Графика: быстрая, медленная и интегрированная

Часть 19: Intel HDG 4400/4600 и NVIDIA GeForce GT 740M/750M в портативном окружении


C Intel HD Graphics 4600 в исполнении топового Core i7-4770K мы уже знакомились, однако, во-первых, у компании есть и более слабые варианты реализации 20-конвеерного графического ядра GT2, а во-вторых, как доказал недавний опыт, производительность в играх на практике зависит и от процессорной части — даже в том случае, когда мы используем настолько слабые с точки зрения 3D-рынка решения, как интегрированные. Ну и вопрос сравнения последних с младшими дискретными GPU тоже немаловажен, тем более что те же ноутбуки слишком уж большой свободы выбора конфигураций часто не дают. Прелесть десктопов до сих пор в том, что там можно смастерить хоть «сбалансированную», хоть сколь угодно разбалансированную систему — любой каприз по выбору пользователя. А в ноутбуках — не так. Как мы уже писали, приобрести таковой на топовом процессоре, но без дискретной графики сложновато: такие модели встречаются, но их достаточно мало. Причем на заботу о геймерах это тоже не слишком похоже — многие производители ставят в подобные ноутбуки пусть и дискретные, но младшие мобильные решения, сколько-нибудь рекордной производительностью не отличающиеся. А найти ноутбук на процессоре начального уровня, но с мощным видео тем более затруднительно. Зато в этом сегменте нередко есть выбор между младшей дискреткой и средней (или старшей) интеграшкой. Нужен ли он такой в наше время — вопрос интересный. Да и вообще — информации по новой платформе пока маловато, так что любая лишней не будет. Вот сегодняшняя статья как раз и призвана увеличить ее количество, дав определенную почву для размышлений :)

Конфигурация тестовых стендов

  Процессор Видео
i7-3517U / HDG 4000 Core i7-3517U IGP
i7-4500U / HDG 4400 Core i7-4500U IGP
i7-4500U / GT 740M Core i7-4500U GeForce GT 740M
i5-3210M / GT 640M Core i5-3210M GeForce GT 640M
i7-4700HQ / HDG 4600 Core i7-4700HQ IGP
i7-4700HQ / GT 750M Core i7-4700HQ GeForce GT 750M
i7-4770K / HDG 4600 Core i7-4770K IGP

Начнем с общего плана — процессор и видео. Таковых связок сегодня будет семь. Наиболее интересную четверку нам обеспечит пара новеньких ноутбуков ASUS, игровые тесты на которых мы «прогоняли» по два раза: с использованием интегрированного видеоядра и дискретного видеоадаптера. Система на базе Intel Core i7-4700HQ особых вопросов не вызывает — это четырехъядерный процессор среднего уровня, которому GeForce GT 750M может и пригодиться. Более любопытна селекционная работа инженеров компании над Core i7-4500U: вообще-то это 15-ваттная «система в упаковке» (SiP), т. е. собственно процессорная часть здесь имеет невысокое быстродействие. Но важнее даже не это, а то, что в Intel использование подобных решений в паре с дискретной графикой вообще не предполагали, так что «полноценного» интерфейса PCIe 3.0 x16 у процессора нет в принципе. Что есть — так это контроллер PCIe 2.0 для подключения всякой периферии, часть линий которого можно объединить в один «слот» x4. Понятно, что особой зависимости производительности от ширины интерфейса сейчас нет, поскольку любой интерфейс в разы медленнее, чем локальная память, и как только GPU перестает хватать именно ее, «тормоза» начнутся в любом случае, но… Восьмушка от «канонически правильного» PCIe вкупе с небыстрым двухъядерным центральным процессором могут и сказаться.

