Игры разума. Разбираемся с Intel HD graphics. И играем? Intel GMA HD - новая встроенная графика от Intel. Сравнение производительности видеокарт

GMA 950 стал одним из первых интегрированных графических ускорителей от компании Intel. Решение было представлено еще в 2008 году. Видеоакселератор на тот момент отлично подходил для создания персональных компьютеров начального уровня. На нем запускались даже некоторые требовательные трехмерные игрушки, предъявляющие довольно высокие требования к аппаратным ресурсам графического адаптера.

При этом играть можно было с разрешением 640×480.Однако даже при таком разрешении можно было получить всего 50-60 кадров в секунду. В данном материале речь будет идти именно об этом продукте.

На каких пользователей рассчитан данный ускоритель? Intel GMA 950 подходит для сегмента персональных компьютеров начального уровня с минимальными требованиями к уровню быстродействия графической подсистемы. Данный системный блок прекрасно подойдет для работы с офисными приложениями. Также он подойдет для запуска простых компьютерных игр и просмотра видеозаписей. А вот получить что-то большое от данного устройства в плане быстродействия вряд ли получится. Наличие дискретного ускорителя для таких персональных компьютеров является обязательным условием. Это позволит запускать многие ресурсоемкие задачи, вроде конструкторских пакетов программ, трехмерных игр или программ для обработки графических изображений.

Intel GMA 950: набор системной логики и сокет

Графический ускоритель Intel GMA 950 входил в состав набора системной логики G45 для процессорного разъема LGA 775. Это решение было ориентировано на массовый сегмент. Оно имело достаточно низкую стоимость. Наличие интегрированной графической системы давало в этом случае возможность собирать хорошие офисные системные блоки. Кроме того, данная платформа отлично подходила для создания базовых мультимедийных систем. Благодаря наличию слота PCI – Express 16X в такой персональный компьютер можно было устанавливать еще и дискретные графические решения и получать в результате полноценный игровой компьютер. Чаще всего для этих целей использовался чипсет P45, который имел более низкую стоимость и не имел на сегодняшний день интегрированной видеокарты. При этом по функциональности он практически ни в чем не уступал G45. С позиции производительности LGA775 на сегодняшний день является устаревшим сокетом. Собирать на его основе новый системный блок было бы совершенно нецелесообразно.

Intel GMA 950: режим работы

Для данного решения максимальное разрешение выводимого на дисплей ПК изображения составляет 2048px 1536px. Также видеокарта поддерживает режимы 1920 pxX1080 px и 1280pxX 720 px. Все это делает ускоритель вполне совместимым с любым современным телевизором или монитором. Это означает, что его можно подключить к любому такому устройству и выводить картинку в любом из ранее указанных режимов. В списке поддерживаемых режимов данной видеокарты также присутствуют такие режимы вывода изображения, как 1024pxX 768px, 800pxX 600px, 640px X 480 px. В последнем случае даже можно запускать довольно требовательные по меркам 2008 года компьютерные игры.

Intel GMA 950: технические спецификации

Графический процессор Intel GMA 950 функционирует на тактовой частоте 250 МГц. Характеристики устройства указывают на то, что он при этом за один такт своей работы может обработать 256 бит информации. В состав графического процессора входят четыре независимых блока обработки пикселей. Тепловой пакет данного процессорного решения составляет 7 Вт. Его полупроводниковый кристалл изготавливается по нормам технологического процесса, соответствующего 130 нм.

Intel GMA 950: память

IntelGMA 950, как и другие интегрированные графические ускорители, не обладает собственной оперативной памятью. Для нужд ускорителя резервируется часть общей оперативной памяти, которая установлена в компьютерной системе. Эта особенность является наиболее узким местом, которое ограничивает возможности данного графического адаптера. Для обмена информацией с оперативной памятью в дискретных графических решениях применяется отдельная шина, обладающая увеличенной разрядностью и повышенной частотой. Именно за счет этого в последнем случае получается достичь существенного прироста быстродействия. Максимальный объем оперативной памяти, который может быть использован видеоакселератором для своих нужд, равняется 224 Мб. Адаптер поддерживает работу с модулями DDR2 иDDR3. Тип оперативной памяти будет зависеть от возможностей материнской платы.

Intel GMA 950: драйверы

Видеокарта Intel GMA 950 официально могла функционировать под управлением любой операционной системы семейства NT. На это указывали характеристики драйверов для данного решения. Для Windows 9X или даже для WindowsMe специализированных драйверов от компании Intel представлено не было. В результате можно было бы установить какое-то унифицированное ПО такого плана, но при этом функциональность данного графического решения существенно снижалась.

Intel GMA 950: разгон

Разработчики предусмотрели определенные возможности для увеличения производительности Intel GMA 950. В этом случае разгон требовал дополнительной установки программы GMABooster. Эта утилита давала возможность увеличить частоту работы интегрированного акселератора данной модели. В свою очередь это позволяло получить небольшой прирост быстродействия. Разница при этом была настолько незначительной, что особо смысла в данной процедуре не было. Поэтому персональный компьютер с разогнанным графическим процессором данной модели можно было встретить крайне редко.

Intel GMA 950: аналоги

Основными конкурентами Intel GMA 950 на момент выхода устройства были GeForce 9300 от Nvidiaи RadeonX300 отATI. Если более детально рассматривать технические характеристики данных устройств, то можно заметить, что наиболее производительным устройством за счет высокого значения тактовой частоты графического процессора является GeForce 9300.За ним следует RadeonX 300, и только за ним идет GMA 950. Но стоит учитывать, что и цена у героя данного обзора была существенно ниже.

Intel GMA 950: быстродействие и игры

В результате проведенных независимыми лабораториями тестов было установлено, что на графическом ускорителе Intel GMA 950 могут запускаться такие требовательные к ресурсам адаптера компьютерные игры, как HalfLife 2 иDoom3. Частота обновления кадров в секунду при этом падает до значения 10. По результатам тестирования можно было сделать вывод, что Intel GMA 950 является вполне типичным интегрированным графическим адаптером. Он прекрасно справляется с более простыми задачами, в том числе и с офисными приложениями. Чтобы запускать более требовательные приложения, необходимо укомплектовать компьютер дискретной графикой.

Заключение

Конечно, Intel GMA 950 нельзя отнести к числу игровых графических решений. Производительности данного графического ускорителя будет недостаточно для компьютерных игр. Но вот более простые задачи, вроде мультимедиа, офисных приложений или серфинга в интернете, на данном видеоускорителе будут выполняться без проблем.

Intel Graphics Media Accelerator HD Graphics, Intel HD Graphics или GMA HD (или GMA5700MHD) - встроенная графическая карта с общей памятью, которая разработана для совместного использования вместе с новыми двухъядерными процессорами Intel с ядрами Arrandale. В зависимости от модели процессора, GMA HD работает на частоте от 166 до 500 MHz (max с Turbo Boost до 500-766 MHz). Графический процессор и память могут выполняться по 45 нм технологии, а могут и по 32 нм.

По сравнению с GMA 4500MHD , Graphics Media Accelerator HD получила в два раза больше шейдеров, а также 12 унифицированных шейдерных ядер вместо 10.

Производительность новой графической карты Graphics Media Accelerator HD заметно выше, чем у более старой GMA 4500MHD (из-за увеличения числа шейдеров, а также, в некоторых случаях, увеличения рабочей частоты). В некоторых играх, GMA HD даже сравнима с GeForce 9400M / чипсет ION. В среднем данная видеокарта должна быть такой же быстрой, как HD 3200 / 4200 ATI , следовательно, позволяет играть в более старые и нетребовательные игры с низкими настройками. Драйверная поддержка у данной карты не такая хорошая как у графических карт Nvidia и AMD. Кроме того, процессоры Low Voltage и Ultra Low Voltage Core совместимы только с низкочастотной GMA HD, а, следовательно, с более медленной.

Кроме того, производительность OpenGL еще не очень хорошая. Впрочем, старые игры, такие как Doom 3 и Quake 4 работают неплохо.

