Процессоры Intel Kaby Lake G с графикой Vega M: сроки выпуска, спецификации и производительность

     Команды Intel и AMD объединились, чтобы немного осадить "зелёных" из Nvidia с их мобильными видеокартами, и обещают нам тонкие и мощные игровые ноутбуки. То есть новые процессоры Intel Kaby Lake G, усиленные графикой AMD Vega M, по производительности могут опережать карты GTX 1060 Max-Q, потребляя при этом меньше энергии. Звучит впечатляюще, не так ли?

     Как показала январская выставка CES (Consumer Electronics Show), взрывное событие должно произойти в этом году; как раз во время начала открытой пресс-конференции Nvidia – этого большого технологического шоу, Intel объявила о своих планах прервать гегемонию Nvidia в массовом секторе мобильного игрового рынка.

Информация к размышлению

Сроки выпуска Intel Kaby Lake G
     Машины, оснащенные новыми процессорами Intel с графикой Radeon, могут появиться в конце марта. Мини-компьютеры Intel NUC Hades Canyon будут отгружены в конце марта.

Спецификации Intel Kaby Lake G
     Чипы Kaby Lake G будут выпускаться с двумя основными вариантами графики Vega M: первый – с 20 вычислительными блоками и 1280 ядрами GCN, и второй – с 24 вычислительными блоками и 1536 ядрами GCN. В обоих вариантах предусмотрено 4 ГБ памяти HBM2. Все компоненты CPU, включая Core i5, будут четырехъядерными и восьмипоточными.

Архитектура Intel Kaby Lake G
     В чипах серии G используются CPU с относительно старой архитектурой Kaby Lake на базе 14-нм техпроцесса, оснащенные модифицированным графическим чипом Radeon Vega, подключенным через PCIe 3.0. Чип Vega M подключается к памяти HBM2 через внутреннее соединение Intel EMIB.

Производительность Intel Kaby Lake G
     Intel обещает лучшую, чем у карт Nvidia, производительность в играх с обоими вариантами графики – Vega M GH и Vega M GL, при этом по результатам игровых тестов чипы с 24 вычислительными блоками превосходят GTX 1060 Max-Q на 10%, а чипы с 20 вычислительными блоками в некоторых тестах опережают GTX 1050 на 40%.

     Новые процессоры Kaby Lake G обещают нам массовые игровые ноутбуки, для которых не будет необходимости дополнительно приобретать тяжелые и сильно греющиеся дискретные видеокарты Nvidia или AMD. Одна только экономия места дает возможность делать ноутбуки с более емкими батареями, более эффективными и менее шумными вентиляторами, или просто более компактные игровые ноутбуки со сниженным энергопотреблением.

     Появление смешанного чипа с CPU Intel Core и графикой Radeon Vega показывает, насколько сильно обе компании хотят вытеснить Nvidia с прибыльного рынка игровых ноутбуков. За последние три года рынок игровых ноутбуков вырос в общей сложности на 42%, и это в мире, где Apple старается доказать вам, что компьютер свое отжил, и все остальные говорят, что уже никто больше не покупает настольные ПК.

     Несмотря на острые в прошлом отношения, AMD и Intel по ряду противоречий достигли компромисса – чисто денежный интерес может оказаться хорошим посредником – поскольку, как знает любой знаток Total War, враг моего врага – мой друг. Или поставщик встроенной графики на заказ.

Сроки выпуска Intel Kaby Lake G

     После предварительного анонса в январе 2018 г. (еще до CES), мы не рассчитывали увидеть ноутбуки, раскручивающие новые гибридные чипы Intel/AMD, до весны этого года. В общем, мы полагали, что конец марта – это очень оптимистичный срок начала выпуска для любых машин, где могут применяться процессоры Kaby Lake G / Vega M.

     У Intel есть собственный мини-компьютер NUC Hades Canyon, оснащенный графикой Vega M GH, который они собираются выпустить на рынок в конце марта, и мы сомневаемся, что найдется много производителей ноутбуков, которые могли бы опередить Intel по части заготовок с графикой Vega M. Хотя мы знаем, что Dell и HP точно планируют выпускать системы с новыми чипами.

     Когда мы наконец сможем пощупать руками живые ноутбуки с графикой Vega M GH – зависит от конкретных производителей. Intel с определенностью говорит только о мощности 100 Вт применительно к настольному мини-компьютеру NUC, но мы уже почти не надеемся увидеть, как все 1536 ядер GCN будут работать в компактном игровом ноутбуке, способном на разрешение 1080p и частоту кадров 60 fps.

Спецификации Intel Kaby Lake G

     На этом рисунке показана часть нового процессора Intel от AMD – довольно интересная штука. Как вы сами можете догадаться, говорить про компоненты CPU скучно – там везде используется страшно унылая архитектура Kaby Lake с 14-нм техпроцессом. Для этого, вероятно, требуется соответствующее настроение + знание внутренней кухни, но меня все больше и больше утомляют попытки Intel в каждом релизе представлять одну и ту же архитектуру как что-то новое.

     Это подразумевает всё те же четыре ядра и восемь потоков по всем направлениям, без каких-либо сногсшибательных шестиядерных решений, которые приведут в восторг мобильный рынок, когда они в конце концов выпустят серию Intel Coffee Lake-H где-то через год.

     Тем не менее, некоторый интерес представляет чип Intel Core i5 с поддержкой HyperThreading и собственными восемью потоками. Это отличает его от большинства процессоров Core i5, а единственная разница между ним и Core i7 состоит в том, что он имеет немного более низкую тактовую частоту и меньший общий объем кэша.

     Но, как я уже сказал, мы сейчас рассматриваем действительно интересный графический чип Vega M, который предлагается в двух различных вариантах: Vega M GH и Vega M GL, что означает соответственно высокий (Vega M Graphics High) и низкий (Vega M Graphics Low) уровень графики.

     Графический компонент топ-уровня Vega M GH в серии G используется только в чипах с Core i7 и имеет полный комплект из 24 вычислительных блоков (CU, Compute Unit). Каждый CU включает в себя 64 ядра GCN, то есть в общей сложности GPU содержит 1536 ядер. Частоты этого GPU – и базовая, и Turbo – естественно, намного ниже, чем у аналогичных графических процессоров Vega для настольных ПК, но, тем не менее, выход на тактовую частоту 1200 МГц – это очень приличный результат для чипа с пониженным энергопотреблением, дающего при этом 100 Вт TDP.



     Процессоры Vega M GL включают в себя 20 CU, то есть содержат в общей сложности 1280 ядер GCN. Для сравнения – это на 256 ядер больше, чем в графическом процессоре RX 560 Polaris. Поскольку эти чипы дают 65 Вт TDP, значения их тактовых частот, естественно, будут ниже – в режиме Turbo они выходят на отметку только 1 ГГц.

     Кроме того, похоже, судя по спецификациям, что чипы GL, предлагающие производительность 32 пикселя за такт, имеют вдвое меньше блоков растровых операций (ROP, Render OutPut unit) по сравнению с чипами GH, которые предлагают 64 пикселя за такт. Этот показатель имеет наибольшее значение, когда речь идет о постобработке (post-processing) и сглаживании (anti-aliasing) – возможно, эти настройки надо будет немного снизить, если вы будете играть на машине с графическим процессором Vega M GL.

     Что касается памяти, то все чипы серии G имеют 4 ГБ памяти поколения HBM2 (High-Bandwidth Memory – память с высокой пропускной способностью), которая подключена непосредственно к GPU.

     Также в серии G присутствует один разблокированный чип – Core i7 8809G, который недавно появился в списке разблокированных процессоров Intel, так что тут нет ничего удивительного.



     Это значит, что с Core i7 8809G вы, счастливчики, сможете пользоваться обоими приложениями для оверклокинга – WattMan от AMD и XTU от Intel. А так как разблокирован весь чип, то вы получаете доступ к продвинутым настройкам CPU, GPU и памяти HBM2. Однако, остальные четыре процессора серии G полностью заблокированы. Возможно, это говорит о том, что 8809G останется переходным чипом для настольных мини-ПК, таких как NUC Hades Canyon, и не пойдет в ноутбуки серии G с графикой высокого уровня Vega M GH.

     Два чипа – i7 8809G и 8709G – предназначены для мини-компьютеров NUC Hades Canyon, которые Джон Десридж (John Deatherage), директор по маркетингу направления Intel NUC, на недавнем брифинге назвал “машиной виртуальной реальности Intel”. Теперь вы понимаете, почему эти компьютеры получили наименование Hades Canyon (каньон Аида), раз их директор по маркетингу носит имя DEATHeRAGE, располагающее к стремлению в подземное царство теней…

     Это будут удивительно мощные компактные машины, однако заявление, что в части графики они смогут удовлетворять всем требованиям, которые предъявляет VR-гейминг, будет некоторым преувеличением. Я понимаю, что планка требований к графическому процессору у NUC несколько снижена, но думаю, что вам пришлось бы изрядно потрудиться, чтобы запустить на NUC Fallout 4 VR в соответствии со всеми требованиями к игровому процессу.

Архитектура Intel Kaby Lake G

     Основы архитектуры новых чипов Kaby Lake G с графикой Vega M хорошо известны уже сейчас, за исключением сложностей, связанных со встроенным мостом EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge).

     Архитектуре CPU Kaby Lake уже больше года – в январе прошлого года мы представляли ее в результатах наших тестов. К тому же она практически идентична 14-нм архитектуре Skylake, которая вышла в 2015 г. Но, как я уже сказал, это в порядке вещей…

     По правде говоря, архитектура GPU AMD Vega с момента своего выхода в прошлом году тоже успела стать вполне понятной. Ее ключевые особенности – это технология RPM (Rapid Packed Math) и контроллер HBCC (High Bandwidth Cache Controller). RPM по сути позволяет графическому процессору выполнять две математические инструкции за время одной, хотя и с небольшой потерей точности. Но в играх это не является проблемой, поскольку там не требуется 32-битная точность вычислений, в отличие от профессиональной обработки данных.

     Компонент HBCC позволяет GPU использовать часть системной памяти в качестве расширенного фреймового буфера, что может пригодиться, когда у вас в процессоре с Vega M только 4 ГБ видеопамяти. Этот высокоскоростной контроллер памяти оказывается кстати, когда 4 ГБ памяти HBM2 не хватает. Наличие 1024-битной шины памяти предполагает высокую пропускную способность: 205 и 179 ГБ/с у чипов GH и GL соответственно.



     С графическим процессором Vega вы также получаете доступ ко всем новинкам AMD в части программного обеспечения. Последнее обновление AMD Adrenalin – лучший драйвер из числа тех, которые они выпустили в обозримом прошлом. Для этой разновидности мобильных чипов отлично подходит технология Radeon Chill, позволяющая предельно минимизировать затраты энергии, и, следовательно, экономить заряд батарей во время игры. А также вы сможете пользоваться технологиями FreeSync и FreeSync 2.

     Но, возможно, самое интересное в этой разработке – то, каким образом в Intel собрали все это вместе. Они целиком заказали у AMD специально модифицированный графический процессор Vega, но для подключения к нему HBM2 использовали свою собственную схему EMIB. Метод EMIB, который Intel представила в прошлом году, позволяет связывать воедино различные архитектуры и микросхемы с помощью моста с высокой пропускной способностью.



     Однако они не стали применять технологию EMIB для подключения GPU Vega к CPU Intel Core. Это соединение осуществляется весьма традиционным способом - с помощью восьми линий PCIe 3.0 (PCIe 3.0 8х), в то время как другие восемь линий оставлены для подключения к CPU накопителя на базе PCIe.

     Это как раз тот пункт, который AMD могла бы выполнить лучше Intel, если вспомнить их собственный вариант встроенной графики в мобильных APU Ryzen. Применение AMD собственной внутренней шины Infinity Fabric для соединения CPU и GPU в одном чипе следует считать более удачным техническим решением по сравнению с компоновкой Intel Vega M, которая все-таки по существу является простой комбинацией дискретных чипов GPU и CPU, а не высокоэффективным единым чипом. Будет ли AMD самостоятельно выпускать что-либо более масштабное, чем мобильные процессоры Ryzen? Вероятнее всего, нет – ни с таким числом ядер GCN, каким может похвастаться модифицированный GPU Vega M, ни с видеопамятью HBM2.

     Но Intel скорей всего стала бы отстаивать свою схему динамического распределения питания, основанную на программном обеспечении, обращая внимание на разницу в эффективности двух разных подходов – "красной" и "голубой" команды – к использованию графики Vega в мобильных формах. Intel утверждает, что технология Dynamic Tuning почти на 20% эффективнее.

     Vega также включает в себя систему подвода питания к каждому CU, которая позволяет графическому процессору выключать целые кластеры ядер GCN, если они в данный момент не используются. И, поскольку серия G базируется на мобильных компонентах Kaby Lake-H, вы также получите графику Intel HD – на те случаи, когда вам не нужна высокая производительность графики Radeon и вас устроит качественный средний уровень. Хотя я думаю, что Intel слегка преувеличивает, говоря, что серия G укомплектована “двумя изумительными графическими подсистемами.”

Производительность Intel Kaby Lake G

     Нам придется характеризовать производительность чипов Kaby Lake G со слов Intel, так как реальные машины, которые могли бы продемонстрировать нам новые процессоры, пока не поступили на наши испытательные стенды. Надеемся, что к тому времени у нас будет и более широкий выбор ноутбуков AMD Ryzen Mobile для сравнительного тестирования.

     И, кто знает – возможно, Nvidia также выпустит в конце марта комплектующие для ноутбуков на базе архитектуры Volta. Да, я сам в себе сомневаюсь…

     Тем не менее, результаты составленной Intel подборки тестов показывают, что топовые компоненты Vega M серии G для ноутбуков способны превзойти GTX 1060 Max-Q в среднем на 10%, предлагая 60 fps на разрешении 1080p с высокими настройками. Это действительно впечатляет, даже с учетом того факта, что чипы Max-Q Design в принципе работают примерно на 10% медленнее, чем стандартные мобильные видеокарты Nvidia. Таким образом, можно говорить о том, что графика Vega M GH потенциально соответствует уровню производительности, который мы в настоящее время видим в игровых ноутбуках ценой от $1500.

     А теперь представьте, сколько будут стоить ноутбуки с процессорами Kaby Lake G…



     Будет ли этой производительности достаточно для того, чтобы NUC Hades Canyon с графикой Vega M GH мог реально претендовать на настоящий VR-гейминг, – надо еще посмотреть. Хоть они и называют его машиной виртуальной реальности, но вам, вероятно, придется поработать с NUC над тем, чтобы получить в VR-играх достаточно гладкий игровой процесс с приличными характеристиками, – но не затем, чтобы забыть про ланч и/или чувство собственного достоинства.



     Чип с Vega GL оказался даже более удачным, если говорить о сравнении его с соответствующим компонентом от Nvidia: тесты Intel показывают, что его производительность превосходит производительность мобильного чипа Nvidia GTX 1050 на 30-40%. Понятно, что Intel демонстрирует результаты, соответствующие наиболее оптимистичному сценарию, но они все равно впечатляют.

     Результаты сравнения с GTX 1050 Ti не были представлены, зато известно, что TDP графического процессора Vega M GL – 65 Вт – почти не отличается от суммарного TDP (GPU + CPU), что понятно. С графикой Vega M GL вы вряд ли получите 60fps на разрешении 1080p с высокими настройками, но даже выход на отметку 40fps будет вполне достойным результатом. Это средние показатели, но не менее интересно будет отметить минимальные значения частоты кадров и времени отрисовки одного кадра у обоих чипов Vega M серии G.