Несколько дней назад Intel официально представила свою линейку видеокарт. Теперь Intel Arc Alchemist официально вступает в битву за специализированные видеокарты, превращая гонку двух гигантов в трехстороннюю битву за превосходство. 

На презентации компания представила первое полное описание линейки мобильных графических процессоров Intel Arc A-Series. Первые ноутбуки с новыми графическими процессорами должны появиться в апреле. Но пользователям настольных компьютеров не стоит беспокоиться: дискретные видеокарты Arc также скоро появятся.

Подобно стеку ЦП, Intel Arc Alchemist будет иметь несколько уровней производительности: Arc 3, Arc 5 и Arc 7. Различные модели будут основаны на двух конструкциях чипов, одна с 96 Xe Vector Engines (XVE) и другие до 512 XVE. Обратите внимание, что XVE — это новое название того, что раньше называлось EU (Execution Unit), хотя новый XVE вносит множество изменений, поэтому, безусловно, требует изменения названия.

Два чипа Arc 

Меньший чип называется ACM-G11, и он будет запущен первым, а вскоре ожидается появление ноутбуков с новыми графическими процессорами под брендом Arc 3. ACM-G10 – это чип значительно большего размера. Intel ожидает, что ноутбуки с графическими процессорами Arc 5 и Arc 7 появятся к началу лета.

По большинству параметров ACM-G10 имеет значительно больше вычислительных блоков, чем у ACM-G11: в 4 раза больше ядер Xe, блоков трассировки лучей и кэш-памяти L2. Подсистема памяти в 2,67 раза шире, с максимальной 256-битной шиной по сравнению с максимальной 96-битной шиной на меньшем чипе, а интерфейс слота PCIe в два раза шире при x16 по сравнению с x8. В то же время возможности мультимедиа и отображения одинаковы для двух графических процессоров, поэтому все графические решения Arc будут иметь одинаковые двойные процессоры Xe Media Engine (MFX) и четыре механизма отображения.

Каждое ядро Xe содержит 16 модулей XVE и еще 16 модулей XMX. Векторные механизмы XVE могут выполнять 16 операций FP32, 32 операции FP16 и 64 операции INT8 за такт. Тем временем матричные движки XMX могут выполнять 128 операций FP16/BF16, 256 INT8 или 512 операций INT4/INT2 за такт.

Стоит затронуть и тактовый частоты, но они могут сильно различаться, особенно в мобильных форм-факторах. Есть подозрения, что Intel превысит 2 ГГц на видеокартах для настольных ПК, но мобильные версии, по-видимому, достигают максимальной частоты около 1,55 ГГц на меньшем чипе и 1,65 ГГц на большем чипе. Меньший по размеру ACM-G11 должен иметь пиковую пропускную способность более 3 TFLOPS FP32 с возможностью глубокого обучения 25 TFLOPS FP16. Более крупный ACM-G10 увеличит эти показатели более чем в четыре раза, достигнув максимальной пропускной способности 13,5 TFLOPS FP32 и 108 TFLOPS FP16.

Помимо векторного и матричного движков, каждое ядро Xe также содержит один блок трассировки лучей (RTU). Intel до сих пор не предоставила никаких подробностей о том, какую производительность трассировки лучей можно ожидать от Arc, но даже самый большой чип будет иметь максимум 32 RTU. Напротив, AMD RX 6900 XT имеет 80 ускорителей лучей, а Nvidia GeForce RTX 3090 Ti имеет 84 ядра RT, каждое из которых примерно в 1,75 раза быстрее, чем его ядра RTX 20-й серии первого поколения. Текущие ядра Nvidia RT намного быстрее, чем ускорители лучей AMD, поэтому, если RTU Intel не будут значительно более производительными, чем эквиваленты AMD и Nvidia, не стоит ждать многого от Arc с точки зрения производительности трассировки лучей.

