Графика: быстрая, медленная и интегрированная

Часть 21: видеоядро APU AMD Kabini


Выход на рынок APU семейств Temash и Kabini был с интересом встречен многими пользователями. И немалой причиной этого интереса стало встроенное видеоядро — это первые продукты, где используется архитектура GCN, а не более привычные (для APU, разумеется) VLIW4/VLIW5. Впрочем, нельзя сказать, что это единственное, что привлекает внимание — процессорные ядра Jaguar, да еще и в количестве четырех штук в старших моделях, и SoC-исполнение, впервые использованное в продуктах такого класса, тоже любопытны, но именно в приложении к этому семейству и только. В отличие от видеоядра, которое родственно будущим моделям «взрослых» APU семейства Kaveri, которые появятся только в следующем году.

Впрочем, стоит сразу отметить, что делать выводы «на будущее» по Kabini несколько опрометчиво. Ведь основной упор в этих APU был сделан на компактность и низкое потребление энергии, из-за чего компании пришлось пойти на ряд жертв. Во-первых, всего 128 графических процессоров — столько же, сколько и в А4 на базе Trinity/Richland. Разумеется, архитектурные улучшения нельзя сбрасывать со счета, однако, как мы уже недавно видели производительность даже дискретного Radeon HD 7730 DDR3 ниже, нежели у интегрированного Radeon HD 8670D, а ведь это как раз прямое сравнение 384 ГП VLIW4 с 384 ГП GCN в достаточно близких условиях. Более того — Radeon HD 7750 (512 ГП) с такой же памятью обеспечивает практически такой же уровень быстродействия, а вот HD 7730 с GDDR5 заметно быстрее перечисленной тройки GPU, что наглядно (и в очередной раз) демонстрирует первостепенность системы памяти. Да, собственно, и зависимость производительности APU от последней мы тоже исследовали, и обнаружили, что разница между одно- и двухканальной DDR3-1600 в случае A4-5300, например, превышает 30%, а для моделей с более быстрым видеоядром может превратиться и в двукратную. Но ведь в Kabini-то контроллер памяти так и остался одноканальным, как ранее в Brazos! Ограничит ли это производительность видеоядра? Разумеется. Т.е., фактически, общего с будущими моделями более высокого уровня только архитектура видеочасти, но она одинаковая и у Radeon HD 7730 и 7950, например, а насколько различается уровень этих видеокарт мы уже воочию убедились.

Таким образом, и GPU-часть APU семейства Kabini тоже интересна в основном лишь сама по себе. Но вот в этом качестве — очень интересна. Пожалуй, даже больше, чем производительность процессорной составляющей, почему мы и решили не откладывать дело в долгий ящик, а полюбопытствовать — что там у новых и не очень суррогатных решений в плане игр.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор AMD E1-2100 AMD A6-5200 AMD E2-1800 Intel Atom D2700 / 7410M Intel Core i3-3217U Intel Core i5-3317U
Название ядра Kabini Kabini Zacate Cedarview Ivy Bridge DC Ivy Bridge DC
Технология пр-ва 28 нм 28 нм 40 нм 32 нм 22 нм 22 нм
Частота ядра std/max, ГГц 1,0 2,0 1,75 2,13 1,8 1,7/2,6
Кол-во ядер/потоков вычисления 2/2 4/4 2/2 2/4 2/4 2/4
Графика Radeon HD 8210 Radeon HD 8400 Radeon HD 7340 Radeon HD 7410M HDG 4000 HDG 4000
Кол-во ГП 128 128 80 160 64 64
Частота std/max, МГц 300 600 523/680 480 350/1050 350/1050
Память 256 DDR3
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/64 128/128 64/64 64/48 64/64 64/64
Кэш L2, КБ 1024 2048 2×512 2×512 2×256 2×256
Кэш L3, МиБ 3 3
Оперативная память 1×DDR3-1333 1×DDR3-1333 1×DDR3-1333 1×DDR3-1066 2×DDR3-1333 1×DDR3-1333
Платформа ECS KBN-I/2100 ECS KBN-I/5200 Foxconn NanoPC nT-A3800 Shuttle XS35GSV3 Intel NUC Giada i53-i5

В наши руки попали две модели новой линейки — фактически младшая и старшая. E1-2100 заменяет собой представителей старого C-семейства (Ontario) и имеет невысокие технические характеристики. А вот A6-5200 — лучшее, что есть на данный момент. Здесь и ядер вдвое больше, и кэш-памяти, и частота как их, так и GPU тоже выросла вдвое — словом, все замечательно. В чем подвох? E1-2100 имеет TDP в 9 Вт (чем для новой линейки уникален), а A6-5200 — целых 25 Вт, т.е. почти втрое больше. Соответственно, первый спокойно обойдется в большинстве случаев даже пассивным охлаждением, а вот второму его может оказаться маловато.

