Встроенные графические процессоры

Основная статья: Встроенный графический процессор

Встроенная графика позволяет построить компьютер без отдельных видеоадаптеров , что сокращает стоимость и энергопотребление систем. Данное решение обычно используется в ноутбуках и настольных компьютерах нижней ценовой категории, а также для бизнес-компьютеров, для которых не требуется высокий уровень производительности графической системы. 90 % всех персональных компьютеров, продающихся в Северной Америке , имеют встроенную графическую плату . В качестве видеопамяти данные графические системы используют оперативную память компьютера, что приводит к ограничениям производительности, так как и центральный и графический процессоры для доступа к памяти используют одну шину .

Как и «стационарные» видеокарты мобильные видеоадаптеры разделяются на 3 основных вида, в зависимости от способа сообщения видеоядра и видеопамяти:

  • Графика с разделяемой памятью (Shared graphics, Shared Memory Architecture ). Видеопамять в виде специализированных ячеек как таковая отсутствует; вместо этого под нужды видеоадаптера динамически выделяется область основной оперативной памяти компьютера. Такой способ адресации памяти почти исключительно используют т. н. интегрированные видеокарты (т. е. выполненные не в виде отдельной микросхемы, а являющиеся частью одного большого чипа - северного моста). Преимущества данного решения - низкая цена и малое энергопотребление. Недостатки - невысокая производительность в 3D-графике и отрицательное влияние на пропускную способность памяти. Самым большим производителем интегрированной графики является intel, чьи видеорешения на сегодняшний момент исключительно интегрированные; также такой вид графики производят ATI (Radeon, IGP), в гораздо меньших объёмах SiS и NVidia.
  • Дискретная графика (Dedicated graphics ). На системной плате или (реже) на отдельном модуле распаяны видеочип и один или несколько модулей видеопамяти. Только дискретная графика обеспечивает наивысшую производительность в трёхмерной графике. Недостатки: более высокая цена (для высокопроизводительных процессоров - очень высокая) и большее энергопотребление. Основными производителями дискретных видеоадаптеров, как и на рынке стационарных видеокарт, являются AMD-ATI и NVidia, предлагающие самый широкий спектр решений.
  • Гибридная дискретная графика (Hybrid graphics ). Как следует из названия - комбинация вышеназванных способов, ставшая возможной с появлением шины PCI Express . Наличествует небольшой объём физически распаянной на плате видеопамяти, который может виртуально расширяться за счёт использования основной оперативной памяти. Компромиссное решение, с разной степенью успеха пытаеющееся нивелировать недостатки двух вышеназванных видов, но не устраняет их полностью.

Примечания


Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Встроенный графический процессор" в других словарях:

    Видеокарта семейства GeForce 4, с кулером Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.… … Википедия

    Видеокарта семейства GeForce 4, с кулером Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.… … Википедия

    PC speaker (спикер) простейшее устройство воспроизведения звука, применявшееся в компьютерах IBM PC. До появления специализированных звуковых карт являлось основным устройством воспроизведения звука. В настоящее PC speaker остаётся штатным… … Википедия

Долгое время рынок интегрированных систем был целиком под властью компании Intel, при этом уровень производительности встроенной графики в 3D-приложениях был ниже всякой критики. Впрочем, она изначально предназначалась для корпоративного сектора рынка и полностью удовлетворяла его потребности.

ATI и NVIDIA тоже выпускали интегрированные чипсеты с видеоядром собственной разработки, но их доля рынка была невелика, поскольку основным направлением деятельности этих компаний является выпуск дискретных графических решений. Одно время интегрированная графика Intel по производительности ничуть не уступала конкурентам, но скорость и функциональность продуктов ATI и NVIDIA росла намного быстрее. И, начиная с появления чипсетов AMD 780G и NVIDIA GeForce 9300, разница в 3D-производительности стала весьма значительной, не говоря уже о поддержке аппаратного декодирования HD-видео. На появление этих продуктов Intel ответила выпуском чипсетов серии G4x, но они не сократили отставание в производительности. Затем в Intel серьезно задумались и... подготовили локальную революцию.

Так, в начале 2010 года компания Intel представила ряд новых чипсетов H55, H57 и Q57, а также несколько процессоров Clarkdale с интегрированным графическим ядром. Последнее получило название Intel HD Graphics и является логическим продолжением семейства Intel GMA X4х00, которое является составной частью чипсетов Intel G41-G45. Новые процессоры выполнены в форм-факторе LGA1156 и подразделяются на три семейства - Core i5, Core i3 и Pentium, которые имеют некоторые отличия в рабочих частотах и функциональности.

На какие системы рассчитаны новые продукты? Во-первых, это компьютеры среднего уровня на чипсете Intel P55, владельцы которых стремятся сэкономить некоторую сумму денег и приобрести недорогой процессор. Самыми дешевыми моделями на сегодняшний день являются процессоры Core i3-530 и Pentium G6950, которые предлагается в магазинах по цене около 3800 и 3000 руб. соответственно. Это весьма хорошее предложение, но владелец такой системы должен быть готов к тому, что он не сможет задействовать встроенное графическое ядро, а производительность подсистемы памяти будет несколько ниже, чем у систем с процессорами Intel Core i5 на ядре Lynnfield. Дело в том, что чипсет P55 не поддерживает шину Intel FDI (Flexible Display Interface; модифицированный протокол DisplayPort), по которой передается видеосигнал от графического ядра. Отметим, что контроллер памяти у процессоров Lynnfield интегрирован в процессорное ядро, а в процессорах Clarkdale он находится в составе графического ядра. Последнее представляет собой отдельный кристалл, который, к тому же, выполнен по другому техпроцессу 45 нм (у процессорного ядра - 32 нм). Грубо говоря, инженеры Intel объединили в одном корпусе процессорное ядро Clarkdale и улучшенный "северный мост" G45. Таким образом, можно сделать предварительный вывод, что популярность связки Intel P55 + Clarkdale будет прямо пропорциональна количеству пользователей, желающих сэкономить 3000-4000 руб. (разница между самыми дешевыми моделями Clarkdale (Core i3-530, Pentium G6950) и Lynnfield (Core i5-750).

Вторая группа пользователей планирует использовать процессоры Clarkdale по их прямому назначению, а именно в связке с чипсетами H55, H57 и Q57, с помощью которых появляется возможность использования встроенного графического ядра. Тут стоит отметить, что скорость и функциональность графического ядра Intel HD Graphics процессоров Clarkdale значительно превосходит соответствующие параметры графических ядер чипсетов семейства G4х и, тем более, чипсетов G3х. Однако материнские платы на "устаревших" чипсетах вовсе не исчезают с прилавков магазинов. Причина довольно проста - в настоящее время графическое ядро HD Graphics не предназначено для замены бюджетной графики. Это подтверждается уровнем цен: если связка процессора Clarkdale и материнской платы на чипсете H55 стоит более 7000 руб. (3500 + 4000), то система на чипсете G45 с практически аналогичным процессором LGA775 стоит на пару тысяч рублей дешевле. При этом использование плат на чипсетах G41, G31, а также сверхдешевых процессоров Intel Celeron, позволяет собрать систему примерно за 3300 руб., что более чем в два раза дешевле интегрированной платформы LGA1156. И стоит ли говорить, что производительность труда бухгалтера или офисного работника будет совершенно одинакова на любом из перечисленных компьютеров.

Впрочем, будущее систем с интегрированной графикой однозначно связано с платформой LGA1156. Дело в том, что компания Intel планирует выпустить новую линейку процессоров Celeron со встроенным графическим ядром, причем по вполне конкурентным ценам относительно текущих моделей Celeron. Кроме того, можно предположить, что материнские платы для подобных процессоров также будут значительно дешевле. Причина заключается в том, что "южный мост" ICH10 стоит порядка $3, а "южные мосты" предыдущих поколений - и того дешевле. При этом производители материнских плат умудряются создавать продукты на чипсетах G41, G31 стоимостью 1500-1800 руб. и получать какую-то прибыль. Что касается чипсета Intel H55, то в настоящее время "официальная" цена на него равна $40, но в плане функциональности этот чип полностью соответствует "южному мосту" ICH10, за исключением поддержки протокола Intel FDI. Соответственно, у Intel есть значительный резерв по снижению цены, используя который компания может регулировать скорость перехода пользователей с платформы LGA775 (G31, G41-G45) на платформу LGA1156. Проще говоря, Intel может хоть завтра создать ситуацию, когда стоимость связки интегрированного процессора Celeron LGA1156 и платы на чипсете H55 будет составлять уже упомянутые 3300 руб.

Подводя предварительные итоги, можно сказать, что в настоящий момент связка процессора Clarkdale и чипсета Intel H55 предназначена для домашних компьютеров, пользователи которых не увлекаются видеоиграми, но активно используют PC для мультимедия, в том числе воспроизведения HD-контента. Кстати, в наших материалах мы уже говорили о том, что Intel значительно модифицировала блоки графического ядра, отвечающие за аппаратное декодирование видео в форматах MPEG2, VC-1 и H.264. Напомним, что помимо этого, ядро Intel HD Graphics может декодировать два независимых видеопотока одновременно, а также передавать данные в форматах Dolby TrueHD / DTS-HD Master Audio в оригинальном виде.

Возвращаясь к видеоиграм, отметим, что любое встроенное видеоядро не может сравниться по скорости с дискретными видеокартами высшего и среднего уровня. Однако не стоит забывать о массе старых, а также относительно простых ("казуальных") игр, которые весьма нетребовательны к скорости графической подсистемы, но имеют определенную популярность среди пользователей. Впрочем, в тестировании мы будем использовать современные игры, поскольку они наиболее точно отражают разницу в скорости между различными системами.

Но прежде чем переходить непосредственно к тестированию, посмотрим на предмет сегодняшнего обзора - процессор Intel Core i3-530.

Утилита CPU-Z сообщает следующую информацию:

Приведем таблицу спецификаций процессоров Intel на ядре Clarkdale:

Серия
Ядро
Bclk, МГц
Память
L3, Мб
Техпроцесс

32 нм
(45 нм видеоядро)

32 нм
(45 нм видеоядро)

32 нм
(45 нм видеоядро)

Поддержка TurboBoost
TDP, Вт

⇡ Производительность

Практически во всех обзорах процессоров Clarkdale производительность его графического ядра сравнивали с интегрированными системами на чипсетах Intel G45 и AMD 785G. В первой паре превосходство Clarkdale вполне понятно, а второе вызывает извечные споры "AMD против Intel". Поэтому чтобы сделать данное тестирование наиболее интересным, мы сравнили скорость графического ядра Intel HD Graphics с самым лучшим интегрированным чипсетом для процессоров Intel. Последним является NVIDIA GeForce 9300, который вышел более года назад и предназначен для процессоров в форм-факторе LGA775 (на трениях NVIDIA и Intel в плане лицензирования продуктов для LGA1156/LGA1366 мы останавливаться не будем). Таким образом, мы посмотрим на прогресс производительности встроенной графики в рамках платформы Intel. Кроме того, мы провели дополнительную серию тестов, в которой уравняли тактовую частоту процессоров Intel Core i3-530 и Core 2 Duo E7200, что позволит оценить "чистую" разницу скоростей графических ядер разных производителей. И, наконец, чтобы данное сравнение было максимально полным и полезным, мы добавили результаты производительности новейшего чипсета AMD 890G, а также своеобразную точку отсчета - результаты чипсета Intel G41.

В тестовой системе было использовано следующее оборудование:

Тестовое оборудование

Процессоры Intel Core 2 Duo E7200 на ядре Wolfdale
Intel Core i3-530 на ядре Clarkdale
AMD Phenom II X3 720
Материнская плата ASUS P7H55-M Pro на чипсете Intel H55
ASUS P5N7A-VM на чипсете NVIDIA GeForce 9300
Кулер Gigabyte G-Power
Intel LGA1156 BOX
Видеокарта Интегрированное графическое ядро NVIDIA GeForce 9300
Интегрированное графическое ядро Intel HD Graphics
Интегрированное графическое ядро ATI Radeon HD4290
Интегрированное графическое ядро Intel GMA X4500
HDD Samsung HD160JJ
Память 2x 1024 Мб DDR3 A-Data AD31600X001GU
2x 1024 Мб GoodRAM DDR2 GP1066D264L5/2GDC
Блок питания Floston Energetix E2FP-1000W
OS MS Windows 7

Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов.

Тесты прикладного ПО

Результат SuperPI измеряется в секундах, т.е. меньше - это лучше.

Сжатие данных (WinRAR) измерялось в кб/с, т.е. больше - это лучше.


Тесты игровых программ

Что касается скорости, то и тут графическое ядро HD Graphics показало себя с наилучшей стороны при сравнении с ядром NVIDIA GeForce 9300. Однако графика Intel имеет определенные архитектурные слабости, которые, впрочем, с лихвой компенсируются высокоскоростным процессорным ядром. Что касается платформы AMD, то она вполне объяснимо выиграла в большинстве тестов из-за сочетания последнего поколения графического ядра и довольно мощного процессора (к тому же недешевого - он на 500 руб. дороже Intel Core i3-530). Отметим, что в ассортименте Intel есть процессоры с интегрированной графикой помощнее чем Core i3-530, и разница в скорости платформ может быть куда меньше (или исчезнуть вовсе).

Стоит отметить, что если бы существовала материнская плата на чипсете NVIDIA GeForce 9300 с поддержкой процессоров Intel Core i3, то производительность такой платформы была бы значительно выше связки Intel Core i3 + Intel H55. В пользу этого говорят два факта. Во-первых, производительность процессорного ядра Clarkdale заметно выше скорости ядра Wolfdale при работе на одной и той же частоте. Это можно увидеть как в синтетических тестах, так и в реальных приложениях. Во-вторых, с ростом скорости процессорного ядра Intel Core i3 общая производительность 3D-графики не увеличивается. В то же самое время, чипсет NVIDIA имеет значительный запас в плане масштабирования 3D-производительности в зависимости от скорости процессора. Впрочем, компания Intel не продлила лицензионное сотрудничество с NVIDIA (более того - заставила поделится технологией SLI), что делает появление новых чипсетов NVIDIA для платформы LGA1156 маловероятным событием. Соответственно, в ближайшем будущем основой для систем Intel с интегрированной графикой будут исключительно собственные чипсеты.

Теперь коснемся вопроса стоимости процессоров Intel Core i3. Тут наблюдается некий парадокс - этот процессор является одновременно и дорогим, и дешевым. Для покупателя системы с материнской платой на чипсете Intel P55 и дискретной видеокартой этот процессор определенно дешев и позволяет сэкономить 3000-4000 руб. Это значительная сумма, которую можно потратить на более производительную видеокарту и в итоге получить более скоростную систему. Что касается покупателя офисной или домашней системы с интегрированной графикой, то данное семейство процессоров является очень дорогим и, к тому же, требует совсем недешевую материнскую плату на чипсете Intel H55. Поэтому, пожалуй, единственными пользователями, для которых оправдана покупка связки процессора Intel Core i3 и платы на чипсете H55, являются те, кто предъявляет высокие требования к скорости процессора, а их требования к графической подсистеме ограничиваются воспроизведением HD-контента.

  • Сокет: AM4
  • Количество ядер/потоков: 4/4
  • Количество графических ядер: 6
  • Базовая частота: 3.8 ГГц
  • Графика: Radeon R7
  • Частота графики: 1 ГГц
  • Разгон: да
  • Мощность TDP: 65 Вт

Открывает наш список A10-9700 серии A. Эта серия представляет собой процессоры с интегрированной графикой и низким энергопотреблением, которые обычно встречаются в на базе и стоят дешевле всех остальных APU. Модель A10-9700 основана на архитектуре Excavator, которая предшествовала Zen и использует устаревшую графику Radeon R7, хотя и совместима с сокетом AM4.

В целом A10-9700 вряд ли можно назвать предпочтительным вариантом, так как он серьезно уступает более новым и совершенным процессорам на архитектуре Zen с графикой Vega. Действительно, это четырехъядерный процессор с частотой 3,5 ГГц, разблокированным множителем и не очень высоким энергопотреблением, хотя архитектура 28 нм и относительно высокая цена порядка 80 долларов могут представлять определенную проблему. Он не в состоянии конкурировать с новыми процессорами архитектуры Zen в плане производительности, а в данном ценовом диапазоне хватает моделей с интегрированной графикой и без, которые существенно его превосходят.

В целом, это была достойная модель для своего времени, но в ее вряд ли можно рекомендовать к покупке. Разве что купить подержанный или со скидкой при сильно ограниченном бюджете.

Плюсы

  • Достойная производительность

Минусы

  • Устаревшая архитектура
  • Плохое соотношение цена-качество

AMD Athlon 200GE

Характеристики

  • Сокет: AM4
  • Количество ядер/потоков: 2/4
  • Количество графических ядер: 3
  • Базовая частота: 3.2 ГГц
  • Графика: Vega 3
  • Частота графики: 1 ГГц
  • Разгон: нет
  • Мощность TDP: 35 Вт

Если вам требуется доступность, вы вряд ли найдете модель лучше, чем новый Athlon 200GE. Под этим брендом AMD выпускает достойные бюджетные решения начиная с 1999 года. Он дожил до наших дней, и даже в эпоху Ryzen готов представить ряд надежных и доступных процессоров.

Самое выдающееся в Athlon 200GE – наличие последней графической системы Vega. Конечно, здесь всего три ядра, но в любом случае это достойный игровой процессор начального уровня с интегрированной графикой, особенно учитывая его цену. Конечно, он не способен тягаться с более мощными процессорами Ryzen или большинством моделей Intel в плане вычислительной мощности, но при стоимости всего в 50 долларов он заметно превосходит аналогичные по цене процессоры Intel Celeron. Более того, он превосходит даже рассмотренный выше A10, хотя стоит почти вдвое дешевле.

Все это делает 200GE идеальным игровым APU начального уровня, а благодаря использованию сокета AM4 дальнейший апгрейд с установкой более мощных процессоров не составит труда. Если вам нужен самый дешевый процессор с интегрированной графикой для игры в разрешении 720p и , этот Athlon вас не разочарует.

Плюсы

  • Достойная производительность за эти деньги
  • Хорошее соотношение цена-качество
  • Очень низкое энергопотребление

Минусы

AMD Ryzen 3 2200G

Характеристики

  • Сокет: AM4
  • Количество ядер/потоков: 4/4
  • Количество графических ядер: 8
  • Базовая частота: 3.5 ГГц
  • Графика: Vega 8
  • Частота графики: 1.1 ГГц
  • Разгон: да
  • Мощность TDP: 65 Вт

Хотите что-то посерьезнее? Тогда обратите внимание на Ryzen 3 2200G. Благодаря 8 графическим ядрам Vega это второй по производительности из всех существующих процессоров с интегрированной графикой, а по соотношению цена-качество он, пожалуй, вообще самый лучший.

В сущности, у Ryzen 3 2200G есть все, за что мы так любим Ryzen: низкая стоимость, хорошее соотношение цена-качество, разблокированный множитель и компактный, но достаточно тихий кулер Wraith Stealth. И конечно же, интегрированная графика Vega. Как же он показывает себя относительно конкурентов? Практически не оставляет им шансов. Если сравнить его с чуть более дорогим Intel i3-8100, он немного отстает в плане вычислительных задач, но на голову выше в плане графики. Взгляните на видео ниже:

Как вы можете видеть, интегрированная графика Intel не может сравниться с Vega: 2200G вдвое превосходит i3-8100 в большинстве игр. Учитывая, что этот процессор дешевле бюджетного решения Intel, он становится лидером нашего рейтинга по соотношению цена-качество.

Плюсы

  • Отличная графическая производительность
  • Дешевле конкурентов
  • Великолепное соотношение цена-качество

Минусы

  • Не такой быстрый в вычислительных задачах
  • Небольшой штатный кулер не подойдет для разгона

AMD Ryzen 5 2400G

Характеристики

  • Сокет: AM4
  • Количество ядер/потоков: 4/8
  • Количество графических ядер: 11
  • Базовая частота: 3.6 ГГц
  • Графика: Vega 11
  • Частота графики: 1.2 ГГц
  • Разгон: да
  • Мощность TDP: 65 Вт

И наконец, если Ryzen 3 2200G для вас недостаточно хорош и вам нужен лучший из существующих процессоров с интегрированной графикой, то есть Ryzen 5 2400 G. Он во всем превосходит вышеупомянутую модель, но несколько дороже.

Главными преимуществами модели Ryzen 5 по сравнению с Ryzen 3 2200G являются многопоточность (число потоков выросло до 8) и три дополнительных графических ядра Vega. Все это вносит свой вклад в общую производительность этого процессора. В плане графики вы видели, на что способны 8 ядер Vega, так что примерно представляете, чего позволят достичь 11. Стоит ли говорить, что этот наиболее мощный на данный момент APU превосходит по производительности даже некоторые бюджетные дискретные . Конечно, до RX 560 или GTX 1050 он недотягивает, но позволяет играть даже в разрешении 1080p.

Кроме того, благодаря 8 потокам он лучше справляется с многозадачностью, чем предыдущая модель Ryzen 3, хотя и уступает Intel в задачах, где задействован только один поток. Как и раньше, Intel предоставляет большую вычислительную мощность, но именно графика обеспечивает Ryzen 5 преимущество.

В целом Ryzen 5 2400G вызывает сомнения в плане соотношения цена-качество. Он определенно является шагом вперед в плане графики и многозадачности, но стоит ли это улучшение дополнительных 50 долларов – вопрос открытый.

Плюсы

  • Наиболее мощный APU на данный момент
  • Лучшая интегрированная графика

Минусы

  • Ограниченная производительность в однопотоковых задачах
  • Сомнительное соотношение цена-качество

Стоит ли покупать процессор с Графическим ускорителем?

Итак, мы уже упоминали, что аббревиатура APU расшифровывается «accelerated processing unit» и была введена компанией AMD в качестве обозначения процессора, в котором основные и графические ядра располагаются на одном чипе. AMD – единственный производитель игровых APU, и несмотря на наличие интегрированной графики в процессорах Intel серии Core, по производительности они не в состоянии конкурировать с новыми APU на базе Vega.

Но, как известно, мастером на все руки быть невозможно, и для APU данная проблема тоже характерна. Они не такие быстрые в вычислительных задачах, как обычные процессоры того же ценового диапазона, а в плане графической производительности большинство из них уступает даже самым дешевым дискретным видеокартам.

Тем не менее, APU остаются непревзойденными в соотношении цена-качество. Зачем тратить 200 долларов на процессор и видеокарту начального уровня, если процессор с графическим ускорителем справится с их задачей за вдвое меньшие деньги? С другой стороны, если вам нужны трехзначные значения частоты кадров, или вы пользуетесь приложениями с большой нагрузкой на процессор, то стоит поискать что-нибудь помощнее.

Наш выбор

Итак, какой же процессор с графическим ускорителем из рассмотренных выше мы можем порекомендовать и кому?

Лучшая бюджетная модель – AMD Athlon 200GE

Скромный Athlon не привлекает восторженных взглядов и не зашкаливает в бенчмарках, но в самом низу начального уровня 200GE просто доминирует. Он невероятно дешевый, а производительность за такие деньги более чем достаточна. Кроме того, благодаря использованию стандартного сокета AM4, который еще не скоро выйдет из моды, будущий апгрейд будет гораздо легче.

Лучшее соотношение цена-качество – AMD Ryzen 3 2200G

Об этой модели Ryzen можно сказать мало чего такого, что уже не было сказано. У него неплохая вычислительная мощность, а 8 ядер Vega обеспечивают графическую производительность, недостижимую для интегрированной графики Intel. Учитывая стоимость, он может дать фору даже некоторым дискретным видеокартам. В целом мы можем сказать, что это предпочтительный вариант для большинства геймеров с ограниченным бюджетом.

Лучший в общем зачете – AMD Ryzen 5 2400G

Как мы уже говорили, Ryzen 5 2400G – просто лучший на данный момент процессор с графическим ускорителем. Благодаря сочетанию четырех процессорных ядер с восемью потоками и 11 ядер Vega он действительно выглядит «мастером на все руки». Конечно, недостатком является чуть более высокая цена, чем у 2200G, производительность которого и так достаточна для начального уровня.

Любой современный ноутбук имеет как минимум одну видеокарту, которая поставляется «по умолчанию». Учитывая, что подавляющее большинство переносных компьютеров идет с процессорами Intel, то и графическая система – того же производителя. Естественно, в процессорах AMD используется видеоядро собственного производства, но в данном случае речь поведем об Intel и о том, что в каждом CPU есть интегрированная видеокарта (GPU) - Intel HD Graphics либо Iris Graphics. Для использования в современных играх, для серьезной работы с 3D-моделированием, созданием анимаций, работы со сложными графическими пакетами, возможностей таких графических систем недостаточно, но для подавляющего большинства повседневных задач производительности более чем нужно.

Что такое интегрированная видеокарта

Понятие «интегрированная» подразумевает, что видеоядро располагается на одной подложке с процессором, совместно используя оперативную память. Размер ОЗУ, отнимаемый встроенной видеокартой, лежит в пределах 5% от общего объема и зависит от выполняемых задач. Драйвер видеокарты, взаимодействуя с операционной системой, стремится поддерживать оптимальную производительность и распределение памяти между графической подсистемой и процессором.

Как говорят представители Intel, задача догнать дискретные решения не стоИт, т. к. интегрированная видеокарта имеет цель обеспечить максимальную стабильность работы, сократить стоимость системы за счет отказа от покупки дополнительной видеокарты, снизить тепловыделение и энергопотребление. Последние два аргумента особенно актуальны для ноутбуков.

В последнем поколении процессоров Kaby Lake произошло обновление встроенного видеоядра, которое существует в двух разновидностях и носит названия Intel HD Graphics и Intel Iris Plus Graphics. В предыдущем поколении Skylake они назывались Intel HD Graphics и Intel Iris Graphics соответственно.

Модель интегрированной видеокарты зависит от используемого процессора, что показано в таблице.

Поколение CPU Модель Intel GPU Процессор
Skylake Intel HD Graphics 500 Celeron N3350, Celeron N3450
Intel HD Graphics 510 Pentium 4405U, Celeron 3955U, Celeron 3855U
Intel HD Graphics 515 Pentium N4200, Core m7,-6Y75,Core m5-6Y57, Core m5-6Y54, Core m3-6Y30
Intel HD Graphics 520 Core i7-6600U, Core i7-6500U, Core i5-6300U, Core i5-6200U, Core i3-6100U, Core i3-6006U
Intel HD Graphics 530 Core i7-6920HQ, Core i7-6820HQ, Core i7-6820HK, Core i7-6700HQ, Core i5-6440HQ, Core i5-6300HQ, Core i3-6100H
Intel Iris Graphics 540 Core i7-6660U, Core i7-6650U, Core i7-6560U, Core i5-6260U, Core i5-6260U
Intel Iris Graphics 550 Core i7-6567U, Core i3-6157U, Core i3-6167U
Intel Iris Pro Graphics 580 Core i7-6970HQ, Core i7-6870HQ, Core i7-6770HQ, Core i5-6350HQ
Kaby Lake Intel HD Graphics 610 Pentium 4415U, Celeron 3965U, Celeron 3865U,
Intel HD Graphics 615 Pentium 4410Y, Core i7-7Y75, Core i5-7Y54, Core i5-7Y757, Core m3-7Y30
Intel HD Graphics 620 Core i7-7600U, Core i7-7500U, Core i5-7300U, Core i5-7200U, Core i3-7100U
Intel HD Graphics 630 Core i7-7920HQ, Core i7-7820HQ, Core i7-7820HK, Core i7-7700HQ, Core i5-7300HQ, Core i5-7440HQ, Core i3-7100H
Intel Iris Plus Graphics 640 Intel Core i7-7660U, Core i5-7360U, Core i5-7260U
Intel Iris Plus Graphics 650 Core i5-7287U, Core i5-7267U

В чем отличия Intel HD Graphics и Intel Iris Plus Graphics

Следует сразу сказать, интегрированная видеокарта – не лучший выбор для работы в AutoCAD, для таких игр, как DOOM, Rise of the Tomb Raider и подобных. Не надо ждать чудес. В старые игры, которым уже несколько лет, или те, аппаратные требования которых невелики, вполне можно поиграть на таких видеокартах.

В отличие от Intel HD Graphics, ряд процессоров укомплектован более «продвинутым» видеоядром - Intel Iris Plus Graphics, как оно называется в поколении процессоров Kaby Lake. В предыдущих Skylake такие видеокарты назывались Iris (Pro), а в 5-м поколении, Broadwell, использовалось название Iris - вот так, без затей.

В чем разница между обычными видеоядрами и Iris? В последних используется удвоенное количество исполнительных ядер, 48 против 24 у HD Graphics (Intel Iris Pro Graphics 580 использует 72 ядра), а также используется небольшой, объемом 64 МБ кэш eDRAM (у Intel Iris Pro Graphics 580 – 128 МБ), что заметно увеличивает производительность такой карты. По тестам такие решения могут потягаться с начальными линейками дискретных видеокарт. Например, Iris Plus 650 по производительности находится примерно на одном уровне с GeForce 930M.

Другое дело, что моделей ноутбуков со встроенной графикой Iris раз, два и обчелся. Это, можно сказать, нишевый продукт, используемый всего в нескольких моделях. Так, в Apple MacBook Pro 13 устанавливаются процессоры Intel Core i5 6267U с графикой Intel Iris Graphics 550, или Dell XPS 13 - один из хитов в классе , в одной из модификаций применяет Intel Core i5 6560U с Iris Graphics 540. Есть похожие предложения у Lenovo и HP, но количество моделей можно по пальцам пересчитать. Кстати, в обновленной линейке ноутбуков Dell XPS 13 модификаций с графикой Iris я не нашел, хотя, возможно, что-то и просмотрел.

Основные характеристики интегрированных видеокарт:

Модель GPU Кол-во исполнительных ядер Базовая частота, МГц Максимальная частота, ГГц Объем eDRAM, МБ
Intel HD Graphics 500 12 200 0.7
Intel HD Graphics 510 12 350 1.05
Intel HD Graphics 515 24 300 1.00
Intel HD Graphics 520 24 300 1.05
Intel HD Graphics 530 24 300 1.15
Intel Iris Graphics 540 48 300 1.05 64
Intel Iris Graphics 550 48 300 1.10 64
Intel Iris Pro Graphics 580 72 300 1.15 128
Intel HD Graphics 610 24 350 0.95 --
Intel HD Graphics 615 24 300 1.05 --
Intel HD Graphics 620 24 300 1.05 --
Intel HD Graphics 630 24 300 1.10 --
Intel Iris Plus Graphics 640 48 300 1.05 64
Intel Iris Plus Graphics 650 48 300 1.10 64

Поддержка нескольких мониторов и разрешения 4K

Последние поколения процессоров, в частности, 6-е и 7-е поколения, поддерживают мониторы с разрешением 4K. Единственное исключение – интегрированная видеокарта Intel HD Graphics 500, в которой такой поддержки нет. На самом деле, максимальное разрешение этих графических чипов составляет 4096 x 2304, что превышает значения для 4K - 3840 x 2160.

Что касается подключения нескольких мониторов, то в случае с ноутбуками имеет значение то, каким образом они будут подключаться, какие интерфейсы использоваться. Ноутбуки, оборудованные портами DisplayPort или USB Type-C/Thunderbolt 3, позволят использовать 3 дисплея с FullHD (1920 x 1080) разрешением, два монитора с 2K разрешением, либо один 4K. Если подобных портов нет, то можно воспользоваться USB-переходниками.

Заключение

Так хороши интегрированные видеокарты или нет? Для игр, серьезных графических программ – нет, если не идет речь о простых или старых играх, для повседневной работы – более чем. При этом мне не очень понятно использование маломощных дискретных карт класса GeForce 920M(X) в сочетании с процессорами последних поколений.

Например, в ноутбуке ASUS A541UV используется Core i7-6500U и GeForce 920M. Да, дискретная карта будет процентов на 30-40 быстрее, но ее возможности все равно лежат вне пределов комфортного использования для игр. А вот лишний потребитель электроэнергии и дополнительный источник нагрева присутствует.

Встроенная видеокарта (ее еще часто называют интегрированной или «onboard» видеокартой) является частью набора микросхем системной логики компьютера (частью чипсета). Встроенная видеокарта, как правило, располагается внутри микросхемы его "северного моста".

Не волнуйтесь, если пока не совсем понимаете о чем идет речь (какие-то "мосты" и т.д.) Об устройстве материнской платы мы с Вами поговорим более подробно в следующих разделах. Пока нас интересует исключительно встроенная видеокарта. На фото представлен типичный пример интегрированного видео на материнской плате.

Цифрой «1» у нас здесь и обозначен этот таинственный "северный мост". Как видите - ничего особенного в нем нет: большая микросхема, под крышкой которой и расположена (кроме всего прочего) встроенная видеокарта. Маркировка чипсета (надписи на нем) может быть совершенно разная, в зависимости от производителя. В данном случае мы видим что эту микросхему выпустила фирма "SIS" цифры ниже - ее серийный номер и модель.

Примечание : в современных компьютерах микросхемы чипсета часто прикрывают радиаторами для рассеивания тепла. Так что посмотреть маркировку бывает не так-то просто.

Под цифрой «2» на фото выше у нас - процессорный сокет (весь в дырочках под процессорные "ножки"). Цифрой «3» обозначены два разъема под модули .

Сейчас давайте посмотрим какие же есть особенности, которыми отличается встроенная видеокарта. Давайте разберем этот момент подробнее. Что есть и чего нету у двух различных типов видеокарт: интегрированной и внешней (дискретной)?

Вот эти отличия: внешнюю карту можно заменить на более новую. Все современные внешние видеокарты имеют мощное и производительное графическое ядро, прикрытое высокопроизводительной системой охлаждения. Имеют свою собственную (напаянную на самой видеоплате) память, причем память более быструю, чем оперативная. Также - высокоскоростную шину передачи данных, характеристики которой зависят от типа разъема для подключения видеокарты к материнской плате (PCI, AGP, PCI-Express и т.д). Дискретные решения также оснащены различными выходами для подключения мониторов и телевизоров.

Встроенная видеокарта - это неотъемлемая часть набора системной логики чипсета материнской платы, не подлежащая замене (разве с заменой самого чипа). Встроенное видео, по определению, намного менее производительное чем его дискретный аналог. Удел таких видеокарт - недорогие офисные компьютеры, не требующие мощного графического процессора.

Встроенная видеокарта не имеет своей оперативной памяти, а пользуется памятью, установленной на материнской плате. Отсюда - дополнительное снижение быстродействия (данные от видеокарты передаются сначала контроллеру оперативной памяти, затем - в саму память компьютера, а затем уже поступают на обработку в центральный процессор). Короче говоря, - долгая история! :) Да, и передаются они не по специализированной шине данных, а по общей системной шине на материнской плате, что дополнительно снижает скорость быстродействия таких систем.

Интегрированное решение имеет на задней стенке системного блока один стандартный разъем VGA для подключения монитора или телевизора (в современных моделях встречаются экземпляры, имеющие и цифровой DVI/HDMI разъем).

На фото выше под номером «1» мы видим видео выход, которым оснащена встроенная видеокарта. Под номером «2» - один из видео выходов видеокарты дискретной (выполненной в виде отдельной платы расширения).

Как мы уже упоминали, встроенная видеокарта - удел офисных компьютеров средней мощности. Вы не сможете запустить на такой карте компьютерную игру с реалистичной трехмерной графикой и сложными эффектами. Точнее так: запустить-то, при определенных обстоятельствах, сможете, но вот "тормозить" она будет - безбожно! А оно Вам надо? Лучше, если не можете без игр, - приобретите себе хороший графический ускоритель долларов за 150-200 и на несколько лет забудете об этой проблеме:)

К примеру, на хорошие материнские платы, которые, по мнению производителя, будут использоваться в мультимедийных игровых конфигурациях встроенные видеокарты даже не устанавливаются (и правильно, зачем они там нужны, если их все равно не будут использовать?).

Как определить встроенное у Вас видео или нет? А - на глаз:) Еще раз внимательно посмотрите на заднюю стенку системного блока (фото выше), примечаете, как расположен разъем под номером «1», а как - под номером «2 »? Теперь мысленно представьте, что корпус прозрачный и "увидите" как в нем расположена материнская плата (параллельно боковой крышке), соответственно, и VGA выход интегрированного видео - так же.

Теперь смотрим на цифру «2» - разъем ориентирован перпендикулярно по отношению к материнской плате, - именно так, как устанавливается в слот графического ускорителя внешняя (дискретная) видеокарта.



На материнской плате, по сути, остаются только различные вспомогательные элементы: формирователи напряжения, системы его сглаживания и фильтрации (конденсаторы, дроссели), элементы, отвечающие за запуск платы и контроль ее температуры (мультиконтроллер). Все основные контроллеры и микросхемы собраны в одном APU чипе.



Вот этот же мага-чип со снятой системой охлаждения:



Очевидно, что подобная конструкция дает минимальные временные задержки в передаче потоков данных между всеми перечисленными выше узлами. А это, в свою очередь, обеспечивает весьма неплохую производительность этим встроенным видеокартам. Можно сказать так: встроенное графическое ядро в «Sandy Bridge» имеет ту же производительность, что и начального уровня, а то и больше. И, конечно же, - аппаратная поддержка видеопотока в HD качестве! :)

Хочу добавить небольшую ремарку: при традиционном подходе считается, что встроенная видеокарта никоим образом не может работать совместно с внешней, ни расширять ни дополнять ее функционал. Либо та, либо - другая. При наличии внешней встроенная видеокарта просто отключается.

Но, как говорится, из любого правила есть исключения. В нашем случае это ноутбуки с двумя видеокартами. Первой и основной, как правило стоит какая-либо модификация "Intel HD". Второй видеокартой ставят более мощную видеокарту от «AMD» или «NVidia». Она включается в работу, когда первая (интегрированная) видеокарта "не тянет". В трехмерных играх, например.

Вы спросите, почему бы не поставить одну мощную видеокарту, которая справится со всеми задачами? А энергопотребление? Это же ноутбук, ему важно максимально долго работать от батареи, а мощная видеокарта и энергии потребляет много. Вот и пошли производители на такой компромисс. Пока вы работаете в , изображение на экран выводит экономичная интеловская видеокарта. Запустили игрушку, - включился в работу мощный 3D-GPU от «AMD» или «NVidia», отстранив временно основную.

Но здесь, опять же, видеокарты работают по очереди, хоть и научились переключаться между собой автоматически и без перезагрузки. По настоящему совместная работа встроенной и дискретной видеокарт началась с появлением технологии NVidia Optimus. В ней встроенная интеловская видеокарта не отключается, а предоставляет свой кадровый буфер для дискретной соседки. Такое вот сотрудничество. Мощная карта от NVidia формирует изображение и "кладёт" его в кадровый буфер встроенной карты, а та берет на себя обязанности по выводу изображения на экран.

Так что если у вас на ноутбуке мощная дискретная видеокарта, а игры с 3D-графикой сильно тормозят, в первую очередь проверьте переключается ли ноутбук на нее. Может быть, слабенькая интеловская пытается 3D просчитывать, а у нее это получается, все таки, не очень.