Intel Ivy Bridge: nejlevnější dedikované grafické karty končí

Nejpůsobivější součástí nového procesoru Ivy Bridge od Intelu je grafická součást čipu. Grafická jednotka HD 4000 GPU vestavěná do těchto procesorů je oproti integrovaným čipům nacházejícím se v současné generaci produktů řady Sandy Bridge podstatným zlepšením. Je natolik výkonná, že je schopna z trhu odrovnat entry-level grafiky. Pokud berete hraní vážně, budete nejspíše chtít zůstat u dedikovaných grafických karet. Levnější modely však již nemá cenu kupovat.

GPU u Ivy Bridge tak stojí v protikladu k celkovému výpočetnímu výkonu nového procesoru, který je jenom o trochu lepší než dosavadní modely Intelu. Ivy Bridge také více šetří energii, což ocení zejména majitelé notebooků, nicméně jak již bylo řečeno – největší změnu pocítíte, když budete spouštět aplikace s trojrozměrnou grafikou.

Funkce, rychlost a novinky

Podle čísel může GPU vestavěná do Ivy Bridge procesorů vypadat, jako by běžela pomaleji než technologie Intel HD 3000 obsažená v současných procesorech Sandy Bridge. GPU Sandy Bridge běží v základní taktovací frekvenci 850 MHz, přičemž při přetaktování Turbo Boost dosahuje frekvence 1 350 MHz. Grafická jednotka HD 4000 u Ivy Bridge je o 200 MHz pomalejší, to znamená, že při běžném taktování má frekvenci 650 MHz a při přetaktování je to potom 1 150 MHz.

Intel vylepšil engine GPU, aby zvýšil efektivitu, nicméně další faktory pomáhají snížit nutnou frekvenci taktování. Zaprvé, GPU HD 4000 obsahuje 16 vykonávacích jednotek (execution units), oproti 12 takovým jednotkám vestavěným do Sandy Bridge.  Zadruhé, Ivy Bridge podporuje operační paměť DDR3-1600, zatímco paměťový řadič Sandy Bridge podporuje oficiálně pouze paměť DDR3-1333. Díky přidané šířce pásma paměti tak Ivy Bridge získává o 25 procent více paralelního výpočetního výkonu a vyšší potenciální propustnost.

Předtím, než se pustíme do porovnávání výkonu, stojí za to se podívat na další změny ve funkcích grafické jednotky Ivy Bridge.

1. Plná podpora aplikačního rozhraní DirectX 11 od Microsoftu, včetně hardwarové teselace a GPU computingu. Intel tvrdí, že aplikace využívající k výpočtům grafiku budou moci po náležitém nastavení běžet výhradně na GPU Ivy Bridge, a úkoly určené pro GPU computing nebudou přeloženy na CPU.

2. Dostupné jsou dvě texturovací jednotky, na rozdíl od jediné texturovací jednotky u Sandy Bridge.

3. Nový výpočetní shader (compute shader) umožňuje větší datový paralelismus a plnou podporu pro Shader Model 5, který je vyžadován pro DirectX 11.4. Sdílená L3 cache je vestavěná do samotného GPU jádra, což snižuje potřebu přivádět data z řadiče pamětí (ring-busu) a cache CPU.

5. Je přidána podpora až tří simultánních displejů (DVI, HDMI nebo DisplayPort).

6. Podpora technologie HDMI 1.4a včetně zvuku s vysokou přenosovou rychlostí.

7. Byla vylepšena funkce Quick Sync video včetně lepší podpory Blu-ray stereoskopického 3D.

Tyto doplněné funkce společně s vnitřní přestavbou samotných výpočetních jednotek svědčí o tom, že výkonnost 3D grafiky by u Ivy Bridge měla být lepší než u jiných podobných produktů. Dále se podíváme na konkrétní výsledky testů.

Test výkonu

Srovnávací testy (benchmarky) jsme prováděli na různých konfiguracích, nicméně založených na stejné platformě:

• Základní deska Gigabyte Z77-UD3
• Vyrovnávací paměť pro Intel HD grafiku nastavena v systémovém BIOSu na 1 GB
• 8 GB paměti DDR3-1600 pro Core i7-3770K, DDR3-1333 pro Core i7-2600K
• Pevný disk Western Digital s kapacitou 1 TB a 7200 otáčkami
• Zdroj Antec Power High Current Pro 750

Také jsme provedli následující procedury:

• Všechny srovnávací testy ve hrách jsme prováděli v rozlišení 1080p. Na 1080p jsme nastavili i Unigine Heaven at 1080p s povolenou běžnou teselací. 3DMark Vantage a 3DMark 2011 jsme spouštěli v jejich “výkonnostním” (performance) režimu.
• Herní srovnávací testy ve hrách na Ivy Bridge jsme spouštěli v režimu DirectX 11, pokud byl dostupný, nicméně ve stejných hrách jsme pro porovnání zkusili i režimy DX9/10.
• Použili jsme také levnou entry-level DirectX11 dedikovanou grafiku XFX Radeon HD 6450 pro porovnání jejího výkonu s čipem HD 4000.

Syntetické srovnávací testy

První na řadě je 3DMark 2011, grafický benchmark pracující pouze v DirectX 11.

Jak je vidno z grafu, Radeon HD 6450 oproti Intel HD 4000 neměl šanci.

Nyní se podívejme na výsledky dalšího syntetického testu v Direct X 11, Unigine Heaven 2.5.

Zde grafická jednotka od Intelu Radeon HD 6450 úplně odrovnala, přičemž v 1080p při nastavené normální teselaci dosáhla více než dvojnásobné snímkové frekvence. Abychom si to ujasnili, nejedná se o zas tak vysoká čísla, nicméně výsledky obou syntetických testů jsou dobrým důkazem toho, že je Intel HD 4000 schopen efektivní funkce v DX11.

Dále se podíváme na 3DMark Vantage v syntetickém testu v DirectX 10.

Core i7-3770K má oproti  Core i7-2600K frekvenční výhodu 100 MHz, nicméně jádra GPU běží na všech CPU se shodným GPU jádrem na stejné frekvenci. Takže GPU u 2600K stále běží na 850 MHz a u 3770K pořád na 650 MHz. GPU u Ivy Bridge však dosáhlo téměř o 900 bodů vyššího skóre. Na druhou stranu, Radeon HD 6450 se držel na chvostu a v testu 3DMark Vantage získává třetí místo.

Takže syntetické benchmarky bychom měli, ale jak se grafické technologii od Intel dařilo v našich testech v reálných hrách?

Výkon ve hrách

Některé hry, které jsme k testům použili, podporují pouze aplikační rozhraní DirectX 9 nebo 10. Ve hrách, které podporují i DX11, jsme zkoušeli rozjet Ivy Bridge jak v režimu DX11, tak i DX9/10. Nebylo to ovšem možné vždy, například Dirt 3 nastavený na úroveň středních detailů běžel jen v režimu DX9. Níže zobrazujeme všechny výsledky, jichž jsme při testech dosáhli.

Všechny hry jsme spouštěli v rozlišení 1 920 x 1 080 pixelů v úrovních středních detailů.

Shogun 2 vypadal v režimu DX9 při použití procesoru 3770K téměř hratelně a výsledek byl stále lepší než u Radeonu HD 6450 běžícím v režimu DX11. Naproti tomu GPU Sandy Bridge se hrou nedokázala držet krok. Shogun 2 je graficky velice náročný, dokonce i při středním nastavení, takže k tomu, abyste získali konzistentní snímkovou frekvenci 30 snímků za sekundu, budete muset snížit grafické detaily a rozlišení.

Přestože je hra určená i pro DX11, obě grafiky, jak Radeon HD 6450, tak GPU Ivy Bridge, pravděpodobně běžely v tomto testu v DX9 režimu, nicméně není to jisté. Ať už bylo použito jakékoliv aplikační prostředí, vypadala zde hra Dirt 3 s Ivy Bridge při 1080p rozlišení a středních detailech hratelně, přičemž GPU Ivy Bridge byla v porovnání s ostatními nesrovnatelně lepší.

Pecka Just Cause 2 při své premiéře způsobila rozruch, protože byla určená pouze pro rozhraní DirectX 10 a dávala svého času zabrat většině dostupných grafik. Ve středním nastavení a 1080p stále nebyla reálně hratelná, ať jsme použili jakoukoliv grafiku, takže hráči budou muset ubrat na nastavení. Na druhou stranu přes tristní výsledky je Core i7-3770K stále nepoměrně lepší než ostatní.

Metro 2033 je velký žrout výkonu, a dosažení téměř 15 snímků za sekundu v jeho velmi náročném vestavěném benchmarku je ve skutečnosti poměrně pozoruhodný výsledek. K tomu, aby byla hra s HD 4000 plně hratelná, tak opět budete muset přejít k nižšímu nastavení i rozlišení.

V režimu DirectX 10 dosáhla grafika u 3770K snímkové frekvence 24 snímků za sekundu, ale samotná hra při 1080p rozlišení se středními detaily běžela poměrně hladce. Jinou kapitolou byl režim DirectX 11 – při spouštění této hry se DX11 raději vyhněte.

Stalker: Call of Pripyat je dnes už stárnoucím titulem, nicméně jeho DirectX 11 benchmark je stále náročný. V režimu DX11 grafika HD 4000 opět překonala verzi HD 3000 i konkurenci od Radeonu. V režimu DirectX 10 pak dosáhla zhruba o 25 procent vyššího výkonu.

Transkódování médií

Zkoušeli jsme pouze jediný test transkódování médií, takže naše výsledky rozhodně nejsou bernou mincí.

Oba výsledky se opakovaly, ale jejich malé rozdíly signalizují mrtvý závod, pouze s malou výhodou na straně starší grafické jednotky Sandy Bridge. To může být přesně ten případ, kdy vyšší taktovací frekvence přináší starší GPU výhodu. Nebo možná jen musí být vylepšeny jednotlivé aplikace, aby mohly naplno využít potenciálu video enginu Ivy Bridge.

Entry-level grafiky jsou pasé

Společnosti AMD a Nvidia vytvořily z prodeje levných grafických karet poměrně slušný byznys, který přinášel výhody i uživatelům, například v podobě vylepšeného výkonu a kompatibility s moderními hrami. Nicméně už čip Intel HD 3000 vestavěný do Sandy Bridge ukázal, že tyto grafiky nejnižší třídy mohou mít omezené využití. HD 4000 v Ivy Bridge pak nejlevnějším dedikovaným modelům zatloukl poslední hřebík do rakve.

Lidé, kteří berou hraní vážně, se pro vyšší snímkové frekvence v nejvyšších detailech poohlédnou po grafikách střední a nejvyšší třídy. Na druhou stranu uživatelé notebooků s grafikou od Intelu se mohou těšit na obstojný výkon v mnoha dnešních hrách, a to za předpokladu, že se vzdají vysokých nároků na detaily. Malé obrazovky notebooků stejně nejsou schopny zobrazit plné detaily v celé jejich kráse, takže hraní při nižším rozlišení a s omezením těchto detailů zážitek ze hry příliš nezkazí.

S modelem HD 4000 přináší Intel slušnou entry-level grafiku, která je plně kompatibilní s DirectX 11, a navíc je náhodou součástí excelentního procesoru. Jedná se o velmi významný krok dopředu a renomovaní výrobci grafických karet budou mít co dělat, aby si udržely zákazníky.