Intel надеется компенсировать недостаток производительности RT матричными ядрами. Подобно тензорным ядрам Nvidia, они могут значительно ускорить рабочие нагрузки ИИ, а у Intel есть свой алгоритм масштабирования XeSS (Xe Super Sampling) с открытым исходным кодом, который планируется запустить этим летом. В отличие от Nvidia DLSS, XeSS также будет поддерживать отказоустойчивость инструкций DP4a, которые включены в Pascal и более поздние графические процессоры Nvidia, а также RDNA и более поздние графические процессоры AMD.

Как это будет с точки зрения производительности и качества изображения, еще неизвестно, хотя Intel предложила видео, демонстрирующее качество масштабирования XeSS 1080p до 4K по сравнению с родным 1080p в грядущей научно-фантастической игре Dolmen.

Мобильные графические решения Arc серии A

Помимо обзора аппаратного обеспечения, вот конкретные мобильные решения серии A, которые Intel выпустит в ближайшие месяцы. Arc 3 A350M и A370M доступны «сейчас» — ноутбуки с этими графическими процессорами должны появиться в продаже в начале апреля. Arc 5 A550M среднего уровня в основном удваивает большинство аппаратных функций, но с гораздо более низкими тактовыми частотами. Наконец, Arc 7 A730M и A770M — это два варианта более высокого класса, причем последний представляет собой полноценный вариант чипа ACM-G10.

Немного странно видеть некоторые другие характеристики анонсированных мобильных чипов. Оба решения Arc 3 используют только 64-битный интерфейс памяти, что кажется явно низким показателем. Чип ACM-G11 мог бы легко поддерживать 6 ГБ на более широком 96-битном интерфейсе, хотя это немного увеличило бы энергопотребление. Также существует очень большой разрыв в 400 МГц между A350M и A370M, что означает, что A370M на практике должен быть примерно на 35% быстрее, чем меньший A350M.

Во всяком случае, A550M имеет еще меньше смысла. С тактовой частотой всего 900 МГц теоретический уровень производительности составляет всего 3,7 терафлопс FP32, что всего на 16% быстрее, чем у A370M, несмотря на то, что у него вдвое больше ядер, памяти и пропускной способности. A730M увеличивает аспекты ядра и памяти на 50%, а также увеличивает тактовую частоту на 22%, что потенциально дает ему на 83% больше производительности, чем у чипа Arc 5. Наконец, есть еще один большой разрыв между A730M и A770M, причем последний обеспечивает вдвое большую вычислительную производительность.

Нельзя с уверенностью сказать, что это все мобильные решения Arc, которые мы, вероятно, увидим, хотя явно есть место для других конфигураций, если на них возникнет спрос. Мы также не знаем без тестирования, как Arc на самом деле будет конкурировать с существующими графическими процессорами Nvidia и AMD, поэтому для Intel может быть лучше просто сосредоточиться на нескольких моделях, а не на широком спектре вариантов, некоторые из которых, вероятно, быть непопулярным.

Медиа-движок Arc

Intel особенно довольна мультимедийными возможностями Arc, которые включают первую в отрасли поддержку кодирования видео AV1 с аппаратным ускорением. Два движка поддерживают 10-битное кодирование HDR до 8K60 с 12-битным декодированием HDR 8K60. Помимо AV1, Arc также поддерживает видеокодеки VP9, AVC (H.264) и HEVC (H.265).

AV1 был создан Alliance for Open Media с участием Intel, Amazon, Apple, Google, Netflix, Nvidia, Samsung, Facebook, Microsoft и других. AV1 может обеспечить улучшенное качество видео при той же полосе пропускания или то же качество, что и H.264, но примерно в два раза шире полосы пропускания, или на 20 % меньше полосы пропускания, чем H.265. В качестве демонстрации того, что можно сделать, Intel представила следующее сравнение Xsplit Gamecast H.264 и AV1, причем оба используют битрейт 5 Мбит/с.

