История развития интегрированной графики Intel и ATi/AMD

18 марта 2013, понедельник 09:00

Оглавление

Вступление

Этим небольшим материалом начнется ваше знакомство с циклом статей по встроенной графике Intel и ATi/AMD. Вас ждет обзор графических решений обеих компаний, сравнение качества рендера в играх (Sandy Bridge, Ivy Bridge, Llano, Trinity), а также сравнение производительности в 3D двух поколений APU AMD и процессоров Intel, которое состоялось благодаря поддержке со стороны нашего давнего партнера – компании Регард. В заключительной главе будут рассмотрены итоговые результаты тестирования в 2D/3D и влияние разгона памяти и северного моста (AMD) на показатели в 2D приложениях.

Пожалуй, начнем с истоков, с прошлого и настоящего интегрированной графики Intel и истории развития графики ATi/AMD.

История развития графики Intel

Компания Intel является самодостаточным производителем. Она не только разрабатывает графическую часть, но и производит готовые решения на ее основе. Таким образом, Intel остается единственным производителем, который может позволить себе практически любые шаги на пути инноваций и экспериментов. Тем не менее, даже развязанные руки не позволяют компании интенсивно двигаться в сторону существенного увеличения производительности встроенной графики. Причин на то достаточно много, стоит упомянуть некоторые из них.

Первая – площадь IGP (встроенной графической части) на фоне общей площади процессора. Судите сами, современные модели Intel состоят из миллиардов транзисторов, но не более 20-25% из них используются для графики. Если бы производитель попытался сильно увеличить видеоядро, то для этого ему пришлось бы пожертвовать либо вычислительной частью, либо площадью.

Как то, так и другое решение противоречит главному правилу производства. В своих процессорах Intel использует не больше трети площади под графику и сохраняет размер кристалла в рамках выгодного соотношения для продажи. А передовые технологии производства (22 нм) очень дорогие. Увеличивая площадь, отведенную под графику, компания несомненно столкнется с удорожанием производства, так что такой подход выглядит для производителя неприемлемым.

Вторая – шина данных. Существующая пропускная способность в связке «IGP – оперативная память» ограничена неким числом, которое нельзя увеличить без смены типа памяти. Штатные частоты DDR3 составляют 1600 МГц или с разгоном до 2400 МГц. Но ни первое, ни второе значение не позволяет увеличить исполнительные блоки настолько сильно, чтобы, скажем, на 50% увеличить вычислительную мощность. Поэтому Intel соизмеряет баланс между исполнительными блоками и пропускной способностью памяти.

Третья – повышенное тепловыделение при увеличении количества исполнительных блоков. Да, сейчас проблема энергопотребления и сопутствующее ей тепловыделение особенно активно рекламируются. Буквально каждый производитель считает своим долгом акцентировать внимание на этом. Для пользователя принципы ее решения сказываются в позитивном ключе. Меньше энергопотребление – меньше тепловыделение, проще преобразователь напряжения на материнской плате, как следствие, стоимость плат должна снижаться. Но не все так просто и логично. Системные платы для процессоров Intel все еще остаются дороже аналогов для APU AMD.





Но вернемся к встроенной графике компании, которая на момент появления первой видеокарты была совсем не встроенной. Да, речь идет о первенце (на рынке 3D-ускорителей) Intel – Intel740 (кодовое имя Auburn), который вышел в 1998 году.

400x346  236 KB

Его появлению предшествовала покупка в 1997 году малоизвестной сейчас компании Chips and Technologies, которая весьма успешно разрабатывала и выпускала графические процессоры.

197x192  34 KB

Многие считают, что Intel всегда рассчитывала на собственные силы, но, увы, вынужден вас разочаровать. История успеха связана не только с собственными разработками, но и с выгодными с точки зрения технологий и инженеров приобретениями.

Карты выпускались в 4-х и 8-мегабайтных вариантах, причем младшие решения апгрейда до восьми не позволяли. Частота ядра составляла 220 МГц, а пропускная способность памяти – 1.3 Гбит/с! Intel 740 бывает как в AGP, так и в PCI-вариантах, но PCI выпускался только одной фирмой Real3D. Производительность i740 в 3D сравнима с Riva 128(ZX). Заявлена поддержка распространенных API, таких как DirectX 5.0 и OpenGL 1.1.

