Эра дискретной графики Intel началась: компания выпускает дискретную видеокарту Iris Xe MAX для ноутбуков начального уровня

Почти год спустя после демонстрации самого первого образца своего нового дискретного графического чипа компания Intel выпустила первую за 20 лет серийную дискретную видеокарту, которая в настоящий момент уже отгружается в составе ноутбуков от OEM-партнеров Intel. Это первый из нескольких планируемых к выпуску продуктов, базирующихся на графическом процессоре DG1, и свой первый шаг в мир дискретной графики компания Intel делает на поле ноутбуков – с мобильной видеокартой Iris Xe MAX. Разработанная в дополнение к встроенной графике Intel Xe-LP новых процессоров Tiger Lake, видеокарта Xe MAX будет представлена в составе тонких и легких ноутбуков в качестве более продвинутой графической опции, ориентированной на мобильный креатив.

Мы обсуждаем DG1 со всех сторон начиная с CES-2020, где Intel впервые представила чип в ноутбуке и отдельную версию карты для разработчиков. Сама компания с тех пор кокетливо умалчивала об этом продукте, но на высшем уровне через какое-то время стало ясно, что это будет видеокарта начального уровня, подходящая для применения в компактных ноутбуках. Очевидно и бесспорно, что графическая архитектура Xe-LP, базирующаяся на принципах встроенной графики процессоров Intel Tiger Lake-U, представляет начальный уровень. Тем не менее, для Intel это большой шаг вперед: выпуском первого серийного продукта на базе DG1 компания завершает первый этап своего плана по завоеванию устойчивых конкурентоспособных позиций на рынке дискретной графики.

В плане построения вокруг этого первого чипа целого поколения дискретных видеокарт Intel оказывается перед интересным выбором с точки зрения определения целевых сегментов рынка для этих видеокарт. Как мы уже сказали, концепция этого чипа в основном повторяет iGPU серии Tiger Lake-U – фактически это та же самая аппаратная часть, начиная с EU и заканчивая блоками медиакодеков. Таким образом, Xe MAX – это не столько усиленный вариант Xe-LP, сколько дополнительная дискретная версия iGPU Tiger Lake. Что, в свою очередь, в значительной мере определяет потенциальные характеристики производительности этого чипа и, соответственно, сегменты рынка, в которых Intel с большей вероятностью будет его продвигать.

Чтобы сразу отсечь лишние предположения, отметим, что у Intel нет никаких разработок в области технологий многопроцессорного рендеринга, то есть совместного использования нескольких GPU для решения одной графической задачи (наподобие SLI от NVIDIA или CrossFire от AMD). Поэтому, например, такой вариант, как объединение iGPU Tiger Lake-U и Xe MAX с целью удвоения частоты кадров в DOTA, здесь отсутствует. Функционально Xe MAX ближе к графическому сопроцессору – просто второму GPU в системе.

По этой причине Intel не позиционирует Xe MAX как серьезное игровое решение – я даже слегка сомневаюсь, подходит ли карте Xe MAX в полной мере термин “графическая”, поскольку оптимальные области ее применения не включают в себя рендеринг в традиционном понимании. Intel подает Xe MAX главным образом как продвинутую опцию для мобильной разработки контента, где дополнительный процессор будет хорошим подспорьем в решении таких задач, как перекодирование видео, а также в других приложениях, опирающихся на ускорение вычислений силами GPU. Сюда относятся Handbrake, Topaz Gigapixel (программа для искусственного повышения разрешения с помощью ИИ) и другие профессионально-творческие приложения. Это направление существенно отличается от того, что, возможно, представляли себе многие люди, но, как мы увидим далее, оно наиболее перспективно для Intel – с учетом того, что может (и чего не может) Xe MAX.

При любом раскладе, просто как решение начального уровня, Xe MAX может конкурировать с последними предложениями этого уровня от NVIDIA, например, с MX350. Соревнование с MX350 – это не слишком престижно для первого дискретного графического ускорителя Intel, но оно, с одной стороны, точно отражает потенциал производительности Xe MAX как компонента начального уровня, а с другой – все-таки представляет собой довольно респектабельную цель, поскольку MX350 базируется на технологиях NVIDIA последнего поколения. Позициям NVIDIA это вряд ли угрожает, потому что у них в запасе есть более мощная карта MX450, но для Xe MAX это хороший шанс хоть немного отъесть от почти стопроцентной доли NVIDIA на рынке мобильной графики. И с точки зрения общего объема наработок в области дискретной графики Intel нужно сначала потренироваться в разминочном темпе, и только потом бежать в полную силу наравне с конкурентами.

Официальный выпуск Xe MAX наконец состоялся (31 октября). Первые ноутбуки с дискретной графикой Intel были анонсированы еще раньше соответствующими фирмами-производителями (Acer, ASUS и Dell) и поступают в продажу в ноябре (в Китае и Северной Америке). Китайский рынок традиционно является основным местом сбыта вычислительной техники начального уровня, поэтому не удивляйтесь, если в конце концов большая часть ноутбуков с графикой Xe MAX будет продаваться именно там – и именно там Intel наберет необходимый для полноценной конкуренции стартовый вес.

Сравнение спецификаций графики Intel

Углубляться в детали начнем со спецификаций. Как мы уже упомянули, за основу Xe MAX была взята схема iGPU Tiger Lake, и это особенно заметно при непосредственном сопоставлении этих GPU. В графической архитектуре Xe-LP за счет простого масштабирования количество вычислительных блоков (EU) было доведено до 96; эти 96 EU Intel включила в Tiger Lake в составе встроенного графического процессора, и эти же 96 EU содержит полноразмерный дискретный графический чип DG1 (и, соответственно, Xe MAX).

Фактически Xe MAX повторяет iGPU Tiger Lake почти во всех аспектах. Помимо идентичной аппаратной графической/вычислительной части, базовый чип DG1 содержит те же два кодировочных блока, что и Xe-LP, такой же 128-битный контроллер памяти и такой же контроллер дисплея. В Intel даже не удосужились выделить декодирующие видеоблоки, поэтому DG1/Xe MAX осуществляет декодирование в формате H.264/H.265/AV1, что, по общему мнению, удобно с точки зрения использования графического чипа для перекодирования видео.

Тем не менее, Intel подтверждает, что DG1 – это настоящий, специально разработанный дискретный GPU. Xe MAX – это не кусок от процессора Tiger Lake; задача Intel состоит в том, чтобы создать именно дискретный графический процессор, а в перспективе – линейку дискретных видеокарт. Как обычно в таких случаях, Intel не раскрывает данные о размерах кристалла DG1 и числе содержащихся в нем транзисторов. Мы можем только предположить, что размер чипа – примерно 72 мм2, основываясь на приблизительной оценке той площади, которую занимают графические блоки в 144-мм2 чипе Tiger Lake-U. Эта оценка, скорее всего, немного занижает фактические размеры DG1, но даже с соответствующей поправкой очевидно, что это довольно миниатюрный графический чип – этого удалось добиться во многом благодаря 10-нм техпроцессу Intel SuperFin.

В целом, с учетом сходства аппаратной части, преимущество в производительности, которым обладает Xe MAX по сравнению с iGPU Tiger Lake, сводится к более высокой тактовой частоте дискретного адаптера. Xe MAX предлагает boost-частоту до 1.65 ГГц, тогда как в быстрейшем SKU серии Tiger Lake-U максимальная turbo-частота iGPU составляет только 1.35 ГГц. Это означает, что при прочих равных условиях дискретный графический адаптер дает (теоретически) 22%-ное преимущество в скорости вычислений и растеризации. Но, поскольку мы имеем дело с ноутбуками, на практике существенное влияние на фактические показатели производительности будет оказывать TDP и, соответственно, система охлаждения.

В то же время тот факт, что Xe MAX использует тот же контроллер памяти, что и Tiger Lake, повышает интерес к дискретному процессору: это первый автономный GPU с поддержкой LPDDR4X. Партнеры Intel будут висеть на 4 ГБ графической памяти LPDDR4X-4266 со 128-битным интерфейсом и общей пропускной способностью 68 ГБ/с. Обычно дискретные мобильные видеокарты начального уровня используют стандартную память DDR или GDDR, причем последняя предлагает высокую пропускную способность даже при небольшой ширине интерфейса, но ни та ни другая не отличается высокой энергетической эффективностью. Поэтому интересно будет сравнить общее энергопотребление памяти у Xe MAX и, например, у MX350 с GDDR5 с 64-битным интерфейсом.

В качестве дополнительного бонуса в части памяти, поскольку это настоящая дискретная видеокарта, Xe MAX избавлена от необходимости делить пропускную способность памяти с другими устройствами. Видеокарта единолично использует все свои 68 ГБ/с, что должно положительно повлиять на производительность в реальных приложениях.

Помимо этого, Xe MAX, как дискретный адаптер, располагает и собственным энергетическим потенциалом. Номинальное значение TDP – 25 Вт, но, как и в случае с процессорами Intel Tiger Lake, его следует считать весьма приблизительным; фактическую мощность и теплопакет этого чипа будут определять технические решения OEM-партнеров. Самые компактные машины могут не располагать достаточно мощной системой охлаждения, чтобы поддерживать 25 Вт в режиме длительной нагрузки, а другие устройства, наоборот, в turbo-режиме могут превышать это значение. В общем и целом, в части TDP мы вряд ли можем рассчитывать на что-то сильно отличное от того, что Intel и OEM-партнеры уже предлагают в ноутбуках с Tiger Lake.

И, наконец, несколько слов об интерфейсах ввода-вывода. Как дискретная карта начального уровня, Xe MAX подключается к своему хост-процессору через шину PCIe; здесь Intel не использует никаких своих проприетарных решений. PCIe-контроллер GPU предлагает всего четыре линии, но при этом поддерживает PCIe 4.0, то есть в целом он должен обеспечивать более чем достаточную для этого уровня производительности пропускную способность PCIe.

Кроме того, этот графический компонент предлагает полноценный контроллер-блок дисплейных интерфейсов, то есть может обслуживать до четырех дисплеев с разрешением до 8K через HDMI 2.0b и DisplayPort 1.4a. Также, со слов Intel, большинство или даже все ноутбуки с Xe MAX будут поддерживать технологию типа Optimus и использовать встроенную графику Tiger Lake при работе с любыми дисплеями. Поэтому мы предполагаем, что у этих ноутбуков скорей всего не будет прямых дисплейных выходов от Xe MAX.