Остальные участники тестирования нужны нам в основном для сравнения с этими. Core i7-4770K имеет формально такое же графическое ядро HDG 4600, что и 4700HQ, но более быстрые ядра CPU, так что любопытно взглянуть, как это скажется. Core i7-3517U с HDG 4000 нам нужен для сравнения с 4500U в паре с интегрированным HDG 4400, с которым мы ранее не встречались. Заметим, кстати, что несмотря на сходство ТТХ и преимущество 4500U с точки зрения архитектуры, с процессорными тестами он справляется хуже, нежели «старичок» — сказываются 15 Вт на весь чип, куда поместили и чипсет, против 17 Вт у 3517U только на себя любимого. Однако это отдельная тема. Графическое ядро, по крайней мере, должно быть более производительным, так что оценим его влияние.

А еще надо с кем-нибудь (кроме интегрированных решений) сравнить и среднюю мобильную дискретку NVIDIA линейки GT 700М. Что собой представляют 740М и 750М? Несмотря на красивое и современное название, «современного» в анонсированных 1 апреля сего года решениях только оно одно и есть. На практике используется все тот же чип GK107 (384 CUDA-процессора), что и в 640M/650M (а также их настольных однофамильцах). Причем, к сожалению, несмотря на поддержку GDDR5, большинство производителей ноутбуков применяли и применяют в паре с ними более медленную DDR3. В общем, фактически, разница только в официальных тактовых частотах: если 640М имел 625 МГц по чипу и 900 МГц по памяти, то для 740М заявлено уже 810 МГц для чипа при той же частоте памяти, а в 750М первый может работать на 967 МГц, да и частота памяти (при использовании DDR3) повышена до 1000 МГц. На практике, впрочем, официальные спецификации выполняются не всегда, что потенциальный покупатель может выяснить, лишь перестав быть потенциальным (или перелопатив кучу форумов, если речь идет о модели, некоторое время присутствующей в продаже и набравшей достаточное количество отзывов). В общем, во избежание не оправдавшихся ожиданий, можно считать 740М решением того же класса, что и 650М или старый 560М, а 750М — уровнем выше названных решений, но, все же, слабее, чем 660М, поскольку последний, как правило, снабжался GDDR5. Однако это касается в первую очередь абстрактной мощности GPU, но реальная игровая производительность может зависеть и от процессора. Мы же, напомним, тестировали 740М в связке с Core i7-4500U, да и, ко всему прочему, на «узкой» шине (см. выше). Сможет ли он в таких условиях обогнать хотя бы GT 640M — вопрос интересный. И для ответа на него мы взяли имеющиеся у нас результаты такого видеоадаптера в паре с Core i5-3210M. Тоже далеко не самый быстрый процессор, однако в меньшей степени «задавленный» теплопакетом, да и видеоадаптер к нему подключен «штатным» образом. Вот и посмотрим, как все это скажется.

Процессор Core i7-3517U Core i7-4500U Core i5-3210M Core i7-4700HQ Core i7-4770K
Название ядра Ivy Bridge DC Haswell DC Ivy Bridge DC Haswell QC Haswell QC
Кол-во ядер/потоков вычисления 2/4 2/4 2/4 4/8 4/8
Частота ядра (std/max), ГГц 1,9/3,0 1,8/3,0 2,5/3,1 2,4/3,4 3,5/3,9
Кэш L3, МиБ 4 4 3 6 8
Оперативная память 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600
Видеоядро HDG 4000 HDG 4400 HDG 4000 HDG 4600 HDG 4600
Кол-во графических процессоров 64 80 64 80 80
Частота видео (std/max), МГц 350/1150 200/1100 650/1100 400/1200 350/1250
TDP, Вт 17 15 35 47 84

А в эту таблицу мы собрали основные ТТХ четырех используемых нами процессоров. В том числе, и интегрированных в них графических ядер. Для наглядности. Для нее же пригодились бы и результаты i5-3210M совместно с HDG 4000, но как-то мы об этом не подумали, когда тестировали ноутбук на его базе :)

Aliens vs. Predator

В первую очередь это стресс-тест видео, которое, как видим, во всех сегодняшних вариантах в таком режиме не позволяет получить приемлемую частоту кадров. Впрочем, дискретным GPU на базе GK107 до нижней границы комфорта куда ближе, чем средней версии IGP Intel — но лишь в том случае, когда им ничего не мешает: показательно, что 740М в паре со слабым процессором отстал от HDG 4600 в процессоре, менее зажатом из соображений компактности и экономии энергии. При этом заметна слабая зависимость того же HDG 4600 от процессорной части (и немудрено — при такой нагрузке на графическую), а также заметный прогресс даже слабенького HDG 4400 (ниже — только планшетный 4200) по сравнению со старым HDG 4000 в процессорах одного класса.

