Подождите...Каталог
Технология Intel Quick SyncЗа последние годы кодирование видео стало одной из самых распространенных задач-пожирателей мощности CPU. Популярность одного лишь только сервиса YouTube дала возможность каждому владельцу простейшей камеры почувствовать себя настоящим режиссером, превратив многие ПК в любительские станции для монтажа. Революционные изменения в мобильных устройствах также пока что не облегчили жизнь. Ведь пока что ни один смартфон не в состоянии проигрывать высокобитрейтный 1080p контент, например, с Blu-ray диска, а это значит, что если вы хотите иметь в кармане любимые фильмы или сериалы в высоком качестве, придется конвертировать имеющееся видео в сжатый формат. Тоже относится и к набирающим популярность «таблеткам», причем даже последнего поколения. На высоком уровне, подобный процесс подразумевает выделение из контейнера имеющегося видеопотока и дальнейшее его пережатие с целью соответствия определенному занимаемому месту и возможностям декодирования устройства. Корректнее называть это действие «транскодированием», потому как изначальный поток уже сжат по определенному алгоритму (наиболее популярные сегодня кодеки — H.264/AVC). Транскодирование является задачей, особенно сильно нагружающей процессор, из-за сложности самой природы механизмов компрессии. Дело в том, что хотя принципиально в видеоряде можно сжимать каждый кадр в отдельности, благодаря переходу части элементов одного кадра в другой без изменений возможно для экономии выделять ключевые (базовые) фреймы, и уже от них рассчитывать различия в последующих изображениях вплоть до нового ключевого кадра. Хотя сегодня разнообразная полноценная поддержка декодирования видео воспринимается нами как должное, еще совсем недавно производители только экспериментировали с внедрением в GPU блоков с фиксированной функциональностью для аппаратной реализации некоторых стадий конвейера H.264. С Sandy Bridge Intel выводит эти возможности на новый уровень. Появление аппаратного декодирования видео в современных GPU очень важно для ускорения транскодирования, ведь первым этапом этого процесса является декомпрессия источника. То, насколько быстро будет выполнять свою работу декодер, напрямую скажется на общем затраченном на преобразования времени. Этому есть два объяснения. Для начала, в отличие от обычного сценария воспроизведения видео, при котором декодеру достаточно обрабатывать кадры с быстродействием не меньшим, чем того требует значение FPS, при транскодировании важно завершить декомпрессию как можно скорее. Ведь, чем быстрее первоначальная обработка материала будет завершена, тем раньше начнет свою работу кодировщик, сжимающий контент в другой формат. Существует и вторая, менее очевидная причина, — в блоках декодирования уже частично содержатся модули, которые необходимы для кодирования (например, iDCT/DCT).  Так как транскодирование является функцией графического ядра Sandy Bridge, Intel значительно улучшила работу ЦП с видео по сравнению с Clarkdale. В первом поколении процессоров Core i ускорение декодирования видео было распределено в GPU между модулями с фиксированной функциональностью и массивом исполнительных блоков (Execution Units, EU). Во втором поколении Core i вся работа проводится исключительно в специализированных модулях. С точки зрения гибкости это не является лучшим решением (например, легко внедрить поддержку новых кодеков не удастся), зато обеспечивается лучшая производительность. Такого же принципа придерживаются в своих GPU AMD и NVIDIA, хотя раньше частично в процессе участвовали шейдерные процессоры чипов. Достигнутый результат по-настоящему впечатляет как с точки зрения производительности, так и энергетической эффективности. Для проверки быстродействия обновленного движка мы запускали на воспроизведение несколько копий 15 Мбит/с 1080p H.264 ролика с частотой смены кадров 23.976 FPS. Учитывалось количество потоков, которые выполнялись на системе без лагов при полноскоростном проигрывании.
Отметим, что ролик был закодирован в HP@4.1; при таком сочетании характеристик графический процессор серии AMD Radeon HD 6000 сумел воспроизвести без тормозов только один поток (чего, впрочем, абсолютно достаточно для просмотра фильмов). Заметно лучшие результаты с тремя одновременными потоками продемонстрировал NVIDIA GeForce GTX 460. Лучшим же оказался Sandy Bridge: Core i5 2500K поддерживал воспроизведение целых пяти копий видео.  Такое преимущество декодера SNB обусловлено прямой связью с массивным (и с хорошей пропускной способностью) кэшем L3. В свою очередь, сам быстрый декодер является первым кирпичиком в составе успеха технологии Quick Sync. Как мы уже отмечали, движок декодирования используется в дальнейшем и при непосредственном кодировании. Как только фреймы исходного видео проходят первичную обработку, они передаются массиву EU для дальнейшей подготовки к пережатию. Пространственные данные по каждому кадру (положение каждого пикселя) преобразуются в частотный спектр (насколько часто повторяются пиксели того или иного цвета) посредством дискретных косинус-преобразований. Вы можете помнить, что для декодирования выполняются инверсные операции обратного дискретного косинус-преобразования; логичным выглядит использовать для этих целей одни и те же блоки при транскодировании.   Определение движения, самый интенсивный по вычислениям этап процесса кодирования, также производится в EU. Итого, Intel Quick Sync состоит из быстрого декодера, массива блоков EU и модулей с фиксированными функциями. [N8-Quick Sync: лучший способ для кодирования видео] На данный момент транскодирование с помощью Intel Quick Sync поддерживается только двумя приложениями: Cyberlink Media Espresso 6 и Arcsoft Media Converter 7. Обе этих программы нацелены потребителей, которым необходимо перекодировать содержимое с высоким разрешением/потоком в более компактные форматы для использования на смартфонах, планшетных компьютерах, игровых консолях или мультимедиа-серверах. То есть, о создании максимально качественных Blu-ray большого объема речи не идет. Предназначение программного обеспечения подобного класса накладывает и логичные ограничения на функциональность; например, ни одна утилита не поддерживает многоканальный звук, ограничиваясь стерео MP3 или AAC. Также отсутствуют и профили для сжатия с более высоким качеством, чем MP H.264. Согласно заявлениям представителей Intel, такие урезанные возможности обусловлены исключительно решением создателей ПО, а не ограничениями аппаратной части. Для популяризации новой технологии и скорого внедрения поддержки Quick Sync в программы, ориентированные на создание более качественного видео, Intel взаимодействует с разработчиками напрямую. Желающие добавить совместимость с Quick Sync в свой продукт могут свободно воспользоваться открыто распространяемым Intel Media SDK 2.0.  