Однако в общем и целом 25 Вт — не так и много. Не забываем, что перед нами SoC, т.е. никакие дополнительные микросхемы для его работы не требуются, что делает в готовой системе даже старшую модель вполне сравнимой с процессорами AMD и Intel, имеющими TDP 17-18 Вт. Соответственно, мы имеем полное право сравнить обе модели с ранее протестированным нами E2-1800 — одним из самых быстрых представителей семейства Brazos. Понятно, что Е1-2100 может ему и проиграть (хотя бы из-за более низкой частоты как процессорных, так и графического ядер, пусть в последнем и больше конвееров), но основной задачей будет оценка превосходства А6-5200 над «старичком».

Еще одним интересным нюансом является сравнение нового поколения интегрированной графики с младшими дискретными GPU. У AMD долгое время эту позицию занимал Radeon HD 6430M, позднее переименованный в 7410М. В его случае мы имеем уже 160 ГП, пусть и устаревшей архитектуры (но той же, что используется и в GPU E2-1800), что плюс, но и минусов хватает. Первый из них — низкие частоты самого GPU, второй — система памяти фактически даже более медленная, чем у интегрированных решений: 64-х разрядная шина и результирующая частота лишь 800 МГц. А есть еще и третий — эта «видеокарта» тестировалась нами в комплекте с Atom D2700, который хоть и четырехпоточный, но для игрового применения подходит... Мягко говоря, вообще не подходит :) Однако такие решения ранее встречались нередко, да и производительность этого GPU была более высокой, чем у Radeon HD 7340 в E2-1800, так что почему бы и воспользоваться результатами, раз уж они у нас уже есть?

На этом с графическими решениями AMD мы заканчиваем и переходим к Intel. Поскольку A6-5200 позиционируется компанией на уровень Core i3, следовательно нужно что-нибудь с HDG 4000 (как минимум). И вот тут нам сильно «повезло», поскольку ранее были протестированы Core i3-3217U с двухканальной памятью и Core i5-3317U с тем же графическим ядром, но одним модулем памяти. Первое — как раз канононически правильный вариант, но второе для сравнения с GPU Kabini подходит лучше, поскольку условия равные.

Отметим, что все участники тестирования, за исключением Atom D2700 сегодня работали совместно с памятью типа DDR3-1333, хотя для Core и A6 официальным максимумом является частота 1600 МГц. Но для первых мы не нашли в свое время подходящих модулей SO-DIMM, а последний в таком режиме нам пока заставить работать не удалось. Таким образом, стоит иметь ввиду, что для этих трех процессоров итоговая производительность может быть и чуть более высокой.

Aliens vs. Predator

Режим высокого качества не вытягивает даже дискретный Radeon HD 7750, так что рассчитывать на интегрированную в суррогатные процессоры графику особо не приходится. Зато GPU здесь выкладывается на полную, а процессорозависимость близкая к нулевой, поэтому на результаты посмотреть интересно. И, как видим, в этом сегменте лидером продолжает оставаться HDG 4000. Как же новейшая архитектура и все такое прочее? А результат Radeon HD 8400 равен HDG 4000, только... при использовании одноканальной памяти. Т.е. фактически именно в нее производительность и «упирается» для обоих решений. Но вот HDG во всех ипостасях (кроме, разве, что Bay Trail) штатно рассчитана на двухканальную память и ограничение в один канал может образоваться лишь в результате диверсии сборщика системы, а у Kabini других вариантов нет. Да и показатели E1-2100 не вдохновляют — как видим, крайне низкая тактовая частота 128 ГП «нового образца» не позволяет этому решению угнаться и за 80-ю «старыми». Хотя могло бы быть и хуже.

Впрочем, при снижении нагрузки на видеочасть расклад меняется. Лучшим по-прежнему остается i3-3217U, однако А6-5200 отстает от него незначительно. А вот остальные участники тестирования далеко позади, причем на примерно одинаковом уровне. Собственно, чего можно было ожидать — все-таки у Intel интеграция графической и процессорной частей зашла дальше, так что они часто мешают друг другу. А если производительность GPU ограничить медленной памятью, то, в итоге, даже Core i5 превращается в посредственность. Результаты же E1-2100, напротив, начинают радовать — на нем уже можно хотя бы в таком режиме поиграть в эту игру, на что родоначальника линейки в виде E-350 (не говоря уже о представителях C-серии) было недостаточно.

Batman: Arkham Asylum GOTY Edition

Несмотря на легкость этой игры для современных GPU, интегрированной графике низкопотребляющих процессоров она все еще «не по зубам» в качественном режиме. Единственный, кто может продемонстрировать близкий к удовлетворительному результат (т.е. такой, который небольшим ослаблением настроек может быть доведен до играбельного) — HDG 4000 с двухканальной памятью. Но даже с одноканальной в данном случае результат получился более высоким, чем у Radeon HD 8400. C другой стороны, последний тут явно обгоняет «старую» младшую дискретку, что можно оценить положительно — то, что ранее было доступно лишь в виде нескольких чипов, сейчас упаковывается всего в один с низким TDP.

A6-5200 — победитель. Неожиданно? В общем-то, нет: в данном случае производительность сильно зависит от процессора, а четыре ядра и большой L2 старших Kabini многим могут дать «прикурить». Тем более, что, как мы уже не раз говорили, компоненты APU AMD более независимы, чем в процессорах Intel, что иногда позволяет добиваться более эффективного их использования. E1-2100 звезд с неба не хватает (в том числе и из-за слабости процессорной части), однако, во-первых, какие-то системы со старой дискреткой обходить может, а во-вторых, обеспечивает приемлемый уровень играбельности. А вот Celeron U3400, например, и этого-то не умел.

Crysis: Warhead x64

Результат снова определяется преимущественно видеокартой (даже в большей степени, чем в AvP) и вот тут-то в очередной раз видны преимущества нового GPU. Во-первых, Е1-2100 умудрился держаться наравне с почти топовым решением предыдущей линейки (был, конечно, и E2-2000, но он от Е2-1800 отличается совсем незначительно). Во-вторых, A6-5200 выходит на второе место, обгоняя HDG 4000 с одноканальной памятью. Впрочем, понятно, что на практике эти результаты неприменимы — тут и лидер-то до 10 кадров в секунду не дотягивается.

А вот в низком качестве E1-2100 ожидаемо проваливается, зато А6-5200 держится молодцом, сохраняя свое второе место. Причем уже практически-значимое — старых Е2 на эту игру даже при минимальном качестве хватало лишь еле-еле, а теперь даже какой-никакой запас есть. При большей компактности и не большем энергопотреблении, надо заметить.

F1 2010

Одинаковость результатов в очередной раз показывает, что для кольцевых гонок трехлетней давности все еще недостаточно никаких ультрамобильных решений.

И касается это не только качественного режима — как видим, за порог играбельности и при сниженном качестве переваливает исключительно A6-5200! Впрочем, в самой свежей версии видеодрайверов программистам Intel опять удалось перепрыгнуть через голову, так что если б мы использовали ее, результаты был бы менее однозначным, но факт остается фактом — ситуации, где старший Kabini может полноценно конкурировать с Core i3 и даже Core i5 встречаются. В отличие от платформы Brazos, которой такие высоты были принципиально неподвластны.

Far Cry 2

Зато старушка Far Cry 2 новые решения AMD оценивает не слишком высоко. Причина давно известна — тут еще и процессорозависимость высокая, причем при отличной поддержке многопоточности движку Dunia критична хотя бы пара, но очень быстрых ядер. Но так как абсолютные результаты в очередной раз делают такое сравнение лишь теоретическим, лучше посмотрим — что у нас хотя бы в режиме с низким качеством.

А с ним вообще забавно получается — как видим, на первом месте вообще производительность процессора. И тут вот младших Core i3 с используемой версией видеодрайвера не хватает, а A6-5200 — хватает. Понятно, что картинка не бог весть какая, однако не так давно и «настольных» процессоров с интегрированной графикой на такое хватало с большим трудом (и не всех), а теперь вот и ультрамобильные решения прошли данный уровень.

Metro 2033

Момент, когда тоже самое можно будет сказать про качественный режим в этой игре, понятно, все еще далеко-далеко за горизонтом, но оценить рост вычислительной мощности шейдерного блока (который используется очень активно) по нему можно. И хорошо видно, что 128 ГП нового образца хороши: даже на небольшой частоте им удается обойти 80 старых, а в пределе — и HDG 4000. Но, естественно, только в равных условиях — скорость текстурирования в Metro тоже очень важна (настолько, что здесь, как мы помним, Radeon HD 7770 не удается заметно обойти 7750 с одинаковой памятью), поэтому двухканальный режим памяти необходим как воздух. К сожалении, Kabini его не поддерживает.

Зато в режиме низкого качества A6-5200 выходит на первое место. Пусть и не дотягивается до порога играбельности, но... Изучая старые результаты, мы нашли пару настольных моделей, с практически таким же уровнем производительности: во-первых, А4-3400 в штатном режиме, а во-вторых, A4-5300 с двухканальной DDR3-1333. Понятно, что игре «маловато» двухъядерников и, тем более, «одномодульников», но факт близости результатов наводит на мысли. Кстати, и A8-5600K/A10-5800K при использовании одноканальной памяти болтались на том же уровне, в том числе и в качественном режиме! Т.е. мы в очередной раз приходим к выводу, что и ультрамобильным APU AMD двухканальный контроллер памяти на самом деле нужен как воздух — иначе на какие-то стабильные рекорды в играх рассчитывать не стоит. Иногда чего-то получается, конечно, как мы выше видели, но не более того.

