быстрее десктопной UHD750. Она содержит 384 шейдерных процессора, сгрупированных в 48 EU.
Позже на основе одной из конфигураций блоков встроенной ноутбучной Iris Xe была выпущена первая с 1998 года дискретная карта Intel — Iris Xe DG1. Обладая собственной памятью 4Гб LPDDR4X с пропускной способностью 68.2 Гб/c, карта оказалась немного производительнее GeForce GT1030 — чаще всего на уровне с более быстрой Radeon RX550. Такие же характеристики имеет мобильная разновидность дискретной Iris Xe DG1 в ноутбуках — там она носит имя Iris Xe Max.
В 2022 году в 12 поколении процессоров Alder Lake архитектурно графика не поменялась. Старшая версия стала называться UHD 770, обзаведясь частотой ядра до 1500 МГц и поддержкой новой памяти DDR5 с пропускной способностью до 76.8 Гб/c. Добавился младший вариант UHD 710, в котором всего 128 шейдерных блоков — он нашел применение в новых Pentium и Celeron. Также стал доступен промежуточный вариант UHD с 512 шейдерами для мобильных процессоров.
Первая итерация архитектуры Xe-HPG, предназначенная для производительных карт, получила название Alchemist. Блоки производительного варианта архитектуры претерпели изменения по сравнению с теми, которые используются во встроенной графике. В каждом новом базовом блоке 128 шейдерных процессоров и 16 EU. К нему привязаны 4 растровых и 8 текстурных модуля, а также одно специализированное ядро для трассировки лучей.
Среди десктопных карт в свет вышла пока только младшая модель — Arc 3 A380, в которой таких блоков 8. Вместе они образуют 1024 шейдерных процессора в 128 EU, 32 ROP и 64 TMU. Память GDDR6 соединяется с ГП по 96-битной шине и обладает пропускной способностью 186 Гб/c. Карта уже способна достичь производительности современных бюджетных GeForce GTX1650 или Radeon RX6400, но в некоторых проектах результаты нестабильны — сказывается сырость драйверов, которые компания обещает «допилить» до конца года. Мобильные версии чипа под названиями A370M и A350M показывают результаты ниже: первый урезан по только по частоте, а второй — еще и по шейдерным блокам, там их всего 768. При этом у обоих гораздо меньше пропускная способность из-за применения более узкой 64-битной шины — всего 112 Гб/c.
В третьем квартале года готовятся к выходу старшие карты Alchemist. Это Arc 5 — A580 и A550M, а также топовые Arc 7 — A770, A770M и A730M. Старшая версия будет обладать 4096 шейдерными процессорами, сгруппированными в 512 EU, 128 ROP и 256 TMU, 64 блоками RT и 16 Гб 256-битной GDDR6 памяти с пропускной способностью 512 Гб/c. Остальные версии получат ГП с меньшим количеством блоков, объемом памяти и ее пропускной способностью. Ожидаемая производительность флагмана на старте — примерно на уровне RTX 3060 Ti.
Будущие поколения
На презентации нового семейства дискретной графики Intel объявила, что уже работает над следующими поколениями графики Xe и даже назвала их кодовые имена: после Alchemist следуют Battlemage, затем Celestial, и, наконец, — Druid.
Компания серьезно настроена развивать дискретную графику в будущем, за что можно простить ей первые «блины комом» в виде недоработанных драйверов Alchemist на выходе. Сейчас Intel занимается оптимизацией новой графики, но при этом говорит откровенно: архитектура Xe лучше всего справляется с проектами на современном DirectX 12. В случае со старыми играми, использующими прошлые версии DirectX, производительность будет немного ниже конкурентов. Впрочем, в старых проектах производительности Xe и так чаще всего достаточно, поэтому упор на современный API для новых моделей карт в 2022 году не выглядит странно.
Увы, первоначальные планы Intel выйти на рынок на равных с субфлагманами NVIDIA и AMD, скорее всего, уже не сбудутся. Но до средних решений линейка карт Alchemist вполне сможет дотянуться, что тоже неплохо для выхода на рынок дискретных моделей впервые за столько лет. Не стоит забывать, что уже в следующем году Intel обещает нам второе поколение карт Xe — Battlemage, которые, скорее всего, учтут прошлые ошибки и порадуют более высокой производительностью. А пока мир замер в ожидании старших карт семейства Alchemist, которые увидят свет уже совсем скоро.
