Быстродействие igpu что это
990x.top
Простой компьютерный блог для души)
iGPU — что это?
Приветствую. Современные процессоры стали намного сложнее, чем раньше — могут содержать контроллер оперативной памяти, видеокарту офисного уровня.
iGPU — что это такое?
Встроенное графическое ядро процессоров Intel/AMD.
Большинство моделей содержат встроенную видеокарту, которая позволяет работать за ПК без покупки внешней, используя видеовыходы на материнской плате:
Кстати GPU расшифровывается Graphics Processing Unit. Буква i перед — значит встроенная (integrated), может быть и буква d — означает отдельный графически адаптер (discrete). CPU — процессор, расшифровывается как Central Processing Unit.
Модели, предназначенные для разгона иногда идут без графического ядра. Например Intel такие модели помечает буквой F.
Процессор стал содержать видеоядро вместе с северным мостом, который раньше располагался отдельным чипом на материнской плате (лет восемь назад). Теперь остался только южный мост. Данные мосты — образуют понятие чипсет (набор логики).
iGPU и обычная видеокарта — в чем разница?
Некоторые параметры iGPU регулируются в BIOS, например иногда можно изменить обьем видеопамяти.
Заключение
История проекта мини-ПК: разгон встроенного iGPU и его влияние на производительность
Оглавление
Вступление
Мы продолжаем цикл материалов, посвященных мини-ПК в кастомном корпусе с процессором Ryzen 5 2400G. Ранее было рассказано о выборе комплектующих и причинах такого подбора, о разгоне DDR4 и оптимизации параметров BIOS для системы AMD Ryzen. Теперь же, закончив с теорией и результатами разгона оперативной памяти, переходим к самому интересному и, может быть, даже главному материалу, в котором изучим встроенное графическое ядро Radeon RX Vega и воздействие основных параметров на производительность в играх и бенчмарках.
реклама
В качестве тестовых программ выбор пал на 3DMark (пакет Sky Diver) и WoT enCore с настройками Medium. Благодаря оптимальным опциям указанные бенчмарки демонстрируют высокие результаты и комфортные 60 кадров в секунду в разрешении Full HD, что позволяет точнее отслеживать поведение разгона и влияние изменения мало-мальского параметра на подсистему. Кроме того, эти тесты может установить любой желающий и сравнить результаты с данными, полученными мною.
Но прежде чем перейти к сухим цифрам, напомню о тестовой конфигурации. В нее входят:
Встроенное графическое ядро Radeon RX Vega 8/11
Центральные процессоры AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G стали первыми полноценными APU решениями, соединившими на одной подложке CPU с архитектурой Zen и графический ускоритель Vega. И теперь в одном кристалле объединены не два модуля CCX, а тандем из CCX и iGPU, функционирующий на общей внутренней шине Infinity Fabric.
Инженерам пришлось изрядно потрудиться, чтобы в Raven Ridge при сохранении площади кристалла
218 мм 2 объединить Zen и Vega. Но если в случае процессорной части изменения практически отсутствовали, то видеоядро было изрядно доработано.
Младший AMD Ryzen 3 2200G помимо лишения технологии SMT получил менее производительное ядро Radeon RX Vega 8 с 512 потоковыми процессорами, 16 растровыми и 32 текстурными модулями, функционирующими на частоте 1100 МГц.
реклама
Старший Raven Ridge в виде Ryzen 5 2400G выглядит интереснее благодаря сохранившейся многопоточности SMT и более мощному iGPU Radeon RX Vega 11 с 704 потоковыми процессорами, 16 растровыми и 44 текстурными модулями с частотой 1240 МГц.
В итоге инженеры взяли десктопный вариант Radeon RX Vega 64 и урезали общее число блоков до необходимых 8 и 11 соответственно, отказались от HBM2 и пересадили на другую шину памяти.
Именно благодаря тому факту, что встроенная графика находится на общей внутренней шине Infinity Fabric, функционирующей на одной частоте с контроллером, любое изменение параметров оперативной памяти сказывается на производительности iGPU, а это в свою очередь влияет на FPS в играх.
Объем видеопамяти и режим работы памяти
В большинстве материнских плат для процессоров AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G можно выделить и зарезервировать для системы часть оперативной памяти, отдав ее встроенному графическому ядру.
На примере модели MSI B350I Pro AC: объем ОЗУ варьируется от 64 Мбайт до 2 Гбайт.