Для данного тестирования мы использовали Media Converter 7, выбор этот обусловлен только личным предпочтением автора, а не объективными различиями между программами. Производительность и качество изображения должны быть практически идентичными при сравнении с MediaEspresso, так как утилиты работают с Quick Sync через идентичный API. Хотя результирующее качество при применении тех или иных методов транскодирования в приложениях не совпадает, сам набор поддерживаемых технологий не отличается. В него входят ATI Stream, Intel Quick Sync, NVIDIA CUDA и x86. Для всех этих способов можно установить одинаковые настройки качества, пускай алгоритмы транскодирования и различаются кардинально (мы даже не говорим о различии GPU/CPU, архитектуры Radeon HD 6870 и GeForce GTX 460 имеют очень мало общего). Каждая из технологий обладает собственным балансом качества и быстродействия, который мы и рассмотрим в этой части материала. Первый, и не столь очевидный момент, заключается в том, что использование вычислительных ядер Sandy Bridge дает отличный от Quick Sync итог. На наш взгляд, качество кодирования x86 несколько лучше, но в целом результаты похожи. Понять причину дифференциации качества довольно легко. Исторически так сложилось, что CPU являются устройствами с довольно низким уровнем параллелизма. Действительно, мы получаем огромное ускорение от запуска оптимизированных задач на многоядерных процессорах, но сравнения с GPU, на которых одновременно работают сотни и даже тысячи потоков, не выдерживают и самые новые шестиядерные ЦП. В результате мы имеем необходимость построение алгоритмов с учетом «последовательной» структуры центральных и «параллельной» — графических процессоров. Механизмы транскодирования, созданные для CPU, должны быть максимально эффективными и рациональными, так как рассчитывать на сотни ядер программистам не приходится. Запустив тот же самый код на GPU, мы будем просто впустую тратить большинство ресурсов видеочипов. Нужны совершенно иные принципы, чтобы воспользоваться преимуществами многопоточных вычислений в среде графических процессоров. Например, ГП может одновременно просчитывать несколько разных вариантов компрессии исходного материала и выбирать среди них наилучший, тогда как подобной роскоши на ЦП позволить нельзя. Есть и еще одна важная причина, относящаяся, по крайней мере, к сопоставлению кодирования видео средствами x86 ядер и встроенного GPU Sandy Bridge: определенные математические операции выполняются с большей точностью в SSE SNB, чем на исполнительных блоках EU GPU. Разрабатывая Quick Sync, в Intel стремились подвести соотношение PSNR (пиковое соотношение сигнал/шум) встроенной графики максимально близко к стандартному методу транскодирования x86. Как упоминалось ранее, инженерам вполне удалось достичь задуманного:  Давайте же теперь взглянем и на другие GPU. В начале исследования Quick Sync мы провели небольшой эксперимент. Для создания максимально объективной картины, был перекодирован фильм с 1080p 15 Мбит/с источника в совместимый с iPhone 4 формат (720p, H.264, 4 Мбит/с). После этого из него была выделена небольшая четырехминутная сцена и разослана для оценки согласившимся принять участие в тестировании сотрудникам. Они не были предупреждены о том, что три версии ролика были закодированы с помощью GeForce GTX 460, Quick Sync и x86, файлы были просто пронумерованы порядковыми номерами. Все, что требовалось сделать, — выбрать по своим впечатлениям лучший ролик. Были получены следующие комментарии: Разница в качестве довольно существенна! Я уверен, что 1.mp4 был получен с помощью нового аппаратного ускорения Intel; выглядит не очень… На первом видео заметны сильно отвлекающие от просмотра артефакты сжатия в виде квадратов, будто бы на подготовительных этапах кодирования сетка была определена заранее без дополнительного анализа. Качество не поражает, я бы не был доволен таким результатом. Видео под номером один, которое многие приняли за продукт Quick Sync, на самом деле было создано GeForce GTX 460. Оказалось, что лидирующий по скорости метод CUDA в результате дал наименее притязательную картинку. 2 и 3 файлы транскодировались с помощью Sandy Bridge, и однозначного мнения по поводу превосходства определенного алгоритма получено не было, но все сходились на том, что первый файл проигрывает им обоим. Чтобы проверить, насколько точно эксперимент соответствовал действительности, мы вновь принялись за кодирование видео. Сжатие с потерями сцен, в которых происходит динамичное движение, является для кодировщиков одной из самых сложных задач, поэтому мы сфокусировались именно на таких моментах. Первый тест проводился по следующей схеме: сначала с содержимого оригинального Blu-ray «Казино Рояль» с помощью AnyDVD HD снималась DRM защита, затем получившиеся файлы подавались на вход MC7. Параметры транскодирования были заданы вручную: Main Profile H.264, 1080p, 15 Мбит/с. Это не слишком реалистичная модель использования, потому как выходной файл, например, имел лишь двухканальную аудиодорожку, подходящую разве что для ПК, но нас интересовал именно видеопоток. Для начала взглянем на производительность. Весь фильм состоит примерно из двухсот тысяч кадров, скорость обработки на различных платформах вы можете видеть ниже:  Ранее в обзорах видеокарт уже было доказано, что особого ускорения от сжатия видео high-end решениями относительно массовых $200 плат не происходит. Объясняется это тем, что процесс кодирования невозможно распараллеливать до бесконечности, поэтому по достижению определенного предела общее быстродействие начинает «упираться» в последовательные части алгоритма. В итоге Radeon HD 6970 здесь оказывается ничуть не быстрее 6870; обе этих карты по скорости выполнения данной задачи сравнимы с Core i5 2500K. Графический процессор NVIDIA имеет здесь 15.7% преимущество, но достигается оно путем более низкого качества. Бесспорно, лучшим по скорости является Intel Quick Sync. Со встроенным GPU Sandy Bridge не сравнится ни один конкурент: HD Graphics быстрее GTX 460 на 48%, и на 71% — HD 6970. Мы не хотим делать резких заявлений, но, похоже, что по кодированию видео Intel задала качественно новую планку, недостижимую на данный момент ни AMD, ни NVIDIA. Производителям есть над чем подумать при выпуске следующего поколения своих карт. Какого же качество изображения при таких показателях?