Сводные результаты

Порядка 20% превосходства над топовыми моделями старой линейки и 10% преимущества перед младшей дискреткой компании, безусловно, прогресс, однако хотелось бы большего. И дело не в нашей жадности — просто продукты компании существуют не в вакууме, так что приходится оглядываться и на конкурентов. Которые в последнее время демонстрируют именно на этом направлении более впечатляющую динамику, в том числе и в области младших графических решений. Мы уже видели, например, полуторократный прирост при переходе от HDG второго поколения к третьему, да и четвертый шаг должен быть аналогичным. И чуть выше масштабы сохраняются — HDG 4440, конечно, лишь на 10% быстрее, чем HDG 4000, однако первое решение к топовым не относится, даже если говорить о самых экономичных процессорах: в 15 Вт Intel уже умеет укладывать и HDG 5000, а Iris 5100 встречается в моделях с теплопакетом 28 Вт, что вполне сравнимо и с 25 Вт A6-5200. Понятно, что цены разные, но мы то сейчас о производительности. А тут остается только констатировать факт, что старшая модель Kabini все еще не догоняет даже HDG 4000. Вовсе не из-за слабости вычислительных блоков — просто им нужна быстрая память, чего в этом семействе пока нет.

Что же касается младшенького Е1-2100, то ту, напротив, все очень даже неплохо. Не потому, что он ставит какие-то рекорды — просто уровень производительности графики в этом низкопотребляющем APU соответствует старым моделям серии Е/Е2, куда более прожорливым. А если еще и учесть «довесок» в виде чипсета, то посрамленной оказывается и С-серия, где производительность еще ниже. Впрочем, понятно, что все эти результаты интересны лишь в теории — как мы уже видели выше, поиграть в таком режиме все равно не удастся.

А вот снижение качества быстро превращает Е1-2100 в посредственность: мало иметь хорошее видеоядро — нужна еще и соответствующая процессорная составляющая. Пара же ядер Kabini на частоте всего 1 ГГц таковой может считаться лишь из вежливости, так что чуда не произошло: игровым решением Е1-2100 является еще в меньшей степени, нежели старшие модели Brazos. Зато A6-5200 в таковом качестве оказался большим шагом вперед, зачастую обгоняющим и ультрамобильные процессоры Intel. В общем, наконец появился повод говорить о конкуренции в данном сегменте. Не всегда с однозначными результатами, но она есть. Так что цена может оказаться уже не единственным преимуществом решений AMD — положение дел с производительностью тоже радикально улучшилось.

Итого

Как говорил Копатыч: «Это маленькое усилие для медведя, но огромное для медведя-рахита». В данном случае «медведь» так и остался «рахитом»: вычислительная мощность GPU превосходит HDG 4000, но все процессоры Intel, за исключением Atom, давно уже снабжены двухканальными контроллерами памяти, а вот Kabini унаследовал от Brazos одноканальный со всеми вытекающими. А жаль, поскольку положение дел могло бы оказаться совсем иным, снабди компания новую платформу быстрой памятью. Однако сам факт того, что Kabini уже не является «мальчиком для битья» при сравнении с CULV-линейкой, как нам кажется, дорогого стоит. Названия только, на наш взгляд, у старших моделей APU «неправильные» — могут ввести пользователя в заблуждение, поскольку чересчур уж похожи на номенклатуру десктопных моделей. Соответственно, может возникнуть ощущение, что A6-5200 — это что-то класса A6-5400K, но медленнее и экономичнее, хотя на самом деле производительность даже графической части старшего Kabini не дотягивает и до старого A4-3400, работающего с двухканальной памятью. Хотя, надо заметить, контроллер памяти в этом семействе неплох, так что при сравнении в одинаковых условиях A6-5200 может обогнать иногда даже старшие настольные А10, но для последних такая конфигурация является нештатной, а для первых — единственной возможной. В результате этим APU сложно сражаться и с низкопотребляющими процессорами Intel предыдущего поколения, несмотря на то, что, по замыслам компании, A6-5200 должен быть конкурентом Core i3. Безоговорочным — любого поколения. На практике же, как видим, даже в любимых дисциплинах AMD все далеко не однозначно. А как дела обстоят с производительностью процессорной части, мы посмотрим в следующий раз.



Благодарим компанию Corsair
за помощь в комплектации тестовых стендов



Дополнительно

ВИКТОРИНА TT

Материнские платы какого форм-фактора можно устанавливать в корпус Thermaltake Versa C22 RGB Snow Edition?

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.