Но не везде верхний предел ограничен таким значением. К примеру, на некоторых материнских платах Gigabyte объем выделенной памяти может доходить до 16 Гбайт! Но нужно ли столько системе?
С другой стороны, можно добиться курьезной картины. Особенно забавна ситуация, когда ПК использует всего 4 Гбайт оперативной памяти, а наш герой выделяет аж половину данного объема (два гигабайта!) под VRAM встроенной графике. И оно работает!
Параллельно было решено в очередной раз продемонстрировать влияние режима многоканальности памяти. Пусть это и очевидно, но повторение – мать учения. Как мы знаем, использование одной планки DRAM гарантирует одноканальный режим работы, а при двух модулях оперативной памяти – двухканальный. Но как это отражается на производительности iGPU?
Вы еще не забыли, что встроенная графика «сидит» на шине памяти? От нее нам достается не только частота. Так вот, в первом случае ширина канала составляет всего 64 бит, а пропускная способность снижается вдвое – до 27.2 ГБ/с. Установка пары модулей ОЗУ увеличивает данные характеристики до 128 бит и 54.4 ГБ/с соответственно.
реклама
Хотя объем выделенной VRAM никак не сказывается на закраске текстур. Сравните Radeon RX Vega 11 с 512 Мбайт…
… и при прочих равных с 2048 Мбайт.
Само тестирование проводилось в следующих вариациях (при наиболее востребованных объемах видеопамяти 512 Мбайт, 1024 Мбайт и 2048 Мбайт и тактовой частоте DRAM 3400 МГц):
реклама
Из тестирования выбывает двухканальный режим с двумя модулями по 2 Гбайт памяти, потому что найти 2 х 2 оказалось проблематично, но включен наивысший из возможных режимов с 2 х 8 Гбайт при 2048 Мбайт.
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
реклама
Как можно заметить, наиболее катастрофическая ситуация происходит при ограничении количества выделенной памяти для встроенной графики до 512 Мбайт. Особенно чувствителен бенчмарк 3DMark, падение производительности в котором достигает 70%! Видеоядру Radeon RX Vega 11 не хватает VRAM для хранения текстур большего объема, что отражается на FPS, заметно и возросшее число разрывов кадра.
Однако есть и хорошие новости. По умолчанию любая материнская плата действует согласно встроенной инструкции и выставляет номинальные 1024 Мбайт, которых вполне достаточно для комфортного уровня.
Ручное управление и повышение выделенного объема видеопамяти до 2048 Мбайт заметного эффекта не дает, но только здесь: в более ресурсоемких приложениях средняя производительность вырастает на 2-5%.
Что нужно знать пользователю о чипсетах Intel и AMD при выборе материнской платы
реклама
Производительность всего компьютера определяется не только параметрами процессора, видеокарты, накопителей, оперативной памяти, но и также в значительной степени функциональными и техническими возможностями самой материнской платы.
Материнские платы являются высокотехнологичными устройствами, отвечающими за обмен информацией между его функциональными узлами. Например, между процессором и видеокартой, накопителем, оперативной памятью, сетевым контроллером, звуковым контроллером и другими узлами. Непосредственно за обмен информацией отвечает так называемый набор микросхем (чипсет), размещенный на материнской плате, по сути, являющийся коммуникационным устройством процессора. Он определяет поколения поддерживаемых процессоров. Возможность разгона процессора и оперативной памяти, или отсутствие оной. Количество портов SATA, NVMe, USB, и их пропускную способность. Количество линий PCI-E и конфигурации распределения их между соответствующими разъемами, в зависимости от вариаций подключения в них устройств.
В устаревших материнских платах чипсет состоял из двух основных микросхем, называемых северным и южным мостом. Они располагались на самой материнской плате.
реклама
Северный мост отвечал за обмен данными между процессором и оперативной памятью, а также видеокартой, или же двумя видеокартами, которые находились в первых двух разъемах PCI-Express, то есть с самыми высокопроизводительными компонентами.
Южный мост, за обмен данными процессора с более медленными компонентами, накопителями, аудио контроллером, USB устройствами, устройствами использующими PCI порты, и в некоторых моделях материнских плат с третьим, менее скоростным разъемом PCI-Express для видеокарты.
