Сказ о Battlefield 1 в Full HD на встроенной в процессор графике и сборке консоли для «нетленок»

    Привет, Гиктаймс! Мы прекрасно понимаем, что интегрированное в процессор графическое ядро (iGPU) разрабатывали с несколько иной целью. В игры на встроенном видео особо не поиграешь, а вот в офисных ПК и так называемых HTPC такие чипы смотрятся превосходно. Однако спортивный интерес — есть спортивный интерес. Мы проверили, на что способны современные iGPU в играх в разрешении Full HD, а заодно изучили зависимость роста кадров в секунду от частоты оперативной памяти.



    Выбор разрешения вполне очевиден. Все же что, меньше 1920x1080 пикселей смело можно считать вчерашним днем. Все, что меньше 1280х720 — позавчерашним. Так, больше 43% пользователей клиента Steam используют дисплеи с таким разрешением — будь то десктоп, ноутбук или системный блок, подключенный к телевизору. В 2017 году впору говорить об эпохе 4K — на каждом шагу только и твердят об этом формате, — поэтому послабления интегрированным GPU не дадим. Full HD и точка!



    На что чипмейкеры тратят половину транзисторного бюджета


    Достаточно быстро такой компонент, как iGPU, стал бессменным атрибутом большинства центральных процессоров. Впервые встроенная в процессор графика появилась в чипах Cyrix MediaGX в 1997 году, но полномасштабное шествие началось 13 годами позднее. В 2010-м году Intel представила первое поколение настольных процессоров Core — чипы Clarkdale. Тогда на одной текстолитовой подложке располагались сразу два чипа: Одним из них и была HD Graphics.



    Уже в поколении процессоров Sandy Bridge iGPU «поселили» вместе с вычислительной частью, кешем и контроллерами в одном кристалле. Сейчас интегрированная графика центрального процессора спокойно занимает половину полезной площади кремния. И чем тоньше техпроцесс, по которому произведен тот или иной чип, тем больше транзисторного бюджета выделяется под нужды iGPU.

    В январе Intel представила чипы Core седьмого поколения, в них применены iGPU HD Graphics 630 и 610. Далеко не самые быстрые графические кластеры. По нашему мнению, самым мощным встроенным видеоядром оснащен процессор Core i7-6770HQ (Skylake). Он оснащен графикой Iris Pro 580 и дополнительными 128 Мбайт памяти eDRAM (ее еще называют кешем четвертого уровня). У этого iGPU сразу 72 исполнительных блока, которые функционируют на частоте 950 МГц. У HD Graphics 630 — только 24 исполнительных блока. Единственная проблема Core i7-6770HQ заключается в том, что это не десктопный процессор, то есть он не существует в LGA-исполнении.



    У AMD все еще актуальной считается платформа FM2+. Для нее выпускают гибридные процессоры (APU) A6, A8 и A10 поколения Kaveri. Используется встроенная графика Radeon R7 и Radeon R5. Самое занятное в том, что появление чипов с iGPU повлияло на развитие игровых приставок. Да, в PlayStation 4 и Xbox One используется, по сути, разновидность APU от AMD. Давайте сравним. У чипа PlayStation 4 (обычная версия) встроенная графика имеет 1152 вычислительных блока, 72 текстурных блока и 32 ROP-блока. Графическая архитектура та же — GCN. Работает iGPU на скорости 800 МГц. По своим характеристикам интегрированное видео напоминает графический чип, используемый в видеокарте Radeon HD 7870. Поэтому совершенно неудивительно, что современные консоли часто не могут даже в 1080p@60FPS. В Radeon R7, интегрированной в любой APU Kaveri класса A10, 512 унифицированных процессоров, 32 текстурных блока и 8 ROP. Грубо говоря, основных элементов iGPU в два раза меньше.

