Встроенное ядро. Процессоры с интегрированной графикой: AMD Fusion против Intel Core i3 и Intel Pentium

Подписка на новости

Подписаться

Введение

В развитии всей компьютерной техники в последние годы хорошо прослеживается курс на интеграцию и сопутствующую ей миниатюризацию. И речь тут идёт не столько про привычные настольные персоналки, сколько про огромный парк устройств «пользовательского уровня» – смартфонов, ноутбуков, плееров, планшетов и т.п. – которые перерождаются в новых форм-факторах, вбирая в себя всё новые и новые функции. Что же до десктопов, то их как раз это течение затрагивает в последнюю очередь. Конечно, в последние годы вектор пользовательского интереса слегка отклонился в сторону небольших по размеру вычислительных устройств, но назвать это глобальной тенденцией тяжело. Базовая архитектура x86-систем, предполагающая наличие отдельных процессора, памяти, видеокарты, материнской платы и дисковой подсистемы остаётся неизменной, и именно это ограничивает возможности по миниатюризации. Можно уменьшить каждый из перечисленных компонентов, но качественного изменения в габаритах получившейся системы в сумме не получится.

Впрочем, в течение последнего года, вроде как, наметился некоторый перелом и в среде «персоналок». По мере внедрения современных полупроводниковых технологических процессов с более «тонкими» нормами разработчикам x86-процессоров удаётся постепенно переносить в CPU функции некоторых, бывших ранее отдельными компонентами, устройств. Так, никого уже не удивляет, что контроллер памяти и, в некоторых случаях, контроллер шины PCI Express, давно стал принадлежностью центрального процессора, а чипсет материнской платы выродился в единственную микросхему – южный мост. Но в 2011 году случилось гораздо более значимое событие – в процессоры для производительных десктопов начал встраиваться графический контроллер. И речь идёт не о каких-то там хиленьких видеоядрах, способных лишь на обеспечение работы интерфейса операционной системы, а о вполне полноценных решениях, которые по своей производительности могут быть противопоставлены дискретным графическим ускорителям начального уровня и наверняка превосходят все те интегрированные видеоядра, которые встраивались в наборы системной логики ранее.

Первопроходцем выступила компания Intel, в самом начале года выпустившая для настольных компьютеров процессоры Sandy Bridge со встроенным графическим ядром семейства Intel HD Graphics. Правда, она посчитала, что хорошая встроенная графика будет интересна в первую очередь пользователям мобильных компьютеров, а для десктопных CPU была предложена лишь урезанная версия видеоядра. Неправильность такого подхода смогла позднее продемонстрировать AMD, выпустившая на рынок десктопных систем процессоры Fusion с полноценными графическими ядрами серии Radeon HD. Такие предложения сразу завоевали популярность не только в качестве решений для офиса, но и как основа для недорогих домашних компьютеров, что заставило Intel пересмотреть своё отношение к перспективам CPU с интегрированной графикой. Компания обновила линейку десктопных процессоров Sandy Bridge, добавив в число доступных предложений для настольных компьютеров модели с более быстрой версией Intel HD Graphics. В результате, теперь пользователи, желающие собрать компактную интегрированную систему, ставятся перед вопросом: платформу какого из производителей рациональнее предпочесть? Проведя всестороннее тестирование, мы постараемся дать рекомендации по выбору того или иного процессора со встроенным графическим ускорителем.

Вопрос терминологии: CPU или APU?

Если вы уже знакомы с теми процессорами с интегрированной графикой, которые предлагают для пользователей настольных компьютеров компании AMD и Intel, то знаете, что эти производители пытаются максимально дистанцировать свои продукты друг от друга, пытаясь внушить мысль о некорректности их прямого сравнения. Основную «смуту» вносит именно AMD, которая относит свои решения к новому классу APU, а не к обычным CPU. В чём же разница?

Аббревиатура APU расшифровывается как Accelerated Processing Unit (ускоренное процессорное устройство). Если обратиться к подробным разъяснениям, то оказывается, что с аппаратной точки зрения это – гибридное устройство, объединяющее на одном полупроводниковом кристалле традиционные вычислительные ядра общего назначения с графическим ядром. Иными словами, тот же CPU с интегрированной графикой. Однако разница всё-таки есть, и кроется она на программном уровне. Графическое ядро, входящее в APU, должно иметь универсальную архитектуру в виде массива потоковых процессоров, способных работать не только над синтезом трёхмерного изображения, но и над решением вычислительных задач.

То есть, APU предлагает более гибкую схему, чем простое объединение графических и вычислительных ресурсов внутри одного полупроводникового кристалла. Идея кроется в создании симбиоза этих разнородных частей, когда часть вычислений может выполняться средствами графического ядра. Правда, как и всегда в подобных случаях, для задействования этой многообещающей возможности необходима поддержка со стороны программного обеспечения.

Процессоры AMD Fusion с видеоядром, известные под кодовым именем Llano, полностью соответствуют этому определению, они – именно APU. В них встраиваются графические ядра семейства Radeon HD, которые, помимо всего прочего, поддерживают технологию ATI Stream и программный интерфейс OpenCL 1.1, посредством которых расчёты на графическом ядре действительно возможны. В теории, практическую пользу от исполнения на массиве потоковых процессоров Radeon HD способен получить целый ряд приложений, включая криптографические алгоритмы, рендеринг трёхмерных изображений или задачи пост-обработки фотографий, звука и видео. На практике, впрочем, всё гораздо сложнее. Трудности с реализацией и сомнительный реальный выигрыш в производительности пока что сдерживают широкую поддержку концепции. Поэтому в большинстве случаев APU может рассматриваться как не более чем простой CPU со встроенным графическим ядром.

