Игры разума. Разбираемся с Intel HD graphics. И играем? Интегрированная графика GMA HD от Intel

Напоследок, выборка из общей таблицы результатов синтетических тестов, сделанная для разных Intel GPU. Обратите внимание на изменение позиции в рейтинге прозводительности карт:

Вывод notebookcheck: «В целом, мы впечатлены новым графическим ядром Intel. Производительность по сравнению с HD 3000 улучшилась на 30%. Эта разница может быть даже больше - до 40%, если GPU спарено с мощным четырехядерным Ivy Bridge CPU, например, i7-3610QM.

Так что же делать, если ваша любимая игра на Intel HD не работает должным образом? Советы, даваемые www.intel.com/support/graphics/sb/cs-010486.htm , на первый взгляд выглядят Капитаном Очевидность: поменять настройки игры, проверить наличие новых патчей к игре, установить свежий драйвер Intel. Но на деле эти советы работают. Инженеры Intel тесно сотрудничают с разработчиками игр, в том числе и при создании патчей для совместимости с Intel GPU. Также, как заметил notebookcheck, „slowly but surely“ („медленно, но верно“) улучшаются драйвера Intel как по корректности, так и по производительности работы, что приводит к решению проблем с играми.

На этом месте пост для простых игроков оканчивается (спасибо за внимание, добро пожаловать в комментарии), и начинаются

Посмотреть на пример исходного кода и бинарника приложения для корректного и полного определения параметров системы с Intel GPU - GPU Detect можно .
Кроме того, Microsoft DirectX SDK (июнь 2010) включает пример Video Memory для определения размера доступной видеопамяти. Советуем также поискать в Интернете „Get Video Memory Via WMI“.

2. Учитывайте возможности Turbo Boost . Благодаря Turbo Boost частота Intel GPU может увеличиваться в два раза, давая существеный прирост производительности. Но только если это позволяет термальное состояние системы. А это происходит по понятным причинам только когда не сильно занят, то есть, не сильно нагрет CPU.

Вытекающий отсюда совет - как можно реже использовать запрос состояния CPU - GetData(). Учтите, что вызов GetData() в цикле с ожиданием результата - это 100% загрузка CPU. В случае крайней необходимости делайте запросы к CPU в начале отрисовки кадра и загружайте CPU какой-нибудь полезной работой перед получением результатов GetData. В этом случае ожидание CPU будет минимально.

3. Используйте реализуемое Intel GPU раннее отсечение по Z (Early Z rejection). Эта технология позволяет заранее отбрасывать из дальнейшей обработки, т.е. не выполняя дорогостоящие с точки пиксельные шейдеры, фрагменты, не проходящие тест глубины, - загораживаемые другими объектами.

Для результативного использования Early Z существуют два метода:
- сортировка и отрисовка объектов от ближних к дальним по глубине (front to back)
- предпроход без отрисовки с заполнением буфера глубины и маскированием заведомо невидимых на финальном изображении областей.
Понятно, что первый способ не подойдет для сцен с (полу)прозрачными объектами, а второй имеет значительные накладные расходы.
Исходный код примеров использования Early Z можно посмотреть з

Интегрированный видеоакселератор входил в состав серий наборов системной логики 940 G и 945 G. Он обеспечивал базовый уровень производительности графической подсистемы как настольных вычислительных систем, так и мобильных компьютеров. В первом случае его наиболее оптимально было использовать в офисе для реализации наиболее простых задач. Во втором же пониженный уровень энергопотребления обеспечивал повышенную автономность ноутбука. Именно об этом интегрированном графическом микроконтроллере и пойдет в данном обзоре речь.

Ниша ускорителя

К наименее производительным графическим продуктам принадлежал в свое время Intel GMA 950. Видеоадаптерданной модели, как было отмечено ранее, был встроенным решением. Поэтому его наиболее правильно было применять в составе офисных компьютеров. Такое аппаратное обеспечение позволяло запускать наименее ресурсо емкие задачи. К их числу можно отнести браузер, мультимедийные проигрыватели и офисные пакеты. Также этот перечень могут дополнить устаревшие игрушки, но в этом случае качество картинки будет очень и очень скромным. Поэтому рассматривать ПК, оснащенный лишь только таким ускорителем, как полноценную игровую систему нельзя, а вот для офисного компьютера он вполне подходит.

