Встроенное графическое ядро в процессоре для чего

Встроенный графический процессор (IGP, сокр. от англ. Integrated Graphics Processor , дословно — интегрированный графический процессор) — графический процессор (GPU), встроенный (интегрированный) в CPU.

Синонимы: интегрированная графика (Integrated Graphics [1] ); интегрированный графический контроллер; встроенный в чипсет видеоадаптер; встроенный (интегрированный) графический контроллер; встроенный (интегрированный) графический чип (Integrated graphics chip); графический чип, интегрированный в чипсет. [2]

Встроенная графика позволяет построить компьютер без отдельных плат 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 подсистемы. 90 % всех персональных компьютеров, продающихся в Северной Америке, имеют встроенную графическую плату [3] . 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. [4]

Содержание

Виды [ править | править код ]

Как и отдельные платы, видеокарты мобильные видеоадаптеры разделяются на три 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 так называемые «интегрированные видеокарты» (то есть выполненные не в виде отдельной микросхемы, а являющиеся частью одного большого чипа — GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub [1] ), одного из вариантов 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 NV >Mobile PCI Express Module — Мобильный модуль на шине PCI Express) — стандарт интерфейса для графических процессоров (Графические модули стандарта MXM) в ноутбуках, в которых используется шина PCI Express; разработан компанией Nv > Видеоядра используемые для интегрированных видеокарт [ править | править код ]

Производитель видеочипа	Название/модель	Только для интегрированного видео?	Время производства	Примечания
ATI	ATI Xpress 200	Нет	1998	Кодовое название — Auburn DirectX 5.0 OpenGL 1.1
Intel	i752 i754	Intel	Intel Graphics Technology	Intel	Intel Extreme Graphics	Intel	Intel Extreme Graphics 2 [5]	Intel	Graphics Media Accelerator В некоторых источниках считается Intel Extreme Graphics 3; также GMA 900 условно начинается как третье поколение Intel Graphics Media Accelerator, GMA X3000 — четвёртое и т. д.	До 2010
GMA 900 вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel 910G, 915G и 915Gx
GMA 950 был представлен Intel как «Gen 3.5 Integrated Graphics Engine» и поддерживался чипсетами Intel 940GML, 945G, 945GU и 945GT (Intel 945G, 945GC, 945GZ, 945GSE). Ядро GMA 950 не имеет аппаратного блока трансформации и освещения (T&L), и поддержка этих функций реализована программно. Особенность реализации поддержки DirectX 9 и Shader Model 3.0 заключается в том, что вершинные шейдеры также выполняются программно.
GMA 3000 [6] вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel 946GZ, Q965 и Q963 [7] [8] . Несмотря на схожесть названия с ускорителями более новой серии X3000, в GMA 3000 используется старое ядро GMA 950. Аппаратная поддержка DirectX 9 и Shader Model 3.0 реализована не полностью и вершинные шейдеры исполняются программно. Кроме этого, аппаратное ускорение видео — такое как аппаратные IDCT вычисления, ProcAmp (видео поток с независимой коррекцией цвета), VC-1 декодирование — не реализованы аппаратно. Только в чипсетах Q965 GMA 3000 имеет поддержку двух независимых дисплеев. Частота ядра составляет 400 МГц (скорость заполнения 1,6 гигапикселей/с), но по документации проходит как 667 МГц ядро. Контроллер памяти может адресовать максимально 256 МБ памяти. DVO контроллеры получили частоту увеличенную до 270 мегапикселей/с.
GMA 3100 вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel G31, G33 и Q35. Поддерживает DX10. Это ядро похоже на GMA 3000, в том числе отсутствием аппаратного ускорения вершинных шейдеров. RAMDAC понижен в частоте до 350 МГц, а DVO-порты были снижены до 225 мегапикселей/с. Для процессоров Atom D510 и D410 будет использоваться модифицированная версия 3D-ускорителя с названием 3150. Данный чип слабее, чем GMA X3100, и архитектурно ближе к GMA 950.
GMA X4500 (GMA X4500 и GMA X4500HD) для декстопов [9] (16 июля 2008 года объявлено о поддержке лэптопов в версии Intel Graphics Media Accelerator 4500MHD) объявлены в июне 2008 года [10] и представляет собой встроенное в чипсет Intel G43 (GMA X4500) [11] и G45 (GMA X4500HD)