Снижение настроек, как водится, увеличивает процессорозависимость и уменьшает разницу между графическими решениями. А также показывает, что в ряде случаев дискретная графика может оказаться вовсе бесполезной: 4500U с интегрированным видео быстрее, чем с дискретным. Но в общем, перед нами случай, когда любого из испытуемых уже достаточно, чтобы как-то познакомиться с игрой.

Batman: Arkham Asylum GOTY Edition

Как мы уже не раз отмечали, движок настолько старый и «легкий», что его процессорозависимость проявляется даже при использовании графической системы низкой производительности. И выигрыш GT 740M у HDG 4400 на деле — из той же оперы: не забывайте, что у 4500U лимит в 15 Вт на все составляющие в сумме, так что стоит убрать «подгрев» со стороны GPU, как CPU начинает работать быстрее. Однако не настолько быстро, как это можно было предположить на основании информации о самом видеочипе: это всего лишь уровень HDG 4600 в «нормальных» процессорах. И, что показательно, «старый» GT 640M с тем же чипом, но с более низкими частотами при наличии «под боком» мобильного, а не ультрамобильного Core более чем в полтора раза быстрее. 4400 здесь оказался медленнее, чем 4000, но о причинах этого, думаем, все уже догадались самостоятельно.

Что ж — в старые игры при низких настройках качества уже можно играть на чем угодно. Тем более, что специфика многих игровых движков такова, что при «легких» настройках на деле падает и загрузка процессора. Правда, наводит на некоторые мысли то, что 85,2 FPS — это результат не только Core i5-3517U (как-никак четырехпоточного и способного в удачных обстоятельствах повышать частоту почти до настольного уровня) со старшим в том поколении видеоядром HDG 4000, но и Pentium G2130, где использовалось самое младшее видеоядро. И пока такое положение дел будет сохраняться, бюджетные десктопы в роли как бы игровых систем не умрут. Даже в совсем неигровых конфигурациях :)

Crysis: Warhead x64

Хотя и Crysis нельзя назвать последним достижением игровой индустрии, но пока еще младшей дискретке (не говоря уже об интегрированных решениях) он не по зубам. Так что расклад напоминает виденный нами выше в AvP.

Зато режим минимального качества в нем полегче, чем в упомянутой игре, причем баланс нагрузки по-прежнему остается смещенным в сторону видео. И, в кои-то веки, 740М оказался чуть быстрее, чем 640М — при одинаковых процессорах такое должно быть всегда, но… Не надо использовать дискретную графику в условиях, для нее не предназначенных :)

F1 2010

Через пару лет использования этого теста он, наконец-то, начал работать «честно» и на части интегрированных решений Intel. Правда, настолько медленно, что радость от этого кроме тестеров испытывать некому :) GT 750M же в паре с «хорошим» процессором позволяет играть в эту уже не новую версию кольцевых гонок в «уже не новом» разрешении 1680×1050 и с хорошим качеством картинки в целом.

Режим низкого качества «сдался» и ультрамобильным решениям. Результат был бы выше, если б не упомянутая неднократно «нелюбовь» движка к высокоинтегрированным решениям — у него высокие требования и к CPU, и к GPU, так что добавление любой дискретной видеокарты (пусть даже более медленной, чем интегрированный GPU) к процессорам Intel резко улучшает положение дел. В том числе — и в клиническом случае: когда добавляют к низкопотребляющему процессору без «полноценного» PCIe x16.