Компания Intel, напротив, придерживается более консервативной терминологии. Она продолжает называть свои процессоры Sandy Bridge, содержащие интегрированное графическое ядро HD Graphics, традиционным термином CPU. Что, впрочем, имеет под собой некоторую почву, ведь программный интерфейс OpenCL 1.1 интеловской графикой не поддерживается (совместимость с ним будет обеспечена в продуктах следующего поколения Ivy Bridge). Так что никакая совместная работа разнородных частей процессора над одними и теми же вычислительными задачами у Intel пока не предусматривается.

За одним важным исключением. Дело в том, что в графических ядрах процессоров Intel заложен специализированный блок Quick Sync, ориентированный на аппаратное ускорение работы алгоритмов кодирования видеопотока. Конечно, как и в случае с OpenCL, для него требуется специальная программная поддержка, но зато он действительно способен улучшить быстродействие при перекодировании видео высокого разрешения чуть ли не на порядок. Так что в итоге можно сказать, что Sandy Bridge – это в какой-то мере тоже гибридный процессор.

Правомерно ли сравнивать APU компании AMD и CPU компании Intel? С теоретических позиций между APU и CPU со встроенным видеоускорителем нельзя поставить знак тождественного равенства, но в реальной жизни мы имеем два названия одного и того же. Процессоры AMD Llano могут ускорять параллельные вычисления, а Intel Sandy Bridge способны задействовать мощности графики лишь при перекодировании видео, но на деле и те, и другие возможности почти не используются. Так что с практической точки зрения любой из процессоров, о котором идёт речь в этой статье, представляет собой обычный CPU и видеокарту, собранные внутри одной микросхемы.

Процессоры - участники тестирования

На самом деле не стоит думать про процессоры со встроенной графикой, как о каком-то особенном предложении, нацеленном на определённую группу пользователей с нетипичными запросами. Всеобщая интеграция – глобальное течение, и такие процессоры стали стандартным предложением в нижнем и среднем ценовом диапазоне. Как AMD Fusion, так и Intel Sandy Bridge вытеснили из числа актуальных предложений CPU без графики, так что даже если вы не собираетесь делать ставку на встроенное видеоядро, ничего другого, кроме как ориентироваться на те же самые процессоры с графикой, мы предложить не можем. Благо, встроенное видеядро никто использовать не заставляет, и его можно отключить.

Таким образом, взявшись за сравнение CPU с интегрированным GPU, мы пришли к более общей задаче – сравнительному тестированию современных процессоров со стоимостью от 60 до 140 долларов. Давайте посмотрим, какие подходящие варианты в этом ценовом диапазоне нам могут предложить компании AMD и Intel, и какие конкретно модели процессоров нам удалось вовлечь в испытания.

AMD Fusion: A8, A6 и A4

Для использования десктопных процессоров с интегрированным графическим ядром компания AMD предлагает специализированную платформу Socket FM1, совместимую исключительно с процессорами семейства Llano – A8, A6 и A4. Эти процессоры имеют два, три или четыре ядра общего назначения Husky с микроархитектурой, аналогичной Athlon II, и графическое ядро Sumo, наследующее микроархитектуру младших представителей пятитысячной серии Radeon HD.

Линейка процессоров семейства Llano выглядит вполне самодостаточной, она включает разнородные по производительности вычислительной и графической части процессоры. Однако в модельном ряду имеет место одна закономерность – вычислительная производительность соотносится с производительностью графической, то есть, процессоры с наибольшим числом ядер и с максимальной тактовой частотой всегда снабжаются самыми скоростными видеоядрами.

Intel Core i3 и Pentium

Процессорам AMD Fusion компания Intel может противопоставить свои двухъядерные Core i3 и Pentium, которые не имеют собственного собирательного имени, но тоже оснащаются графическими ядрами и имеют сравнимую стоимость. Конечно, графические ядра есть и в более дорогих четырёхъядерных процессорах, но там они играют явно второстепенную роль, поэтому в настоящее тестирование Core i5 и Core i7 не попали.

Intel не стал создавать для недорогих интегрированных платформ собственную инфраструктуру, поэтому процессоры Core i3 и Pentium могут использоваться в тех же самых LGA1155-материнских платах, что и остальные Sandy Bridge. Для задействования же встроенного видеоядра потребуются материнки, основанные на специальных наборах логики H67, H61 или Z68.

Все процессоры Intel, которые можно рассматривать в качестве конкурентов для Llano, основываются на двухъядерном дизайне. При этом Intel не делает особенного упора на графическую производительность – в большинство CPU встроена слабая версия графики HD Graphics 2000 с шестью исполнительными устройствами. Исключение сделано лишь для Core i3-2125 – это процессор оснащён самым мощным в арсенале компании графическим ядром HD Graphics 3000 с двенадцатью исполнительными устройствами.

Как мы тестировали

После того, как мы познакомились с тем набором процессоров, который представлен в настоящем тестировании, самое время уделить внимание тестовым платформам. Ниже приводится список компонентов, из которых был сформирован состав тестовых систем.