GMA X4500 также используется в чипсете G41 [12] , который был представлен в сентябре 2009 года [13] .

GMA 4500 выпуск которого начался в конце 2008 или начале 2009 года [14] использовался до замены на видеоядра, пришедшие на рынок с выпуском чипесетов Q43 и Q45 [15] .

Это решение видеоподсистемы 5-го поколения выпущенное, позволяет использовать все возможности графического интерфейса Microsoft Windows Aero, обеспечивает воспроизведение видео в формате HD с полным аппаратным декодированием AVC/VC1/MPEG2 (только GMA X4500HD) и полную аппаратную поддержку дисководов Blu-ray. Расширенная поддержка HDTV с интегрированными портами HDMI и DisplayPort, поддерживающими разрешение до 1080p.

Основной разницей между GMA X4500 и GMA X4500HD является то, что GMA X4500HD способен при воспроизведении фильмов с Blu-ray декодировать «полный» видеопоток в 1080 строк [16]

Здравствуйте, уважаемые пользователи и любители компьютерного железа. Сегодня порассуждаем на тему, что такое интегрированная графика в процессоре, зачем она вообще нужна и является ли такое решение альтернативой дискретным, то бишь внешним видеокартам.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Если рассуждать с точки зрения инженерного замысла, то встроенное графическое ядро, повсеместно используемое в своих продуктах компаниями Intel и AMD, не является видеокартой как таковой. Это видеочип, который интегрировали в архитектуру ЦП для исполнения базовых обязанностей дискретного ускорителя. Но давайте разбираться со всем более подробно.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

История появления

Впервые компании начали внедрять графику в собственные чипы в середине 2000‐х. Интел начали разработку еще с Intel GMA, однако данная технология довольно слабо себя показывала, а потому для видеоигр была непригодной. В результате на свет появляется знаменитая технология HD Graphics (на данный момент самый свежий представитель линейки – HD graphics 630 в восьмом поколении чипов Coffee Lake). Дебютировало видеоядро на архитектуре Westmere, в составе мобильных чипов Arrandale и десктопных – Clarkdale (2010 год).

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

AMD пошла иным путем. Сначала компания выкупила ATI Electronics, некогда крутого производителя видеокарт. Затем начала корпеть над собственной технологией AMD Fusion, создавая собственные APU – центральный процессор со встроенным видеоядром (Accelerated Processing Unit). Дебютировали чипы первого поколения в составе архитектуры Liano, а затем и Trinity. Ну а графика Radeon r7 series на долгое время прописалась в составе ноутбуков и нетбуков среднего класса.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Преимущества встроенных решений в играх

Итак. Для чего же нужна интегрированная карта и в чем заключаются ее отличия от дискретной.

p, blockquote 5,0,1,0,0 —>

Постараемся сделать сравнение с пояснением каждой позиции, сделав все максимально аргументировано. Начнем, пожалуй, с такой характеристики как производительность. Рассматривать и сравнивать будем наиболее актуальные на данный момент решения от Intel (HD 630 c частотой графического ускорителя от 350 до 1200 МГц) и AMD (Vega 11 с частотой 300‑1300 Мгц), а также преимущества, которые дают эти решения.Начнем со стоимости системы. Встроенная графика позволяет неплохо сэкономить на покупке дискретного решения, вплоть до 150$, что критически важно при создании максимально экономного ПК для офисного и домашнего использования.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Частота графического ускорителя AMD заметно выше, да и производительность адаптера от красных существенно выше, что говорит о следующих показателях в тех же играх:

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Игра	Настройки	Intel	AMD
PUBG	FullHD, низкие	8–14 fps	26–36 fps
GTA V	FullHD, средние	15–22 fps	55–66 fps
Wolfenstein II	HD, низкие	9–14 fps	85–99 fps
Fortnite	FullHD, средние	9–13 fps	36–45 fps
Rocket League	FullHD, высокие	15–27 fps	35–53 fps
CS:GO	FullHD, максимальные	32–63 fps	105–164 fps
Overwatch	FullHD, средние	15–22 fps	50–60 fps

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Как видите, Vega 11 – лучший выбор для недорогих «игровых» систем, поскольку показатели адаптера в некоторых случаях доходят до уровня полноценной GeForce GT 1050. Да и в большинстве сетевых баталий она показывает себя прекрасно.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

На данный момент с этой графикой поставляется только процессор AMD Ryzen 2400G, но он определенно стоит внимания.

p, blockquote 10,1,0,0,0 —>

Вариант для офисных задач и домашнего использования

Какие требования чаще всего вы выдвигаете к своему ПК? Если исключить игры, то получится следующий набор параметров:

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

• просмотр фильмов в HD‐качестве и роликов на Youtube (FullHD и в редких случаях 4К);
• работа с браузером;
• прослушивание музыки;
• общение с друзьями или коллегами с помощью мессенджеров;
• разработка приложений;
• офисные задачи (Microsoft Office и похожие программы).

Все эти пункты прекрасно работают со встроенным графическим ядром на разрешениях вплоть до FullHD. Единственный нюанс, который необходимо учитывать в обязательном порядке – поддержка видеовыходов той материнской платой, на которую вы собираетесь ставить процессор. Заранее уточните этот момент, чтобы не возникло проблем в дальнейшем.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Недостатки встроенной графики

Поскольку разобрались с плюсами, нужно проработать и недостатки решения.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

• Главный минус подобной затеи – производительность. Да, вы можете с чистой совестью играть в более‐менее современные игрушки на низких и высоких настройках, однако любителям графики, такая затея точно не придется по вкусу. Ну а если вы работаете с графикой профессионально (обработка, рендеринг, монтаж видеороликов, постпродакшн), да еще и на 2–3 мониторах, то интегрированный тип видео вам точно не подойдет.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

• Момент номер 2: отсутствие собственной скоростной памяти (в современных картах это GDDR5, GDDR5X и HBM). Формально видеочип может использовать хоть до 64 ГБ памяти, однако вся она будет браться откуда? Правильно, из оперативной. А значит необходимо заранее построить систему таким образом, чтобы ОЗУ хватило и для работы, и для графических задач. Учитывайте, что скорость современных DDR4‐модулей значительно ниже, нежели GDDR5, а потому времени на обработку данных будет тратиться больше.
• Следующий недостаток – тепловыделение. Помимо собственных ядер на процессе появляется еще одно, которое, в теории, прогревается ничуть не меньше. Охлаждать все это великолепие боксовой (комплектной) вертушкой можно, но готовьтесь к периодическим занижениям частот в особо сложных расчетах. Покупка более мощного кулера решает проблему.
• Ну и последний нюанс – невозможность апгрейда видео без замены процессора. Иными словами, чтобы улучшить встроенное видеоядро, вам придется в буквальном смысле покупать новый процессор. Сомнительная выгода, не так ли? В таком случае проще через некоторое время приобрести дискретный ускоритель. Производители вроде AMD и nVidia предлагают отличные решения на любой вкус.

Итоги

Встроенная графика – отличный вариант в 3 случаях:

p, blockquote 15,0,0,1,0 —>

• вам необходима временная видеокарта, поскольку денег на внешнюю не хватило;
• система изначально задумывалась как сверхбюджетная;
• вы создаете домашнюю мультимедийную станцию (HTPC), в которой основной акцент делается именно на встроенное ядро.

Надеемся одной проблемой в вашей голове стало меньше, и теперь вы знаете, для чего производители создают свои APU.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

В следующих статьях поговорим о таких терминах как виртуализация и не только. Следите за обновлениями блога, чтобы быть в курсе всех актуальных тем, связанных с железом.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Комментируйте, не стесняйтесь, делитесь в соц.сетях. Жду вас завтра на моем блоге.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

p, blockquote 19,0,0,0,0 —> p, blockquote 20,0,0,0,1 —>

Доброго времени суток друзья.

Темой нашего сегодняшнего разговора будет графическое ядро в процессоре — что это такое и когда используется. Статья особенно актуальна для тех, кто выбирает между интегрированной и дискретной видеокартой или просто заморачивается над качеством изображения.

Объяснение понятия

На моём сайте уже была статья о том, что такое ядро в процессоре. Но не стоит путать те ядра с этими. Сейчас речь пойдет о графике. Она встраивается не в каждый CPU. Это лишь их разновидность.

Постараюсь объяснить как можно проще.

Данные устройства выполняют одновременно функции процессора, то есть обрабатывают все вычислительные задачи, и видеокарты, которая отвечает за воспроизведение картинки на вашем мониторе.

Вы можете встретить еще такое обозначение этого чипа как IGP. Это аббревиатура от «Integrated Graphics Processor», то есть «интегрированный графический процессор».

Зачем объединяют проц с видюхой внутри?

• Сократить энергопотребление железа, не только потому, что девайсы малой мощности меньше кушают сами, но они еще и нуждаются в слабом охлаждении;
• Сделать аппаратную часть компактнее;
• Уменьшить стоимость ПК.

Кстати, когда производители только начинали практиковать объединение устройств, они встраивали графическое ядро непосредственно в материнскую плату.

Сейчас более популярно компоновать их с центральными процессорами, чтобы максимально разгрузить материнку. Вдобавок за счет уменьшения технологического процесса сейчас удается делать девайсы того же размера, но большей мощности.

Минусы

Будем считать упомянутые выше пункты плюсами графических ядер. Теперь расскажу о недостатках.

Лучшими в плане качества изображения, выводимого на экран, являются дискретные видеокарты, так как они являются самостоятельными устройствами, созданными специально для этого.

В свою очередь, встроенные ядра не располагают такими собственными ресурсами. В частности, они используют не отдельную, свою оперативную память, а общую. Также пользуются совместно с процем одной шиной данных. Это, естественно, снижает быстродействие всего компьютера, потому что тормозит работу ЦП.

Где используются графические ядра?

Учитывая описанные выше плюсы и минусы, интегрированные контроллеры применяются зачастую в ноутбуках и недорогих стационарных компьютерах. Такое решение отлично подходит для офисных ПК, где не требуется высокое качество графики и ускоренная производительность.

Но ценителям качественной картинки и мощных реалистичных игр все же лучше покупать дискретные модели. Они имеют собственную оперативку, систему охлаждения и шину передачи данных, поэтому могут себе позволить быть значительно мощнее интегрированных.

Примечание

Хочу предупредить, что если вы хотите прибавить производительности своему чипу со встроенным графическим ядром, докупив внешнюю видюху, то потратите зря деньги. Будет работать либо та, либо другая.

Правда, есть исключения — ноуты с двумя видеоустройствами. Основным служит обычно какая-то модель Intel HD. А когда она не справляется, помогает ей более сильный девайс от AMD или NVidia. Такое решение позволяет одновременно наслаждаться качественной графикой и снизить энергопотребление. Так как мощное устройство отдыхает во время интернет-серфинга или работы с офисными программами.

Подписывайтесь на обновления, чтобы не пропускать новую полезную информацию.

«>