Характеристики процессорного устройства графического акселератора

По технологии с допусками 130 нм производился кремниевый кристалл Intel GMA 950. Характеристикиего указывают на энергопотребление в 7 Вт. Графических процессоров у него всего лишь 4 штуки, а блок растеризации — всего лишь 1 . Графическая подсистема в комплексе функционирует на частоте 250 МГц. Основной разъем для подключения в данном случае — это аналоговый VGA. Также в некоторых случаях возможно использование для вывода видеосигнала цифрового порта DVI. А вот о поддержке основного разъема для этих целей на сегодняшний день HDMI в данном случае не может быть и речи по той причине, что на момент создания GMA 950 он был еще на стадии разработки.

Подсистема памяти

Отдельной выделенной памяти не было предусмотрено для Intel GMA 950. Но такой инженерный подход типичен для интегрированных видеокарт. Часть системной оперативной памяти на уровне БИОСа резервируется для нужд графической подсистемы, и с ним может взаимодействовать лишь только графический адаптер. Максимальный объем видеобуфера — 224 Мб. Тип памяти в этом случае может быть лишь только DDR2 с максимальной частотой 800 МГц, а разрядность шины подключения равна 64 битам. Это очень скромные технические спецификации, которые существенно снижают быстродействие видеоподсистемы.

Драйверы

Windows Vista - это основная операционная система для Intel GMA 950. Windows 7 и остальные более поздние версии этого системного софта имеют уже встроенные драйверы для данного адаптера. А вот в случае основной ОС «Виста» и более ранних версий их приходилось отдельно инсталлировать. Также было разработано фирменное управляющее программное обеспечение для таких операционных систем, как MacOS и «Линукс». А вот UNIX такой поддержкой не мог похвастаться. Эта ОС сейчас встречается крайне редко на настольных компьютерах, и отдельно разрабатывать для нее драйверы нецелесообразно.

Разгонный потенциал

Как было уже отмечено ранее, штатная тактовая частота для данного адаптера составляла 250 МГц. Но существовала возможность его разгона, и при этом каких-либо дополнительных требований к комплектации персонального компьютера не выдвигалось. Нужно было лишь проинсталлировать утилиту GMABooster от «Интел». Затем необходимо было ее запустить и задать новое значение тактовой частоты. Разработчики при этом ограничили тактовую частоту значениями 250—400 МГц. Прирост ее в этом случае составлял солидные 60%. Но в реальности производительность графической подсистемы возрастала совсем несущественно. Ключевой фактор в этом случае — скромные параметры ускорителя, и от увеличения частоты особого выигрыша в плане быстродействия не было.

Синтетические тесты

Довольно скромные результаты у Intel GMA 950в синтетических тестах. Но чего-то другого ожидать от встроенной видеокарты не приходится. В качестве оппонентов наиболее оптимально выбрать GMA 3150 и GMA 500 от «Интел» и Mirage 3 671МХ от SIS. Это все интегрированные акселераторы, и они имеют сопоставимый уровень производительности. В тесте 3 DMark 06 эти адаптеры набирают такие условные баллы:

GMA 3150 - 144.

GMA 950 - 107.

Mirage 3671 МХ — 68.

GMA 500 - 68.

Условно игровым решением начального уровня можно считать GMA 3150, и по результатам этого теста видно то, что герой нашей статьи до его уровня уж точно не дотягивает. Также можно отметить то, что даже дискретные графические адаптеры начального класса имеют большее быстродействие.

Результаты в играх

Некоторые игры все же идут на данном решении, хоть номинально не игровым графическим процессором является Intel GMA 950. Игры в некоторых случаях возможно запустить при уменьшении разрешения и снижении качества картинки. По результатам тестов на данном акселераторе могут запускаться такие проекты:

Mafia в разрешении 800Х600 и даже с высоким качеством изображения.

GTA в версии San Andreas в формате 640Х480, среднем качестве картинки и 16-битном формате картинок.

Civilization 4 в 1024х768 и с высоким уровнем детализации.

Elder Scrolls в модификации Morrorwind. Разрешение должно быть 800Х600, а качество картинки при этом среднее.

Hitman: Contracts при 800Х600 и среднем уровне детализации тоже запустится.

Во всех ранее приведенных играх количество кадров не опускается ниже 30, и как результат, они в комфортном «геймплее».

Представленная модель графического процессора появилась осенью 2008 года и присутствовала только в компьютерах мобильного типа, то есть в ноутбуках. Однако по характеристикам Intel GMA 4500MHD рассчитана исключительно на офисное использование. Из-за низкой битности шины памяти, всего 64 бита, она не может обеспечить нормальную пропускную способность, поэтому ничего тяжелее "Ворда" запускать на ноутбуке не стоит.

Аббревиатура GMA переводится как "Графический Медиа Акселератор", другими словами, графический ускоритель. Технологический процесс составляет 65 нанометров, что говорит о низком производительном потенциале, ведь чем меньше техпроцесс, тем больше графический адаптер сможет обеспечить пропускную способность. Далее будут представлены характеристики Intel GMA 4500MHD.

Подробное мобильного графического адаптера

Характеристики указывают на название графического ядра, которое Intel именовала Cantiga. Компания начала встраивать графические ядра в процессоры только из серии Core i, поэтому старые версии графических адаптеров интегрировались исключительно в материнские платы.

Частота работы встроенной видеокарты Intel GMA 4500MHD равна 533 мегагерцам. Блоков растеризации, как и текстурных блоков, у этого графического процессора всего четыре. Что касается универсальных процессоров, то их количество составляет ровно 10 штук.

Для работы с изображениями Intel GMA 4500MHD использует интерфейс PCI E, который максимально эксплуатирует ресурсы графического адаптера. Графическое ядро Cantiga использует равные версии вершинных и пиксельных шейдеров (четвертая версия).

Есть возможность подключения нескольких мониторов, включая основной экран ноутбука. Также у этого типа видеокарт поддерживается технология DirectX десятой версии, что значительно облегчает обмен данными между аппаратурой и операционной системой.

Характеристики памяти

Так как интегрированные мобильные видеокарты не имеют собственного объема памяти, они используют аналогичный ресурс с помощью оперативной памяти. Ноутбуки, работающие с этой графической картой, обладают максимальным объемом памяти, равным двум гигабайтам.

Формат может быть как DDR2, так и DDR3. Частота работы с памятью формата DDR2 составляет 400 мегагерц, а с DDR3 — 533 мегагерц. Работая с типом памяти DDR2, графический процессор Intel GMA 4500MHD вырабатывает пропускную способность, равную 6,4 гигабайта в секунду. Что касается типа оперативной памяти DDR3, то тут пропускная способность немного выше — 8,5 гигабайта в секунду.

Тестирование в играх и программах

Несмотря на то что мобильные видеокарты совершенно не предназначены для запуска компьютерных игр, стоило проверить ее способности в нескольких из них, чтобы полностью рассмотреть возможный потенциал данного графического адаптера.

Тестирование в программе-бенчмарке показывает производительность видеокарты, опираясь на самую мощную видеокарту на данный момент. То есть программа сопоставляет видеокарты Intel GMA 4500MHD и NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti, где оценка ведется по 100-бальной шкале. Видеокарта от Intel показывает среднюю производительность, равную 0,08 балла.

Что касается игр, то тут тоже не все идеально, так как даже в играх 2012-2013 годов с низкими настройками графики и самым малым разрешением тестеры выдают не более 25 кадров.

Ноутбук Samsung R530-JA07

Диагональ экрана данного мобильного компьютера составляет 15.6 дюйма, что соответствует стандартному размеру большинства ноутбуков. Размерные параметры измеряются в миллиметрах: ширина — 358 мм, высота — 269 мм, а толщина равна 38 миллиметрам. Вес этого мобильного компьютера составляет 2,7 килограмма.

Поддерживается максимальное разрешение экрана 1366 х 768 точек, что указывает на стандартное соотношение сторон, когда экран делится на блоки 16 х 9. На ноутбуке также есть встроенная веб-камера, качество которой равно 0,3 мегапикселя. При покупке ноутбука предоставляется установленная операционная система Windows 7 Home Basic.

Частота установленного процессора достигает 2 гигагерц. Характеристики Intel GMA 4500MHD указывают на то, что у нее нет собственного объема памяти, поэтому графический адаптер использует объем оперативной памяти ноутбука, который равен двум гигабайтам.

Емкость предоставляемого жесткого диска составляет 250 гигабайт, чего вполне достаточно для хранения данных на офисном ноутбуке. Также есть в наличии привод, способный записывать и считывать диски формата CD и DVD-RW.

Интегрированные интерфейсы включают в себя наличие USB-портов, Wi-Fi адаптера, выхода HDMI и картридера для считывания информации с SD-карт.

В прошлый раз мы изучили вычислительные возможности Clarkdale - первых чипов Intel, выполненных по 32-нанометровому техпроцессу. Однако данные устройства любопытны не только благодаря переходу на более прогрессивные технологические нормы. Процессорных дел мастерам впервые удалось поместить под крышку CPU и графический акселератор. Этот вопрос заслуживает отдельного внимания и изучения, потому во второй части материала детальнее остановимся на потенциале интегрированного видео новых моделей.

Для любителей поиграть на компьютере, возможно, станет откровением тот факт, что уже длительное время именно Intel является самым крупным поставщиком в сегменте графических адаптеров, где, по последним данным, ее доля составляет более 55% и продолжает увеличиваться. Рынок интегрированных решений огромен. Перенос видеоядра под крышку процессора лишь усилит лидирующие позиции компании.

Итак, что же собой представляет новая разработка Intel? Следует сказать, что компания отказалась от предыдущего названия серии Graphics Media Accelerator (GMA), предпочтя в свете последних тенденций более лаконичное и понятное - Intel HD Graphics. Как вы уже знаете, процессорное ядро в новых чипах Intel производится по нормам 32-нанометрового техпроцесса, в то время как кристаллы с GPU выпускаются по отработанной 45-нанометровой технологии. Очевидно, что такое решение имеет веское экономическое обоснование.

Архитектурно HD Graphics является скорее эволюционным развитием GMA X4500. Однако отличий между этими адаптерами достаточно много. Прежде всего отметим увеличенное с 10 до 12 количество SIMD-процессоров, а также улучшенную работу с Z-буфером. Аббревиатура HD не зря используется в названии графического решения Intel. Компания делает серьезный акцент на новых возможностях обработки видео высокого разрешения. Так, GPU позволяет на аппаратном уровне декодировать потоки VC-1, AVC/H.264 и MPEG-2. Улучшены алгоритмы масштабирования, шумоподавления и регулировки резкости. Впервые поддерживается двухпоточное видеодекодирование, позволяющее получить изображение в режиме «картинка в картинке». Из важных нововведений также стоит отметить возможность одновременного использования двух цифровых интерфейсов. GPU способен по HDMI или DisplayPort транслировать звук как в раскодированном виде, так и в форматах Dolby True HD и DTS-HD MasterAudio. Подобной функциональностью даже среди дискретных адаптеров могут похвастать только видеокарты линейки ATI Radeon HD 5000. По своим мультимедийным возможностям новые процессоры Intel и, соответственно, платформа LGA1156 идеально подходят для использования в составе HTPC.

В области игрового 3D выделим поддержку Shader Model 4.0 и Open GL 2.1. Упоминаний о DirectX 11 в спецификациях нет, но это не вызывает никакого сожаления. Мало кого интересуют формальности, не приносящие практической выгоды. А в случае с интегрированной графикой поддержка нового API пока может быть использована лишь в маркетинговых целях.

Встроенным графическим ядром оснащены все процессоры семейства Westmere, однако рабочая частота GPU зависит от конкретной модели CPU. Для чипов Pentium это 500 МГц, в Core i3 и большинстве Core i5 - 733 МГц. Особняком стоит Core i5-661 - у него частота GPU увеличена до 900 МГц. В мобильных CPU серии Arrandale интегрированный адаптер поддерживает функцию Dynamic Frequency, которая по аналогии с процессорной технологией Turbo Boost позволяет увеличивать частоту GPU во время повышения нагрузки и, соответственно, снижать ее при необходимости. Настольные чипы лишены такой функциональности - у них частота графического ядра постоянна.

Для использования встроенного видео понадобятся материнские платы на чипсетах Intel H55/H57, которые имеют специальный интерфейс Flexible Display Interface (FDI), необходимый для передачи видеоданных с процессора на PCH и впоследствии на экран монитора или телевизора. Похоже, наконец-то системные платы с интегрированным видео для платформы Intel в подавляющем большинстве будут снабжены цифровыми видеовыходами: DVI, HDMI и даже DisplayPort станут привычными атрибутами решений на H55/H57. Чипсет Intel P55 не обладает поддержкой шины FDI, потому задействовать интегрированное видео на плате с этим набором логики не удастся.

Разгон GPU

Графическое ядро HD Graphics можно разгонять отдельно от вычислительного модуля CPU. Производители материнских плат с радостью предоставляют такую возможность, выделяя соответствующий параметр в BIOS. Как и в случае с CPU, частотный потенциал видеоядра будет зависеть от конкретного экземпляра процессора. Предельные значения у протестированных нами чипов были примерно одинаковы: частоту ядра Core i5-661 удалось повысить до 1000 МГц, а у Core i3-530 - до 950 МГц. Наверняка тонкий тюнинг с увеличением напряжения питания GPU позволит добиться большего, но это скорее удел энтузиастов, покоряющих мировые вершины оверклокерских рейтингов в отдельно взятых номинациях.

С повышением частоты графического ядра производительность в 3D заметно возрастает, так как ограничивающим фактором здесь, конечно же, являются возможности акселератора. После разгона GPU процессор Core i3-530 в играх даже немного опередил Core i5-661, видеоядро которого работало в штатном режиме.

Очевидно, что использование встроенного GPU способно в той или иной мере влиять на частотный потенциал вычислительного блока процессора. Проведенные тестирования показывают, что применение интегрированного видеоядра ограничивает предельную рабочую частоту CPU, не позволяя добиться результатов, аналогичных получаемым с дискретной видеокартой. На практике вряд ли кому-то понадобится максимально разгонять процессор, используя встроенный GPU. Скорее, это просто нюанс, который нужно учитывать во время экспериментов.

Результаты тестирования

Судя по результатам тестов, Intel удалось серьезно подтянуть быстродействие своего интегрированного решения. HD Graphics в среднем оказывается в 1,5-2 раза производительнее GMA X4500. На первый взгляд архитектурные усовершенствования вычислительной части новинки не столь значительны. Однако здесь следует напомнить, что GPU теперь расположен на том же кристалле, что и контроллер памяти, а это соседство наверняка сказалось на показателях быстродействия. На 900 МГц новое видеоядро Intel демонстрирует схожие результаты с таковыми у GeForce 9300 - чипсета для платформы Intel, который ранее наряду с модификацией 9400 считался самым производительным в своем классе. При частоте 733 МГц (штатная для Core i3 и большинства Core i5) HD Graphics несколько уступает конкуренту от NVIDIA, но не оставляет шансов мейнстрим-набору логики AMD 785G. Однако получить дополнительные кадры в cекунду последнему может помочь наличие локальной памяти SidePort, которая, как правило, дает еще 5-10%-ный прирост производительности. Кроме того, в активе AMD есть чиспет 790GX с графическим ядром, работающим на более высокой частоте. А вот возможности ядра GeForce 8200, используемого в nForce 980a, уже заметно слабее - по скорости в 3D его прямой конкурент GMA X4500.

Учитывая полученные результаты в довольно сложных современных играх, наверное, будет лишним говорить о том, что встроенный GPU справится не только с казуалками. World of WarСraft очень пристойно работает с настройками чуть ниже средних, количество кадров в секунду сильно зависит от локации и колеблется на уровне 20-50. Аналогичная ситуация и в EVE Online. Акселератор выдерживает и довольно серьезную боевку в браузерной Quake Live. Более того, с HD Graphics можно вполне сносно поиграть в «S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти» в режиме со статическим освещением. В последнее время Intel активнее сотрудничает с разработчиками игр, что позволяет надеяться на улучшение производительности в будущих проектах. Конечно, нельзя говорить о том, что новый графический адаптер способен конкурировать с дискретными видеокартами в плане быстродействия, но в своем классе это вполне достойное решение.

Итоги

В новой инкарнации возможности интегрированного видео от Intel заметно улучшились. Помимо серьезного увеличения производительности, следует отметить и наращивание функциональности встроенного решения. Фактически HD Graphics обладает всеми параметрами, необходимыми для современной интегрированной графики. Безусловно, революции здесь не произошло и встроенный GPU по-прежнему неприемлем для геймеров, но и сугубо офисным решением его уже никак не назовешь.

С выходом HD Graphics компания Intel больше не дает повода конкурентам говорить об ограниченной функциональности или недостаточной производительности ее интегрированного видео. Теперь основным предметом дискуссий будет вопрос цены. И здесь действительно есть еще к чему стремиться. Было бы наивным полагать, что встроенный адаптер вам достается бесплатно. Формально так оно и есть, однако текущая совокупная стоимость материнской платы и CPU (от $200 и выше) скорее говорит о том, что производитель в накладе не остается. Тем не менее хороший выход годных кристаллов и двухчиповая компоновка Clarkdale позволяет сделать вывод об относительно невысокой себестоимости новых процессоров и, соответственно, надеяться на то, что со временем в продаже появятся и более доступные решения.