Аппаратная поддержка AV1 Intel окажется большим преимуществом для пользователей ноутбуков, у которых может не хватить мощности процессора для эффективной обработки такого кодирования. Intel заявляет, что аппаратное ускорение AV1 может быть до 50 раз быстрее, чем программное кодирование. Но на этом возможности видео не заканчиваются.

Intel также хочет улучшить качество видео и ускорить его, используя возможности матричных движков XMX. Она предоставила отдельную демонстрацию ИИ Video Enhance AI от Topaz Labs, работающего на Arc, который был более чем в два раза быстрее, чем предыдущая встроенная графика Xe-LP (Tiger Lake). У Intel также есть новая функция под названием Hyper Compute, в которой встроенные и выделенные графические чипы Intel могут работать вместе, почти втрое увеличивая производительность для таких задач.

Xe Display Engine интересен тем, что Intel указывает поддержку HDMI 2.0b и DisplayPort 1.4a, но также указывает его как «DisplayPort 2.010G Ready». AMD и Nvidia перешли на HDMI 2.1 со своими последними графическими процессорами, но остались с DisplayPort 1.4. Возможно, проблема в том, что пока не существует мониторов с DisplayPort 2.0.

Intel поддерживает дисплеи с адаптивной синхронизацией с Arc, а также добавляет пару дополнительных опций. Синхронизация скорости позволяет сочетать низкую задержку с играми без разрывов даже для мониторов с фиксированной частотой обновления. По сути, графический процессор будет виртуализировать буфер рендеринга, а затем контролировать дисплей и синхронизировать передачи, чтобы избежать разрывов, но при этом избежать жесткого ограничения частоты кадров. С другой стороны, плавная синхронизация — это новая идея, которая добавит эффект размытия между разрывами экрана, если пользователь решит работать с отключенной вертикальной синхронизацией, чтобы улучшить общую отзывчивость. 

Обзор производительности Arc 3 A370M

Intel представила приведенную выше информацию о производительности. К сожалению, она сравнивает свой A370M со встроенной Xe Graphics в Core i7-1280P, которая не такая мощная в плане производительности. Тем не менее даже второму самому низкому мобильному чипу Arc удалось разогнаться до 60 кадров в секунду при разрешении 1080p со средними и высокими настройками, что, безусловно, было невозможно с предыдущими интегрированными графическими решениями.

За исключением… в основном это старые и менее требовательные игры. Это можно предположить просто по тому факту, что встроенный графический процессор Iris Xe обычно обеспечивает более 30 кадров в секунду при разрешении 1080p.

Но с другой стороны, в линейке Intel Arc это лишь графический процессор низкого уровня, поэтому можно ожидать, что высокопроизводительный A770M — и возможный вариант для настольных ПК — покажет гораздо более впечатляющие результаты в современных играх. 

Новый интерфейс драйвера Arc Control

Подводя итоги, Intel также продемонстрировала свой новый интерфейс графического драйвера, получивший название Arc Control. Он предназначен для использования в качестве универсального решения для всех ваших потребностей в графике и драйверах. Intel будет предоставлять унифицированные драйверы — то есть никаких специальных драйверов от OEM-производителей ноутбуков — с глобальным управлением настройками, возможностью автоматической загрузки и обновления драйверов и другими функциями. Пользовательский интерфейс выглядит как скромное обновление текущих драйверов Xe, которые значительно улучшили предыдущие драйверы Intel.

Теперь, когда спецификации и детали Arc стали известны, можно лишь ждать первых обзоров, чтобы узнать подробнее. Похоже, A350M и A370M будут конкурировать с MX350/MX450 от Nvidia и, возможно, даже с более новыми MX550/MX570. Конечно, они не являются высокопроизводительными решениями, способными свергнуть предложения Nvidia RTX 30-й серии, но им это и не нужно. Если Intel сможет обеспечить лучшую мультимедийную функцию и время автономной работы при приемлемой производительности в играх, она может привлечь многих пользователей из Nvidia и AMD.