Far Cry 2

HDG 4600 может хоть как-то перевалить за 30 FPS только в паре с топовым процессором (умение утилизовать ресурсы CPU-части этим движком заставляет краснеть и разработчиков многих более современных проектов), а вот GT 740M это смог сделать даже в паре с Core i7-4500U — поскольку и сам быстрее, и с последнего «удавку» снял. Весьма показательно! Но не принципиально: как видим, лучше уж (и намного) GT 640M в паре с «нормальным» ноутбучным процессором.

Как мы уже отмечали, в режиме низкого качества Dunia Engine резко «теряет» поддержку многопоточности, и не только ее, так что нагрузка на процессор в легком режиме фактически уменьшается. Бытовая мудрость гласит, что в качественных режимах важна только видеокарта, а в lowgraphics — только процессор, и многие в это до сих пор истово веруют. Однако из песни слов не выкинешь: 740М даже в паре со слабеньким процессором обошел 640М с более мощным. Впрочем, процессорной частью пренебрегать тоже не стоит: на первых местах оказались четырехъядерные Core i7, причем уже неважно с каким видео. Хотя, опять же, в одинаковых условиях HDG 4600 обеспечивает меньшую частоту кадров, нежели GT 750M.

Metro 2033

Еще один стресс-тест для видео. Однако и еще одна иллюстрация того, что при слабой процессорной части видео может и не помочь: превосходство GT 740M над HDG 4400 при использовании 4500U лишь номинальное, а более мощные процессоры даже без дискретного видео обеспечивают бо́льшую частоту кадров. Впрочем, даже при использовании средне-младших дискретных GPU производительность таких решений все равно недостаточна для практического применения. Принципиально.

Высказанный нами в прошлый раз скептицизм в отношении полезности мощного видеоядра в паре с маломощным процессором, казалось бы, не оправдался. Однако это только на первый взгляд: очевидно, что и здесь впечатляющий прирост результатов в паре с GT 740M Core i7-4500U демонстрирует лишь потому, что и такая дискретка «разгружает» сам процессор. Но все равно — абсолютный результат не поражает воображения, поскольку тот же i7-4700HQ быстрее уже в паре с интегрированным видео.

Сводные результаты

Попробуем оценить ситуацию в общем и целом, для чего воспользуемся диаграммами со средними результатами по группе тестов/приложений. Результаты на них приведены в баллах, за 100 баллов принята производительность Core i7-3517U с HDG 4000 (как самого медленного из протестированных решений).

Жаль, что нам пока не удалось познакомиться со старшими модификациями IGP Intel. HDG 4600 к таковым не относится: он по-прежнему заметно медленнее, нежели мало-мальски пристойные GPU — как видим, GT 750M раза так в полтора быстрее. С другой стороны, доказать бесполезность дискретного видео в ноутбуках тоже легко: главное правильно подобрать тестовые конфигурации ;) Стоит только протестировать какой-нибудь GT 740M (есть подозрения, что в таких условиях и 750М и более быстрые решения окажутся не сильно лучше) в паре с низкопотребляющим процессором и… выясняется, что такой уровень производительности достижим и при использовании интегрированной графики. Что, безусловно, говорит не о бесполезности собственно дискретки, а о бессмысленности таких конфигураций. Причем бессмысленности полной: рекомендованная розничная цена 4500U выше, чем у 4700HQ. Разумеется, в первую очередь это связано с принципиально разным позиционированием продуктов — низкое энергопотребление стоит денег. А здесь оно существенно более низкое: 15 Вт против порядка 50 (с чипсетом). Но ведь и GT 740M (равно как и чипы памяти) питается далеко не святым духом, да и денег стоит. В итоге то на то и выходит. При этом, как видим, и в играх такая связка не выигрывает у одиночного 4700HQ, а во всех остальных приложениях однозначно ему проиграет. В общем, если хочется чего-нибудь недорогого двухъядерного, но с дискреткой, имеет смысл подождать осени, когда в продаже должны появиться новые ноутбуки на Core i3/i5 серии «М». Или не ждать, если есть в продаже подходящая модель прошлогодней коллекции: как видим, «ивиковый» 3210М с GT 640M — это не современно, но вполне адекватно.