    Влияние оперативной памяти на производительность встроенной графики


    Как известно, дискретная графика оснащается собственным набором чипов памяти. Сейчас самыми ходовыми считаются микросхемы GDDR5, GDDR5X и HBM. Встроенное видеоядро вынуждено пользоваться «услугами» ОЗУ, а потому нет ничего удивительного в том, что оперативная память серьезно влияет на быстродействие iGPU. Впрочем, лучше один раз увидеть.



    Возьмем следующий тестовый стенд:

    • Процессор AMD A10-7890K (Kaveri);
    • Материнская плата ASUS CROSSBLADE RANGER;
    • Оперативная память Kingston HyperX Predator KHX28C12T2K2/8X, DDR3-2800, 2x 4 Гбайт;
    Kingston SSDNow UV400, 240 Гбайт;
    • Операционная система Windows 10 Pro x64, драйвер 17.2.1.

    Платформа FM2+ поддерживает оперативную память с эффективной частотой вплоть до 2400 МГц. Но нам удалось разогнать двухканальный кит до 2544 МГц. XMP-профиль не загружался, процессор и плата «не тянут». В итоге с пресетом графики «Низкое качество» в режиме DirectX 12 запускалась миссия «Изо всех сил» Battlefield 1 в разрешении Full HD.



    Результат вполне ожидаемый. И после разгона оперативной памяти до 2544 МГц стало относительно играбельно. Да, относительно играбельно в Battlefield 1 в разрешении 1920x1080! При этом при снижении частоты оперативной памяти фреймрейт начал очень быстро «сдуваться». Такое поведение проявляется во всех компьютерных играх.

    Производительность встроенной графики в Full HD


    Теперь давайте посмотрим, как себя чувствуют в современных играх разные iGPU. Мы использовали следующие центральные процессоры:

    Intel Core i5-7600K (Kaby Lake, HD 630);
    Intel Core i5-5675C (Broadwell, Iris Pro 6200);
    AMD A8-7670K (Kaveri, Radeon R7);
    AMD A10-7890K (Kaveri, Radeon R7).

    В гибридных процессорах AMD A8 и A10 используются разные версии встроенной графики. Вместе с процессором Core i5-7600K применялся двухканальный кит Kingston HyperX Fury HX421C14FB2K2/16. Он без каких-либо проблем разогнался до эффективных 2400 МГц. Для процессоров Intel Core i5-5675C, AMD A8-7670K и AMD A10-7890K использовался набор Kingston HyperX Predator KHX28C12T2K2/8X в режиме DDR3-2400. Как показал небольшой эксперимент с Battlefield 1 ранее, эффективные 2400 МГц — это оптимальная частота для встроенной в процессор графики.



    Игры мы взяли разные. Как старенькие хиты, так и современные блокбастеры. Настройки качества графики подбирались таким образом, чтобы хотя бы один процессор выдавал более-менее играбельный фреймрейт, то есть 25-30 кадров в секунду. А теперь к результатам.



    Смотрите, а не все так безнадежно. Конечно, большинству игр мы выставили низкое качество графики, но в случае с Radeon R7 и Iris Pro 6200 вполне играбельный фреймрейт (без просадок ниже 25 FPS) был продемонстрирован в четырех приложениях из тринадцати. Почти в 1/3 тайтлов. Аутсайдером ожидаемо оказалась встроенная графика процессора Kaby Lake, она не тянет игры от слова «совсем». А вот Radeon R7 и Iris Pro 6200 демонстрируют схожие результаты.

    Понятно, что проекты уровня Rise of the Tomb Raider и «Ведьмак 3: Дикая охота» любому современному iGPU не по зубам, но, возможно, через три-четыре года появится встроенная графика, которая сможет. А потому…

    Выводы




    Современные процессоры со встроенной графикой обладают всем необходимым для сборки компактного, малошумного медиацентра (HTPC). Такой ПК всегда можно подключить к телевизору, чтобы смотреть на нем любимые фильмы, слушать музыку и играть в нетребовательные игры. С одной стороны, iGPU заметно прогрессируют каждый год. Их быстродействие заметно увеличивается. С другой стороны, ААА-проекты в разрешении Full HD «встройка» если и способна вытянуть, то только с низкими настройками качества графики. Играть в таких условиях, скажем прямо, не очень комфортно. Так что наилучшим (и, возможно, единственным) вариантом геймерского применения iGPU видится сборка компактной и недорогой системы для любимых «нетленок» — стареньких игр, в которых графика никогда не находилась на первом плане. Ниже приведем пример конфигурации, которая отлично справится с этой целью:

    • Процессор AMD A10-7800;
    • Материнская плата ASRock A68M-ITX R2.0;
    • Оперативная память Kingston HyperX Savage (HX321C11SRK2/8);
    • Накопитель Kingston UV400 (SUV400S37/240G);
    • Охлаждение DeepCool HTPC-200;
    • Корпус InWin BP655 200 Вт.



    Обойдется такая система в 22-23 тысячи рублей. И будет развлекать вас скучными вечерами.

    Для всех любителей совмещать программную прокачку комплектующих с непосредственно апгрейдом мы дарим скидку 10% на SSD HyperX и память DDR4 в магазинах DNS и 10% скидки на накопители HyperX Fury и память DDR3 в Ситилинк! Акция действует с 21 марта по 4 апреля, это отличная возможность сделать свой компьютер быстрее и сэкономить.

    А ещё мы рады сообщить, что вскоре обладателем нашей новейшей флагманской гарнитуры с объёмным звуком станет подписчик Kingston. Поэтому, если вы ещё не подписаны, нужно скорее исправлять ситуацию. :) Мы выберем победителя случайным образом и огласим имя никнейм счастливчика 7 апреля. Не упустите шанс заполучить звучание кинематографического уровня для своего компьютера!



    Подписывайтесь и оставайтесь с нами — будет интересно!

    Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.
    Kingston Technology 71,26
    Компания
    Поделиться публикацией
    Комментарии 24
    • +1
      Было бы прикольно, если бы встроенную графику можно было штатными средствами задействовать на настольном ПК в помощь основной видеокарте.
      Помнится, раньше было ПО под названием Virtu MVP (или как-то так), которое позволяло объединять мощности разных GPU для одного приложения.
      На деле всё оказалось не так хорошо, как обещали, нестабильно, но сама идея вполне хорошая.
      Про DirectX 12 я в курсе, в нём такое можно. Но 10-ка мне ну совсем не понравилась, а кроме того есть и другие API.

      А если нельзя объединить мощности двух карт в рамках одного приложения, то хотя бы использовать их для разных задач.
      Например, встроенная графика рисует рабочий стол (монитор подключён во встроенную), а тяжёлые приложения работают на выделенной GPU. Ну, т.е. как на ноутбуках. Может показаться, что это странное желание, но ему есть применение.
      Я пробовал на своём Radeon'е гонять OpenCL рендер 3D сцен (правда в последствии это стало не актуально, но суть не в этом), при этом рабочий стол начинал лагать очень заметно.
      А так было бы вполне удобно: для рабочего стола хватит и встройки, а для серьёзных задач использовать мощную карту.
      • +1
        А я пробовал на 6770 на встройке гонять OpenCL. Лагать начинало вообще всё. А смысл — смутный…
        • +1

          Если не секрет, чем именно не понравилась 10? Ну кроме очевидных слежки и обновлений. Во всём остальном она более-менее похожа на 7, как на мой взгляд.