Процессоры:

AMD A8-3850 (Llano, 4 ядра, 2.9 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
AMD A8-3800 (Llano, 4 ядра, 2.4/2.7 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
AMD A6-3650 (Llano, 4 ядра, 2.6 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6530D);
AMD A6-3500 (Llano, 3 ядра, 2.1/2.4 ГГц, 3 Мбайта L2, Radeon HD 6530D);
AMD A4-3400 (Llano, 2 ядра, 2.7 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon HD 6410D);
AMD A4-3300 (Llano, 2 ядра, 2.5 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon HD 6410D);
Intel Core i3-2130 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.4 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 2000);
Intel Core i3-2125 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.3 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 3000);
Intel Core i3-2120 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.3 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 2000);
Intel Pentium G860 (Sandy Bridge, 2 ядра, 3.0 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics);
Intel Pentium G840 (Sandy Bridge, 2 ядра, 2.8 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics);
Intel Pentium G620 (Sandy Bridge, 2 ядра, 2.6 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics).

Материнские платы:

ASUS P8Z68-V Pro (LGA1155, Intel Z68 Express);
Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).

Память - 2 x 2 GB DDR3-1600 SDRAM 9-9-9-27-1T (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX).
Жёсткий диск: Kingston SNVP325-S2/128GB.
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:

AMD Catalyst Display Driver 11.9;
AMD Chipset Driver 8.863;
Intel Chipset Driver 9.2.0.1030;
Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.22.50.64.2509;
Intel Management Engine Driver 7.1.10.1065;
Intel Rapid Storage Technology 10.5.0.1027.

Поскольку главной целью данного тестирования состояло изучение возможностей процессоров со встроенной графикой, все испытания проходили без использования внешней графической карты. За вывод же изображение на экран, 3D-функции и ускорение воспроизведения HD-видео отвечали встроенные видеоядра.

При этом необходимо заметить, что, ввиду отсутствия в графических ядрах Intel поддержки DirectX 11, тестирование во всех графических приложениях проводилось в режимах DirectX 9/DirectX 10.

Производительность в обычных задачах

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест Bapco SYSmark 2012, моделирующий работу пользователя в распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера.

Как видим, в традиционных применениях процессоры серии AMD Fusion выглядят просто-таки позорно. Самый быстрый четырёхъядерный Socket FM1-процессор компании AMD, A8-3850, с большим трудом обгоняет двухъядерный Pentium G620 с вдвое меньшей стоимостью. Все же остальные представители серий AMD A8, A6 и A4 от интеловских конкурентов отстают безнадёжно. Это, в общем-то, вполне закономерный результат использования в основе процессоров Llano старой микроархитектуры, перекочевавшей туда из Phenom II и Athlon II. Пока AMD не внедрит процессорные ядра с более высокой удельной производительностью, даже четырёхъядерным APU этой компании будет очень тяжело бороться с актуальными и регулярно обновляемыми интеловскими решениями.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2012 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: ABBYY FineReader Pro 10.0, Adobe Acrobat Pro 9, Adobe Flash Player 10.1, Microsoft Excel 2010, Microsoft Internet Explorer 9, Microsoft Outlook 2010, Microsoft PowerPoint 2010, Microsoft Word 2010 и WinZip Pro 14.5.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты компании Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 и After Effects CS5.

Web Development - сценарий, в рамках которого моделируется создание web-сайта. Используются приложения: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 и Microsoft Internet Explorer 9.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию рыночных тенденций, которые выполняются в Microsoft Excel 2010.

Сценарий 3D Modeling всецело посвящён созданию трёхмерных объектов и рендерингу статичных и динамических сцен с использованием Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 и Google SketchUp Pro 8.

В последнем сценарии, System Management, выполняется создание бэкапов и установка программного обеспечения и апдейтов. Здесь задействуются несколько различных версий Mozilla Firefox Installer и WinZip Pro 14.5.

Единственный тип приложений, в которых от процессоров AMD Fusion удаётся добиться приемлемой производительности – это трёхмерное моделирование и рендеринг. В таких задачах количество ядер – весомый аргумент, и четырёхъядерные A8 и A6 могут обеспечить более высокое быстродействие, чем, например, Intel Pentium. Но до уровня, задаваемого процессорами Core i3, в которых реализована поддержка технологии Hyper-Threading, предложения AMD не дотягивают даже в самом благоприятном для себя случае.

Производительность в приложениях

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR , при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1.4 Гбайт.

Измерение производительности в Adobe Photoshop мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test , включающий типичную обработку четырёх 10-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

При тестировании скорости перекодирования аудио используется утилита Apple iTunes , при помощи которой осуществляется преобразование содержимого CD-диска в AAC-формат. Заметим, что характерной особенностью этой программы является способность использования лишь пары процессорных ядер.

Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется x264 HD тест , основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 720p с потоком 4 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч.

Тестирование скорости финального рендеринга в Maxon Cinema 4D выполняется путём использования специализированного теста Cinebench .

Также, мы воспользовались и бенчмарком Fritz Chess Benchmark, который оценивает скорость работы популярного шахматного алгоритма, используемого в основе программ семейства Deep Fritz.

Глядя на приведённые диаграммы, можно ещё раз повторить всё то, что уже было сказано применительно к результатам SYSmark 2011. Процессоры AMD, которые компания предлагает для использования в интегрированных системах, могут похвастать сколь-нибудь приемлемой производительностью лишь в тех вычислительных задачах, где нагрузка хорошо распараллеливается. Например, при 3D-рендеринге, перекодировании видео или при переборе и оценке шахматных позиций. И то, конкурентный уровень быстродействия в этом случае наблюдается лишь у старшего четырёхъядерного AMD A8-3850 с тактовой частотой, которая повышена в ущерб энергопотреблению и тепловыделению. Все же процессоры AMD с 65-ваттным тепловым пакетом пасуют перед любым из Core i3 даже в самом благоприятном для них случае. Соответственно, на фоне Fusion весьма достойно выглядят и представители семейства Intel Pentium: эти двухъядерники выступают примерно также как и трёхъядерный A6-3500 при хорошо распараллеливаемой нагрузке, и превосходят старшие A8 в программах типа WinRAR, iTunes или Photoshop.

В дополнение к проведённым тестам, для проверки того, с каким эффектом для решения повседневных вычислительных задач могут привлекаться мощности графических ядер, мы провели исследование скорости перекодирования видео в Cyberlink MediaEspresso 6.5. Эта утилита обладает поддержкой вычислений на графических ядрах – она поддерживает и Intel Quick Sync и ATI Stream. Наш тест состоял в измерении времени, необходимого для перекодирования полуторагигабайтного 1080p-ролика в формате H.264 (который представлял собой 20-минутную серию популярного телесериала) с уменьшением разрешения для просмотра на iPhone 4.

Результаты разделяются на две группы. В первую попадают процессоры Intel Core i3, которые обладают поддержкой технологии Quick Sync. Числа говорят лучше всяких слов: Quick Sync позволяет перекодировать HD-видеоконтент в несколько раз быстрее, чем при использовании любого другого инструментария. Вторая большая группа объединяет все остальные процессоры, среди которых на первые места попадают CPU с большим количеством ядер. Продвигаемая AMD технология Stream, как видим, никак себя не проявляет, и APU серии Fusion с двумя ядрами показывают ничуть не лучший результат, чем процессоры Pentium, которые перекодируют видео исключительно силами вычислительных ядер.

Производительность графических ядер

Группа игровых 3D тестов открывается результатами бенчмарка 3DMark Vantage, который использовался с профилем Performance.

Изменение характера нагрузки тут же приводит к смене лидеров. Графическое ядро любых процессоров AMD Fusion на практике превосходит любые варианты Intel HD Graphics. Даже Core i3-2125, укомплектованный видеоядром HD Graphics 3000 c двенадцатью исполнительными устройствами, оказывается способным достичь только лишь уровня производительности, демонстрируемого AMD A4-3300 с самым слабым среди всех представленных в тесте Fusion встроенным графическим ускорителем Radeon HD 6410D. Все же остальные процессоры Intel по уровню 3D-быстродействия проигрывают предложениям AMD в два-четыре раза.

Некоторой компенсацией за провал в графической производительности могут выступить результаты теста CPU, однако следует понимать, что скорость CPU и GPU – это не взаимозаменяемые параметры. Стремиться следует к сбалансированности этих характеристик, и как обстоит дело в случае со сравниваемыми процессорами, мы увидим далее, анализируя их игровую производительность, которая зависит от мощности как GPU, так и вычислительной составляющей гибридных процессоров.

Для исследования скорости работы в реальных играх нами были отобраны Far Cry 2, Dirt 3, Crysis 2, бета-версия World of Planes и Civilization V. Тестирование проводилось в разрешении 1280x800, а уровень настроек качества устанавливался в положение Medium.

В игровых тестах складывается весьма позитивная для предложений компании AMD картина. Несмотря на то, что они отличаются довольно-таки посредственной вычислительной производительностью, мощная графика позволяет им показывать хорошие (для интегрированных решений) результаты. Почти всегда представители серии Fusion позволяют получить более высокое число кадров в секунду, чем выдаёт интеловская платформа с процессорами семейств Core i3 и Pentium.

Не спасло положение процессоров Core i3 даже то, что Intel стал встраивать в них производительную версию графического ядра HD Graphics 3000. Укомплектованный им Core i3-2125 оказался быстрее своего собрата Core i3-2120 с HD Graphics 2000 примерно на 50%, но графика, встраиваемая в Llano, ещё быстрее. В результате, даже Core i3-2125 может соперничать разве только с дешёвеньким A4-3300, остальные же носители микроархитектуры Sandy Bridge выглядят и того хуже. А если к показанным на диаграммах результатам присовокупить отсутствие у видеоядер интеловских процессоров поддержки DirectX 11, то ситуация для текущих решений этого производителя представляется ещё более безнадёжной. Исправить её сможет разве только следующее поколение микроархитектуры Ivy Bridge, где графическое ядро получит и гораздо более высокое быстродействие, и современную функциональность.

Даже если отрешиться от конкретных цифр, и посмотреть на ситуацию качественно, то предложения AMD выглядят куда более привлекательным вариантом для игровой системы начального уровня. Старшие процессоры Fusion серии A8 при определённых компромиссах в части экранного разрешения и настроек качества изображения позволяют играть практически в любые современные игры, не прибегая к услугам внешней видеокарты. Никакие же процессоры Intel для дешёвых игровых систем мы порекомендовать не можем – различные варианты HD Graphics пока ещё для использования в этой среде не доросли.

Энергопотребление

Системы, основанные на процессорах с интегрированными графическими ядрами, завоёвывают всё более широкую популярность не только благодаря открывающимся возможностям по миниатюризации систем. Во многих случаях потребители останавливают свой выбор именно на них, руководствуясь открывающимся возможностям по удешевлению компьютеров. Такие процессоры позволяют не только сэкономить на видеокарте, они позволяют собрать и более экономичную в эксплуатации систему, так как её суммарное энергопотребление окажется заведомо ниже потребления платформы с дискретной графикой. Сопутствующий бонус – более тихие режимы работы, так как уменьшение потребления выливается в снижение тепловыделения и возможность использования более простых систем охлаждения.