Сравнивая приведенные выше кадры, выделить можно только GeForce GTX 460. К сожалению для поклонников NVIDIA, карта выступила далеко не лучшим образом; CUDA принесла в жертву скорости качество, сформировав слишком «шумное» изображение. Напротив, продукт ATI Stream был очень близок к вариантам x86 и Quick Sync. Можно признать, что с заданием одинаково хорошо справились все испытуемые кроме GTX 460. Источником для следующего теста является уже закодированный с параметрами 1080p 15 Мбит/с x264 рип «Кванта Милосердия» с Blu-ray диска. Для многих именно такой вариант хранения фильмов на собственном видео-сервере является предпочтительным. В этот раз пережимать видео мы будем для iPhone 4 со следующими установками: 4 Мбит/с, 720p, H.264. Ограничение битрейта в 4 Мбит/с существенно влияет на качество изображения даже при столь продвинутом кодеке, как H.264. В процессе кодирования приоритет устанавливается на скорость (все равно добиться идеальной картинки при таком потоке невозможно), поэтому число обрабатываемых FPS выше. Весь фильм состоит из 152 тысяч кадров.  Шестиядерный Phenom II X6 1100T в данном случае оказывается быстрее Core i5 2500K, так как у последнего отсутствует Hyper Threading. На одном уровне с этой парой процессоров находится и Radeon HD 6870. Вне зависимости от числа физических или виртуальных ядер GeForce GTX 460 оказывается быстрее работающего в одиночку CPU. Правда, противопоставить Quick Sync GF104 в любом случае нечего. Обрабатывая 200 кадров в секунду, интегрированная графика Quick Sync опережает стандартный Core i5 2500K в x86 режиме и даже Phenom II X6 1100T в два раза; тоже относится и к GTX 460.
Что касается качества изображения, в лидерах оказываются платформы x86 и GPU AMD. Впервые Quick Sync «осязаемо» уступает лидерам. Впрочем, отставание новинки несравнимо с настоящим провалом GTX 460, — речь идет просто об отсутствии 100% четкости. Похоже, что проблема для всех платформ заключается в том, что при перекодировании уже хорошо сжатого материала, недостатки алгоритмов проявляются сильнее. В случае с CUDA это вовсе приводит к плачевным последствиям, но и Quick Sync неидеален. Правда, если учитывать скорость кодирования, простить интегрированный HD Graphics можно. Для третьего и последнего в данной категории теста у нас был подготовлен 12 Мбит/с 1080p x264 рип «Темного Рыцаря», которым мы переводили в формат 640x480, 1.5 Мбит/с для iPod Touch.  Довольно удивительно, но в этом сценарии 6970 несколько превзошел 6870, правда, этого не хватило, чтобы соперничать с быстрейшим из x86 CPU. Минимум двукратное преимущество Quick Sync сохранилось и при обработке Dark Knight. Сцену, которую мы рассматриваем, нельзя отнести к разряду простых: в ней присутствует быстрое движение при многочисленных взрывах и темном окружении.
GeForce GTX 460 выглядит просто неудовлетворительно. Оправданий такой картинке, похожей на старый фильм, просто нет. Тот же кадр, созданный Radeon HD 6870, оказался примерно столь же четким, как вариант x86, но с несколько приглушенными цветами. В свою очередь, Quick Sync сохранил цветность, потеряв немного в четкости (такое же явление мы могли наблюдать в прошлом эксперименте). Интересно, что на рассматриваемом скриншоте потеря четкости отразилась даже позитивно, сгладив заметный на полицейской машине алиасинг. Впрочем, в других ситуациях наличие такого «фильтра» нежелательно. В общем и целом, от тестирования Quick Sync у нас осталось положительное впечатление; технология неидеальна, но позволяет получить прекрасный баланс качества изображения и производительности. При использовании Quick Sync понадобиться лишь 35 минут для создания отличного рипа с Blu-ray фильма продолжительностью 2.5 часа. Если в качестве исходного материала выступает контент с изначально худшими параметрами (например, уже сжатый до 15 Гб BDrip), можно рассчитывать на завершение транскодирования за 13 минут. Особенно выгодным может быть Quick Sync при изготовлении мобильных версий компактных эпизодов сериалов или телешоу. С CUDA на графических процессорах NVIDIA приходится жертвовать высоким качеством во имя скорости. Возможно, отличные от Arcsoft Media Converter 7 приложения не имеют подобных проблем, но в сегодняшнем тестировании мы получили достаточно доказательств несостоятельности CUDA в транскодировании видео. Quick Sync же сочетает в себе как непревзойденное быстродействие (и в десктопных ПК и в ноутбуках), так и удачные алгоритмы, в результате работы которых формируется прекрасная картинка. Пожалуй, единственный по-настоящему серьезный недостаток Quick Sync заключается в том, что технология доступна только при использовании встроенной в процессор графики. То есть, если у вас установлен дискретный видеоадаптер, с которого на монитор выводится изображение, воспользоваться преимуществами Quick Sync не удастся. Для пользователей портативных компьютеров это не должно стать проблемой, так как большинство современных ноутбуков позволяют прозрачно переключаться между встроенной и внешней графикой. Подобных стандартов для настольных компьютеров пока не существует, так что, при установке отдельной графической карты о быстром транскодировании видео придется забыть. [N9-Графическое ядро шестого поколения] Вы уже знаете, что все процессоры Core i второго поколения для платформы LGA1155 оснащены встроенным графическим ядром HD Graphics с новой архитектурой. В зависимости от класса процессора в нем будет установлен один из двух GPU: 2000 и 3000 модели. Новые high-end CPU Sandy Bridge E для LGA2011, напротив, встроенной графики будут лишены. Все мобильные SNB же смогут похвастаться продвинутой версией HD Graphics 3000. Разница между 3000 и 2000 моделями заключается в том, что старшее решение обладает двенадцатью ядрами (или исполнительными блоками, EU, как их называет Intel), тогда как младшее — лишь шестью. Их базовые тактовые частоты равны, правда, GPU в дорогих процессорах могут достигать более высоких значений в Turbo-режиме. Разрядность каждого EU составляет 128 бит, что в теории приближает один такой модуль к SP Cayman (по крайней мере, на бумаге). В отличие от Clarkdale, все версии HD Graphics нового поколения поддерживают Turbo. Любой резерв по TDP, не использованный процессорными ядрами, может быть задействован графическим чипом для автоматического «разгона». Единая стандартная частота для HD 2000 и 3000 составляет 850 МГц; во всех процессорах кроме Core i7 2600/2600K верхняя планка при Turbo ограничена 1100 МГц, самые быстрые Sandy Bridge способны работать на 1350 МГц.
Ситуация с мобильными процессорами несколько иная. Базовая частота всех ЦП для портативных ПК составляет 650 МГц, зато в Turbo-режиме они способны достигать 1300 МГц. Довольно удивительным выглядит решение наделить более мощной интегрированной графикой именно те процессоры, которые, по логике, будут использоваться с внешними видеокартами. С другой стороны, дополнительные ядра EU не повлияют негативно, например, на разгон разблокированных «K» процессоров, так как при установке полноценного ускорителя HD Graphics будет полностью отключен с помощью силовых затворов Power Gate. Если же посмотреть на ситуацию с другой точки зрения, понять Intel можно. Дело в том, что и младший HD Graphics 2000 быстрее любого другого интегрированного графического процессора, присутствующего сегодня на рынке. При необходимости пользователь сможет докупить внешнюю видеокарту; наличие 3000 ядра является дополнительным плюсом, оправдывающим переплату за «K» версии. Использование 3000 модели в мобильных ПК объясняется довольно низким уровнем производительности внешних видеокарт начального уровня, часто встречающихся в ноутбуках среднего класса. Кроме того, нередко необходимость экономии пространства на печатной плате вынуждает производителей отказываться от дополнительного видеочипа. Получается, что Intel убивает двух зайцев, одновременно облегчая жизнь OEM партнерам и жестко конкурируя с младшими GPU NVIDIA. Обратим ваше внимание на то, что мы неспроста выделили целую колонку в предыдущей таблице, четко указав тип используемого графического ядра. Дело в том, что в ближайшем будущем Intel представит бюджетные процессоры с архитектурой Sandy Bridge под брендом Pentium, а именно линейки G800 и G600. Эти CPU будут оснащаться специальной урезанной версией HD Graphics 2000, которую Intel называет просто HD Graphics (по аналогии с Clarkdale); быстродействие этой графической подсистемы будет близко к обычным 2000 моделям, однако поддержки Quick Sync Pentium G будут лишены. Проверка качества изображенияПожалуй, лучшим способом начала данного подраздела будет перечисление игр, проверенных нами на HD Graphics 3000 во время тестирования:
Не будем лукавить, определенные проблемы до сих пор существуют. Так, Fallout 3 (оригинальный, не New Vegas!) требует подмены DLL для запуска на встроенной графике Intel; были замечены артефакты рендеринга теней в Mafia II, но это все, что нам удалось зафиксировать.
Теперь взглянем на происходящее под другим углом. К сожалению, несмотря на существенное увеличение быстродействия и улучшение совместимости, даже скорости Intel HD Graphics 3000 хватает для комфортной игры практически во всех перечисленных тайтлах только при низких/средних настройках качества. Из этого правила есть исключения, но Sandy Bridge не совершил революцию «в жанре» IGP: для нормальной игры на встроенной графике большинство красот придется отключить.
Справедливости ради надо отметить, что точно такие же ограничения действительны и для любых других интегрированных GPU. Даже IGP от технологических лидеров рынка, AMD и NVIDIA, не способны запускать современные игры в хорошем качестве; тоже относится и к бюджетным дискретным картам. Правда, до недавнего момента все эти решения были все же быстрее Intel, но с Sandy Bridge многое изменилось. Если подходить к делу реалистично, требуется примерно двукратный прирост мощности графического ядра относительно того, что мы имеем в SNB, чтобы говорить о возможности комфортной игры при средневысоких настройках. Довольно интересно, что, по некоторым оценкам, производительность Intel HD Graphics 3000 приблизительно соответствует GPU в консоли Xbox 360. Intel потребовалось шесть лет, чтобы достичь такого уровня. Если компания действительно собирается прорваться на рынок GPU с конкурентоспособными решениями, число EU следует, как минимум, удваивать пару поколений подряд. Правда, похоже, что на этот счет у гиганта иные стратегические планы, так как известно, что Ivy Bridge привнесет в массив исполнительных блоков лишь 4 дополнительных модуля. [N10-Тестирование — производительность Intel HD Graphics 2000/3000] Желая установить некую референсную точку отсчета для нового поколения HD Graphics, мы выбрали в соперники интегрированной графике от Intel Radeon HD 5450 и Radeon HD 5570. Напомним: модель 5450 основана на чипе с поддержкой DX11, 80 потоковыми процессорами и 64-битным интерфейсом памяти. SP работают на частоте 650 МГц, а DDR3 память имеет эффективную частоту в 1600 МГц. Это решение обладает большей вычислительной мощностью, нежели IGP Intel, но уступает в пропускной способности памяти (если считать, что процессорные ядра не потребляют постоянно более половины доступной ПСП). По состоянию на сегодняшний день, данная видеокарта обойдется вам примерно в $50 долларов.  Radeon HD 5570 является куда более серьезным конкурентом. Его розничная цена колеблется в диапазоне $70-$80, за которые покупатель получит GPU уже с 400 потоковыми процессорами и 128-битной шиной памяти. Ядро работает на тех же 650 МГц, что и у 5450, а память DDR3 несколько быстрее — 1800 МГц, таким образом, пропускная способность более чем вдвое превосходит 5450. С такими характеристиками, превосходящими HD Graphics по всем параметрам, HD 5570 должен быть существенно быстрее.  Основываясь на голых характеристиках, можно ожидать довольно близких результатов от пары Radeon HD 5450 и HD Graphics 3000; HD 5570 же находится в более «престижной» лиге. Чтобы исключить возможные ограничения в виде нехватки мощности ЦП, все графические процессоры тестировались на системе с Core i5 2500K. Естественно, мы не обошли вниманием и конкурирующие встроенные решения; представление их результатов необходимо, чтобы понимать прогресс HD Graphics 2000/3000. Со стороны AMD выступал чипсет 890GX, который будет оставаться самым быстрым предложением AMD еще, по крайней мере, несколько месяцев. Чтобы исключить влияние CPU на результаты, в паре с ним работал шестиядерный 1100T. От предшественника SNB, Clarkdale, мы взяли две модели — Core i5 661 и 660. x86 ядра в них имеют равную частоту 3.33 ГГц, однако GPU 661 чипа работает на 900 МГц, тогда как в 660 — на 733 МГц. Это самые быстрые представители HD Graphics прошлого поколения, но с учетом огромной разницы между ними и Sandy Bridge мы не видим смысла приводить показатели младших версий. Наконец, чтобы показать разницу в скорости различных процессоров LGA1155, мы выбрали Core i5 2600K и 2500K с Intel HD Graphics 3000 (отличные режимы Turbo) и Core i3 2100 с HD Graphics 2000. Большинство тестируемых игр запускались с минимальными настройками качества в разрешении 1024x768. Использовались последние доступные на момент тестирования драйверы от 30/12/2010. Представленные скриншоты были сняты на HD Graphics 3000. Для сравнения качества с Radeon HD 5450 предлагаем скачать архив с изображениями по данной ссылке. [N11-Тестирование — Dragon Age: Origins]  Наравне с Crysis для дискретных видеокарт, DAO стал отправным пунктом в тестированиях интегрированной графики. Эта RPG от первого/третьего лица довольно отзывчива на изменения производительности как центральных, так и графических процессоров. Разрешение было стандартным (1024x768), качество графики и текстур устанавливалось на «низкое». Метод измерения FPS — FRAPS с пробежкой героя по замку.  Новый чип (точнее, графический модуль на общем кристалле Sandy Bridge) Intel HD Graphics 2000 обладает примерно такой же производительностью, как высокочастотная версия GPU Clarkdale; в DAO Core i3 2100 и Core i5 661 сопоставимы. Оба они быстрее AMD 890GX и обеспечивают достаточный уровень комфорта. Зато HD Graphics 3000 ушел далеко вперед. С 71.5 кадрами в секунду он на 70% опережает встроенную графику Clarkdale; такого задела достаточно, чтобы поднять настройки качества. Кроме того, старший из HD Graphics оказался на 26% быстрее Radeon HD 5450. Правда, о конкуренции с HD 5570 говорить не приходится. Превосходство в количественных характеристиках обеспечило этому Radeon 57% преимущество над HD Graphics 3000 и 112.5 FPS. [N12-Тестирование — Dawn of War II]  Dawn of War II является стратегией реального времени с удобным встроенным тестом производительности видео. Необходимость в низких настройках качества и малом разрешении сохраняется для этой игры.  Здесь Core i7 2600K и 2500K уступают Radeon HD 5450, причем на значительную величину в 25%. Практически линейный прирост быстродействия от повышения частоты GPU (1350 МГц против 1100 МГц в Turbo) дает основания полагать, что игре не хватает в первую очередь вычислительных возможностей этих low-end графических процессоров. Хорошая новость заключается в том, что при сравнении новинок с прошлогодними IGP, последние выглядят совсем бледно — даже HD Graphics 2000 практически на 30% производительнее быстрейших Clarkdale. Мы считаем, что при том уровне быстродействия, которого достигли интегрированные чипы Intel, разработчики должны как минимум брать во внимание существование этой платформы. [N13-Тестирование — Call of Duty: Modern Warfare 2]  Наше тестирование Modern Warfare 2 представляет собой оперативную пробежку по мультиплеерной карте. Все настройки были установлены на минимальные значения или выключены, разрешение — 1024x768.  Оснащенным Intel HD Graphics 3000 процессорам удалось опередить Radeon HD 5450 как минимум на 5%. Повторить столь же удачное выступление 2000 модели не удалось, даже 890GX был быстрее нее. Если говорить о ноутбуках, недостаточная скорость работы 2000 ядра не будет проблемой, а вот в настольных компьютерах большинство процессоров будут оснащены именно такой графикой. Улучшение производительности относительно прошлогоднего Clarkdale IGP составило минимум 30%, если сравнивать SKU для массового рынка. [N14-Тестирование — BioShock 2]  Для проверки BioShock 2 нам вновь пришлось использовать FRAPS во время перемещений по первому уровню. Сложная графика не позволила поднять настройки или разрешение.  И вновь GPU HD Graphics 3000 опережает HD 5450, тогда как 2000 модель показывает себя не с лучшей стороны; по правде говоря, Core i3 2100 даже уступил Core i5 661, что совсем не к лицу Sandy Bridge. [N15-Тестирование — World of Warcraft] Впервые за время тестирования, World of Warcraft позволил оторваться от минимальных настроек качества и немного «расправить крылья». Так, за исключением погодных эффектов все остальные установки были средними. Фреймрейт измерялся на малонаселенном сервере в локации, где отсутствовали другие игроки, для получения повторяющихся корректных результатов.  Ядру HD Graphics 3000 вновь удалось записать в свой актив победу над Radeon HD 5450. Кроме того, вне зависимости от версии Sandy Bridge, графические ускорители обеспечивали достаточную производительность и плавную смену кадров. [N16-Тестирование — H.A.W.X.]  H.A.W.X. облегчает задачу замеров производительности наличием встроенного бенчмарка. Игра запускалась в режиме DX10 при минимальных настройках.   В SC2 присутствую целых два теста, один из них нацелен на определение быстродействия CPU, другой — GPU. Сценарий графического бенчмарка включает в себя облет камерой с приближением/отдалением карты, так как эти действия сильнее всего нагружают графический процессор. Процессорный тест имитирует массированное сражение с участием шести армий в центральной области локации. При низких установках качества оба эти теста сильно зависят как от ЦП, так и от ГП, поэтому мы провели их оба.  В Starcraft II полностью раскрывается потенциал графики Sandy Bridge. Мощности данных GPU вполне достаточно, чтобы играть в один из самых популярных хитов этих дней для ПК. Без серьезного ущерба для производительности и превращения игрового процесса в слайдшоу можно улучшить настройки качества или повысить разрешение. Графика игры при низких установках не поражает воображение, но уже средние настройки вполне приятны глазу. На самом деле, процессорный тест оказывается ограничен именно возможностями графики. По какой-то причине AMD 890GX опережает здесь HD Graphics:   К сожалению, на встроенной в Sandy Bridge графике играть в Call of Duty: Black Ops нельзя. Похоже, что проблема кроется не в недостатке чистой производительности, а в программных недоработках и отсутствии оптимизации. Как вы можете видеть, никакой разницы в быстродействии между 2000 и 3000 GPU нет, а это указывает на наличие иное слабого звена в цепи; возможно, им является малая ПСП. Несмотря на близость среднего количества кадров в секунду к 30 FPS, в реальности игра слишком часто дергалась и подвисала, чтобы от нее можно было бы получать хоть какое-то удовольствие.   В Mafia 2 присутствует встроенный тест, который мы и использовали:  Производительность в этой игре слишком низкая, чтобы назвать ее приемлемой. Для игры в Mafia 2 вам придется потратить минимум $70 на внешнюю видеокарту. [N20-Тестирование — Civilization V]  Бенчмарк lateGameView отлично справляется с обязанностью максимальной нагрузки видеочипов.  Даже в DX9 режиме при 1024x768 интегрированные решения не вытягивают пятую «Цивилизацию». Даже возможностей HD 5450, чтобы сделать игровой процесс плавным. Так что, как и в случае с Mafia 2, придется потратиться на дискретную плату. Надо отметить, что процесс рендеринга в игре отделен от управления, поэтому даже при низкой частоте смены кадров можно приноровиться взаимодействовать с объектами довольно эффективно. [N21-Тестирование — Metro 2033]  На вооружение был взят стандартный бенчмарк Metro 2033, который появился после выхода одного из обновлений. В меню игры на Intel HD Graphics странным образом появлялись артефакты рендеринга, правда на реальных уровнях заметить или повторить их нам так и не удалось.  С Metro 2033 мы лишь получили подтверждение известного факта, что на low-end графике (к которой, несмотря на все улучшения, относятся HD Graphics 2000 и 3000) пытаться запускать последние игры — неблагодарное занятие. Надо понимать, что при всех плюсах Sandy Bridge он не выходит за границы своего класса по скорости прорисовки 3D. [N22-Тестирование — DiRT 2]  DiRT 2 является еще одной игрой, в которую встроен бенчмарк для проверки GPU:  Вычислительной мощности продукту Codemasters требуется много, поэтому 2600K отрывается от преследователей довольно значительно благодаря повышенным частотам. FPS в игре достаточно стабильны, но в особенно напряженных моментах провалы до 20 кадров в секунду все же случаются. Тем не менее, играть в таком режиме в DiRT 2 можно, а для получения большего быстродействия стоит опустить низкие настройки качества до ультранизких. [N23-Тестирование — масштабирование HD Graphics в зависимости от разрешения и качества] Все предыдущие тесты были проведены нами при разрешении экрана 1024x768 пикселей. Естественно, с ростом количества отображаемых точек увеличивается и нагрузка на видеокарту, но каковы же реальные потери FPS? Как изменится разрыв между дискретным графическим процессором и Intel HD Graphics со сменой разрешения? Принадлежащие к low-end классу графические адаптеры «упираются» в недостаточную пропускную способность памяти также быстро (если не быстрее), как HD Graphics. Уже на видеокартах стоимостью $70 все обстоит иначе, но сопоставьте HD 5450 и HD 3000, и с ростом разрешения вы увидите, что разрыв между ними будет только сокращаться — во всяком случае, в зависимых от ПСП играх:  Возьмите игру, требующую больше вычислительных ресурсов, и все станет с точностью наоборот:  Так что все зависит от конкретного движка и сцены, однозначного ответа на поставленные вопросы дать нельзя. Понятно лишь одно — масштабируемость Intel HD Graphics 3000 сравнима с младшими дискретными картами. Взглянем теперь на то, как страдает быстродействие при увеличении качества графики:  Установка лучших настроек изображения сразу же отражается на FPS, причем зафиксированное в WoW на HD Graphics падение оказалось серьезнее, чем у 5450. Особенно заметен этот эффект при переходе к средним настройкам качества. Правда, дальнейшее усложнение рендеринга приводит к тому, что и Radeon HD 5450 достигает своего предела. [N24-Тестирование — разгон Intel HD Graphics] Стандартная частота графического ядра всех настольных процессоров SNB вне зависимости от оснащенности HD Graphics 2000 или 3000 составляет 850 МГц. Однако совершенство 32 нм техпроцесса обеспечивает гарантированный потенциал для автоматического разгона как CPU, так и GPU. Никаких ограничений по оверклокингу IGP или специальных разблокированных версий HD Graphics не существует, платы на H67 позволяют варьировать частоту ядра без искусственных барьеров. Давайте посмотрим, на что способен Core i3 2100 с HD Graphics 2000 на нештатных частотах. Тестовый стенд позволил загрузиться в Windows и даже запускать игры на частоте ядра вплоть до 1.6 ГГц, однако стабильности работы в таком режиме добиться не удалось; пришлось откатиться до 1.4 ГГц. Заметим, что такой прирост соответствует 64.7% разгону.  В некоторых случаях (Civilization V, WoW, Dawn of War II) разогнанный HD Graphics 2000 с 6 EU вплотную приблизился к 3000 модели, но это стоит воспринимать как лучший сценарий развития событий. Чаще же, работая на 1.4 ГГц, графика Core i3 2100 оказывалась только на полпути к штатному Core i5 2500K. Подобный эксперимент мы провели и с Core i5 2500K. Очевидно, что никакой разгон не позволил бы дотянуться HD Graphics 3000 до Radeon HD 5570, но выяснить предел для этого представителя Sandy Bridge было интересно. Стабильным максимумом, полученным нами на 2500K, оказались 1.55 ГГц (шаг изменения частоты — 50 МГц):  Поднятие частоты на 82.4% отразилось ускорением на величину от 0.6% до 33.7% в реальных играх. Нельзя назвать такой результат неудовлетворительным, но хотелось бы большего. Вероятно, что виновата в таких скромных результатах оверклокинга ограниченная пропускная способность памяти. [N25-Тестовая конфигурация и программы] Материнские платы:
Видеодрайверы:
Впервые в истории наших марафонов для новых тестов (Civilization V, Visual Studio) будут задействованы 8 Гб комплекты оперативной памяти. [N26-Тестирование — SYSMark 2007]  Наш новый чемпион в SYSMark 2007 — Core i7 2600K, чип, который при стоимости в $317 опережает здесь Intel Core i7 980X. Заметим, что в данном приложении не используется более двух ядер, но до сих пор, даже в мире четырех и шестиядерных процессоров, это вполне реалистичная картина загрузки CPU. Даже 2500K немного впереди 980X. По сравнению с Core i5 750 новинки выглядят очень привлекательно — при той же цене Sandy Bridge на 20% быстрее Lynnfield. С младшими ЦП дело обстоит несколько иначе; Core i3 2100 практически равноценен Clarkdale с преимуществом лишь в 5%. [N27-Тестирование — Adobe Photoshop CS4]  И вновь король — 2600K; ему потребовалось на 9.7% меньше времени для завершения теста Photoshop CS4, чем 980X. В свою очередь, 2500K вновь оказался эквивалентен одному из флагманских Gulftown. В этот раз удача оказалась на стороне Core i3 2100, обогнавшего i3 540 на целых 30%, — он почти сравнялся с AMD Phenom II X6 1100T! [N28-Тестирование — кодирование видео]  Несмотря на великолепие технологии Quick Sync, пока что не существует программ, позволяющих использовать ее для создания качественного видео. В скором времени это досадное упущение, определенно, будет исправлено, но и сейчас в x86 режиме Sandy Bridge превосходно справляется с кодированием. Хотя наш тест WME демонстрирует минимальные изменения от архитектурных улучшений, и их достаточно, чтобы SNB заняли первые строчки в рейтинге.  Нет ни одного процессора кроме Core i7 980X, который был бы быстрее Sandy Bridge. Core i7 2600K опережает Core i7 975 на 10%, тогда как 2500K легко расправляется со всеми Lynnfield. Модель i3 2100 оказывается быстрее предшественника, но ненамного. В таких хорошо распараллеленных приложениях AMD Athlon II X4 645 представляется нам лучшим выбором, нежели 2100 чип.      Рискуя прозвучать как заезженная пластинка, вновь объявим, что у нас новый лидер. Старший 2600K несколько быстрее в 3dsmax, чем 980X, а производительность 2500K соответствует i7 975 с отключенным Hyper Threading. Найти лучшее аппаратное обеспечение для этого специализированного ПО, чем предлагает Intel, вряд ли возможно. Младший i3 2100 имеет на 11% большую скорострельность, чем прошлогодний i3 540, и на равных борется с Athlon II X4 645.  Однопоточный режим работы показывает, насколько на самом деле увеличилась удельная производительность ядер Sandy Bridge. Даже Core i3 2100 удается побить 980X в таком контексте. Вне зависимости от характера нагрузки SNB является лучшим выбором на сегодня.     Здесь оба «K» процессора быстрее 980X. Лидерство Core i3 2100 над i3 540 достигает 13%. Думается, ни для кого не станет откровением, что Sandy Bridge показал отличную производительность во всех тестах на архивацию. 2600K был быстрее 980X в реальных бенчмарках на сжатие файлов, правда алгоритм 7-zip позволил воспользоваться программе всеми шестью ядрами Westmere и показать нам, на что действительно способен 980X в подобающих приложениях.    Естественно, при таких исходных данных шестиядерные решения априори быстрее. Но относительно прошлого поколения CPU, 2600K показал прирост в 12%. 2500K выступил неплохо, но его сковывало отсутствие Hyper Threading, предопределившее проигрыш Phenom II X6 1100T.                В этот раз мы также отдельно замерили аппетит самих CPU на разъеме питания ATX12V (исключая потери КПД блока питания, внешнюю видеокарту, материнскую плату и т.д.):
Без всяких сомнений, энергопотребление в покое является сильнейшей стороной современных процессоров Intel. Благодаря отключению ядер с помощью Power Gate, числа, отражающие эту характеристику, являются однозначными. Под нагрузкой аппетит Core i, конечно, просыпается, но по соотношению производительности и энергопотребления AMD все равно не выдерживает конкуренции. При разнице i7 2600K и Phenom II X4 975 BE в 10 Вт, индекс Intel в Cinebench R11.5 почти вдвое выше (7.45 против 4.23). С другой стороны, достижение Advanced Micro Devices по добавлению двух полноценных ядер на кристалл ценой дополнительных 13 Вт и снижения частоты на 300 МГц также впечатляет. [N35-Заключение] Если говорить об абсолютной производительности CPU, революции процессоры Sandy Bridge не совершили. В составе новой платформы отсутствуют поражающие воображение на фоне существующих решений ultra-high-end ЦП. Скорее, очередное обновление привнесло свежую струю в важнейший массовый сегмент рынка (частично и в low-end). Точнее всего можно охарактеризовать Sandy Bridge как доступность вчерашнего быстродействия по существенно более низкой цене. В свое время Lynnfield перечеркнул немало пунктов из когда-то эксклюзивного списка достоинств систем с чипсетом X58, предложив практически неизменную скорость работы при более доступных материнских платах; теперь же Sandy Bridge загоняет последний гвоздь в крышку гроба LGA1366. Так, сегодня мы порекомендовали бы приобретение Core i7 2600K даже вместо Core i7 980X. Конечно, в случае использования специализированного хорошо распараллеленного программного обеспечения, выигрыш от шести ядер будет заметен, но во всех прочих случаях (а их подавляющее большинство) Sandy Bridge будет как минимум на уровне существенно более дорогого Gulftown, тогда как вы найдете прекрасное применение немалой сэкономленной сумме.  Во всех приложениях, исключая поддерживающие шесть физических ядер, процессоры Sandy Bridge являются быстрейшими безо всяких оговорок. При этом ценовая политика Intel оказалась более чем гуманной. Конечно, старший Core i7 2600K обойдется вам недешево (но на то он и занимает первые строчки рейтингов регулярно), зато 2500K является просто великолепным по соотношению цена/качество вариантом. Отпускная стоимость такого CPU — всего $216, то есть, вы получаете сопоставимую с $999 процессором производительность за четверть цены. Сравнивая же новинки с Core i5 750/760, при ~25% увеличении тактовых частот прирост составляет от 10% до 50% в зависимости от конкретного приложения. Благодарить за блестящее выступление SNB необходимо переработанную архитектуру. Политику постоянной модернизации компания начала с Conroe, удачно продолжила в Nehalem, и вот теперь вновь повторила успех с Sandy Bridge. Несмотря на неудобные для конечных пользователей ограничения, введенные Intel для большинства Sandy Bridge, помимо превосходной производительности в штатном режиме, вы получите еще и отлично разгоняющийся процессор. Этот тезис действителен в том случае, если вы потратите на CPU порядка $200, избежав полностью заблокированных Core i3. Пожалуй, самые младшие SNB рекомендовать к покупке однозначно (как это можно сдел |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Источник: www.anandtech.com/