          • +1
            Обновлениями и не понравилась, а ещё не понравилась внешним видом. Плоскота в реализации от MS ужасна.
            • 0
              Видимо, вам надо просто привыкнуть. Точно так же, как с очередным редизайном вконтакте :)
          • +1
            Вы говорите о гетерогенном аналоге SLI. Хочу напомнить, что это не работает (нормально) даже в рамках одного произодителя. Например, если даже вы играете в игру, которая умеет Nvidia SLI, то сам SLI работает только с видеокартами одного поколения и одной модели.
            То есть 980 с 1070 объединить нельзя, 1070 с 1080 объединить нельзя, 1070 с 970 — нельзя, только 1070 с 1070. Единственное, что доступно по гетерогенности, это то, что видеокарты одной модели могут быть с разным объёмом памяти.
            Но и это не всё. Регулярные обновления драйверов будут ломать SLI или делать его совершенно неиспользуемым, SLI может развалиться в процессе игры и лечится это, в лучшем случае только перезагрузкой, а в большинстве — полной деинсталяцией всех видеодрайверов и повторной «чистой» установкой.
            А вы хотите объединить видеокарты двух разных производителей. (И да, вижу, что вы написали, что знаете про DX12. Думаю, эта функциональность потребует очень много усилий от разработчиков)
            • 0
              AMD в своих картах и APU (или игроделы) тоже так и не смогли запилить нормальное взаимодействие. Взять для примера ноуты: в половине игр от DualGraphics толку никакого. R7 250 тоже не очень хорошо дружит с каким-нибудь A10-7850K, удвоения FPS нет и близко, даже в 1,5 раза поднять — это уже очень хорошо, много где и того нет.
              • +1
                Насколько я помню SLI в материнках — ускорение от 2х одинаковых видеокарт редко достигало 40%.
                В итоге получали не 200%, а от силы 120-140%… от скорости одной видеокарты…
                Здесь должно быть иначе?
                Если да и хотя в 10% случаев они добиваются 190%+ то уже неплохо.
                • 0
                  Ну так и я о том же. Маркетологи рисуют красивые циферки в бенчмарках, а на деле технология трудноприменимая на практике и сырая. Опять же, если вспоминать ноуты — в некоторых играх прирост бывал и отрицательный, если версия дров неудачная.
            • 0

              Спасибо, больше гибридов не надо. Имел дело с буками леново с гибридной графикой: lvds и vga "принадлежали" встроенной графике, dp дискретной. В результате простое win+p на цифровой монитор не работало, приходилось кучу галочек в настройках ставить и при каждом отключении они слетали. Хорошо хоть одну из карт можно было отключить в bios, но интегрированная карта dp разъём даже в монопольном режиме не видела.

            • 0
              В чем преимущества размещения GPU на одной подложке с CPU? Почему не размещают ее как раньше — на матплате?
              • 0
                Есть подозрение, что дело в охлаждении.Ну и заменив проц на модель поновее — есть вариант получить и более свежую встройку.
                • +2
                  Последние годы вообще намечается тенденция к внедрению всех элементов в процессор. В 2004 году АМД перекинули туда контроллер памяти, потом шины PCI-E перекочевали, потом и графика. Для производителей процессоров это — снижение зависимости от других участников рынка, ну и плюс, улучшение охлаждения. Вот уже больше 10 лет среднестатистический универсальный (пригодный для офиса, игр и мультимиедиа, но не очень дорогой) процессор жрет около 60 Вт. А ведь за этот же промежуток техпроцесс уменьшился с 90 до 14 нм.

                  Производители видеокарт нарастили количество шейдерных процессоров в десятки раз (в 2007 у 9600GT было 48 шейдерных ядер, в 2017 у ее одноклассника 1050 Ti — уже 768). А вот в центральных процессорах массового сегмента так и осталось 2-4 ядра. В 2006 году урезанное ядро Conroe (которое в пнях E2xxx и к2д Е4ххх), созданное по техпроцессу 65 нм, имело площадь около 80 мм2. Сейчас, на нормах 14 нм, оно поместилось бы на участке кристалла 5 мм2.

                  Даже с учетом того, что с каждым новым поколением число транзисторов в составе вычислительного ядра растет, не будь в составе какого-нибудь Core i5 северного моста и графики — он бы все равно жрал свои 60 Вт, но отводить их пришлось бы через площадь, меньшую в 2 раза (если не больше). А тогда жалобы на «термосопли» под крышкой от оверклокеров, недовольных, что их i7-6700K на 4,5+ ГГц не хочет нормально охлаждаться без скальпирования, показались бы сущей ерундой.
                  • 0
                    То есть, северный мост и графика выполняют роль радиатора? А что мешало запихнуть вместо них какой нибудь более подходящий для этого материал?
                    • 0
                      Теплопроводность кристаллического кремния, насколько я помню, составляет около 150 Вт/м. Хотя у чипа меньше (так как это не монокристалл, и ради уменьшения техпроцесса чего там только не добавляют в конструкцию транзистора: и медь, и тантал, и гафний), но все же из подходящих веществ для наращивания теплоотводящей площади — вспоминаются только алюминий, медь, серебро, золото и модификации углерода. А как их «срастить» с кристаллом для увеличения его плотности?

                      Процессоры делают на дисках из кремния, борются за выход большего числа годных чипов с одного диска. Делать просто большой пустой участок кристалла — это уменьшить в 2-3 раза количество чипов с одного диска, следовательно, поднять себестоимость продукта в 2-3 раза. Гораздо
                      эффективнее объединить «приятное с полезным»: и повысить количество функциональных модулей на чипе (тем самым сосредоточив в своих руках больше влияния: ведь Nvidia, как чипмейкера логики для материнок, «выгнали» с рынка именно переносом севера и графики в проц), и площадь теплоотвода увеличить.

                      Не будь актуальной проблема чересчур мелкого кристалла — сейчас бы были в продаже массовые чипы Intel Core i без графики (а не только дофигаядерный Hi-End на сокет 2011-3). Ведь уменьшить площадь кристалла на треть — значит увеличить на треть количество производимых чипов с одной пластины. Вот AMD мастера в этом плане: новые Ryzen 5 вроде как делаются на тех же кристаллах, что Ryzen 7, но в каждом модуле по ядру выключено) Да и раньше они это практиковали. Таким образом и кристалл получается больше, и частичный брак идет в дело, а не в утиль.

                      Интел в плане такой технической информации гораздо менее разговорчивы… Они даже площадь чипов, создаваемых по нормам 14 нм, не разглашают, поэтому тут копать труднее. Я Скайлейки не скальпировал, но чет есть подозрение, что тот же Intel i5-6402p с графонием HD510 — это тот же i5-6400, разогнанный на 100 Мгц и с отключенной частью блоков в графике (из-за брака или просто так, как когда-то AMD годные Феномы Х4 только ради удовлетворения спроса на быстрые двухъядерники «кастрировали»). То есть, на структурном уровне кристаллы скорее всего идентичны. Вот только ни подтвердить ни опровергнуть это я не могу.
                    • 0
                      CPU потихоньку начинают чувствовать потолок сверху. Частоты выше 4-5ггц даются с трудом, а наращивать количество ядер в не серверных CPU дело сомнительное (что подтверждают последние архитектуры AMD до Ryzen). Можно было бы и 16-ядерные варианты выпускать, но зачем? То, что хорошо распараллеливается на десктопах переносится на GPU.
                      Плюс последние годы AMD не могли нормально конкурировать с Intel в средне-высоком ценовом сегменте после того, как у последних получились очень удачные i3/5/7. И в то время как упустил годик на рынке GPU — потерял приличную аудиторию, то на рынке CPU Intel могла себе позволить несколько лет выпускать минорные апдейты: AMD все равно отстает плюс у старых процессоров все хорошо с производительностью.
                      • –1
                        CPU потихоньку начинают чувствовать потолок сверху.

                        Да они его как бы всегда чувствовали, и из-за жора он еще ниже был) Правда сейчас, помимо перегрева, ограничителем становится еще и тонкий техпроцесс.

                        С одной стороны — вроде и жрет теперь чип на 4 ГГц мало. Вот у меня i5-7600 в турбо стабильно 3,9 держит, и даже мелкого боксового кулера ему для этого хватало. А когда то Pentium 4 (Prescott 90 нм) для работы на 3,6-3,8 (уже не помню точно, до скольких разгонял) — охлаждался боксовым, но с радиатором вдвое выше, и вертушку я там модифицировал, чтобы крутилась в районе 5к об/мин при нагреве.