Такой реализации чипсета, присущ ряд недостатков, которые стали сильно проявляться с ростом производительности процессоров последующих поколений, при которой увеличивалась скорость их обмена с оперативной памятью и видеокартами. Расположение северного моста на материнской плате создавало достаточно длинные линии обмена данными процессора с оперативной памятью и видеокартами. Ну а поскольку скорость распространения электрического сигнала в проводниках ограничена, то и время запаздывания сигнала было достаточно большим. Чем длиннее линия обмена, тем больше запаздывание сигнала, из-за этого возникало ограничение в скорости обмена данными.
реклама
В чипсетах современных материнских плат северный мост отсутствует, он интегрирован в сам центральный процессор.
Благодаря этому, длина линий обмена данными с оперативной памятью и видеокартой минимизирована. В этом случае линии обмена соединяют их с процессором напрямую, по наикратчайшему пути. Это приводит к уменьшению задержек обмена данными, то есть к увеличению скорости обмена. Тем самым реализуя весь имеющийся скоростной потенциал современных процессоров, оперативной памяти и видеокарт. Но южный мост так и остался на материнской плате, который перестали так называть и теперь его называют чипсетом.
Как чипсеты делятся по функциональным возможностям и чем различаются
реклама
Все чипсеты AMD и Intel в пределах одного поколения имеют определенное количество версий с различными функциональными возможностями и разной стоимостью. Причем из поколения в поколение их разнообразие и количество может несколько меняться. Например, чипсеты Intel для десктопных компьютеров 400 и 500 серий по функциональным возможностям делятся на W480 (W580), Q470 (Q570), Z490 (Z590), H470 (H570), B460 (B560), H410 (H510).
Чипсеты Intel
В качестве примера рассмотрим наиболее актуальные чипсеты 500 серии. Технические характеристики чипсетов приведены в таблице ниже:
Чипсет H570 является классом ниже, предтопом, основным отличием которого от топовой версии является отсутствие разгона процессора. Количество линий обмена данными DMI 3.0 осталось таким же, как и у топовой версии, да и в остальном он мало чем уступает чипсету Z590.
Материнские платы на этом чипсете являются достаточно производительными решениями, вполне подходящими для требовательных геймеров. Чипсет H570 хорошо подойдет для топовых процессоров с заблокированным множителем, то есть, без возможности разгона.
Чипсет В560 является середнячком. В нем также отсутствует возможность разгона процессора. Количество линий DMI 3.0 уменьшено с 8 до 4, из-за чего скорость обмена процессора с периферией снизилась с 8 до 4 ГБ/с. Количество линий PCIe 3.0 составляет 12, что в 2 раза меньше, чем у топовой версии.
Чипсет Н510 является самой младшей и соответственно самой простой версией, рассчитанной на офисное использование. Она не имеет разгона ни оперативной памяти, ни процессора. Количество линий PCIe 3.0 самое минимальное и составляет 6 линий, что в 4 раза меньше, чем у топовой версии. Отсутствуют 4 процессорные линии PCIe 4.0 для быстродействующих накопителей, имеется только 16 линий для видеокарты. Только в этой версии чипсета вместо четырех слотов оперативной памяти присутствуют два. Модуль VRM маломощный. Такая материнская плата подойдет только для самых слабых процессоров.
Чипсеты W580 и Q570 предназначены для серверов и рабочих станций. Они «заточены» для работы с процессорами Intel Xeon и для обычного пользователя интереса не представляют.
Чипсеты AMD
В лагере AMD, в качестве примера рассмотрим последние версии чипсетов для платформы АМ4, их три: X570, B550, A520. Технические характеристики чипсетов приведены в таблице ниже:
Чипсет имеет 16 линий PCIe 4.0, половина из которых может использоваться для портов SATA3. Для обмена данными чипсета с процессором используются 4 линии PCIe 4.0, у предыдущей версии чипсета X470 для этого использовались линии PCIe 3.0. Для обмена процессора с высокоскоростным NVMe SSD накопителем используются 4 процессорные линии PCIe 4.0, и для обмена с видеокартами 16 процессорных линий с конфигурациями 1х16 или 2х8. Чипсет Х570 является оверклокерским и идеально подойдет для разгона топовых процессоров.
Чипсет B550 является средним сегментом, материнские платы на его базе имеют достаточно мощный модуль VRM. Как и у топовой версии чипсета, поддерживается разгон оперативной памяти и процессора. Поддержка процессоров предыдущих поколений начинается с Zen 2 (Ryzen 3000-й серии) без встроенной графики. Причем предыдущая версия чипсета B450 поддерживала все поколения процессоров, правда для процессоров Zen 3 требовалась обновление BIOS-a.