Естественно, никаких аппаратных ускорений видео она не поддерживала, за исключением одного нюанса. С модулем VIA VMI можно было получить H.262 (MPEG-2 Part 2). На сегодняшний день не самые выдающиеся характеристики, но на то время вполне обычные. Именно I740 стал родоначальником встроенной графики Intel.

Через год вышел Intel 752 со слегка увеличенными (GPU до 250 МГц) частотами и поддержкой DirectX 6.0 (аппаратной) и DirectX 9.0 (программной).

400x396  54 KB

На его основе и появилась первая интегрированная графика на материнских платах Intel.





Первая генерация (Pentium II/III, Celeron)

В 1999 году свет увидело пять версий 810-го чипсета: 810-L, 810, 810-DC100, 810E, 810E2 под кодовым названием Whitney с поддержкой процессоров Pentium II/III и сопутствующих Celeron.

  • 810-L: microATX (четыре PCI), 66/100 МГц шина данных, без кэша дисплея, ATA33, два USB 1.1
  • 810: microATX (четыре PCI), 66/100 МГц шина данных, без кэша дисплея, ATA33/ATA66.
  • 810-DC100: ATX (шесть PCI), 66/100 МГц шина данных, 4 Мбайта кэш дисплея, ATA33/66.
  • 810E: добавлена 133 МГц шина данных.
  • 810E2: добавлены ATA100 и четыре USB 1.1.

Графическое ядро поддерживало следующие технологии: выделенная память, аппаратная компенсация движения для проигрывания DVD, цифровой видеовыход. Частота GPU доходила до 230 МГц и удовлетворяла спецификациям DirectX 6.0 (аппаратный) и DirectX 9.0 (программный). Размер видеобуфера довели до 32 Мбайт. Сам чипсет соединялся с памятью асинхронной шиной с максимальной пропускной способностью до 266 Мбайт/с.

Семейство Whitney дожило до 2000 года, со временем его сменили другие IGP – Solano (815, 815E, 815G, 815EG). Но принципиальных отличий в них не было. Тот год можно официально назвать годом переименования старого продукта в новый без внесения сколь-нибудь значимых новшеств. Единственным различием было то, что теперь он работал на частоте 133 МГц и лишился дисплейного кэша, который при желании можно было установить в виде Graphics Performance Accelerator. На этом история первого поколения интегрированной графики Intel закончилась.

Вторая генерация (Pentium 4/D/EE, Celeron /D)

Обновление графического ряда вышло в свет в 2002 году и обрело название Extreme Graphics.

400x400  35 KB

В него входило сразу несколько наборов логики: 845G, 845GL, 845GV с кодовым именем Brookdale. В нем по-прежнему содержалось лишь два пиксельных процессора, а частоты даже снизились – до 200 МГц. Появилась совместимость с DirectX 7.0 (аппаратная) и DirectX 9.0 (программная). Пропускная способность памяти составляла 2.1 Гбайт/с, а буфер достиг 64 Мбайт.

Буквально через год графика подверглась модернизации в плане названия, на смену пришли 865G и 865GV – Extreme Graphics 2 (Springdale). Вряд ли ей стоило давать новое имя, поскольку единственное отличие от первой версии – это частота, увеличившаяся с 200 МГц до 266 МГц.

Третья генерация (Pentium 4/D/EE, Celeron D, Core 2)





В 2004 году Intel пересмотрела название и дала новое имя IGP – GMA xxxx для третьего поколения видео.

398x400  34 KB

Оно состояло из нескольких чипсетов: 910GL, 915GL, 915GV, 915G с общим названием GMA 900 (Grantsdale). Наконец-то пользователи получили не только смену вывесок, но и технические усовершенствования. Вместо двух пиксельных процессоров стало четыре, модель шейдеров (Shader model) соответствовала спецификациям 2.0. Частота GPU возросла до 333 МГц, появилась аппаратная совместимость с DirectX 9.0. Пропускная способность памяти составляла от 3.2 Гбайт/с для младшей модели до 8.5 Гбайт/с для старшей, а буфер достиг 128 Мбайт.

В 2005 году нас ждало очередное обновление GMA 950, включающее в себя три набора логики: 945G, 945GZ, 945C (Lakeport). Частота графической составляющей поднялась до 400 МГц, поддерживаемая версия DirectX улучшилась до 9.0с, модель шейдеров – до 3.0. Пропускная способность памяти составляла до 10.7 Гбайт/с, а буфер увеличился до 256 Мбайт.

GMA 3100 появился в 2007 году, но принципиальных изменений не претерпел. Серия состояла из чипсетов Q33, Q35, G31, G33 (Bearlake) с поддержкой процессоров Core 2 Quad/Core 2 Duo/Pentium Dual-Core. Все те же четыре пиксельных процессора и модель шейдеров 3.0. Ревизии подверглась пропускная способность памяти, помимо этого изменился ее тип. Существовало два типа памяти: DDR2 и DDR3. Первый дал максимальный уровень пропускной способности 12.8 Гбайт/с, второй – до 17 Гбайт/с.

Четвертая генерация (Pentium 4/D/EE, Celeron D, Core 2)

Пусть вас не смущает, но GMA 3000 действительно лучше и современнее GMA 3100. В 2006 году появилась серия новой встроенной графики, а уже позже для удешевления Intel интегрировала старую версию GPU в бюджетные наборы логики. В 2006 году линейка GMA 3000 состояла из 946GZ (Lakeport), Q965 (Broadwater), Q963 (Broadwater) чипсетов, а GMA X3000 из единственного G965 (Broadwater). Столь запутанное наименование всегда шло на руку компаниям, когда потребитель выбирал графику, исходя из индекса. Видимо, в Intel задумались о том, как бы покупатель не ошибся с номером модели, и добавили суффикс «Х» в название.

Среди основных изменений были следующие: вместо пиксельных процессоров появились исполнительные устройства в количестве восьми штук, частота GPU доходила до 667 МГц, начиная с G965, появилась аппаратная поддержка модели шейдеров 3.0, а до того момента эта поддержка была исключительно программной. Пропускная способность памяти составляла от 10.6 Гбайт/с до 12.8 Гбайт/с, а буфер 256 Мбайт.

В сущности, единственное полезное изменение – это аппаратная совместимость с Shader Model 3.0. Но и здесь не обошлось без сюрпризов. Дело в том, что программная часть драйверов была настоль плоха, что говорить о полноценной совместимости не приходилось. В итоге функции как бы есть, а воспользоваться ими затруднительно. А еще Intel добавил к аппаратному ускорению MPEG-2 и VC-1, но только для G965.

Легко заметить, что одно и то же графическое ядро Broadwater в зависимости от версии чипсета то приобретало важную поддержку Shader Model и VC-1, то лишалось ее. С этого времени можно считать, что Intel начала выпускать идентичные в железном смысле этого слова модели, адаптируя их возможности под разные ценовые спросы.





В 2007 году появилось видеоядро GMA X3500. Вся линейка состояла из одной-единственной модели G35 (Bearlake). Среди важных изменений: добавлена поддержка Shader Model 4.0 и DirectX 10. И снова важное замечание: в программной части проблемы все еще не были исправлены. Так что запустить современные игры на GMA X3500 едва ли удастся.

В 2008 году появилось сразу два интегрированных графических решения. Младшее, GMA 4500, состояло из чипсетов B43, Q43, Q45 (Eaglelake). Старшее, GMA X4500, представляли G41, G43, G45 (Eaglelake). Их отличие можно уместить в несколько цифр: у GMA 4500 частота была 533 МГц, а у GMA X4500 – 800 МГц. Количество исполнительных блоков возросло до десяти штук, версия Shader Model поднялась до 4.0, а в зависимости от типа используемой памяти (DDR2/DDR3) пропускная способность варьировалась от 12.8 Гбайт/с до 17 Гбайт/с. Именно начиная с этих моделей, стало возможно воспроизведение видео AVC средствами GPU.

Страницы материала
Страница 1 из 3
Оценитe материал

Комментарии 52 Правила

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают