Intel Iris Xe Graphics vs AMD Radeon Graphics - Test układów iGPU

Charakterystyka architektury Intel X^e w zintegrowanym układzie graficznym

Podczas tegorocznego wystąpienia Intela w ramach Architecture Day (sierpień 2020), producent omówił sporo szczegółów dotyczących nowych układów graficznych opartych na architekturze X^e, w tym także pierwszej iteracji w postaci niskonapięciowych X^e-LP (Low Power), stosowanych w notebookach. Podstawą dla Intela było przygotowanie procesorów Tiger Lake, które zostały połączone z pierwszą zintegrowaną grafiką opartą na architekturze X^e. W przeciwieństwie do wcześniejszych układów, tym razem topowy X^e-LP oferuje 96 przeprojektowanych jednostek EU (execution units). Nowe jednostki wykonawcze są bardziej efektywne, co finalnie powinno się przełożyć nawet na dwukrotnie wyższą wydajność w porównaniu do topowej jednostki 11 generacji - Intel Iris Plus Graphics z 64 EU. Podobnie jak układy graficzne Gen.11 czy procesorów graficznych AMD czy to opartych na architekturze Vega (APU) czy też RDNA (dedykowane karty graficzne), zintegrowany Iris X^e Graphics wspiera niskopoziomowe API DirectX na poziomie 12_1. Tym razem jednak dochodzi obsługa kilku interesujących funkcji, których próżno szukać we wcześniejszych iGPU Intela. Mowa o Variable Rate Shading, ale tylko w pierwszej odsłonie (tier 1). Dopiero układy oparte na architekturze Intel X^e-HPG otrzymają wsparcie dla drugiej, bardziej efektywnej odsłony Variable Rate Shading (Tier 2), a także Mesh Shaders oraz Sampler Feedback.

Architektura X^e i kolejne produkty, które będą oparte na niej to oczywiście w dużej mierze nowość dla Intela i powrót na rynek dedykowanych kart graficznych po blisko 20 latach przerwy. Pierwsza iteracja - X^e-LP - wygląda jednak bardziej na mocną ewolucję już wcześniejszych rozwiązań widocznych w zintegrowanych układach aniżeli kompletną rewolucję, odrzucającą wszystkie wcześniejsze pomysły. Procesory graficzne Intela zbudowano na bazie pewnych wycinków, z których jeden zawiera pełną kopię podstawowych bloków funkcjonalnych potrzebnych do obliczeń oraz renderowania. Obejmuje to geometrię i interfejs rastrowy, sprzęt do wysyłania wątków, wspomniane wcześniej jednostki wykonawcze EU - execution units, jednostki tekstur, a także backendy pikseli ROP. W przypadku układu Intel X^e-LP otrzymujemy o 50% więcej praktycznie wszystkich jednostek w danym wycinku, a więc o 50% więcej sprzętu wykonawczego do obsługi głównych zadań GPU. Składa się na to o 50% więcej jednostek EU w topowym układzie Iris X^e Graphics (96 zamiast 64), o 50% więcej jednostek teksturujących oraz renderujących. Ostatecznie daje to łączną szybkość na poziomie 48 texels/clock oraz 24 pixels/clock. Oprócz zwiększenia ilości poszczególnych jednostek w blokach, powiększono również front-end, podwajając szczytową wydajność geometrii w porównaniu do Intel Gen.11.

Nowy, zintegrowany układ graficzny Intel Iris X^e Graphics, podobnie jak procesory Tiger Lake, korzystają z procesu technologicznego 10 nm SuperFin z zauważalnie poprawionymi kondensatorami, umożliwiającymi uzyskanie wyższych zegarów przy niższym napięciu w porównaniu do 10 generacji Intel Ice Lake. Przygotowując nowe układy graficzne oparte na architekturze X^e-LP, Intel również postawił sobie kolejny cel, którym jest znacząca poprawa efektywności energetycznej swoich iGPU. Producent od początku deklarował nawet dwukrotnie wyższą wydajność Iris X^e Graphics w porównaniu do Iris Plus Graphics. Taki wynik w połowie będzie osiągnięty poprzez zwiększenie o 50% jednostek wykonawczych. Po części natomiast wzrost ma być podyktowany wyższym taktowaniem rdzenia. W poprzedniej generacji zegar rdzenia wynosił maksymalnie 1100 MHz, podczas gdy iGPU Iris X^e Graphics szybuje do 1350 MHz. Mowa zatem o wzroście o 23%, bez wzrostu w samym poborze energii. O 84% zwiększono moc obliczeniową FP32 - z 1,13 TFLOPS do 2,07 TFLOPS.

Intel Gen.11 był podzielony na 8 części, w każdej z nich umieszczono po 8 bloków EU. Nowa generacja zmniejsza maksymalną ilość pod-bloków, jednocześnie podwajając ilość EU na każdą część. Pełny układ Intel X^e-LP podzielony jest na 6 pod-bloków. Każda z owych części (subslice) składa się z 16 jednostek EU oraz pamięci cache L1D (data) w ilości 64 KB - pamięć ta może być dynamicznie przydzielana między danymi L1 a pamięcią tekstur, co jest istotną różnicą w porównaniu do poprzedniej generacji, gdzie podobną rolę posiadała pamięć cache L2.

W porównaniu do Gen.11, zmodyfikowano także same jednostki wykonawcze (EU). W przypadku EU poprzedniej generacji, składała się ona z pojedynczej jednostki sterującej z jednym wątkiem oraz dwóch bloków SIMD, w każdym po 4 jednostki ALU. Pierwszy blok SIMD odpowiada za obliczenia zmiennoprzecinkowe oraz całkowite, podczas gdy drugi blok SIMD jest w stanie nie tylko odpowiadać za obliczenia zmiennoprzecinkowe, ale także specjalne funkcje określane przez producenta jako rozszerzoną matematykę. W przypadku nowej generacji modyfikacji uległy EU, gdzie teraz pojedyncza jednostka wykonawcza nie jest samodzielnym blokiem, zamiast tego dwa EU współdzielą teraz jedną jednostkę sterującą. W konsekwencji jednostka kontroli wątków otrzymuje teraz połączone zasoby dwóch bloków EU zamiast jednego do rozłożenia poszczególnych zadań. Jak można zobaczyć na poniższych slajdach, zmodyfikowaniu uległy także bloki SIMD - zamiast SIMD4 mamy blok SIMD8 oraz SIMD2. Większy blok SIMD8 łączy wszystkie zmiennoprzecinkowe i całkowite jednostki ALU, które wcześniej były podzielone między dwa bloki SIMD4 (w jednostce wykonawczej EU 11 generacji iGPU), i tworzy z nich pojedynczy SIMD8. Z tego względu sama liczba jednostek ALU nie uległa zmianie i nadal wynosi ona osiem. Zwiększono jednak liczbę potoków (z 4 do 8), które potrafią przetwarzać liczby całkowite. Taka sama pozostała również liczba jednostek ALU odpowiadających za specjalne funkcje rozszerzonej matematyki.

W oficjalnych materiałach Intela, wydajność Iris X^e Graphics powinna być nawet 100% większa w porównaniu do Iris Plus Graphics. Ponadto różnice na korzyść mają być zauważalne w zestawieniu z najmocniejszym Radeonem Graphics od AMD oraz dedykowaną kartą graficzną NVIDIA GeForce MX350. Nie wiemy jednak w jakich faktycznie warunkach były testowane wszystkie prezentowane układy graficzne. W przypadku porównania AMD Radeon Graphics (Vega 8) oraz Intel Iris X^e Graphics (96 EU), mowa o nawet 80% różnicy na korzyść architektury X^e. Z kolei w przypadku porównania Intel Iris Xe Graphics do NVIDIA GeForce MX350, różnice będą zależały od konkretnego tytułu. Raz na prowadzeniu będzie NVIDIA, innym razem Intel. W materiałach marketingowych, Intel Iris X^e Graphics oparty na architekturze Intel X^e-LP prezentuje się jako znacząco poprawiony układ graficzny o wielu modyfikacjach zarówno w pojedynczych jednostkach execution units, jak również ogólnym układzie. Ma on dzięki wszystkim zmianom oferować zauważalnie wyższą wydajność w stosunku do poprzednika. Czy tak faktycznie będzie? Przekonajmy się na bazie dwóch notebooków - ASUS ZenBook 14 UX425E oraz Acer Swift 3 z procesorami odpowiednio Intel Core i7-1165G7 oraz Core i5-1135G7.

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• …
• następna ›
• ostatnia »