История развития графики Intel. Часть 1
В этом году на рынке дискретных видеокарт наконец появился третий игрок – Intel. Многие пользователи достаточно скептически относятся к готовящимся к выходу графическим ускорителям процессорного гиганта. Но далеко не все знают, что у графики Intel за плечами история в почти четверть века. О том, как развивались графические ускорители Intel за эти годы — в нашем материале.
Начало — i740
История первого графического процессора компании берет корни еще в начале 1990-х. Тогда компания GE Aerospace, являющаяся частью General Electric, решила создать собственный графический ускоритель для использования в симуляторе полетов космической программы Апполон. В 1992 году GE Aerospace продала свою часть, связанную с космическими разработками, компании Martin Marietta, также ведущей дела в аэрокосмической отрасли. Последняя в 1995 году объединилась с авиастроительной компанией Lockhead Corporation, образовав корпорацию Lockheed Martin.
Сразу после слияния Lockheed Martin сформировала подразделение Real 3D, чтобы использовать уже имеющиеся наработки в 3D-графике и выйти с ними на потребительский рынок. Успех не заставил себя долго ждать — продукция компании стала пользоваться успехом в аркадных автоматах Sega. Intel заинтересовалась проектом, после чего совместно с ней решено было разработать графические ускорители для персональных компьютеров.
Модель, ставшая продуктом этой коллаборации, увидела свет в 1998 году, и получила название Intel i740. Уникальным было то, что карта изначально проектировалась под особенности интерфейса AGP, в то время как другие игроки рынка в то время ориентировались на PCI. Собственная графическая память карты объемом от 2 до 8 Мб использовалась только для хранения буфера кадров, а текстуры хранились в оперативной памяти ПК. Центральный процессор в системах того времени производил часть геометрических расчетов в 3D. Ставка делалась на расположение текстур в ОЗУ и быстрый канал между ней и графическим процессором. В теории, это должно было повысить производительность без необходимости использовать много быстрой памяти на самой видеокарте.
Именно поэтому модель предназначалась в первую очередь для ПК, оснащенных современными на то время процессорами Pentuim 2 с поддержкой шины AGP. Но партнеры Intel помимо AGP-версий выпускали и версии карты, обладающие интерфейсом PCI. Он организовался с помощью дополнительной микросхемы-моста, распаивающейся на карте. Так как при такой компоновке преимущества скорости интерфейса AGP использовать не получалось, эти модели помимо буфера оснащались собственной графической памятью от 8 до 16 Мб.
i740 обладала единственным пиксельным конвеером, растровым (ROP) и текстурным (TMU) блоком, поддерживала 16-битный цвет, двойную буферизацию, Z-буфер, билинейную и трилинейную фильтрацию, мип-маппинг и альфа-блендинг — все, что было нужно, чтобы воспроизводить проекты 1998 года. Среди поддерживаемых графических API поддерживались DirectX 5.0 и OpenGL 1.1. Качество картинки было неплохим, но производительность по сравнению с конкурентами часто удручала. Реализация хранения текстур в ОЗУ была слишком тяжелой для аппаратного обеспечения того времени: из-за малой пропускной способности интерфейсов AGP и оперативной памяти шины просто забивались данными, из-за чего страдала производительность центрального процессора и, в итоге, всей системы.
1 поколение — i810/i815
В апреле 1999 года Intel анонсировала преемников i740 — модели i752 и i754. Новые карты должны были поддерживать DirectX 6.0, мультитекстурирование, анизотропную фильтрацию и компенсацию движения в видео формата MPEG-2, что позволило бы не отставать в технологичности от конкурентов. При этом добавлять конвееры пока не планировалось, улучшение производительности должны были обеспечить только повышенные частоты ядра и памяти.
Однако уже в августе того же года Intel прекратила производство i740 и отказалась от выпуска новых моделей линейки, тем самым надолго исчезнув с рынка дискретных видеокарт. В конце года Intel представила чипсет Intel 810, предназначаемый для использования с процессорами Pentium 2 и Pentium 3. В новый набор микросхем был встроен графический процессор, для своих нужд использующий часть оперативной памяти. Все наработки и улучшения ранее планируемых моделей вошли в эту встроенную графику.
Чтобы ускорить доступ встроенной видеокарты к памяти, была реализована новая технология — DirectAGP. Ее суть в том, что графическое ядро подключается к ОЗУ не через шину AGP 2x, а напрямую через контроллер памяти. Последний на 810 чипсете поддерживал память типа SDRAM на частоте до 100 Мгц. Это позволило увеличить пропускную способность между ГП и памятью в полтора раза по сравнению с AGP 2x и достичь значения в 800 Мб/c — такого же, каким обладал буфер на дискретной карте i740. Опционально устанавливался дисплейный кеш — микросхемы объемом 4 Мб, распаиваемые непосредственно на материнской плате. Он предназначался для хранения буфера глубины изображения, освобождая этим часть системной памяти и немного ускоряя работу встроенной графики.
Впервые была реализована и другая технология — DVMT. Она заключается в том, что необходимая графическая память теперь выделяется из ОЗУ динамично по мере потребности, а не статично в определенном количестве. Это позволяет в периоды отсутствия 3D-нагрузки снижать потребление графической памяти и тем самым выделять больше места под оперативную память системы. Максимально чипсет мог выделить на нужды графики из ОЗУ до 32 Мб.
Чипсет Intel 815, вышедший годом позже, графических изменений практически не принес. По сути, прошлую модель лишь немного разогнали по ядру и добавили возможность установки в систему памяти SDRAM на 133 МГц, что увеличивало ее пропускную способность до 1067 Мб/с.
2 поколение — серия Extreme Graphics
C выходом на рынок процессоров Pentium 4 Intel понадобились новые чипсеты, в том числе с интегрированной графикой. Первым таким в конце 2001 года стал Intel 845G. В его состав вошла обновленная графика, получившая собственное имя Intel Extreme Graphics.
Удвоение пиксельных конвееров и текстурных блоков, повышенная до 200 МГц частота ядра и поддержка новой памяти типа DDR частотой 266 МГц сделали свое дело — интегрированное видео стало заметно быстрее. Однако в плане поддержки «железных» функций ГП изменений не было: все также отсутствовали аппаратная трансформация и освещение (T&L), а также шейдеры, из-за чего аппаратная поддержка ограничивалась DirectX 6 и OpenGL 1.3. Драйвер Intel рапортовал о поддержке DirectX вплоть до 9.0, но она была лишь программной: эмулировал работу T&L и шейдеров по-прежнему центральный процессор системы. Несмотря на это, в некоторых проектах Extreme Graphics догоняла по производительности бюджетную GeForce2 MX200.
Extreme Graphics 2, которую получил чипсет Intel 865G, увидевший свет в 2003 году, стал небольшим эволюционным изменением. Частота видеоядра была увеличена до 266 МГц, а система стала поддерживать память DDR вплоть до 400 МГц, причем впервые в двухканальном режиме. Благодаря этому пропускная способность памяти по сравнению с 845G увеличилась в несколько раз — до 6.4 Гб/c. Производительность за счет этого возросла, но незначительно.
Обе версии встроенной графики этого поколения также впервые получили мобильные версии с пониженной частотой ядра и пропускной способностью памяти: 166 Мгц и 1 Гб/c в случае с Extreme Graphics, а также до 266 МГц и 2.7 Гб/c в случае Extreme Graphics 2. Максимальный объем памяти, который могли использовать как десктопные, так и мобильные версии, составил 96 Мб.
3 поколение — серия GMA 900
Первенцем, содержащим в себе третье поколение графики Intel, стал чипсет Intel 910GL, разработанный для процессоров Pentium 4 под новый на тот момент socket 775.
Разработка получила имя Graphics Media Accelerator 900. Архитектура видеоядра была переработана, пиксельных конвееров, растровых и текстурных блоков стало по четыре, частота ядра увеличилась до 333 Мгц. Поддерживалась как старая DDR, так и новая DDR2 вплоть до 533 МГц. За счет изменений в ГП заметно увеличилась скорость закраски 3D-картинки — с 266 до 1332 Мпикс/с, однако главную проблему производительности это не решило: T&L и шейдеров не появилось. Но список игр, в которые можно было поиграть с комфортом, по сравнению с прошлым поколением графики значительно расширился.
Формально GMA900 поддерживала шейдеры версии 2.0 и современный DirectX 9.0 — как вы уже догадались, эта поддержка была программной. Максимальный объем памяти, который могло использовать графическое ядро, составлял 256 Мб.
Усовершенствованная версия GMA950 появилась в следующем чипсете 945G спустя год. Частота ядра увеличилась до 400 МГц, стала поддерживаться память DDR2-667. Архитектурных изменений не последовало, но программную поддержку Intel улучшила — теперь стал доступен DirectX 9.0c и шейдеры версии 3.0. Правда, на практике это мало что давало: разве что теперь официально поддерживался интерфейс Aero операционной системы Windows Vista. Мобильные версии графики начиная с этого поколения отличались от десктопных лишь немного пониженной частотой ядра.
4 поколение — серия GMA X
В 2006-м готовящееся появление на рынке дискретной графики видеокарт с универсальной шейдерной архитектурой не оставило равнодушным и процессорного гиганта, который в своих недрах тоже разрабатывал встроенную графику, основанную на универсальных шейдерах. Ее представили вместе с чипсетом Intel G965. Новый видеоадаптер получил название Graphics Media Accelerator X3000. Так как анонс 965 чипсета состоялся чуть раньше карт серии GeForce 8800, формально именно Intel является первым производителем, выпустившим на рынок графические процессоры с универсальной шейдерной архитектурой.
Однако на момент выхода на рынок аппаратные шейдеры драйвером графики все также не поддерживались, просчет велся программно. На полную производительность X3000 вышла только в конце 2007 года с выходом соответствующих драйверов. Именно тогда 64 шейдерных процессора, сгруппированные в 8 исполнительных блоков (EU) вкупе с аппаратным T&L, смогли показать существенную разницу в производительности по сравнению с предыдущим поколением GMA. Количество растровых и текстурных блоков осталось неизменным, но повышенный филлрейт обеспечивала увеличившаяся до 667 МГц частота ядра. Положительно для пропускной способности сказалась поддержка чипсетом памяти DDR2 на частоте 800 МГц. Памяти для графики теперь могло использоваться в полтора раза больше — до 384 Мб.
GMA X3500, выпущенный в 2007 году вместе с чипсетом G35, отличался от предшественника драйверами, и со старта поддерживал DirectX 10 и шейдеры версии 4.0. Какого-то ощутимого прироста производительности не последовало, за это время просто допилили совместимость с новым API. Однако для X3000 соответствующие драйвера с поддержкой десятого «директа» так и не выпустили. Это выгодно выделяло новинку X3500, хотя аппаратных изменений в ее шейдерных процессорах не было.
Параллельно с чипсетом G965 Intel выпускает бюджетный 946GZ. Встроенное графическое ядро в нем носит название GMA3000, но на деле ничего общего с GMA X3000 не имеет — по сути, это старый добрый GMA950 с повышенной частотой. Такой же трюк проходит на следующий год с чипсетами G31 и G33 — в них устанавливается GMA3100. Обе модели относятся к третьему поколению графики Intel, не имеют аппаратного T&L и поддерживают шейдеры лишь программно.
В 2008 году в составе чипсетов G41 и G43 появляется усовершенствованное видеоядро GMA X4500. Шейдерных процессоров прибавилось — их стало 80 против 64 в предшественнике, а группировались они теперь в 10 EU. Количество растровых и текстурных блоков изменений не претерпело, но скорость заливки увеличилась благодаря частоте ядра в 800 МГц. Видео GMA X4500 с приставкой HD в чипсете G45 получило такой же набор функций, за исключением дополнительной возможности: им стало поддерживаться полное декодирование для форматов MPEG-4 AVC, VC-1 и MPEG-2 против частичной у обычной модели.
Совместимость с DirectX 10 сохранилась, а благодаря новым драйверам появилась поддержка и современной на тот момент версии OpenGL 2.0. За счет поддержки новыми чипсетами новой памяти DDR3, максимальная пропускная способность графической памяти увеличилась до 17 Гбайт/c против 12.8 Гбайт/c у предшественника. Предельный объем памяти, которую дозволено использовать под графическую, тоже расширили, причем значительно — до 1720 Мб.
Параллельно с развитием 4 поколения собственной графики, в 2008 году Intel начала лицензировать у PowerVR графические ядра серии SGX500 для использования в экономичных процессорах для нетбуков и планшетов. Именно поэтому серии GMA 500, 600 и 3600, несмотря на название «Intel», разработкой последней не являются. Данная практика имела место вплоть до 2012 года, после которого на смену лицензируемой графике в экономичных процессорах пришли на смену собственные разработки.
5 поколение — серия HD
С выходом процессоров первого поколения Intel Core i3 и i5 со встроенной графикой, который пришёлся на начало 2010 года, было решено переместить видеоядро под крышку процессора. Однако оно было не в составе основного кристалла процессора, а размещалось рядом с ним в виде отдельного, содержащего в себе также контроллер памяти.
За основу было взято ядро GMA X4500HD, благодаря чему теперь возможность аппаратного декодирования популярных видеоформатов появилась у всех массовых моделей новых процессоров со встроенной графикой. Были добавлены шейдерные блоки — теперь их стало 96, а блоков EU — 12. Количество ROP и TMU не изменилось еще со времен GMA900, но за счет увеличенной частоты возросла скорость заливки — в отдельных моделях ГП работал на частоте вплоть до 900 МГц. Благодаря поддержке более скоростной памяти DDR3-1333, пропускная способность памяти возросла до 21.3 Гбайт/c. Небольшие изменения в конвеере добавили графике поддержку DirectX 10.1, OpenGL 2.1 и шейдеров модели 4.1.
Несмотря на очередную смену поколения, изменения в нем скорее эволюционные, чем революционные. А вот настоящая революция графики Intel начинается как раз в поколении следующем.
6 поколение — серия HD3000
В 2011 году на рынок выходит 2 поколение процессоров Core под кодовым названием Sandy Bridge. Впервые, со времен появления Core 2 Duo, процессоры обеспечивают видимый прирост производительности благодаря новой архитектуре.
Но на этом еще не все. Помимо процессорных ядер, кристалл ЦП теперь содержит в себе и встроенную графику нового поколения — HD3000. Она основана на кардинально переработанной графической архитектуре, соединяется с системой по быстрой кольцевой шине и может использовать кеш-память процессора для сокращения задержек данных, поступающих из ОЗУ. Это дает хороший прирост, хотя сама пропускная способность памяти с прошлого поколения не выросла. Количество шейдерных процессоров все так же 96, но они переработаны и обладают более высокой производительностью. Так как на них ушло достаточно много транзисторного бюджета, было решено отказаться от прежней конфигурации растровых и текстурных блоков, оставив каждого только по одному. При этом их реальную эффективность подняли, а для увеличения филлрейта частота ГП была поднята вплоть до 1350 МГц.
Уровень поддержки DirectX не изменился — все тот же 10.1, OpenGL теперь поддерживается версии 3.1. Но дело далеко не в этом. Впервые за много лет встроенная графика Intel позволила запускать достаточно современные на момент ее выхода игры с приемлемой частотой кадров, пусть в невысоком разрешении и на низких настройках. Call of Duty: Modern Warfare 2, Medal of Honor (2010), Left 4 Dead 2, Bioshock 2 и даже Crysis вполне можно было поиграть на видеоадаптере HD3000. В плане производительности он стал близок к таким бюджетным дискретным моделям, как GeForce 9500GT и Radeon HD5450.
Однако такой графикой оснащались не все процессоры нового поколения — только мобильные i3/i5/i7, и несколько десктопных моделей с индексом K и без него. Прочие модели получили упрощенную версию с уменьшенным в два раза количеством шейдерных блоков под названием HD2000. Но даже это не помешало младшей версии новой графики опережать в производительности предшественника в лице HD Graphics первого поколения. Бюджетные Pentium и Celeron этого поколения тоже обладают такой графикой, однако без приставки 2000 — в них она числится под именем HD Graphics.