Интегрированный чип. Графический чипсет. Определяемся с видеокартой

В медлительности с выпуском интегрированных чипсетов, компания SiS сегодня официально анонсировала интегрированный чипсет SiS 661FX, предназначенный для использования с процессорами Pentium 4 с 800 МГц шиной и одноканальной памятью DDR 400.

Подробные характеристики чипсета описаны на сайте производителя, мы же считаем нужным остановиться на ключевых:

Поддержка процессоров Pentium 4 с 800 МГц шиной и технологией Hyper-Threading;
Поддержка одноканальной памяти DDR 400 (до 2 модулей общей емкостью 2 Гб) и DDR 333/266 (до трех модулей общей емкостью 3 Гб);
Поддержка псевдосинхронного и асинхронного режимов работы с памятью;
Поддержка AGP 8x (только 1.5 В видеокарты);
Шина MuTIOL между северным и южным мостом с пропускной способностью 1 Гб/с;
Поддержка технологии HyperStreaming;
Встроенное графическое ядро Real 256E (SiS 315E): частота ядра до 200 МГц, два пиксельных конвейера с двумя текстурными модулями на каждом, 128-битная шина памяти, блок T&L второго поколения, поддержка FSAA, DirectX 8.1 на аппаратном уровне и DirectX 9 на программном уровне;
Объем выделяемой под нужды видео памяти от 32 до 64 Мб;
Поддержка до 8 портов USB 2.0 и двух портов Serial ATA с режимами RAID 0,1 и JBOD, а также двух каналов ATA-133.

Другими словами, чипсет SiS 661FX следует рассматривать как интегрированный аналог SiS 648FX (чипсеты совместимы по разводке), а предшественником в области интегрированных решений для него является SiS 651. Как несложно заметить, графическое ядро Real 256 в варианте для SiS 661FX обрело новую ревизию, обозначаемую суффиксом "Е". На практике "обновленность" выражается в увеличенной до 200 МГц (ранее было 166 МГц) частоте ядра и поддержке некоторых прогрессивных технологий, включая AGP 8x.

Данные нововведения позволяют SiS заявить, что теперь система на основе SiS 661FX может обеспечить уровень производительности, измеряемый 2200-2500 "попугаями" 3DMark 2001 SE. Если сравнивать эти результаты с предшественником в лице SiS 651, то прогресс по сравнению с былыми 1300-1500 "попугаями" более чем очевиден. Новая графическая подсистема, возможно и будет быстрее i845GE, но для полноценных развлекательных целей вряд ли пригодится. В этом аспекте интригующим выглядит заявление о программной поддержке DirectX 9...

Чипсет поддерживает не только внешние видеокарты стандарта AGP 8x, но и дочерние карты видеовыхода, что позволяет реализовать выходы DVI, D-Sub и S-Video по достаточно низкой цене. Возможна работа в двухмониторных конфигурациях в следующих комбинациях: LCD + TV; LCD + CRT; CRT + TV. При этом встроенный RAMDAC с частотой 333 МГц обеспечивает поддержку следующих разрешений:

ЭЛТ монитор - 2048 х 1536 х 32 бит при частоте прогрессивной развертки 75 Гц;
ЖКИ монитор - 1600 х 1200 х 32 бит при частоте прогрессивной развертки 60 Гц;
телевизор - 1024 х 768 х 32 бит при частоте прогрессивной развертки 60 Гц;

Как видите, для офисных нужд или потребностей непритязательного пользователя этих возможностей более чем достаточно.

Еще одной интересной "фичей" графического ядра Real 256E является фирменная технология Ultra-AGP II, обеспечивающая прямой обмен видеоядра с системной памятью в обход шины AGP. В результате эффективная пропускная способность этой цепи будет составлять до 3.2 Гб/с (при использовании памяти DDR 400), в то время как шина AGP 8x ограничивает возможности только 2.1 Гб/с.

О возможностях южного моста SiS 964 мы достаточно подробно говорили в момент его официального анонса . Функциональность нового южного моста должна удовлетворить самых взыскательных пользователей, а уровень быстродействия дисковой подсистемы всегда был предметом зависти для конкурентов SiS. Массовое производство чипсета SiS 661FX намечено на август этого года, а готовые материнские платы на его основе появятся уже в сентябре. Остается лишь сожалеть, что чипсет не поддерживает двухканальный режим работы с памятью, и в этом контексте строки из пресс-релиза о "первом в мире интегрированном чипсете с поддержкой частоты процессорной шины 800 МГц" выглядят не так победоносно, как того хотелось SiS:).

Семейство интегрированных чипов Intel HD Graphics является отличной заменой дискретным, то есть идущим отдельным модулем видеокартам. Особенно актуальным использование встроенного видеочипа будет для различных ноутбуков и нетбуков. Преимуществами таких решений являются повышенная производительность батареи и меньший нагрев внутреннего пространства мобильного ПК.

Семейство видеочипов

Intel HD Graphics Family включает в себя несколько поколений.

Intel HD — устанавливается на семейство и первое поколение iCore 3/5/7. Носит кодовое название Nehalem/Lynnfield. Возможности такой видеокарты весьма ограничены. Поэтому если ноутбук будет использоваться для работы с графикой и для мультимедиа развлечений (просмотра фильмов в качестве HD, игр), то данный чип будет не лучшим решением.
Intel HD 2000/3000. Второе поколение интегрированных видеочипов корпорации Intel устанавливается в процессоры iCore 3/5/7 второго поколения. Носит кодовое название Sandy Bridge. Сегодня уже практически не используется в новых моделях ноутбуков, но еще является значительным игроком рынка.
Intel HD 2500/4000. Третье поколение интегрированной видеологики, на данный момент это наиболее массовый представитель рынка мобильных устройств. Такие карты являются частью процессоров iCore третьего поколения. Данная видеологика носит кодовое название Ivy Bridge. По производительности она близка к картам Radeon HD 65хх.
Последнее поколение Intel HD Graphics под кодовым названием Haswell. Является частью новых процессоров iCore 4-го поколения. Основная модель этого поколения - 4600. Она имеет две урезанные версии - 4200 и 4400. Наиболее мощными являются карты 5100 и 5200. По своей производительности последняя модель карты Intel HD 5200 опережает большинство дискретных видеокарт среднего ценового диапазона.

Intel HD 3-го и 4-го поколений позволяет в полной мере наслаждаться качеством фильмов с разрешением вплоть до 4К. Также подобные видеокарты легко справляются с нагрузками видеоигр последних 2-3 лет. Так как первое поколение процессоров и интегрированной видеологики уже является немного устаревшим, то мы опустим его из обзора карт Intel (R) HD Graphics. Идем дальше.

Второе поколение видеочипов

На сегодняшний день видеологика Intel HD Graphics 3000 используется еще достаточно часто. Она является идеальным решением для мобильных ПК нижнего ценового уровня. Данное решение позволяет достаточно комфортно просматривать фильмы высокого качества и даже иногда наслаждаться прелестями видеоигр, выпущенных в 2011-2012 годах. Однако если учесть, что бюджетные ноутбуки и нетбуки покупаются вовсе не с целью мультимедийных развлечений, то все становится на свои места. Максимальное разрешение, поддерживаемое видеокартой, составляет 2560 х 1600 пикселей. К тому же данное поколение видеологики поддерживает HDMI-выход. Для того чтобы оптимизировать работу данного интерфейса, желательно иметь установленным самый последний для Intel HD Graphics driver.

Как было сказано выше, семейство графического ядра второго поколения представлено двумя моделями. Это Intel HD Graphics 2000 и 3000. Несмотря на то что они обе производятся по одному и тому же технологическому процессу, продуктивность карт может отличаться в два раза. Обусловлено это тем, что младшая модель имеет более низкую тактовую частоту ядра, кроме того, она оснащается всего шестью исполнительными устройствами (против 12 у старшей версии карты).

Благодаря такой дифференциации достигается достаточно четкая сегментация рынка. Так, пользователь может приобрести ноутбук с двух- или четырехъядерным процессором и полноценным графическим ядром HD 3000 или урезанной графикой HD 2000. Естественно, это отражается на стоимости продукции.

Третье поколение

Видеологика Intel HD Graphics 4000 была презентована в 2012 году. Она выполнена на основе 22-нм технологического процесса. Пиковая производительность чипа составляет 200 гигафлопс. В то же время предыдущее поколение видеокарт от Intel выполнялось по 32-нм процессу, и производительность была ровно в 2 раза меньше.

Интегрированная графика позволяет использовать все возможности DirectX 11 и OpenGL 3.3. Согласно заверениям разработчиков и многократно проведенным тестам, карта Intel HD 4000 позволяет насладиться всеми прелестями фильмов с высоким разрешением. Кроме того, данная видеологика дает возможность достаточно комфортно чувствовать себя в большинстве современных игр. Конечно, тут следует понимать, что некоторые из них потребуют более низкого разрешения и снижения настроек качества.

А что делать, если игра некорректно работает или возникают какие-либо артефакты в изображении? Чтобы устранить эту проблему, на сайте производителя необходимо найти для чипа Intel HD Graphics 4000 драйвер, скачать и установить его. Этот совет кажется банальным, но на самом деле он помогает. Дело в том, что инженеры компании стараются регулярно обновлять драйвера своей продукции и улучшать совместимость с самыми новыми приложениями.

Если сравнивать производительность видеокарты с предыдущим поколением, то она увеличилась на 30%. Дополнительно можно получить прирост мощности за счет использования более быстрого процессора i7 и большего объема оперативной памяти.

Четвертое поколение видеологики

На сегодняшний день видеокарта Intel HD Graphics установлена чуть ли не в половине ноутбуков. Это обусловлено как отличными маркетинговыми ходами корпорации, так и правильным подходом к интеграции. С каждым новым поколением видеологика становится все совершеннее, что позволяет ей тягаться на равных с дискретными картами среднего ценового уровня.

Выпуск же чипа последнего поколения заметно отразился на продажах видеокарт других производителей. Ведь нет смысла платить дополнительные деньги за то, что может работать «прямо из коробки». Всего несколько лет назад производительность встроенной видеографики мало кого интересовала. Ведь все понимали, что такие чипы, как Intel HD, нужны лишь для работы офисных приложений, просмотра фотографий и фильмов невысокого разрешения. Однако после выпуска процессоров iCore третьего поколения и видеочипов Intel HD Graphics 4000 ситуация стала кардинально меняться.

Стала реальным конкурентом для производителей дискретных чипов. И это не пустые слова, достаточно только взглянуть на падение динамики продаж карт от AMD и nVIDIA. Кроме того, компания AMD была вынуждена отказаться от выпуска бюджетной графики Radeon HD 70хх ввиду ее неконкурентоспособности.

Описание

Intel HD Graphics 4600 является эволюционным развитием интегрированного видеочипа. Благодаря тому что в 2010 году компания Intel отказалась от на то время классической схемы разделения вершинных и пиксельных конвейеров и перешла на унифицированную шейдерную архитектуру, ей удалось добиться регулярной модернизации собственной видеологики. Каждый год компания улучшает процесс изготовления чипов, что позитивно сказывается на количестве исполнительных блоков и, как результат, на производительности.

В Intel HD 4600 установлены уже 20 исполнительных блоков, что позволяет на равных тягаться с чипами AMD и nVIDIA. Для сравнения, предыдущая модель HD 4000 имела 16 блоков, а HD 3000 всего 12. Таким образом, даже если взять чипы HD 4000 и HD 4600 с равной частотой ядра, то вычислительная мощность последнего будет больше на 25%. Кроме числа исполнительных блоков, была увеличена и частота видеоядра. Теперь она составляет 1250 МГц, против 1150 МГц у прошлого поколения. Отличительной чертой процессоров и видеологики Haswell стало пониженное энергопотребление в режиме простоя.

Новая графика Intel позволяет поддерживать OpenGL 4.0 и DirectX 11.1 (шейдеры пятой версии). К другим возможностям чипа относятся полноэкранное сглаживание, HDR и ряд других технологий, который позволяет улучшить полученное изображение. Следует упомянуть, что, как и ядро предыдущего поколения, HD 4600 может работать одновременно с тремя мониторами.

Теоретические расчеты производительности

Зная об особенностях интегрированной графики разных поколений, можно перейти к сравнению их производительности. Для большей объективности в тесте будет принимать участие бюджетная дискретная карта GeForce GT 630. Производительность ядер при пиковой нагрузке составляет:

HD 4600 - 400 гигафлопс;
GT 630 - 311 гигафлопс;
HD 4000 - 294 гигафлопс;
HD 3000 - 194 гигафлопс.

Как видим, уже на данном этапе дискретная карта уступает последнему поколению интегрированной графики. Однако нельзя обойти стороной и такой параметр производительности, как скорость закраски сцены. По этому показателю дискретная графика в разы лучше интегрированных решений:

GT 630 - 13 Мтекс/с;
HD 4600 - 5 Мтекс/с;
HD 4000 - 4,6 Мтекс/с;
HD 3000 - 1,35 Мтекс/с.

По скорости растеризации GeForce также показывает лучшие результаты:

GT 630 - 3,2 Мпикс/с;
HD 4600 - 2,5 Мпикс/с;
HD 4000 - 2,3 Мпикс/с;
HD 3000 - 1,35 Мпикс/с.

На данный момент мы не будет затрагивать пропускную способность памяти, так как у ядер Intel HD Graphics характеристики этого показателя зависят от нагрузки на процессор.

Тесты интегрированной графики

Что же, перейдем от теоретических основ к практическим тестам. Для начала сравним производительность трех поколений чипов от Intel. Графика HD 3000 проверяется на основе HD 4000 — i7-3770K, HD 4600 — i7-4770K. При максимальной нагрузке частоты графических ядер составляли 1350, 1150 и 1250 МГц соответственно.

Проверка ведется при минимальных настройках графики видеоигр и разрешении 1920 x 1080. При этом такие фильтры, как anti-aliasing и анизотропная фильтрация, отключены. Приложение 3DMark для теста производительности запускалось на стандартных настройках. Так как HD 3000 не поддерживает технологию DirectX 11, то и другие видеочипы проверяются без ее включения.

HD 3000 - 3221 балл;
HD 4000 - 5795 баллов;
HD 4600 - 8253 балла.

Тест Unigine Heaven также демонстрирует значительную производительность чипов последнего поколения:

HD 3000 - 213 баллов;
HD 4000 - 327 баллов;
HD 4600 - 446 баллов.

Производительность в играх

На этом закончим с синтетическими тестами и перейдем к сравнению производительности карт в игровых приложениях. В игре Crysis 2 карта HD 4600 быстрее своей предшественницы почти в полтора раза (11,5 балла против 7,7). HD 3000 получила всего 5 баллов.

F1 2011 не столь чувствительна к производительности видеочипов. За счет этого HD 4600 опередила HD 4000 всего на 28 процентов. Примечателен тот факт, что игра отлично идет даже на графике HD 3000, что не может не радовать владельцев старых ноутбуков.

Приложения с высоким качеством графики, такие как Metro 2033 и Tomb Raider, позволяют вполне нормально играть на средних или низких настройках в режиме DirectX 10 на карте HD 4600. К сожалению, более старые чипы не дают возможности нормально чувствовать себя в игре, так как количество кадров в секунду заметно проседает, и картинка становится похожей на слайд-шоу.

В результате всех проведенных тестов можно сказать, что следующий виток развития интегрированной графики на базе процессоров Haswell является настоящим шагом вперед. Особенно радует тот факт, что даже в играх 2013-2014 годов выпуска удается добиться приемлемых результатов. То есть даже бюджетный ноутбук позволит полностью насладиться качеством мультимедиа-развлечений.

Сравнение интегрированной и дискретной карт

Теперь от теста интегрированных чипов перейдем к сравнению Intel HD 4600 и Как видно из показателей выше, у решения от Intel имеется хороший показатель пиковой производительности. Хотя в то же время этот чип уступает в пропускной способности памяти и скорости растеризации.

Для начала проверим наши карты на синтетических тестах 3DMark и Unigine Heaven. Сравнение проводится при максимальных настройках графики в разрешении Full HD и с использованием DirectX 11. В итоге получились следующие результаты тестов:

HD 4600 — 980 б.;
GT 630 — 919 б.

HD 4600 — 361 б.;
GT 630 — 360 б.

HD 4600 — 344 б.;
GT 630 — 320 б.

Как видим, чип HD 4600 на равных борется с дискретной картой, которая имеет преимущества в количестве блоков растеризации, скорости обработки текстур и пикселей. Но, к сожалению, в игровых приложениях дела обстоят пусть и немного, но все же хуже. В таких играх, как Battlefield-3, Crysis-2, F1-2011 отставание HD 4600 составляет где-то 5-20%. В игре Metro-2033 интегрированная графика отстала от GeForce GT 630 более чем на половину. Зато в таких играх, как DiRT Showdown и Tomb Raider, карта от Intel получила результат на 12 и 22% лучше соответственно.

Результаты

Новое интегрированное ядро от Intel является заметным шагом вперед в развитии подобных технологий. Современные видеочипы с легкостью обходят по всем показателям производительности свои предыдущие поколения — средний отрыв от HD 4000 составляет 40%. А что же касательно дискретной графики? Тут можно с уверенностью сказать, что если ноутбук не будет использоваться только для игр, то гораздо правильнее отказаться от покупки среднеценовой видеокарты, так как встроенное ядро позволяет полностью заменить ее. К тому же не стоит забывать об энергопотреблении. Топовый вместе с интегрированной графикой потребляет всего 84 Ватта, в то время как дискретная карта GT 630 на базе простого двухъядерного процессора изначально будет потреблять 130 Ватт энергии. Как результат, это выльется в более низкий запас заряда батареи, а также перегрев внутренних компонентов.

Именно поэтому, покупая новый ноутбук, забудьте о дешевых дискретных видеокартах, даже если они относятся к последнему поколению. В реальности они не смогут дать тот прирост продуктивности, который мог бы оправдать такую покупку. Тем более что Intel HD Graphics 4600 сможет легко удовлетворить все запросы современного пользователя.

В данной статье для тестирования использовался топовый но сегодня уже можно приобрести более доступные для рядового пользователя модели i5 и i3. Как и в случае с предыдущим поколением, новая видеокарта имеет урезанную модель - Intel HD Graphics 4400. Несмотря на меньшее количество блоков исполнения, она все равно опережает по своим показателям карты 3-го поколения. Ну, а любителям ультрабуков и дорогих ноутбуков повезло значительно больше, ведь процессоры серии Haswell могут оснащаться более мощным графическим ядром HD 5100/5200, которое имеет уже 40 исполнительных блоков, что в два раза больше, чем у HD 4600.

Еще о производительности

Как уже было сказано выше, интегрированные видеокарты используют оперативную память на равных с процессором. Поэтому, если установить в ноутбук достаточно мощный кристалл последнего поколения, но ограничиться всего несколькими гигабайтами медленной памяти, то результаты производительности такой конфигурации могут весьма огорчить. Память является "узким местом" для видеологики, а поэтому для достижения хороших результатов рекомендуется использовать ее последние модели с высокими частотами и низкими задержками.

Еще одним нюансом, значительно влияющим на производительность не только видеографики, но и компьютера в целом, является перегрев. При превышении определенного градуса видеочип и процессор показывают низкие результаты в различных тестах и реальных приложениях. Поэтому рекомендуется проводить регулярную чистку куллеров и внутреннего пространства мобильных ПК от пыли. Результат не заставит себя долго ждать.

Также важно понимать, что качество графики будет зависеть от выбранного процессора. Дело в том, что при возрастании нагрузки на ядро видеочип получает меньший приоритет по передаче пакетов, таким образом, это сказывается на качестве изображения. Поэтому результаты тестов при сравнении бюджетного и топового процессоров и одинаковой видеологики будут не в пользу первого. Таким образом, выбор "сердца" ноутбука напрямую влияет на возможности видеочипа.

И последний совет на сегодня. Для драйвер необходимо устанавливать самый последний. Даже если вы приобрели ноутбук уже полностью настроенный для работы, не поленитесь зайти на официальный сайт производителя и скачать наиболее свежую версию.

Любой компонент компьютера подключается или интегрируется в системную плату. Каждый из компонентов создан чтобы выполнять свою функцию: процессор считает, графический адаптер – выводит на экран изображение, сетевой адаптер – соединяет с сетью.

Внешний вид чипсета Intel H 170 без радиатора охлаждения

Чипсет (от англ. Chipset) – технический термин (Chip – чип, микросхема; Set – набор, установка), означающий набор микросхем, связывающий независимые компоненты на материнской плате.

Зачем нужен чипсет

Главный чип на материнской плате – это процессор (ЦПУ), он отдает команды остальным устройствам, но не может сделать это напрямую. Чипсет связывает ЦПУ с остальными системами: оперативной памятью (ОЗУ), системой ввода вывода, адаптерами и контролерами периферийных устройств. Связь осуществляется через систему шин.

Общая схема чипсета материнской платы

Для соединения с разными компонентами служат разные шины:

c процессором – системная шина;
c памятью – шина памяти (Memory Bus);
с графическим адаптером – PCI, PCI -Express или AGP;
с устройствами LPT, PS/2 – шина Low Pin Count.

Чипсет контролирует только взаимодействие систем, но не вмешивается в их работу.

Чипсет определяет:

количество компонентов в подсистемах: возможное количество процессоров, слотов памяти, графических адаптеров, слотов расширения и портов на материнской плате.
частоту шины и разрядность, через которую он связывается с подсистемой;
можно ли повышать характеристики отдельных подсистем: тактовую частоту процессора(ов), напряжения памяти;
поддержку технологии подсистемами: режим сдвоенной работы видеокарт – CrossFire и SLI; режим сдвоенной работы памяти – DUAL RAM, кэширование на SSD — Smart Response Technology.
поддержку взаимодействия со специальными или устаревшими контроллерами: RAID, PCI,AGP.

Чипсет обеспечивает: быстродействие, расширяемость и стабильность работы в разных режимах компьютера.

Как устроен чипсет

Чипсет состоит из одной двух или более микросхем. Микросхемы называются мостами (c 1995 года). Традиционный чипсет – двухмостовый. В двухмостовом сегменте чипсет разделен на северный и южный мост.

Северный соединяется непосредственно с процессором и памятью. Южный с одной стороны – с северным через внутреннюю шину, с другой с периферийными контроллерами: слотами расширения PCI; контроллерами женских дисков SATA, IDE; контроллером Ethernet, Audio контроллером и ППЗУ (BIOS).

Схема двухмостового чипсета

В основе каждого моста – контроллер-концентратор.

У северного – это концентратор памяти, который соединен с ЦП через системную шину (FSB для процессоров Intel, HyperTransport для AMD) и обеспечивает взаимодействие ЦП и памяти. Иногда в эту связку добавлена графическая подсистема, которая связана с чипсетом через PCI-Express.

У южного – концентратор ввода-вывода. С ЦП общается через посредника – северный мост. Руководит взаимодействием ЦП и контроллеров жестких дисков (SATA, IDE, SCSI), твердотельных накопителей USB.

Двухмостовый чипсет AMD 760M

Материнская плата MSI на одночиповой конфигурации чипсета Intel H110

Более современная модель чипсета – одномостовая или одночиповая, где северный мост совмещен с процессором. За счет совмещения:

удешевляется производство;
освобождается место на материнской плате, которое занимает чип серверного моста;
уменьшается энергопотребление;
улучшается теплоотвод от чипа за счет мошной процессорной системы охлаждения.

Как узнать чипсет материнской платы

Если вам из магазина привезли компьютер, подключили и настроили и вас просто грызет любопыство, то зайдите в диспетчер устройств операционной системы откройте список системные устройства.

Строчка со словом Chipset и будет вашим чипсетом:

Название чипсета в диспетчере устройств

Если драйвера никакие не установлены, другой способ – прочесть это открыть техническую документацию к материнской плате и прочитать там. Можно прочитать и на коробке. «Имя» чипсета в полном наименовании товара идет после марки производителя:

MSI H110 VD-PRO, ASRock Fatal1ty Z170 Professional Gaming i7, MSI 970 GAMING.

Если коробка потерялась, а инструкцией и технической документацией вы растопили печь в холодную ночь, можно открыть системный блок и посмотреть на материнской плате. Название чипсета на материнской плате трудно не заметить.

Самый простой вариант - это воспользоваться утилитой AIDA64. Скачиваете программу с

Немного терминологии

CPU (сокр. от англ. Central Processing Unit , дословно – центральное/основное/главное вычислительное устройство) – центральный (микро)процессор; устройство, исполняющее машинные инструкции; часть аппаратного обеспечения ПК, отвечающая за выполнение вычислительных операций (заданных операционной системой и прикладным программным обеспечением) и координирующая работу всех устройств ПК.

GPU (сокр. от англ. Graphic Processing Unit , дословно – графическое вычислительное устройство) – графический процессор; отдельное устройство ПК или игровой приставки, выполняющее графический рендеринг (визуализацию). Современные графические процессоры очень эффективно обрабатывают и реалистично отображают компьютерную графику. Графический процессор в современных видеоадаптерах применяется в качестве ускорителя трехмерной графики, однако его можно использовать в некоторых случаях и для вычислений (GPGPU ).

IGP (сокр. от англ. Integrated Graphics Processor , дословно – интегрированный графический процессор) – графический процессор (GPU ), встроенный (интегрированный) в материнскую плату.

Синонимы : интегрированная графика (Integrated Graphics ); интегрированный графический контроллер; встроенный в чипсет видеоадаптер; встроенный (интегрированный) графический контроллер; встроенный (интегрированный) графический чип (Integrated graphics chip ); графический чип, интегрированный в чипсет.

Как это начиналось

У истоков IGP стоит вовсе не Intel , которая сейчас занимает наибольшую долю на рынке процессоров, а компания Sun Microsystems . Первый IGP она выпустила в 1989 г.: он назывался Legos и работал в серверах на базе центрального процессора Sparc . Первый IGP для персонального компьютера был выпущен компанией SiS в 1997 г. Он использовался на ПК с центральными процессорами Intel .

Конец интегрированной графики, или Что ждет IGP в будущем

Недавно IT -аналитики компании Jon Peddie Research (JPR ) провели исследование, результаты которого опубликованы в статье «Integrated graphics chip market to disappear by 2012» («Рынок встроенных графических чипов исчезнет к 2012 году» ).

По данным аналитиков JPR , в 2008 г. 67% из всех реализованных графических процессоров составляли чипы, интегрированные в материнские платы. К 2011 г. каждый пятый графический процессор будет интегрированным (20% от общего числа), а к 2013 г. – примерно каждый сотый (1% и менее). На смену IGP (продажи которых росли в течение последних 15-ти лет) придут CPU со встроенным графическим ядром.

В марте 2009 г. главный исполнительный директор корпорации Intel Пол Отеллини (Paul Otellini ) попытался предсказать будущее GPU . По его мнению, компании, специализирующиеся исключительно на производстве графических процессоров (встроенных или внешних), будут в проигрыше, так как функциональность GPU перемещается в центральный процессор.

Первым CPU со встроенным видеоконтроллером станет чип под кодовым названием Intel Westmere (Arrandale ), начало производства которого запланировано на конец 2009 г. Это будет первый процессор, изготовленный на основе 32-нм технологии. Аналогичное решение от компании AMD под названием Fusion ожидается во 2-м квартале 2011 г.

IT -аналитики считают, что появление таких CPU не окажет негативного влияния на продажи внешних (дискретных) видеоадаптеров. Они не будут мешать друг другу, – наоборот, графические ядра, встроенные в CPU , смогут работать «в паре» с дискретными видеоадаптерами, повышая общую скорость графических вычислений.

Если сравнить скорости развития дискретных графических процессоров и интегрированной графики, то может показаться, что встроенные графические решения находятся в каком-то другом мире, где время течет медленно и степенно, в отличие от изменчивого и динамичного рынка игровых видеокарт.
Судите сами: в мире дискретной игровой графики за последние 2-3 года сменилось несколько поколений видеокарт, в обиход вошли шейдеры DirectX 8 и DirectX 9, графические чипы стали практически полноценными программируемыми процессорами, шина памяти расширилась до 256 бит, успели появиться и начали исчезать микросхемы DDR II, появились GDDR 3, и прочее, прочее, прочее... О том, насколько возросла производительность графических процессоров всех ценовых классов за те же 2-3 года, и говорить не стоит.

Интегрированные графические чипсеты в течение всего этого времени неторопливо эволюционировали, наращивая в первую очередь ту функциональность, что необходима им как чипсетам - поддержка новых процессоров, более высоких частот системной шины и оперативной памяти, всевозможные USB 2.0, Serial ATA - этот список можно продолжать еще долго. Вопросы о быстродействии и функциональности интегрированного графического ядра при этом нередко ставились, очевидно, в последнюю очередь - ну чего будут требовать от встроенной графики?

Действительно, если система, основанная на интегрированном чипсете, используется только лишь как офисная "печатная машинка", то, пожалуй, единственное, что требуется от интегрированного графического ядра - качественный драйвер для бепроблемной работы в 2D и хорошее качество вывода изображения на монитор, а от самой материнской платы - по возможности максимальная функциональность и минимальная цена.

Но только лишь офисами ареал обитания интегрированной графики не ограничивается. Если такие чипсеты становятся основой скелетной системы или домашнего компьютера, то требования к быстродействию и функциональности встроенной графики возрастают.
В составе домашней или "развлекательной" системы, помимо неизменного требования к высокому качеству вывода изображения на монитор, встроенная графика должна позволять без проблем просматривать видео, и, насколько это возможно, позволять получать удовольствие хотя бы от простейших 3D-игр.

В сегодняшнем обзоре мы рассмотрим самые современные из доступных в широкой продаже интегрированных чипсетов как раз с позиции применения их в домашнем компьютере: оценим, как встроенная графика справится с играми и воспроизведением видео, рассмотрим качество построения 3D-картинки в играх и качество вывода изображения на монитор, взяв в качестве примера CRT и LCD мониторы.
На функциональности интегрированных чипсетов именно как чипсетов в этом обзоре я не буду заострять внимания, однако, по возможности, буду давать ссылки на материалы уважаемого Gavric"а, где все возможности и особенности соответствующих чипсетов показаны наилучшим образом.

ATI RADEON 9100 IGP

RADEON 9100 IGP - не первый опыт ATI Technologies в создании интегрированных чипсетов: компания уже сравнительно давно выпускает чипсеты со встроенной графикой - можно вспомнить IGP 320/330/340 и мобильные IGP 320M/340M - однако, наибольшую известность среди настольных чипсетов получил именно RADEON 9100 IGP.
Этот чипсет (см. Обзор интегрированного набора логики ATI RADEON 9100 IGP ) разработан под процессоры Intel Pentium 4/Celeron, благодаря поддержке системной шины 400/533/800 МГц он позволяет устанавливать самые современные процессоры от Intel. Что особенно важно для интегрированной графики, чипсет имеет двухканальный контроллер памяти с поддержкой самых быстрых модулей - DDR266/333/400.

Встроенное графическое ядро RADEON 9100 IGP, как и все современные интегрированные чипсеты, не имеет выделенной видеопамяти, используя для своих нужд участок системной памяти - такое построение называется Unified Memory Architecture, UMA.
Встроенное графическое ядро и центральный процессор вынуждены делить пропускную способность шины памяти на двоих, и это неизбежно приводит к потерям производительности: с одной стороны, из-за нагрузки на шину со стороны процессора снижается быстродействие графики, а с другой стороны, нагрузка со стороны графического ядра мешает центральному процессору. Иными словами, если попытаться усадить в одно кресло сразу двоих человек, то тесно будет не кому-то одному, а сразу обоим.
Наличие двухканального контроллера памяти серьезно улучшает эту ситуацию: обращаясь к памяти по вдвое более широкой шине, графическое ядро и центральный процессор мешают друг другу намного меньше. В случае с интегрированными графическими процессорами от ATI мы имеем прекрасную возможность оценить выгоду от использования двухканального контроллера памяти, не прибегая к искусственному занижению производительности путем установки памяти только в один банк - RADEON 9100 IGP имеет близкий одноканальный аналог, RADEON 9000 Pro IGP, имеющий в основе то же графическое ядро.
Но вернемся к RADEON 9100 IGP. Материнскую плату на этом чипсете представляет ASUS с моделью P4V800-V Deluxe:

Эта материнская плата, единственная среди всех плат, взятых для тестирования, имеет полноразмерный формат ATX. Плата основана на интегрированном графическом чипсете ATI RADEON 9100 IGP в паре с южным мостом ATI IXP 150.

Разъемы и слоты расширения:

1 слот AGP 4x/8x, 5 слотов PCI, 1 слот Wi-Fi;

1 разъем UDMA 66/100/133 + 2 разъема SATA c RAID0/1/0+1 (SiS 180);
1 разъем IEEE1394 (VIA6307);
1 разъем RJ45 10/100/1000 BASE-T Ethernet (Marvell 88E001);
3 звуковых разъема LineOut/Line In/Mic (ADI AD1888);
1 разъем VGA, 1 разъем S-Video, 1 разъем RCA;
1 разъем LPT, 1 разъем COM (на выносной планке), 4 + 2 разъема USB

Материнская плата выглядит вполне современной и функциональной, и, что очевидно, позиционируется выше, чем недорогие материнские платы.

Встроенное графическое ядро, входящее в состав RADEON 9100 IGP, является близким аналогом "настольных" RADEON 9000/9200, что позволяет говорить о том, что RADEON 9100 IGP имеет самое современное графическое ядро среди всех интегрированных чипсетов, существующих на данный момент в широкой продаже - в настоящее время лишь ATI предлагает встроенную графику с поддержкой DirectX 8.1.
Возможности RADEON 9000/9200, а значит, и встроенного графического ядра RADEON 9100 IGP, более подробно можно рассмотреть в соответствующем обзоре , а здесь я приведу лишь его основные характеристики:

Аппаратная поддержка шейдеров DirectX 8.1;
Поддержка билинейной, трилинейной и анизотропной (до 16х) фильтрации текстур;
Наложение до 6 текстур за один проход;
Полноэкранное сглаживание 2х..6х методом суперсэмплинга;

RAMDAC с точностью 10 бит на канал и частотой преобразования 300 МГц.

Итак, первая заявка от ATI и ASUS подана: двухканальный чипсет с мощным графическим ядром, отличная функциональность, поддержка современных процессоров и быстрой памяти...

ATI RADEON 9000 PRO IGP

ATI RADEON 9000 PRO IGP является одноканальным аналогом RADEON 9100 PRO IGP, который, к сожалению, на этот раз не попал в обзор - основанных на нем мартеринских плат пока нет в продаже. RADEON 9000 PRO IGP имеет то же графическое ядро, что и RADEON 9100/9100 PRO IGP, но в этом случае оно оказалось "задушено" доступом к памяти по узкой 64-битной шине.
По заявлениям ATI, контроллер памяти в RADEON 9000 PRO IGP - не просто "половина" от контроллера памяти в RADEON 9100 IGP - он имеет некие усовершенствования, призванные повысить эффективность использования шины памяти, то есть, является "половиной" усовершенствованного контроллера "PRO"-версии RADEON 9100 IGP. Подробной информации о том, каким усовершенствованиям подверглись контроллеры в "PRO"-версиях чипсетов, пока, к сожалению, нет.
Так же, как и двухканальный вариант, RADEON 9000 PRO IGP поддерживает процессоры с частотой системной шины 400/533/800 МГц и модули DDR SDRAM PC2100/2700/3200, то есть, позволяет установить самые современные процессоры и модули памяти.

Материнскую плату, основанную на RADEON 9000 PRO IGP представляет компания PowerColor c моделью A350-SV:

Непривычно видеть материнскую плату от компании, известной только видеокартами, не правда ли?
Плата основана на RADEON 9000 PRO IGP (RC350) в паре с южным мостом IXP150 - несмотря на то, что в руководстве пользователя в качестве южного моста упомянут SB200, под наклейкой на микросхеме южного моста показался старый знакомый IXP 150. A350-SV выполнена в формате MicroATX и имеет следующие разъемы и слоты расширения:

Socket 478 для процессоров Intel Pentium 4 / Celeron с FSB 400/533/800 МГц;

2 разъема UDMA 66/100 (IXP150);
1 разъем RJ45 10/100 Fast Ethernet (RTL8100C);

1 разъем VGA;
1 разъем LPT, 1 разъем COM, 4 разъема USB.

RADEON 9000 PRO IGP имеет точно такое же встроенное графическое ядро, как и RADEON 9100 IGP, поэтому в плане графики чипсеты будут различаться только по скорости: RADEON 9000 PRO IGP имеет одноканальный контроллер памяти.

Итак, ATI в этом обзоре представляет два чипсета: более дорогой и, очевидно, более производительный двухканальный RADEON 9100 IGP и более дешевый одноканальный RADEON 9000 PRO IGP. Функциональность и комплектация материнских плат от ASUS и PowerColor в точности соответствуют тому, как позиционируются чипсеты от ATI, на которых основаны эти платы.

До того, как перейти к другим интегрированным чипсетам, стоит рассказать об еще одной интересной технологии, реализованной в чипсетах от ATI - SurroundView. Речь идет о возможности совместной работы встроенного графического ядра и внешней видеокарты на чипе от ATI, установленной в слот AGP. При этом они работают совместно, образуя мультимониторные системы с поддержкой до трех мониторов в максимальной конфигурации.
Насколько это актуально в домашних "развлекательных" ПК - большой вопрос. Однако, в офисе такая возможность, несомнено, может оказаться полезной. Единственный вопрос, который остается незакрытым - качество вывода изображения на монитор. Насколько хорошо с этим обстоят дела у ATI, ASUS и PowerColor, мы оценим в соответствующем разделе статьи.

SiS 661FX

Silicon Integrated Systems давно известна не только как производитель чипсетов, но и как разработчик дискретных графических чипов: наверное, многие помнят SiS305, SiS315 и SiS Xabre. Более ранние графические чипы от SiS были намного более широко распространены, чем поздние - ваш покорный слуга долгое время был гордым обладателем видеокарты, основанной на SiS6202.
С появлением SiS315 для интегрированной графики от SiS время, похоже, остановилось - даже самые современные из интегрированных чипсетов от SiS получили это морально устаревшее графическое ядро в состав северного моста. Несмотря на продолжавшуюся активность компании на рынке дискретных графических чипов и выход Xabre, не очень успешного на фоне конкурентов, но однозначно намного более современного, чем SiS315, ни один из интегрированных чипсетов от SiS новое графическое ядро до сих пор так и не получил.

SiS 661FXсо встроенной графикой создан, по всей видимости, на основе обычного одноканального чипсета SiS648FX под Intel Pentium4 / Celeron, поддерживающего процессоры с HyperThreading, 800 МГц FSB и модули памяти DDR SDRAM PC3200. С другой стороны, SiS661FX можно назвать развитием предыдущего интегрированного чипсета, SiS651, где усовершенствование коснулось поддержки новых процессоров, 800МГц FSB и более быстрой памяти.
Встроенное графическое ядро попало в SiS661FX из предыдущих интегрированных чипсетов без изменений: по сути, это не более чем слегка видоизмененный в целях интеграции в северный мост дискретный графический чип SiS315 образца 2001 года (см. Обзор SiS315 , датированный ноябрем 2001 года).
Основные характеристики графического ядра Real256E, входящего в SiS661FX, выглядят так:

2 пиксельных конвейера с одним текстурным модулем в каждом;

Наложение до 2 текстур с билинейной фильтрацией или 1 текстуры с трилинейной фильтрацией за один проход;
Аппаратная поддержка компенсации движения и iDCT при воспроизведении DVD;
RAMDAC с частотой преобразования 333 МГц.

Материнскую плату, основанную на SiS661FX, представляет ASUS с моделью P4S800-MX-EAYZ:

По фотографии видно, что эта модель претендует на симпатии тех, кто собирается покупать недорогую материнскую плату.
P4S800-MX-EAYZ выполнена в формате MicroATX. Разъемы и слоты расширения:

Socket 478 для процессоров Intel Pentium 4 / Celeron с FSB 400/533/800 МГц;
2 слота (1 канал) для модулей памяти DDR SDRAM PC2100/2700/3200;
1 слот AGP 4x/8x, 3 слота PCI;

1 разъем RJ45 10/100 Fast Ethernet (VIA VT6103);
3 звуковых разъема LineOut/Line In/Mic (AD1888);
1 разъем VGA;
1 разъем LPT, 1 разъем COM, 4 разъема USB 2.0.

Чуть позже мы увидим, что покажет SiS661FX и ASUS P4S800-MX-EAYZ в сравнении с другими материнскими платами с интегрированной графикой.

Intel 865G

Intel 865G – снабженная интегрированным графическим ядром версия Intel 865PE, высокопроизводительного чипсета с двухканальным контроллером памяти для процессоров Pentium4/Celeron.
В высоких характеристиках Intel865 как чипсета сомнений нет – его «неинтегрированный» прототип, Intel 865PE (см. обзор ), давно доказал свою состоятельность. Но вот в отношении производительности и функциональности встроенного графического ядра оптимизма гораздо меньше: прародителем интегрированной графики от Intel был дискретный графический чип i740, и очень похоже, что до сих пор все последующие наработки Intel в части графики являются не более чем методичным и неторопливым развитием старой архитектуры. А это значит: никаких шейдеров или T&L, эффективного полноэкранного сглаживания и быстрой анизотропной фильтрации.
Впрочем, буквально на днях компания проанонсировала целый ряд новинок, в числе которых есть и новый чипсет с интегрированной графикой. В числе возможностей нового графического ядра заявлена аппаратная поддержка пиксельных шейдеров DirectX 9, что означает серьезный скачок в плане функциональности встроенной графики от Intel. Очень хочется надеяться на то, что и производительность новых интегрированных графических процессоров окажется на высоте.