Примечательно, что интервал значений производительности в двух режимах остается примерно одинаковым, причем лидером и там, и там, как и следовало ожидать, оказывается связка из Core i7-4700HQ с GeForce GT 750M. Хотя превосходство дискретного решения над интегрированным HDG 4600 номинально меньше, чем в паре 4500U/740M, но лишь потому, что в таком режиме производительности всех компонентов уже достаточно. А в случае младшего процессора дискретное видео вроде бы вытягивает его на приличный уровень, но фактически, по-прежнему, ценой потери всех его преимуществ.

Итого

Способность производителей ноутбуков смастерить что-нибудь странное и непонятное иногда поражает даже видавших виды журналистов. Мы уже писали, помнится, о ноутбуках на Core i3 третьего поколения с дискретными GeForce GT 610M, работающими медленнее встроенного ядра, теперь вот полюбовались на то, как к процессору, изначально нацеленному на минимальное энергопотребление, в пару добавляют более прожорливое, чем он сам, видео. Причем итоговый результат все равно не позволяет считать такую связку мало-мальски игровым решением. То есть, как говорил дедушка Ленин: по форме правильно, а по существу — издевательство. Причины понятны: покупатели за несколько лет уже усвоили, что в игровом ноутбуке должна быть дискретная видеокарта. Вот теперь бы им еще понять, что не всякий ноутбук можно превратить в игровой добавлением дискретной видеокарты. Это во-первых. А во-вторых, на данный момент времени не всякое дискретное решение будет принципиально лучше интегрированного.

Но в целом, как видим, пристойные линейки ноутбучных GPU и сейчас легко и не напрягаясь справляются с HDG. Во всяком случае, до 4600 включительно — более быстрые нам пока еще не попадались. C другой стороны, можно надеяться на то, что по крайней мере GT 750M сможет обогнать и их. Таким образом, его наличие в ноутбуках на базе процессоров уровня Core i7-4700HQ вполне оправдано, что особенно радует, если учесть, что производители по своей привычке вряд ли дадут возможность приобретения ноутбука на таком процессоре без дискретного видеоадаптера — если уж так, так пусть тот хотя бы будет не бесполезным :) Увлеченным геймерам, всерьез предполагающим использование на ноутбуке современных игровых проектов, пожалуй, стоит вообще ориентироваться не на этот, а на более высокий сегмент — начиная, хотя бы, с 765M.

Кроме того, сегодня нам удалось пополнить и знания о HD Graphics. Во-первых, протестировали 4600 не только в топовом окружении. Стоит заметить, что результаты оказались даже чуть лучше, чем мы ожидали: разница между 4700HQ и 4770K примерно такая же, как между 3770S и 3770K, несмотря на то что процессоры в первой паре отличаются друг от друга сильнее. Во-вторых, сегодня мы познакомились и с HDG 4400, который произвел в целом положительное впечатление — как и можно было предполагать по названию, это решение быстрее, чем 4000, примерно на 10%. C глобальной же точки зрения можно поприветствовать решение Intel разделить линейку по частотам: в третьем или втором поколении 4200, 4400 и 4600 назывались бы одинаково, что способно ввести в заблуждение.

Что еще осталось за кадром? Топовые варианты графики компании с номерами 5000, 5100 и 5200. Кстати, HDG 5000 встречается и в относительно слабых устройствах — например, Core i7-4550U, в плане процессорной составляющей полностью идентичном 4500U. Так что идеальным вариантом развития событий было бы найти какой-нибудь ноутбук на нем. Неидеальным — найти, наконец, хоть что-нибудь подходящее. Чем мы в ближайшее время и планируем заняться :)



Благодарим компании Corsair и Palit
за помощь в комплектации тестовых стендов



Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.