                        С другой стороны — пням мешал только перегрев (на них под азотом и почти 8 ГГц брали, сохраняя стабильную работу). Новым же мешает не только перегрев, но и помехи в работе транзисторов, «кучкующихся» на кристалле очень плотно. У АМД последние бульдозеры, которые 5 лет делали на почти одном техпроцессе (32/28 нм), под воздухом нормально на 5 ГГц работают, но жрут, как утюг. А вот Райзены даже при достаточном охлаждении эта частота пока недоступна на практике (то есть для работы за компом, а не ради скрина с попугаями), только под азотом.

                        Можно было бы и 16-ядерные варианты выпускать, но зачем?.

                        Теоретически, параллелить текущие задачи можно нормально и на 16 ядер.Но это — дополнительная работа, затраты. Сейчас задача немного смахивает на анекдот про «вот научишься плавать -тогда и воду наберем», причем с обеих сторон. Разработчики софта не спешат работать над улучшением параллелизма, так как в массовом сегменте таких чипов нет (AMD с своими FX и Intel с платформой 2011 — не в счет, так как они суммарно всего пару процентов рынка занимают). Intel не спешат выпускать много ядер в массы, потому что софт еще не умеет их нормально использовать, как итог — в играх разогнанный i7-7700K обходит и Райзены, и собратьев на 2011-3 за счет больших частот. А AMD с их пятью процентами как-то всерьез не воспринимают, чтобы под их дофигаядерники лучше оптимизировать. Исключение — консольки, где под АМД таки пилят оптимизацию, и 8 ядер там юзается, но не все, что примениемо на консолях — так же применимо на Windows-ПК (я о методах оптимизации софта).

                        То, что хорошо распараллеливается на десктопах переносится на GPU
                        \
                        Если не ошибаюсь, то GPU сильны только в вычислениях с плавающей запятой. GPU хороши, если есть задача, задействующая параллельные «легкие» потоки вычислений, хорошо масштабируемые для расчетов хоть на 128 ядрах, хоть на 2560.

                        И в то время как упустил годик на рынке GPU — потерял приличную аудиторию, то на рынке CPU Intel могла себе позволить несколько лет выпускать минорные апдейты: AMD все равно отстает плюс у старых процессоров все хорошо с производительностью.

                        Все дело в том, что Intel и AMD, как производители ЦП, находятся в очень разных условиях. Видя, что AMD теряет конкурентоспособность, Интел могут себе позволить сбавить темп и получать с мелких улучшений большую прибыль. Как говорится, «без нас не начнут», то есть, все под контролем, а соперник сдает позиции и без особо активного противодействия со стороны Intel.

                        А вот производители ГП (Nvidia и AMD) по условиям гораздо ближе друг к другу. Обе компании FabLess, поэтому их возможности ограничены возможностями производственных партнеров. Чего бы более эффективного их инженеры не придумали — если техпроцесс завода старый, то придется или много инвестировать в модернизацию партнера, или ждать, и ограничиваться текущими возможностями производства.Много инвестировать не стали ни те ни другие, как итог — 4 года мучили 28 нм, выжимая из него все соки и конкурируя в равных условиях.
                    • +1
                      Дешевле в итоге, делается в одном корпусе, на одной подложке, на той же линии, одновременно с процессорами.
                    • +2
                      Покупать крутую память чтобы раскрывалась недовидяха? Сомнительное извращение, лучше простейший GTX *50 купить
                    • –1

                      Я тут недавно разбирал свой ноутбук (Skylake) и нашел в нём два кристалла точь-в-точь как на красной картинке в посте. Это, выходит, графика на отдельном кристалле в мобильном исполнении?

                      • +1
                        У вас графика ириска? Если да — то это не графика, а буферная память eDRAM
                        • 0

                          Обычный 6500U.

                          • +1
                            То PCH (контроллер периферии, он же южный мост).

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое