Тестирование в 9 играх на интегрированных GPU ноутбучных процессоров AMD Ryzen 5 5600U и Intel Core i7-1165G7 в сравнении с настольными вариантами

За последние 10 лет компания Intel приучила нас к тому, что самая мощная интегрированная графика встречается только в ноутбучных процессорах. Строго говоря, началось это еще с Sandy Bridge, где уже было две версии GPU — GT1 и GT2, различающиеся количеством графических конвейеров. В ноутбучных процессорах встречался только GT2 (за исключением Celeron и Pentium — но там всегда была своя атмосфера), а вот в десктопных — как повезет. Но тогда GT2 попадалась и в некоторых десктопных моделях. Выход же в свет Haswell дал нам эксклюзивные устройства — с графическим ядром GT3e. В нем было вдвое больше вычислительных модулей, чем в GT2 (40 против 20), а также кэш-память четвертого уровня в виде 128 МБ eDRAM. Это сделало GPU самым быстрым на рынке — из интегрированных. Но речь уже шла только о ноутбуках, хотя появились и формально десктопные Haswell с GT3e, но в виде распаиваемых на плате BGA-чипов, так что остались они не замечены широкими массами трудящихся.

Самой компании концепция понравилась, так что в Broadwell ее усугубили. Все GPU начали набираться из блоков уже не 20, а по 24 конвейера, так что в GT2 их количество увеличилось до 24, а в GT3 и GT3e — до 48 (в GT1, как и ранее работала лишь половина от 24, то есть 12). Однако GT3, которым снабжались низковольтные двухъядерные процессоры, оказался посредственностью — без кэш-памяти четвертого уровня он выигрывал у GT2 лишь на 10%. Зато были выпущены и настольные четырехъядерные процессоры под сокет LGA1150 со старшим видеоядром — и произвели такой фурор, что их до сих пор многие помнят. А то, что на этом история не остановилась — уже не заметили. Потому что она опять превратилась в ноутбучную.

Дело в том, что Intel понравилась концепция с eDRAM, позволяющая не слишком переделывать GPU внутри, а радикально ускорять его дополнительным чипом. С одной стороны, лишние расходы. С другой же сами процессорные ядра могут быть и одинаковыми. Надо мощная графика под ноутбуки без дискретки — добавляем eDRAM. Не надо — экономим. Очень технологично и удобно. Тестировать эту концепцию начали в первых Skylake, где GT3e перестал быть старшим решением — добавился монструозный GT4e с 72 конвейерами. А GT3e использовался в низкопотребляющих двухъядерниках, причем ему заодно и количество eDRAM сократили до 64 МБ. Но гладко было на бумаге, да забыли про овраги — оказалось, что GT4e почти ничего не дает. Тем более, что старшие четырехъядерные процессоры обычно используются в «больших» ноутбуках, куда можно установить и дискретную видеокарту — так что платить за процессорную графику заказчикам незачем. Вот GT3e пришелся к месту — позволяя поиграть и на компактных ультрабуках или мини-ПК. Поэтому это решение прожило на рынке намного дольше — используясь и в седьмом, и в восьмом поколении Core. Что же касается GT4e, то этот GPU сверкнул в рамках шестого поколения и исчез. А десктопные же и большинство старших ноутбучных процессоров продолжали комплектоваться GT2 — медленно, зато дешево.

Со временем и GT3e устарел напрочь, но компании было не до графики — начались проблемы с освоением техпроцесса 10 нм, что не давало возможности модернизировать не только графическую, но и процессорную архитектуру. И даже простое добавление в кристалл ядер (которое потребовалось для конкуренции с восставшей из пепла AMD) обошлось дорогой ценой. Позднее основные проблемы были решены, в Intel графическую архитектуру существенно переделали, в том числе и количественно, но... Iris Xe, получивший 96 конвейеров, применялся только в низковольтных четырехъядерных Tiger Lake, а двухъядерные процессоры этой линейки получили половинку GPU. Всем же остальным Core одиннадцатого поколения, равно как и настольным двенадцатого и тринадцатого, новая микроархитектура досталась, но количество конвейеров так и осталось ограниченным максимум 24. Некоторые ноутбучные многоядерные процессоры начиная с двенадцатого поколения Iris Xe тоже уже получили — но только ноутбучные. А десктопные продолжают снабжаться по остаточному принципу: графика может быть и современной, но ограниченной по количеству исполнительных блоков.

Казалось бы, того же подхода придерживается и AMD. Сначала, впрочем, полная конфигурация GPU доставалась только покупателям настольных APU. В Ryzen 5 2400G/3400G было 11 графических ядер (по 64 конвейера в каждом), но даже в Ryzen 7 2700U/3700U на том же кристалле — всего 10. Однако позднее концепция поменялась — в ноутбучных APU линеек 4000 и 5000 было до восьми графических ядер, а в их настольных аналогах лишь семь. Начиная с APU семейства 6000 их количество увеличилось до 12, в 7000 это значение сохранилось, а вот настольные модели с теми же номерами под сокет AM5 снабжаются... лишь двумя графическими ядрами. И что тут можно сравнивать?

Дьявол же, как известно, кроется в деталях. Два ядра в настольных процессорах — на самом деле большой шаг вперед: ранее в подобных моделях не было ни одного. Некоторые об этом забывают, однако на деле новые настольные APU пока вообще не анонсированы, а «чистые» процессоры AMD ранее в системах без дискретных видеокарт использоваться не могли. Так что компания решала эту конкретную проблему, а не разрабатывала десктопы с быстрой интегрированной графикой. И тоже по простой и понятной причине — таковые нужны в бюджетном сегменте, а AM5 туда всё еще в принципе не попадает. Когда подешевеет — зависит не от AMD, а от успехов внедрения памяти DDR5, к которой эта платформа жестко привязана. И эта же проблема, кстати, заодно бьет и по ноутбучным решениям — в дорогих ноутбуках нередко можно и дискретную видеокарту «прикрутить», так что мощность интегрированного GPU перестает иметь значение. Компания это очень даже понимает — поэтому не пытается продавать 12 графических ядер во всех ноутбучных APU: самые мощные и самые дешевые получили те же два, что и все настольные процессоры. И есть в линейке еще куча APU с 4, 6, 7 и 8 графическими ядрами — их аналоги мы наверняка увидим после выхода настольных APU (а не процессоров!) линейки Ryzen 7000. Будут ли такие? А почему бы и нет — рынок для них есть. Вот 12 ядер в них, скорее всего, не будет — все-таки более дешевый сегмент, прекрасно подходящий для утилизации отбраковки, но 10 в старших моделях — вполне реальны. Мы не удивимся, увидев такие решения.

Но даже если десятиядерное светлое завтра не наступит, мы также не удивимся, если настольные APU для AM5 будут в играх обгонять и лучшие мобильные процессоры с аналогичными номерами. Количество — количеством, но ведь и качество бывает разным. Мы уже видели, как APU линеек 4000 и 5000 легко обходят своих предшественников, несмотря на 7 ядер против 11. Да и от окружающих рабочих условий отмахнуться не получится. Например, ограничений энергопотребления — настольные APU рассчитаны на TDP 65 Вт, а большинство ноутбучных ограничиваются значениями в 28 Вт или, даже, 15 Вт. Сравнивать цифры в лоб не стоит — сейчас и AMD, и Intel подходят к лимитам энергопотребления творчески, оставляя определенную свободу действий производителям ноутбуков. А иногда и пользователям десктопов — которые, например, могут поиграть не только с настройками энергопотребления, но и тактовыми частотами. Интересы у двух упомянутых категорий «настройщиков» разные: пользователь может что-то «накрутить» вверх, чтоб работало побыстрее, а вот производитель скорее «зажмет» те же частоты и настройки турбо-режима, дабы более дешевой системой охлаждения ограничиться.

Также потенциально слабым местом является скорость работы с памятью — и разные подходы к ее конфигурированию. В настольный компьютер можно устанавливать любые модули и разгонять их, а с ноутбуками всё гораздо сложнее. Особенно в настоящее время, когда производители предпочитают для удешевления конструкции от «стандартных» слотов SO-DIMM отказываться в пользу LPDDR, распаиваемой прямо на плате. Что припаяют — тем и придется пользоваться, вне зависимости от того, как оно могло бы работать в идеальном случае.

Характерный пример. Слева — система на настольном APU линейки 4000, куда мы просто установили пару модулей DDR4-4133. Справа — ноутбук Digma Pro Fortis M в модификации с 8 ГБ LPDDR4-4266. Интересны тут скорости чтения и записи — которые различаются более чем в полтора раза.

На деле же и на такие цифры рассчитывать не стоит, хотя этот факт особо не афишируется. У процессорной части доступ к памяти быстрее, чем у GPU, что отлично видно по другому тесту AIDA64. Важны тут первые строки — как видим, речь даже и о 30 ГБ/с не идет: и это значение нужно уполовинить. Для настольных APU, впрочем, характерны аналогичные проблемы и тенденции — только базу им повыше «накрутить» можно. А производительность системы памяти, естественно, и на скорости работы GPU сказывается — причем чем он мощнее, тем сильнее и сказывается.

В общем, подытожим. На первый взгляд современная ноутбучная графика AMD на голову выше ее же настольной. Но это на первый — на деле просто новые ноутбучные APU уже на рынке есть, а их настольные аналоги пока выпускать рано. Но некоторую прикидку на будущее провести можно — заодно решив и очень важную практическую задачу: мы можем напрямую сравнить два сходных APU серии 5000. Эти-то давно в продаже какие угодно. Настольные популярны благодаря возможности недорого собрать условно игровой компьютер... Точнее, не игровой, а с возможностью поиграть в некоторые игры лучше, чем на процессорах Intel и без необходимости спешить с покупкой настольной видеокарты. Но, если ее приобретение вообще не планировать, можно ограничиться и недорогим ноутбуком, получив и мобильность в нагрузку. Производительность в первом приближении (то есть качественно, а мне количественно) должна быть одинаковой при выборе, например, Ryzen 5 5600G и 5600U — на что прямо намекают модельные номера. Графических и процессорных ядер одинаковые количества, турбо-частоты — тоже почти одинаковые. А вот что на самом деле с игровой производительностью — уже интересно. И редко кто тестирует, поскольку, вроде бы, устройства разного класса. Почему все и привыкли сравнивать ноутбуки с ноутбуками, а десктопы — с десктопами. Но это скучно. Поскольку, повторимся, в современном мире они нередко взаимозаменяемы. Если б этого не было, так и не превратились бы десктопы в узконишевое решение, всё реже встречающееся в домашних условиях. Но можно ли между ними уже сейчас ставить знак равенства лишь на базе формальных признаков — стоит разобраться.

Участники тестирования

Буквально весной мы уже тестировали на стандартном игровом наборе семь настольных процессоров, заодно и сравнив их с парой бюджетных видеокарт. Среди участников был и приснопамятный AMD Ryzen 5 5600G, и его примерный аналог из стана Intel Core i5-12400. Оба тестировались с банальной DDR4-3200 (пусть и с низкими задержками) — то есть на самом деле для первого процессора это не какой-то достижимый предел, а просто «сток». У второго всего лишь UHD Graphics 730 — так что тут памятью ничего не добавишь. Но как база — подойдет.

К их результатам мы добавим Ryzen 5 5600U и... Core i7-1165G7. Решение не новое, но в последнее время сильно подешевевшее — почему в продаже появилась масса недорогих ноутбуков и моноблоков на его базе. Либо на аналогичном в точности до частот Core i5-1135G7 еще дешевле, хотя Ryzen 5 5600U все-таки выглядит интереснее: хотя бы за счет большего количества процессорных ядер, причем чуть более современной микроархитектуры. И даже на фоне двенадцатого-тринадцатого поколения у него есть сильные стороны — ведь там «больших» ядер больше не стало, а «малые» до сих пор многих пугают новизной подхода и зависимостью от ОС и ПО. Но нам еще один ориентир для сравнения в любом случае не помешает.

К тому же есть за нами небольшой должок — Iris Xe в составе i7-1165G7 мы тестировали пару лет назад, но тогда драйверы оставляли желать лучшего. Так что стоит проверить — что изменилось. Возможно, уже последний раз по этой тестовой методике, но не последний раз в принципе.

А с Ryzen 5 5600U всё вообще просто — это полный аналог 5600G по количеству процессорных (шесть) и графических (семь) блоков, причем той же микроархитектуры в обоих случаях. Даже тактовые частоты в турбо-режиме отличаются незначительно — по графике разница в 100 МГц (1800 и 1900 соответственно), а у CPU части — на 200 МГц (4,2 и 4,4 ГГц). Существенно различается TDP — каких-то 15 Вт против 65 Вт. Однако напомним, что приводится это значение для работы на «базовой» частоте, а она тоже очень разная — 2,3 ГГц против 3,9 ГГц. В общем, процессоры выглядят как близнецы-братья, что немудрено — это один и тот же полупроводниковый кристалл. Но реальные тактовые частоты в каждый момент времени будут тоже разными, особенно при длительных нагрузках — функционирование турбо-режима зависит от теплопакета и возможностей системы охлаждения (в ноутбуках более слабой). Вот и интересно — как это проявится и проявится ли.

Что касается подсистемы памяти (а она, как уже сказано, в этом случае важна), то Core i7-1165G7 мы снабдили стандартной DDR4-3200 — практически такой же, как и в системах на настольных процессорах. Просто повезло — это был моноблок с более-менее стандартной платой. А вот с ноутбуками гибкости в последнее время не хватает. Так что просто характерный пример — как он выглядит, выше на картинках было. В конце концов, в других недорогих ноутбуках всё не лучше, а дорогой можно и действительно игровой купить — понятно, что интеграшки не конкурент и каком-нибудь RTX 3060, мягко говоря. Но запускать какие-то игры при не слишком высоком качестве картинки можно нынче и на машинках за 30—40 тысяч рублей — для многих это важнее, чем топовые ноутбуки, бороздящие Большой театр.

Тестирование

World of Tanks enCore RT

Даже в славных своей непритязательностью «танках» Core i5-12400 лишь с трудом тянет средние настройки, да и то — условно. Игра вообще повышенной красивостью не отличается, так что тут лучше уже частоту кадров повысить снижением качества. К остальным героям такой претензии нет. Но работают они существенно по-разному — между ноутбучными процессорами AMD и Intel наблюдается примерный паритет, а настольная система на 5600G почти в полтора раза быстрее.

Far Cry 5

А в этом случае — и ровно в полтора. Вообще же на Ryzen 5 5600G уже можно повышать разрешение — остальные испытуемые для этого непригодны. Core i5-12400 по-хорошему и для HD непригоден тоже — еле-еле уложился в норматив.

F1 2018

Картинка постепенно начинает проявляться — третий случай подряд без каких-то взбрыков. Настольные APU AMD для игр без дискретной видеокарты предпочтительнее, чем процессоры Intel — потому, что вдвое быстрее. И это-то, прямо скажем, немного — всё равно даже в несвежих проектах приходится играть на минималках. Но хоть так. А о каком-то однозначном лидерстве в ноутбучном сегменте говорить не приходится. Из-за того, что у Intel по-прежнему ноутбучные процессоры снабжаются более мощными GPU, чем настольные (не для всех моделей это верно, но что посмотреть — найдется), а вот у AMD формальные характеристики одинаковые, но это не всё определяет.

Assassin’s Creed Odyssey

Те же относительные соотношения в абсолютном исчислении настольные процессоры Intel просто выносят за ринг. У AMD же в догоняющих как раз ноутбучный процессор. Но он же и примерно равен своему коллеге по позиционированию у Intel.

Deus Ex: Mankind Divided

В общем виде — то же самое. В частностях — здесь 5600U заметно медленнее, чем i7-1165G7. Впрочем, принципиально это ничего не меняет. Да и обратное бывает чаще.

Tom Clancy’s Ghost Recon Wildlands

Например, здесь уже чуть впереди 5600U. И оба ноутбучных процессора ближе к настольному APU, чем к Core i5-12400. Ну а диапазон — всё тот же: настольные предложения AMD и Intel различаются примерно вдвое. Если мы берем модели с интегрированными GPU — на этой платформе, как уже было сказано, подавляющее большинство процессоров AMD графики вообще лишено, да и у Intel такое местами встречается.

Shadow of the Tomb Raider

Снова в главной паре немного вперед выходит Core i7-1165G7 — фактически борьба этих процессоров идет на равных. И оба заметно медленнее, чем настольный Ryzen 5 5600G. Впрочем, Core i5-12400 тест вообще провалил, а ноутбучные процессоры обеих компании хоть что-то могут. Но внимания заслуживают значения минимальной частоты кадров — по которой низкопотребляющие отстают сильнее, чем в среднем. Возможность такого сбрасывать со счетов нельзя — хотя игра упирается именно в GPU такого уровня, но процессорная часть в плане обеспечения игрового комфорта (а он больше зависит от минимального FPS, нежели от среднего) важна. И смотреть нужно не только на архитектуру и турбо-частоты — в этом плане у 5600U и 5600G практически паритет. Но первый жестко зажат в рамки теплового пакета, часть которого «отжирает» интегрированный GPU, да и нагрузку на систему памяти последний дает заметную — вот и выходит, что реальная производительность очень разная. Это тоже камешек в огород ноутбучных решений.

World War Z

Обновление драйверов Intel явно подправило производительность современных GPU компании в этой игре, хотя тесты по-прежнему приходится проводить в режиме DirectX 11 — более эффективный Vulcan не включается. Но можно уже хотя бы перейти на полное разрешение, однако для i5-12400 это совсем на грани — игра очень динамичная, так что тут практически необходимо удерживать минимальный FPS на уровне не ниже 30 кадров в секунду, а среднего такого уровня недостаточно. В общем, удел настольных процессоров Intel в этой игре — HD-разрешение на минималках, ноутбучные модели с Iris Xe, либо APU AMD справляются и с Full HD, но тоже на минималках, а вот настольные APU — тот уровень, на котором можно подумать об улучшении качества картинки. Лучше, конечно, дискретную видеокарту купить хотя бы начального уровня, но такой апгрейд пользователю десктопа доступен, а вот ноутбук останется таким, каким был в момент покупки.

Strange Brigade

Как мы уже отмечали в прошлый раз, игра очень процессорозависима. Тогда это ударило по Pentium — которого не спасала даже дискретная видеокарта, поскольку минимальная частота кадров при ее установке не росла. Сейчас же плохо пришлось обоим ноутбучным процессорам — по среднему FPS они кое-как обогнали Core i5-12400, а минимальный остался ниже. Да и по среднему-то обгон такой себе — номинальный фактически. Разве что к настольным APU у нас особых претензий нет — если не считать того, что и они тут в разы медленнее какого-нибудь «народного» Ryzen 5 5600 в паре с «затычкой» типа Radeon RX 6400.

Итого

На самом деле к результатам тестирования мы были заранее готовы — формальный паритет в технических характеристиках не всегда дает равенство на практике. Точнее, никогда его не дает, если сравнивается лишь часть технических характеристик — тогда уж все характеристики надо учитывать. А тогда проще пойти эмпирическим путем и всё пощупать на практике. И практика показывает, что в играх:

1. Ноутбучные процессоры Intel могут быть быстрее десктопных — если первые снабжены старшими моделями GPU, которых во вторых не бывает.
2. Ноутбучные APU AMD медленнее десктопных APU — даже при формально одинаковых GPU.
3. На десктопе AMD примерно вдвое быстрее Intel (если, конечно, сравнивать сравнимое, потому что продаются, например, и процессоры Athlon, которые пять лет не менялись), а в ноутбуках — паритет. Где-то посередине диапазона десктопных решений.
4. Всё это усугубляется тем, что процессорная производительность находится на втором месте после графической, но пренебрегать ею нельзя. У ноутбучных решений, опять же, с этим тоже сохраняются проблемы, несмотря на примерно равные пиковые показатели.

Можно ли это распространить на будущие линейки процессоров? Почему бы и нет — причины-то, вызывающие эти проблемы, никуда не денутся. Пока «свежие» ноутбучные APU вне конкуренции — просто потому, что нет аналогичных им настольных. А таковые сейчас еще просто не нужны: платформа АМ5 слишком дорогая, чтобы привлечь внимание любителей бюджетных сборок на грани. Но со временем ситуация изменится, а AMD вряд ли забросит это направление — хотя бы потому, что нужно куда-то девать отбраковку, не вместившуюся в ноутбучный теплопакет. И даже если это заодно будет браком по части GPU, так что удастся задействовать не все графические ядра, а лишь часть — ничего страшного. Просто запас производительности уйдет на нейтрализацию этого факта.

Пока же расклад простой. Есть недорогие десктопы на APU Ryzen серии 5000, есть недорогие ноутбуки на их мобильных аналогах, есть также подешевевшие Tiger Lake. Все эти системы более-менее пригодны для игрового применения — хотя поиграть удастся не во все игры, да и подходящие придется запускать далеко не на максималках. Но это несколько лучше того уровня, который обеспечивают настольные процессоры Intel (любые) или очень старые дискретные видеокарты, несколько лет назад подвсплывшие на волне майнинга (был период, когда даже GeForce GT710 покупали новыми за бешеные бабки — просто чтобы хоть как-то использовать процессоры без интегрированного GPU). Однако если стоит задача что-то такое минимальное собрать, а в списке обязательных требований мобильность и портативность не значатся, то лучше по старинке выбирать десктопное железо. Это не обязательно позволит заметно сэкономить (поскольку при самостоятельном подборе конфигурации вечно тянет к излишествам, выливающимся в поглощение полного выделенного бюджета, а в дешевых ноутбуках этот путь отрезан), зато обеспечит несколько более высокую производительность.