Как и 4500MHD , GMA HD также имеет поддержку аппаратных средств ускоряющих декодирование видео HD. DXVA Checker включает поддержку MPEG2 (VLD, IDCT, MoComp, A, C), H264 (VLD, MoComp, IDCT), WMV9 (MoComp, IDCT) и VC1 (MoComp, IDCT) с разрешением 72x480, 1280x720 и 1920x1080. Toshiba Tecra A11 с процессором Core i5-430M декодирует Big Buck Bunny (1080p, H.264) используя Windows Media Player, с помощью графической карты с загрузкой процессора всего на 0-1%. При использовании VLC плеера, который не поддерживает использование графической карты, загрузка центрального процессора была значительно более высокой около 8-17% при тестировании. То же самое было с WMV видео (The Magic Flight 1080p 3-5% против 7-12%) и VC-1 видео (Elephant`s Dream 1080p 5-8% против 8-15%). Функция Turbo Boost на новых процессорах Arrandale также допускает автоматический разгон графического ядра. Графическая карта разгоняется только если процессор не загружен полностью и тепловая нагрузка не достигла максимума.

* High End: Core i5 520M, 540M, i7 620M: 500-766 MHz
* Low End: Core i3 330M, 350M: 500-677 MHz
* Low Voltage: Core i7 620LM, 640LM: 266-566 MHz
* Ultra Low Voltage: Core i5-520UM, i5-620UM, 640UM: 166-500 MHz

Пока что использование технологии Turbo в современных играх находится под вопросом, хотя большинство игр также используют много процессорного времени. Следовательно, UM и LM версии GMA HD должны быть немного более медленными из-за низкой базовой скорости 166 / 266 MHz.

* Указанные тактовые частоты могут быть изменены производителем

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.

Один из первых интегрированных графических ускорителей от Intel - GMA 950. Представлено это решение было в 2008 году. На тот момент этот видеоакселератор отлично подходил для создания персональных компьютеров начального уровня. Даже некоторые требовательные к аппаратным ресурсам графического адаптера трехмерные игрушки на нем запускались с разрешением 640 х 480 и при этом можно было получить даже 50-60 кадров в секунду. Именно об этом продукте и пойдет в этом материале речь.

На каких пользователей ориентирован этот ускоритель?

Ниша Intel GMA 950 — это персональные компьютеры начального уровня с минимальными требованиями к быстродействию графической подсистемы. Такой системный блок отлично подойдет для работы с офисными приложениями, просмотра видео и запуска наиболее простых игрушек (например, пошаговых стратегий). А вот что-то большее получить от него в плане быстродействия не получится. Для таких ПК наличие дискретного ускорителя обязательно, и это уже позволит запускать ресурсоемкие задачи: трехмерные игры, конструкторские пакеты или программы обработки графических изображений.

Набор системной логики и сокет

Видеокарта Intel GMA 950 входила в состав набора системной логики G45 для процессорного разъема LGA775. Данное решение ориентировано на массовый сегмент и имело достаточно низкую стоимость. Наличие интегрированной графической системы позволяло в этом случае собирать отменные офисные системные блоки. Также данная платформа отлично походила и для создания базовой мультимедийной системы. Наличие слота PCI - Express 16X позволяло устанавливать в такой персональный компьютер дискретные графические решения и получать уже полноценный игровой ПК. Но чаще для этих целей использовался чипсет Р45, который стоил значительно дешевле и не имел но при этом по функциональности практически не уступал G45. На сегодняшний день с позиции производительности LGA775 является устаревшим сокетом и собирать на его основе новый системный блок нецелесообразно.

Режимы работы

Максимальное разрешение выводимого изображения на дисплей ПК для данного решения составляет 2048px X 1536px. Также поддерживаются режимы 1920px X 1080px (1080p, Full HD), 1280px X 720px (720i). Все это делает этот ускоритель совместимым с любым современным монитором или телевизором. То есть его можно подключить к любому такому устройству и выводить на него картинку в любом из указанных ранее режимов. Также в списке поддерживаемых режимов этой видеокарты есть и такие режимы вывода изображения, как 1024px X 768px, 800px X 600px, 640px X 480px. В последнем случае можно даже запускать достаточно требовательные игрушки по меркам 2008 года.

Разработка игр

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

1. Корректно определяйте параметры графической системы и ее возможности - поддержку шейдеров, расширений DX и доступную видеопамять (учтите, что у Intel GPU нет отдельной видеопамяти, она совместно с CPU использует память системную).

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