Именно поэтому разработчики процессоров со встроенными графическими ядрами стараются минимизировать энергопотребление своих продуктов. Большинство рассмотренных в этой статье CPU и APU имеют расчётное типичное тепловыделение, лежащее в пределах 65 Вт – и это негласный стандарт. Однако, как мы знаем, AMD и Intel подходят к параметру TDP несколько по-разному, а потому оценить практическое потребление систем с различными процессорами будет небезынтересно.

На следующих ниже графиках приводится по две величины энергопотребления. Первая – это полное потребление систем (без монитора), представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. Вторая – потребление одного только процессора по выделенной для этой цели 12-вольтовой линии питания. В обоих случаях КПД блока питания не учитывается, так как наша измерительная аппаратура устанавливается после блока питания и фиксирует напряжения и токи, поступающие в систему по 12-, 5- и 3.3-вольтовым линиям. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4 . Для нагрузки графических ядер использовалась утилита FurMark 1.9.1 . Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все имеющиеся энергосберегающие технологии, а также технологию Turbo Core (в тех случаях, где она поддерживается).

В состоянии покоя все системы показали суммарное энергопотребление, находящееся примерно на одном и том же уровне. При этом, как мы видим, процессоры Intel практически не нагружают процессорную линию питания в простое, а конкурирующие решения AMD, напротив, потребляют по 12-вольтовой выделенной на CPU линии до 8 Вт. Но это вовсе не свидетельствует о том, что представители семейства Fusion не умеют впадать в глубокие энергосберегающие состояния. Различия обуславливаются разной реализацией схемы питания: в Socket FM1-системах от процессорной линии питается как вычислительные и графическое ядра процессора, так и встроенный в процессор северный мост, а в интеловских системах северный мост процессора берёт питание от материнской платы.

Максимальная вычислительная нагрузка обнаруживает, что проблемы процессоров AMD с энергетической эффективностью, присущие Phenom II и Athlon II, никуда не делись и с внедрением 32-нм технологического процесса. Llano используют ту же микроархитектуру и точно также с треском проигрывают Sandy Bridge с точки зрения соотношения производительности на каждый затраченный ватт электроэнергии. Старшие Socket FM1-системы потребляют примерно вдвое больше, чем системы с LGA1155-процессорами Core i3 при том, что вычислительная производительность последних явно выше. Разрыв в энергопотреблении Pentium и младших A4 и A6 не такой огромный, но тем не менее, качественно ситуация не меняется.

При графической нагрузке картина почти такая же – процессоры Intel существенно экономичнее. Но в данном случае неплохим оправданием для AMD Fusion может выступать их существенно более высокая 3D-производительность. Заметьте, в игровых тестах Core i3-2125 и A4-3300 «выжимали» одинаковое количество кадров в секунду, и по потреблению при нагрузке на графическое ядро они тоже ушли друг от друга совсем недалеко.

Одновременная нагрузка на все блоки гибридных процессоров позволяет получить результат, который можно образно представить как сумму двух предшествующих графиков. Процессоры A8-3850 и A6-3650, обладающие 100-ваттным тепловым пакетом, серьёзно отрываются от всей остальной массы 65-ваттных предложений AMD и Intel. Впрочем, даже и без них процессоры Fusion менее экономичны, чем решения Intel того же ценового диапазона.

При использовании процессоров в роли основы медиацентра, занятого проигрыванием видео высокого разрешения, складывается нетипичная ситуация. Вычислительные ядра здесь по большей части простаивают, а декодирование видеопотока возлагается на специализированные встроенные в графические ядра блоки. Поэтому платформам на базе процессоров AMD удаётся добиться неплохой энергоэффективности, в целом их потребление не сильно превосходит потребление систем с процессорами Pentium или Core i3. Более того, самый низкочастотный из AMD Fusion, A6-3500 при таком сценарии использования вообще предлагает наилучшую экономичность.

На первый взгляд, подвести итог результатам тестов проще простого. Процессоры AMD и Intel со встроенными графическими ядрами проявили совершенно разнородные преимущества, что позволяет рекомендовать либо тот, либо иной вариант в зависимости от планируемой модели использования компьютера.

Так, сильной стороной процессоров семейства AMD Fusion оказалось встроенное в них графическое ядро со сравнительно высокой производительностью и совместимостью с программными интерфейсами DirectX 11 и Open CL 1.1. Таким образом, эти процессоры можно рекомендовать для тех систем, где качество и скорость 3D-графики имеет не самое последнее значение. В то же время входящие в серию Fusion процессоры используют ядра общего назначения, базирующиеся на старой и медленной микроархитектуре K10, что выливается в их невысокое быстродействие в вычислительных задачах. Поэтому, если вас интересуют варианты, обеспечивающие лучшую производительность в обычных неигровых приложениях, смотреть следует в сторону интеловских Core i3 и Pentium даже несмотря на то, что такие CPU снабжаются меньшим количеством вычислительных ядер, нежели конкурирующие предложения AMD.

Конечно, в целом, подход AMD к дизайну процессоров со встроенным видеоускорителем кажется более рациональным. Предлагаемые компанией модели APU хорошо сбалансированы в том плане, что скорость вычислительной части вполне адекватна скорости графики и наоборот. В результате, старшие процессоры линейки A8 вполне можно рассматривать как возможную основу для игровых систем начального уровня. Даже в современных играх такие процессоры и интегрированные в них видеоускорители Radeon HD 6550D могут обеспечить приемлемую играбельность. С младшими же сериями A6 и A4 с более слабыми вариантами графического ядра ситуация сложнее. Для универсальных игровых систем младшего уровня их производительности уже не хватает, поэтому делать ставку на такие решения можно лишь в тех случаях, когда речь идёт о создании мультимедийных компьютеров, на которых будут запускаться исключительно простые в графическом плане казуальные игры или сетевые ролевые игры прошлых поколений.

Однако что бы там ни говорилось про сбалансированность, для ресурсоёмких вычислительных приложений серии A4 и A6 подходят плохо. Находящиеся в рамках того же бюджета представители линейки Intel Pentium могут предложить существенно более высокое быстродействие в счётных задачах. Говоря по правде, на фоне Sandy Bridge лишь о A8-3850 можно говорить как о процессоре с приемлемой скоростью в общеупотребительных программах. Да и то, его неплохие результаты проявляются далеко не везде и к тому же обеспечиваются увеличенным тепловыделением, что понравится далеко не каждому хозяину компьютера без дискретной видеокарты.

Иными словами, очень жаль, что Intel до сих пор не может предложить достойное по производительности графическое ядро. Даже Core i3-2125, оснащённый самой быстрой в арсенале компании графикой Intel HD Graphics 3000, в играх работает на уровне AMD A4-3300, так как скорость в этом случае упирается в производительность встроенного видеоускорителя. Все же остальные интеловские процессоры и вовсе комплектуются в полтора раза более медленным видеоядром, и в 3D-играх выступают очень блекло, зачастую показывая совершенно неприемлемое число кадров в секунду. Поэтому, думать о процессорах Intel, как о возможной основе системы, способной работать с 3D-графикой, мы бы вообще не рекомендовали. Видеоядро Core i3 и Pentium прекрасно справляется с выводом интерфейса операционной системы и с воспроизведением видео высокого разрешения, но на большее оно не способно. Так что наиболее подходящим применением для процессоров Core i3 и Pentium видится использование в системах, где важна вычислительная мощность ядер общего назначения при неплохой энергоэффективности – по этим параметрам никакие предложения AMD с Sandy Bridge конкурировать не могут.

Ну и в заключение следует напомнить о том, что интеловская платформа LGA1155 гораздо перспективнее, чем AMD Socket FM1. Приобретая процессор серии AMD Fusion, вы должны быть морально готовы к тому, что усовершенствовать компьютер на его основе можно будет в очень ограниченных пределах. AMD планирует выпустить ещё лишь несколько моделей Socket FM1 представителей серий A8 и A6 с немного увеличенной тактовой частотой, а выходящие в следующем году их последователи, известные под кодовым именем Trinitу, совместимостью с этой платформой обладать не будут. У Intel же платформа LGA1155 куда более перспективна. Мало того, что гораздо более производительные в вычислительном плане Core i5 и Core i7 можно установить в неё уже сегодня, но и запланированные на следующий год процессоры Ivy Bridge в купленных сегодня материнских платах работать должны.

Встроенный графический процессор как для геймеров, так и для нетребовательных пользователей играет важную роль.

От него зависит качество игр, фильмов, просмотра видео в интернете и изображений.

Принцип работы

Графический процессор интегрируется в материнскую плату компьютера - так выглядит встроенный графический .

Как правило, используют его, чтобы убрать необходимость установки графического адаптера - .

Такая технология помогает снизить себестоимость готового продукта. Кроме того, благодаря компактности и нетребовательного энергопотребления таких процессоров их часто устанавливают в ноутбуки и маломощные настольные компьютеры.

Таким образом, встроенные графические процессоры заполонили эту нишу настолько, что 90% ноутбуков на полках магазинов США имеют именно такой процессор.

Вместо обычной видеокарты во встроенных графиках часто вспомогательным средством служит сама оперативная память компьютера.

Правда, такое решение несколько ограничивает производительность девайса. Всё же сам компьютер и графический процессор используют одну шину для памяти.

Так что подобное “соседство” сказывается на выполнении задач, особенно при работе со сложной графикой и во время игрового процесса.

Виды

Встроенная графика имеет три группы:

1. Графика с разделяемой памятью - устройство, в основе которого совместное с главным процессором управление оперативной памятью. Это значительно уменьшает стоимость, улучшает систему энергосбережения, однако ухудшает производительность. Соответственно, для тех, кто работает со сложными программами, встроенные графические процессоры такого вида с большей вероятностью не подойдут.
2. Дискретная графика - видеочип и один-два модуля видеопамяти распаяны на системной плате. Благодаря этой технологии существенно улучшается качество изображения, а также становится возможным работать с трехмерной графикой с наилучшими результатами. Правда, заплатить за это придется немало, а если вы и подыскиваете высокомощный процессор по всем параметрам, то стоимость может быть неимоверно высокой. К тому же, счет за электричество несколько вырастет - энергопотребление дискретных графических процессоров выше обычного.
3. Гибридная дискретная графика - сочетание двух предыдущих видов, что обеспечило создание шины PCI Express. Таким образом, доступ к памяти осуществляется и через распаянную видеопамять, и через оперативную. С помощью этого решения производители хотели создать компромиссное решение, но оно все же не нивелирует недостатки.

Производители

Занимаются изготовлением и разработкой встроенных графических процессоров, как правило, крупные компании - , и , но подключаются к этой сфере и многие небольшие предприятия.

Сделать это несложно. Найдите надпись Primary Display или Init Display First. Если не видите что-то такое, поищите Onboard, PCI, AGP или PCI-E (всё зависит от установленных шин на материнку).

Выбрав PCI-E, к примеру, вы включаете видеокарту PCI-Express, а встроенную интегрированную отключаете.

Таким образом, чтобы включить интегрированную видеокарту нужно найти соответствующие параметры в биосе. Часто процесс включения автоматический.

Процессор компьютера (центральный процессор, ЦП) – самая главная часть системного блока. От выбора процессора зависти производительность и мощность Вашего компьютера. Сейчас мы рассмотрим, как выбрать процессор .

Основные характеристики процессора

Частота (тактовая частота)

Частота показывает, сколько операций (тактов) может выполнить процессор за одну секунду. Очень важный параметр. Чем больше частота, тем лучше .

Количество ядер

Практически все современные процессоры многоядерные, то есть имеют два и более ядра. Даже офисные компьютеры и маломощные нетбуки базируются на многоядерном процессоре. Теоретически чем больше ядер у процессора, тем лучше, но это не совсем так. Компьютер с большим количеством ядер будет работать быстрее, только в том случае, если на нем запущено сразу несколько программ или программа оптимизирована для работы с несколькими ядрами. То есть в одних программах Вы почувствуете ощутимую производительность, а в других ничего не заметите.

Не гонитесь за процессорами с большим количеством ядер. На деле, заплатив за дорогой восьмиядерный компьютер, Вы будите использовать лишь небольшую часть его потенциала. Оптимальный вариант – четырехъядерный или двухъядерный компьютер.

Кэш-память

Для увеличения скорости обмена данными с оперативной памятью, в процессор встраивают блоки высокоскоростной память – Кэш. Кэш-память бывает трех уровней: первый, второй, третий. Чем больше объем Кэш, тем лучше. Так же как и частота, размер кэш-памяти важный параметр.

Встроенное графическое ядро.

Процессоры со встроенным графическим ядром, убирают необходимость покупать к компьютеру видеокарту. Но это только для офисных компьютеров. Мощным игровым и мультимедийным компьютерам нужно покупать видеокарту отдельно. Встроенное графическое ядро современных процессоров позволяет воспроизводить HD видео и играть в не очень требовательные игры. Если Вы покупаете такой процессор, убедитесь, позволяет ли чипсет Вашей материнской платы задействовать встроенное графическое ядро.

Сокет (socket)

Сокет – это разъем на материнской плате, куда устанавливается процессор. При выборе процессора проверьте, что сокет процессора и материнской платы совпадают (в материнскую плату можно вставить такой процессор).

Технологический процесс (техпроцесс)

Это масштаб технологии производства. Чем меньше показатель техпроцесса, тем больше элементов может быть встроено в него и тем он современнее.

Тип поставки

Часто можно заметить, что при продаже процессора указывается “BOX”. Это запись означает, что процессор идет в комплекте с куллером (устройство охлаждения). Я бы рекомендовал подбирать куллер отдельно, так как довольно часто встречались ситуации, когда куллер идущей в комплекте очень сильно шумит.

По этим характеристикам вы сможете выбрать процессор для своего компьютера. Что бы упростить поиск процессора, Вы можете воспользоваться . Тут представлены оптимальные варианты процессоров в разных ценовых категориях.

Надеюсь, я рассказал все ясно, и Вы узнали, как выбрать процессор. Если у Вас остались вопросы — пишите их в комментариях.

19.04.2014 0 20437

Бывали времена, когда ПК не мог запустить ни одну приличную игру, если не обладал дискретной видеокартой . Сегодня большинство готовых к продаже компьютеров и почти все ноутбуки полагаться на интегрированные в центральные процессоры графические решения . И всё же рынок дискретной графики продолжает процветать. Если вы не играете в тяжёлые игры класса ААА, является ли видеокарта стоящим апгрейдом? Чтобы узнать ответ, давайте сравним производительность интегрированных и дискретных графических процессоров.

AMD и Intel значительно улучшили качество интегрированной графики . APU Kaveri от AMD используют то же мощное графическое ядро GCN, что и в своих лучших дискретных видеокартах серии Radeon.

Intel также обновила функции и возможности своих графических систем HD-серии, которые встроены в процессоры Core четвёртого поколения (кодовое название Haswell). В настоящее время они обеспечивают более широкую поддержку Microsoft DirectX 11.1, могут поддерживать несколько дисплеев (включая с разрешением 4K), и совместимы с большинством игр.

Чтобы определить преимущества дискретной видеокарты, были собраны два компьютера. Один работает на A8-7800 Kaveri с интегрированным графическим процессором серии Radeon R7, а другой на процессоре Intel Core i7- 4670 Haswell с интегрированным Intel HD 4600. Затем были проведены тесты с и без дискретной видеокарты на борту каждой системы.

Аргумент в пользу дискретной графики

За дискретную графику говорит её производительность. Все, кроме видеокарт начального класса, имеют гораздо более мощный GPU, чем интегрированные в процессоры. Более того, отдельная видеокарта обеспечит GPU выделенным пулом высокоскоростной памяти . Интегрированный же GPU должен довольствоваться совместным использованием системной памяти и шины данных. Обычно с дискретной картой можно выставить настройки графики в играх выше, чем с интегрированными решениями.

Есть и другие преимущества от использования дискретных видеокарт. На видеокартах Nvidia текущего поколения пользователи могут задействовать фирменные технологии Shadowplay и PhysX . ShadowPlay оптимизирует использование движков видеокодирования, встроенных в графические процессоры NVIDIA, для записи и потокового вещания игр в режиме реального времени, с незначительным воздействием на частоту кадров. Это ключевая особенность портативного игрового устройства Nvidia Shield.

PhysX является фирменной технологией моделирования физики, которая заставляет объекты в играх вести себя более приближённо к реальности. PhysX поддерживается далеко не всеми играми, но может иметь огромное визуальное воздействие на поддерживаемые.

Игры - не единственные приложения, которые извлекают пользу от производительности дискретного GPU. Графические процессоры от AMD и Nvidia состоят из тысяч процессоров, которые могут выполнять несколько операций одновременно. Любое приложение может получить прирост скорости от такой параллельной обработки, будь то программы редактирования изображений, как Photoshop, шифрования данных или проекты распределённых вычислений, как Folding @ Home или SETI @ Home.

Дискретные видеокарты могут ускорить добычу криптографической валюты Bitcoins, Litecoins и прочих. Майнеры скупили последние видеокарты от AMD, поскольку архитектура Radeon здесь оказалась более эффективной, чем процессоры Intel и видеокарты Nvidia. Где процессор Intel Haswell Core i7-4770K способен переработать около 93 тыс. хэшей в секунду, AMD Radeon R9 290X делает около 880 тыс. хэшей в секунду.

Аргумент против дискретной графики

Есть недостатки и у дискретных видеокарт, и главный - цена. Покупка видеокарты обойдется от пары тысяч рублей до 30 тысяч и больше. AMD недавно анонсировала самую производительную видеокарту. Radeon R9 295X2 имеет два графических процессора Tahiti XT на одной карте и стоит она $1500.

AMD и Intel почти полностью отказались от процессоров без интегрированной графики (только серия FX от AMD и чипы Ivy Bridge-E Intel не обладают ей), и материнские платы, которые поддерживают эти процессоры, имеют встроенный видеовыход.

Дискретная видеокарта также добавляет системе сложности. Материнская плата должна иметь свободный слот PCIe x16 для установки видеокарты. Обычно в системном блоке он имеется, хотя у некоторых уже готовых небольших компьютеров его может и не оказаться, или карта может не поместиться внутри корпуса. Или блок питания не сможет поддерживать требования карты. Всё это потому, что производители ПК не предполагали, или просто не позаботились о том, чтобы конечный пользователь смог сделать апгрейд.

Установка дискретной видеокарты с процессорами Intel может усложнить использование таких технологий, как движок видеокодирования Quick Sync. Quick Sync связан с интегрированным графическим ядром Intel, и установка дискретной карты может отключить его. К счастью, его можно снова активировать.

Но за всё приходится платить. Внешняя видеокарта повысит уровень энергопотребления, будет генерировать тепло, для отвода которого потребуется вентилятор (на некоторых картах даже три вентилятора), а это повысит уровень шума системы в целом. Существуют и пассивные системы охлаждения, но они подойдут только для карт начального уровня и стоят дороже.

Переходим к числам

Были собраны два компьютера: на APU AMD A8-7600 с Radeon R7 iGPU на материнской плате Asus A88X-Pro, и на Intel Core i5-4670 с Intel HD 4600 на плате Gigabyte Z87X-UD5 TH. Обе системы были оснащены 16 Гб памяти, твердотельным накопителем Samsung 840 Pro SSD и 1000-ваттным блоком питания Silverstone, операционная система - 64-разрядная ОС Windows 8.1 Pro.

Была проведена серия тестов, включая игры и приложения для создания контента, с применением только интегрированных GPU. После в системы установили видеокарту Radeon R9 280Х производства от XFX и тесты были проведены повторно.

Как видно из графиков, наличие дискретной видеокарты улучшает производительность почти по всем направлениям, и не только в играх. В PCMark 8, например, были запущены версии Home и Work с поддержкой OpenGL. Этот интерфейс использует все доступные вычислительные ресурсы компьютера, и центральный процессор, и графический. Добавление дискретной видеокарты увеличило производительность системы в этом бенчмарке на 3-19% (рисунок 1).

В многопоточном тесте Cinebench видеокарта оказала мало влияния, зато с OpenGL в системе с процессором Intel видеокарта дала прирост производительности на 79%, в системе AMD - 42% (рисунок 2).

Многие считают, что люди, играющие в простенькие игры - Farmville, Angry Birds и т.п. - не получат от дискретной графики никакой пользы. Но добавление видеокарты дало значительный прирост производительности в ориентированном на работу с HTML5 бенчмарке Fishbowl. Данный тест ограничен частотой в 60 кадров в секунду (частота обновления большинства мониторов), и эта величина была достигнута в трёх из четырёх тестов с дискретной картой (рисунок 3). «Казуальные» игры становятся всё сложнее, соответственно растут их требования к видеокартам.

Говоря о сложных играх, видеокарты дали заметный прирост в BioShock Infinite на разрешении 1920 х 1080 пикселей (рисунок 4) и синтетическом игровом тесте 3DMark Fire Strike.

Есть область, где добавление дискретного видеоадаптера не имело значительного влияния: воспроизведение видео. Было заметно крайне малое влияние на центральный процессор при запуске как видео с YouTube (HTML5), так и файлов с кодеком H.264 в контейнере MKV.

Вывод: почти каждый пользователь настольного ПК может извлечь выгоду из видеокарты. Пригодятся они не только геймерам, хотя, естественно, они получают основную пользу.

P.S. Если у вас возникли проблемы с техникой, обращайтесь в наш компьютерный сервис , либо закажите выезд