Чипсет A520 является бюджетным сегментом, материнские платы на его базе имеют маломощный модуль VRM. Отсутствует возможность разгона процессора, разгон оперативной памяти реализован. Поддержка процессоров предыдущих поколений начинается с Zen 2 (Ryzen 3000-й серии) без встроенной графики, как и у чипсета B550.
Чипсет напрочь лишен поддержки линий обмена PCIe 4.0, и поддерживает только линии PCIe 3.0, через которые общается со всеми абонентами. Количество линий обмена чипсета уменьшено вообще до 6, и количество разъемов на плате стало еще меньше. Отсутствует возможность работы с двумя видеокартами. Этот чипсет подойдет для работы со слабыми и средними по производительности моделями процессоров без возможности их разгона.
Ну и сами понимаете, что не нужно к топовому процессору подбирать самую бюджетную и слабую материнскую плату, нельзя материнскую плату покупать на сдачу. Или, наоборот, в топовую материнскую плату устанавливать слабый, бюджетный процессор. Ну разве только в том случае, если бюджетный процессор установлен до предстоящего в ближайшем будущем апгрейда.
Надеюсь, моя статья оказалась для вас полезна.
Быстродействие igpu что это
Ожидается, что в начале 2022 года в продажу поступят ноутбуки на базе нового поколения процессоров Ryzen 6000. Они также известны под кодовым названием Rembrandt и получат гибридную архитектуру, включающую мощный интегрированный графический чип. Согласно первым тестам, этот iGPU уже сегодня способен конкурировать с настольной версией GeForce GTX 1050 Ti, что позволит решить проблему дефицита видеокарт на рынке. Нельзя не отметить, что AMD существенно пересмотрела свои планы, поскольку следующее поколение Raphael на архитектуре Zen 4 появится только концу 2022 года. Несмотря на такой длительный срок до анонса, в сети можно обнаружить достаточно интересной информации.
реклама
Предполагается, что процессоры Ryzen 6000 будут анонсированы в рамках Computex 2022, а продажи стартуют в конце третьего квартала или начала квартала четвёртого. Покупателей ожидают абсолютно новые ядра, которые получат ощутимые архитектурные улучшения и двузначный прирост IPC (звучи сурово, но это может быть как 10% прибавка, так и 99%). Ключевой особенностью станет использование 5-нм технологического процесса, что благотворно скажется на снижении энергопотребления и тактовых частотах. В качестве сокета используется AM5 (LGA1718), который, судя по утечкам, будет служить так же долго, как и текущий АМ4. Не обойдётся без поддержки оперативной памяти DDR5, а также 28 линий PCIe 4.0. TDP поднимут до 170 Вт, что пойдёт на пользу оверклокерским способностям процессоров следующего поколения.
Двойной канал в ОЗУ: производительность процессора и iGPU
При покупке материнская плата, сборный компьютер или ноутбук, важным моментом является производительность Оперативная память память, и это не только ограничивается скоростью этого, но и проверяет, есть ли у нас двухканальная конфигурация или нет. что его отсутствие означает полную потерю власти.
При покупке материнской платы вы наверняка слышали об условиях Одноканальный и двухканальный относительно оперативной памяти, которая будет установлена в нем. И многие из вас читали и слышали, как наличие одного канала памяти ухудшает производительность нашего ПК по сравнению с наличием двухканального.
Что такое канал памяти?
Проблема возникает, когда IMC, встроенный контроллер памяти, который является частью оборудования в любом процессоре, отвечающем за доступ к памяти, становится перегруженным, и это происходит при большом количестве запросов. Это похоже на лавочника перед очень большой очередью покупателей, которых он должен обслуживать одного за другим. Ключевым моментом является то, что по мере увеличения списка запросов увеличивается задержка в обслуживании клиентов в конце очереди. Если клиенты запрашивают память со стороны ЦП, это приводит к полному насыщению IMC.
Каково решение? Что ж, проще всего иметь не один, а два разных IMC, которые отвечают за возможность параллельного управления запросами в памяти. Обычно для каждого интерфейса, внешнего по отношению к памяти, есть связанный IMC, обеспечивающий доступ к ОЗУ, назначенному процессору.
Один канал против двухканального
До появления DDR5, где каждый модуль поддерживает два 32-битных канала памяти вместо 64-битной памяти, в целом мы могли подсчитывать количество доступных каналов по количеству поддерживаемых материнской платой модулей DIMM, разделенных на два, из таких что мы можем идентифицировать одноканальную материнскую плату по тому факту, что она имеет только 2 слота DIMM и двухканальный с 4.
Для удобства пользователя они обычно обозначаются цветом: например, два красных и два черных слота. Таким образом, материнские платы обычно имеют цветовую маркировку в слотах памяти, чтобы обозначить, где правильно разместить модули DIMM, чтобы разместить RA; в соответствующие розетки.
Дело в том, что если у нас есть только один модуль в компьютере, это означает, что у нас будет только один 64-битный канал передачи на такт памяти. Однако, если у нас есть два модуля в соответствующих сокетах, пропускная способность удвоится. Реальность? Прирост производительности далеко не двукратный. Особенно, если у нас есть материнская плата, предназначенная для использования одного канала памяти, поскольку в этом случае для связи с памятью будет использоваться один IMC. За исключением, конечно, того, что мы уже говорили о недавно выпущенной DDR5, где они используют два канала памяти на модуль.
Как мне узнать, какая у меня конфигурация?
Чтобы проверить, является ли конфигурация нашего ПК одноканальной или двухканальной, достаточно программ, таких как CPU-Z, где на вкладке «Память» мы можем проверить это напрямую, не открывая наш компьютер. Здесь мы должны добавить деталь, многие ноутбуки с памятью DDR4 и более низким поддерживает Dual Channel, но, поскольку у них установлен только один модуль, они работают в Single Channel.
Так что, если у вас есть ноутбук или предварительно собранный ПК и CPU-Z дает вам в результате конфигурацию с одним каналом, не отчаивайтесь, возможно, вы можете исправить это, установив другой модуль памяти на материнскую плату свой компьютер и таким образом получите дополнительный бонус к производительности.
Почему не удваивается производительность?
Мы должны исходить из того, что когда мы говорим о пропускной способности, мы на самом деле говорим о теоретическом пределе, который состоит в том, что 100% времени передаются данные. Реальность такова, что ОЗУ так не работает, и есть период доступа, чтобы определить, к какому столбцу и строке памяти процессор хочет получить доступ, где данные не отправляются, и мы также должны учитывать, что запросы выполняются IMC интегрирован в ЦП, а не в те же ядра.
Использование встроенного контроллера памяти заключается в том, чтобы ядрам не приходилось ждать, пока ОЗУ ответит на них, эти простои приводят к потере производительности и, следовательно, необходимости в IMC. Дело в том, что на уровне обработки ЦП наличие двухканальной памяти никогда не приведет к удвоению производительности, потому что это теоретическая скорость, идеальная, которая из-за различных ограничений никогда не будет достигнута.
Таким образом, несмотря на удвоение теоретической пропускной способности, реальное увеличение производительности достигнет этих 100%, но этого не произойдет, если мы будем использовать один канал памяти. Ясно одно: всегда иметь память в двухканальном режиме всегда дает больше производительности, чем в одноканальном, а это означает, что материнская плата с ограниченной конфигурацией модуля ограничена не только в возможностях расширения, но и в производительности.
Производительность двухканального iGPU
Графические процессоры, в отличие от ЦП, являются процессорами с пропускной способностью, это означает, что их производительность будет зависеть от пропускной способности и, следовательно, от объема данных, которые они могут получить. В случае интегрированной графики они очень плохо работают с ОЗУ ПК по сравнению с их аналогами в виде видеокарт даже с точно такой же конфигурацией. Мы должны принять во внимание, что в ПК графические процессоры имеют другое адресное пространство, чем у ЦП, поэтому им назначается часть памяти, к которой ЦП не может получить доступ.
Проблема возникает, когда процессор и GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР поделитесь BMI для доступа к памяти, и с самого начала можно подумать, что время доступа к ОЗУ эквивалентно времени доступа ЦП плюс время доступа графического процессора, но это не так, на самом деле это другое. Поскольку создается конкуренция, которая вызывает простои доступа из-за необходимости постоянно изменять контекст IMC. Это смертельно опасно с учетом времени доступа ЦП, поэтому ЦП гарантирует минимальное время доступа по каждому каналу памяти, а остальное предоставляется встроенному графическому процессору.
К счастью, графические процессоры не подвержены задержкам, однако они уязвимы для пропускной способности. Это означает, что в двухканальной конфигурации, если мы используем iGPU для рендеринга игры, мы получим вдвое большую производительность, чем в одноканальной конфигурации, поскольку графический чип получает половину данных, с которыми он может работать.