Но вернемся к встроенной графике Intel 865G. Основные характеристики встроенного графического ядра выглядят так:

Наложение до 4 текстур за один проход;
Компенсация движения при воспроизведении DVD;

Судя по характеристикам, встроенная графика от Intel выглядит слабо, но лишь на фоне современных дискретных графических процессоров. Как Intel 865G поведет себя в сравнении с другими интегрированными чипсетами, могут показать лишь тесты.
В качестве материнской платы на базе Intel 865G была взята плата D865GLC от Intel:

Плата выполнена в формате MicroATX, в естественном для Intel "лаконичном" стиле. Разъемы и слоты расширения:

Socket 478 для процессоров Intel Pentium 4 / Celeron с FSB 400/533/800 МГц;
4 слота (2 х 2 канала) для модулей памяти DDR SDRAM PC2100/2700/3200;
1 слот AGP 4x/8x, 3 слота PCI;
2 разъема UDMA/ATA 66/100;
2 разъема SATA 150;
1 разъем RJ45;
3 звуковых разъема LineOut/Line In/Mic (AD 1985);
1 разъем VGA;
1 разъем LPT, 1 разъем COM, 4+4 порта USB 2.0

D865GLC от Intel - последняя из взятых мной плат со встроенной графикой, предназначенных для Pentium4/Celeron. Далее - материнские платы, предназначенные для процессоров от AMD.

NVIDIA nForce 2 IGP

В отличие от nForce - первого, не совсем удачного опыта создания чипсетов, следующий двухканальный чипсет от NVIDIA, nForce2, оказался настолько хорош, что сразу с момента появления стал самым производительным чипсетом для Socket A-процессоров (см обзор ). NVIDIA nForce 2 сохраняет этот статус до сих пор.
Встроенное графическое ядро nForce2 IGP является аналогом дискретного графического процессора NVIDIA GeForce 4 MX. Основные характеристики nForce2 IGP выглядят так:

2 пиксельных конвейера с двумя текстурными модулями в каждом;
Поддержка билинейной, трилинейной и анизотропной (до 2х) фильтрации текстур;

Поддержка полноэкранного сглаживания методом суперсэмплинга и мультисэмплинга c числом сэмплов 2..4;
Аппаратная поддержка T&L;
Аппаратная поддержка компенсации движения, IQ и iDCT при воспроизведении DVD;
RAMDAC с частотой преобразования 350 МГц.

NVIDIA nForce2, имеющий графическое ядро NVIDIA GeForce4 MX440, работающее с двухканальным контроллером памяти, уже сейчас можно назвать победителем в сравнении интегрированной графики для Socket A-процессоров - конкуренты в лице VIA и SiS просто-напросто не имеют в своем активе аналогичных чипсетов.

Но не будем забегать вперед. Материнскую плату на базе NVIDIA nForce 2 со встроенной графикой представляет ASUS и модель A7N8X-VM:

Материнская плата имеет формат MicroATX, разъемы и слоты расширения перечислены ниже:

2 слота (2 канала) для модулей памяти DDR SDRAM PC2100/2700/3200;
1 слот AGP 4x/8x, 3 слота PCI;
2 разъема UDMA/ATA 66/100/133;
1 разъем RJ45 10/100 Ethernet (Realtek 8201BL);
3 звуковых разъема LineOut/Line In/Mic;
1 разъем VGA + (на внешней планке) 1 разъем RCA+ 1 разъем S-Video;
1 разъем LPT, 1 разъем COM, 4 разъема USB 2.0;

Несмотря на то, что для этой модели компания ASUS выбрала мощный интегрированный чипсет для Socket A, плата оказалась не настолько богатой поддержкой самой современной периферии, как модель, основанная на RADEON 9100 PRO IGP. Очевидно, A7N8X-VM компания позиционирует как сравнительно недорогую плату, основанную, тем не менее, на высокопроизводительном интегрированном чипсете.

SiS 741GX

SiS 741GX отстает от флагманов в поддержке самых быстрых процессоров Socket A и модулей памяти DDR SDRAM - это одноканальный интегрированный чипсет для процессоров c шиной 200/266/333 МГц, поддерживающий модули памяти PC2100/2700.
Встроенное графическое ядро, Real256E, ничем не отличается от графического ядра SiS661FX: тот же слегка модифицированный SiS 315, задушенный 64-битной шиной памяти, которую, к тому же, приходится делить с процессором.

Материнскую плату, основанную на SiS741GX, представляет ECS c моделью 741GX-M:

Разъемы и слоты расширения:

Socket A для процессоров AMD Athlon/Duron c FSB 200/266/333 МГц;

2 разъема UDMA/ATA 66/100/133;
1 разъем RJ45 10/100 Fast Ethernet (Realtek 8201BL);
3 звуковых разъема LineOut/Line In/Mic (ALC655);
1 разъем VGA;
1 разъем LPT, 1 разъем COM, 2+4 разъема USB 2.0;

ECS выпускает недорогие материнские платы, и 741GX-M - не исключение. Отсутствие поддержки современных процессоров, быстрой памяти, новейших SATA-дисков, о разгоне лучше и не вспоминать. Зато недорого.

VIA UniChrome KM400

Встроенные графические процессоры для VIA разрабатывает S3Graphics - дочернее предприятие компании.
Впрочем, "разрабатывает" - сказано, похоже, слишком оптимистично. Встроенная графика у VIA появилась уже давно: в основу многочисленных вариаций интегрированных и мобильных графических решений, ProSavage, Twister, и т.д., легли дискретные графические чипы Savage4 и Savage2000, выпущенные еще тогда, когда S3 была самостоятельной компанией.
С тех пор наборы логики от VIA в соответствии с требованиями времени значительно эволюционировали, но интегрированная графика так и осталась не более чем адаптированным для интеграции в чипсеты гибридом Savage4 и Savage2000.
С выходом DeltaChrome, довольно удачного (см. обзор ) дискретного графического процессора с аппаратной поддержкой DirectX9, появилось некое оживление, VIA и S3Graphics начали выстраивать линейку дискретных графических процессоров (DeltaChrome/GammaChrome/OmniChrome), строить планы на будущее и в соответствие с этой серией даже ввели новое название своим встроенным графическим решениям. Но, к сожалению, суть их от этого не поменялась: UniChrome - не продукт интегрирования новой архитектуры, а всего лишь переименованный ProSavage.

Основные характеристики встроенного графического ядра VIA UniChrome KM400 приведены ниже:

1 пиксельный конвейер с двумя текстурными модулями;
Поддержка билинейной и трилинейной фильтрации текстур;
Наложение до 2 текстур за один проход;
Компенсация движения и iDCT при воспроизведении DVD;
RAMDAC с частотой преобразования 250 МГц.

В совокупности с тем, что чипсет имеет обычный одноканальный контроллер памяти, возможности UniChrome в плане скорости 3D-графики не вселяют радужных надежд.
Как набор логики, VIA UniChrome KM400 так же не производит впечатления: наличие цифры "400" в названии вводит в заблуждение, поскольку ни FSB 400 МГц, ни память DDR400, чипсетом не поддерживаются.
И это - самый современный из доступных в широкой продаже интегрированных чипсетов от VIA под Socket A!...

Материнскую плату на основе VIA KM400 представляет ASUS с моделью VIA A7V8X-MX SE:

Разъемы и слоты расширения:

Socket A для процессоров AMD Athlon/Duron c FSB 200/266/333 МГц;
2 слота (1 канал) для модулей памяти DDR SDRAM PC2100/2700;
1 слот AGP 4x/8x, 3 слота PCI, 1 слот CNR;
2 разъема UDMA/ATA 66/100/133;
1 разъем RJ45 10/100 Fast Ethernet (VIA VT6303);
3 звуковых разъема LineOut/Line In/Mic (AD1980);
1 разъем VGA;
1 разъем LPT, 1 разъем COM, 4+2 разъема USB 2.0;

Очевидно, что с такими возможностями плата может позиционироваться только как дешевое решение со встроенной графикой для самых нетребовательных покупателей.

Итак, кратко ознакомившись с современными чипсетами со встроенной графикой, перейдем к тестам.

Тестовая система и условия тестирования

Для тестирования интегрированных чипсетов я собрал систему с быстрыми и относительно дорогими процессорами Socket 478 и Socket A от Intel и AMD. Вообще говоря, это противоречит духу обзора: интегрированные чипсеты - это почти всегда компромисс между скоростью, качеством и ценой, и, собирая "компромиссную" систему на основе такого набора логики, немногие выберут дорогие и производительные процессоры.
Однако, для того, чтобы минимизировать ограничивающее влияние скорости центрального процессора на графику, и без того "задушенную" медленной шиной памяти, я выбрал именно скоростные процессоры.

Итак, конфигурация тестовой системы:

Процессор 1: Intel Pentium 4 3000 MHz (Northwood, FSB 800 MHz)
Процессор 2: AMD Athlon XP 3000+ (Barton, FSB 333 MHz)
Оперативная память: 2х512 MB TwinMOS PC3200 CL 2.5

Программное обеспечение:

Windows XP Pro+ SP1;
DirectX 9.0b;

Для интегрированных графических процессоров и чипсетов использовались самые последние из официально выпущенных на момент тестирования версий драйверов.

Тестирование в 3D-играх было проведено при двух наборах настроек, предлагаемых игровыми движками.
Первый набор - настройки среднего качества при 32-битной глубине цвета буфера кадра. Это компромиссный вариант, продиктованный невысокой скоростью встроенной графики - даже в тех относительно простых в плане графики играх, что были выбраны для тестирования, интегрированная графика не обеспечивает играбельность при максимальных настройках качества.
Второй набор - настройки, обеспечивающие максимальную скорость без оглядки на качество картинки: 16-битный цвет и минимальное качество графики.

Итак, в первую очередь посмотрим, на что способны современные интегрированные чипсеты в плане скорости в играх.

Игровые тесты: Unreal Tournament 2004 Demo

На средних настройках качества графики с огромным отрывом лидируют интегрированные чипсеты от тех компаний, что известны в первую очередь как разработчики дискретных графических процессоров: ATI RADEON 9000 IGP и NVIDIA nForce 2 IGP.
Такое серьезное опережение объясняется, во-первых, тем, что сами по себе встроенные графические решения от ATI и NVIDIA - более совершенны, чем их соперники, а во-вторых, тем, что эти чипсеты имеют двухканальные контроллеры памяти, практически двукратно увеличивающие производительность встроенной графики.
Примечательно, что даже при работе с одним каналом памяти это преимущество сохраняется: ATI RADEON 9000 PRO IGP, имеющий одноканальный контроллер памяти, опережает двухканальный Intel 865G, чье графическое ядро работает в гораздо более выгодных условиях.
Чипсеты от VIA и SiS отстают от лидеров настолько, что ни о какой конкуренции говорить не приходится.

Включение 16-битного цвета, снижение качества текстур, отключение спецэффектов и т.д. снижает нагрузку на шину памяти - самое уязвимое место интегрированных чипсетов.
В результате при переходе к "скоростным" настройкам чипсеты показывают намного более высокие результаты, чем при работе на средних настройках качества - увеличение скорости достигает 2 крат у чипсетов от ATI и NVIDIA и оказывается 3-4-кратным у чипсетов от Intel, VIA и SIS.
Двукратное отставание одноканального RADEON 9000 PRO IGP от двухканального RADEON 9100 IGP, имевшее место на средних настройках качества, при переходе к "скоростным" настройкам уменьшается - снизилось ограничивающее влияние недостатка пропускной способности шины памяти.

Итак, судя по результатм тестирования, приемлемый уровень играбельности в Unreal Tournament 2003 Demo даже на "скоростных" настройках могут обеспечить лишь ATI RADEON 9100 IGP и NVIDIA nForce2.

Игровые тесты: Max Payne 2: The Fall of Max Payne

Соотношение результатов в целом сохраняется, но на этот раз к ATI RADEON 9100 IGP и NVIDIA nForce2 IGP, способным обеспечить приемлемый уровень играбельности, в режиме 800х600 присоединяется одноканальный чипсет от ATI - RADEON 9000 PRO IGP.

Настройки максимальной скорости в Max Payne 2 используют не 16-битные, а 32-битные режимы - игровой движок просто не предлагает для выбора режимы с 16-битной глубиной цвета.
Несмотря на это, на "скоростных" настройках в режиме 800х600 к чипсетам от ATI и NVIDIA, обеспечившим приемлемую скорость, присоединился Intel 865G, серьезно прибавивший в производительности в отличие от чипсетов от VIA и SiS.

Игровые тесты: C&C Generals: Zero Hour

Игровой движок C&C Generals: Zero Hour, отображая ландшафт, по всей видимости, использует наложение более чем двух текстур, а это - убийственный случай для тех интегрированных решений, что поддерживают наложение максимум двух текстур за один проход. Попытка наложения дополнительных текстур приводит к необходимости построения кадра в несколько проходов, что в условиях жесточайшего дефицита пропускной способности шины памяти приводит к плачевным результатам.
Тестирование в C&C: Zero Hour на средних настройках качества выводит вперед ATI RADEON 9100 IGP, поддерживающий наложение до 6 текстур за один проход.

При переходе к "скоростным" настройкам результаты увеличиваются незначительно: C&C Generals: Zero Hour, как и Max Payne 2, не предлагает 16-битные режимы.
Итак, сделав скидку на то, что C&C Generals: Zero Hour - стратегия, а не стрелялка, и приняв поправку на класс тестируемых графических решений, можно сделать такой вывод: приемлемый уровень играбельности здесь могут обеспечить ATI RADEON 9100 IGP/9000 PRO IGP, Intel 865G и NVIDIA nForce 2 IGP. Причем, RADEON 9000 IGP PRO и Intel 865G - только в режиме минимального качества.

Игровые тесты: Serious Sam: The Second Encounter

В этом тесте, использущем OpenGL, очень хорошо выглядит NVIDIA nForce2 IGP - если до сих пор ATI RADEON 9100 IGP, несмотря на наличие всего одного текстурного модуля в конвейерах и в результате меньшую скорость текстурирования, за счет более эффективной архитектуры и поддержки HyperZ по большей части опережал чипсет от NVIDIA, то сейчас nForce2 оказался недосягаем.

При переходе к "скоростным" настройкам результаты увеличиваются не настолько сильно, как можно было бы ожидать. Приемлемую для такой стрелялки, как Serious Sam, скорость могут обеспечить лишь NVIDIA nForce 2 IGP и ATI RADEON 9100 IGP.

Игровые тесты: IL-2 Sturmovik: Aces

Вопреки ожиданиям, с настройками среднего качества "Штурмовик" шевелится на интегрированных чипсетах очень даже бодро, и можно сказать, что в режиме 800х600 приемлемый уровень играбельности обеспечили все интегрированные чипсеты, кроме наборов логики от VIA и SiS.

C переходом к "скоростным" настройкам результаты поднялись, и к числу чипсетов, обеспечивших хотя бы
минимальный уровень играбельности, в режиме 800х600 можно добавить SiS741GX. Правда, качество картинки, выдаваемое этим чипсетом - ужасное. Но об этом - отдельный разговор.

Игровые тесты: Quake3 Arena

Таким тестом, как Quake3 Arena, можно очень удачно подвести черту тестированию в игровых приложениях: если уж и в Quake3 результаты какого-либо чипсета окажутся неудовлетворительными, то надеяться на то, что где-то еще они окажутся лучше, не стоит, пскольку Quake3 в обязательном порядке входит в число тех тестов, для которых в первую очередь устраняются ошибки и оптимизируются драйверы.
И что же мы видим? На настройках среднего качества даже в режиме 800х600 чипсеты от VIA и SiS не обеспечивают минимальный уровень играбельности.

В "скоростном" режиме ситуация улучшилась: в разрешении 800х600 все интегрированные чипсеты, наконец, обеспечили минимальный уровень скорости.

Синтетические тесты: PCMark 04

Результаты тестирования чипсетов в PCMark 04 стоит оценивать только в пределах платформы Socket A или Socket 478, сравнивать между собой чипсеты, предназначенные для различных платформ, в PCMark 04 бессмысленно.
Судя по результатам тестирования, наиболее эффективные контроллеры памяти имеют двухканальные чипсеты, а лидерами среди них являются, что неудивительно, Intel 865G и NVIDIA nForce 2.

Видео: воспроизведение MPEG4, DVD, HDTV

Посмотрим, как интегрированные чипсеты справятся с проигрыванием видео в различных форматах.

Для начала - MPEG4. В качестве ролика MPEG4 я взял мультфильм "Шрек" (512x384, 130/96kbps видео/аудио, DIVXMPG4 V3/MPEG Layer-3):

При декодировании MPEG4 встроенное графическое ядро не принимает участия, поэтому этот тест хорошо характеризует не скорость или функциональность встроенной графики, а производительность самих чипсетов. Результаты - уровень загрузки процессора - с некотрой погрешностью расположились в обратной зависимости от результатов теста памяти PCMark 2004.
Все наборы логики позволили без проблем просмотреть видео в формате MPEG4, но уровень загрузки процессора при этом на некоторых чипсетах оказался довольно высоким. Напомню, что в составе тестовой системы используются мощные процессоры, Intel Pentium4 3000 МГц и AMD Athlon XP 3000+, поэтому на менее производительных системах загрузка процессора может быть намного выше, вплоть до достижения уровня 100% и появления пропущенных кадров.

В качестве примера DVD я взял фильм "Куда приводят мечты" (720x576, 8712/448kbps видео/аудио, Interlaced MPEG2/Dolby Digital (AC3)

Все интегрированные чипсеты с легкостью справились с проигрыванием DVD.

Наконец, самый "тяжелый" вариант видео: HDTV-ролик "Step Into Liquid" (1440x1080, 8000/384 kbps видео/аудио, Windows Media Video/Audio 9 Professional):

Проигрывание HDTV-видео может служить неплохим тестом для оценки общего уровня производительности системы: здесь находятся под нагрузкой все компоненты системы.
Судя по результатам измерения уровня загрузки процессора, разница между различными чипсетами для одной и той же платформы оказалась не столь велика, как разница между платформами. И, судя по всему, Athlon XP 3000+ неважно справляется с декодированием этого HDTV-ролика.
Впрочем, гораздо более информативные результаты дает измерение средней скорости воспроизведения видео. Windows Media Player 9 позволяет пронаблюдать статистику воспроизведения видеоролика, где среди прочих параметров присутствует средняя скорость воспроизведения, измеряемая в кадрах в секунду:

В исходном виде ролик записан с частотой смены кадров 24 раза в секунду. Судя по результатам, лишь Intel 865G и ATI RADEON 9100 IGP смогли обеспечить нормальную скорость воспроизведения. Примечательно, что ни один из чипсетов для Socket A даже при использовании внешних видеокарт не справился с воспроизведением HDTV-ролика - вероятно, в этом стоит винить недостаточную оптимизацию программного декодера под процессоры от AMD.

Качество 3D

За исключением пары неприятных моментов, в плане качества посторения сцены интегрированные чипсеты показали себя достойно.
Отличились лишь... Как вы думаете, какие чипсеты? Правильно, наборы логики от VIA и SiS.
Первый неприятный момент - отсутствие тумана в "ИЛ-2" на всех чипсетах от VIA и SiS, принявших участие в обзоре.
Второй момент - наличие у графики от SiS оптимизации билинейной фильтрации, превращающей любые плавные цветовые переходы в уродливую мозаику. Эта оптимизация включается при мультитекстурировании во всех играх, использующих OpenGL. Подробнее и во всех красках об этом написано в обзоре SiS 315 .

Качество 2D

Качество вывода изображения на монитор - "больная" тема для интегрированных чипсетов. Наборы логики со встроенной графикой по этому параметру традиционно уступают внешним видеокартам, и основными причинами тому служат два факта.
Во-первых, встроенные графические процессоры, как правило, имеют более низкую частоту RAMDAC, нежели дискретные графические чипы. RAMDAC с высокой частотой преобразования - конечно, не гарантия, но необходимое условие для достижения высокой четкости изображения на больших разрешениях и при высоких частотах кадровой развертки.
Во-вторых, встроенные графические процессоры, в отличие от дискретных графических чипов, являются не отдельными чипами, а лишь функциональными блоками микросхем чипсета, поэтому находятся в невыгодном расположении - по соседству с массой других функциональных блоков, которые могут давать помехи и наводки, будучи расположенными на одном кристалле с графическим ядром. Очевидно, что и передачу видеосигнала к разъему для подключения монитора приходится производить по гораздо более длинным проводникам, которые, к тому же, приходится прокладывать в присутствии массы других сигнальных линий.

Итак, посмотрим, какое качество вывода изображения на монитор обеспечивают материнские платы, взятые для обзора.
Для оценки качества вывода изображения на CRT-монитор, я использовал 19"" монитор Hitachi CM-661ET. Чтобы подкрепить свои субъективные впечатления, я поступил просто: сфотографировал изображения на мониторе, полученные на разных материнских платах, и смонтировал их в одну картинку. Исходное изображение - окно с "Проводником":

Итак, режим 1024х768х32 бита, частота кадров - 85 Гц:

Качество вывода изображения на монитор в этом режиме не вызывает замечаний. На VIA KM400 еле заметно небольшое "замыливание", но обнаружить его, действительно, трудно.

Режим 1280х1024х32 бита, частота кадров - 85 Гц:

Появилось местами чуть заметное, а кое-где - бросающееся в глаза "замыливание". Сильнее всего оно проявляется на SiS661FX и VIA KM400.
Самое лучшее качество картинки обеспечивают платы на Intel 865G и NVIDIA nForce2 IGP.

Режим 1600х1200х32 бита, частота кадров - 75 Гц:

Здесь всё уже совсем плохо, но особенно неприятно выглядит изображение на SiS661FX и VIA KM400.

Итак, в случае подключения к чипсетам со встроенной графикой CRT-монитора можно получить хорошее качество картинки в режиме 1024х768@85Гц.
В режиме 1280x1024 все материнские платы, кроме тех,ч то основаны на SiS 661FX и VIA KM400, также показали хорошее качество вывода на монитор.
В режиме 1600х1200 при частоте кадров 75 Гц качество изображения уже нельзя назвать удовлетворительным, и особенно плохо дела обстоят у SiS661FX и VIA KM400.
Впрочем, не стоит забывать о том, что эти результаты характериизуют лишь данные конкретные экземпляры материнских платы в работе с данным монитором. О том, как поведут себя материнские платы других производителей, они могут дать лишь приблизительное представление, точные результаты будут зависеть от того, насколько качественно будут разведены материнские платы. Хороший пример среди данных плат - SiS661FX и SiS741GX. Эти чипсеты имеют одинаковые интегрированные графические контроллеры, но материнские платы, изготовленные разными производителями, выдают изображения разного уровня качества: плата, основанная на SiS741GX, несмотря на то, что она произведена не ASUS, а ECS, обеспечивает более высокое качество вывода изображения на монитор.

При подключении к LCD-мониторам интегрированные графические чипсеты обеспечивают намного более высокое качество изображения. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, при подключении к LCD-монитору нет необходимости устанавливать высокую частоту кадров - в отличие от CRT-мониторов, жидкокристаллические панели не мерцают с частотой кадров. Во-вторых, при подключении по аналоговому кабелю LCD-монитор перед выводом на экран оцифровывает изображение, благодаря чему имеет "врожденный иммунитет" к заваливанию фронтов сигналов, то есть, к тому "смазыванию", которое могло бы быть заметно на CRT-мониторах. Конечно, "иммунитет" имеет силу лишь тогда, когда речь не идет о клинических случаях и очень сильном "смазывании" изображения.
Для того, чтобы проверить всё это на практике, я взял 17-дюймовый ЖК-монитор c разрешением 1280х1024 и подключил его в режиме 1280х1024х32 бита при частоте кадров 60 Гц. Что из этого получилось - смотрите на фотографиях.

VIA KM400:

Ожидания подтвердились: все интегрированные чипсеты, кроме SiS661FX и VIA KM400, показали практически безупречные изображения. Даже SiS661FX и VIA KM400 выдали картинки, намного более качественные, нежели изображения, полученные при подключении CRT-монитора в разрешении 1280х1024.

Заключение

Что ж, начнем с конца.
Вне зависимости от того, как используется система, основанная на интегрированном чипсете, качество вывода изображения на монитор важно во всех случаях. На основе опытов, поставленных с материнскими платами, принявшими участие в этом обзоре, можно утверждать, что, за редким исключением, интегрированные чипсеты обеспечивают хорошее качество вывода изображения на CRT-мониторы в разрешении 1280х1024 и ниже при частоте кадров 85 Гц. При подключении LCD-мониторов интегрированные чипсеты, опять же, за редким исключением, показывают практически идеальные изображения.
Редкие исключения - это, в моем случае, материнские платы, основанные на чипсетах SiS661FX и VIA KM400. На деле таким исключением может оказаться любая материнская плата - качество вывода изображения на монитор зависит в первую очередь от качества самой платы, и лишь потом - от характеристик встроенного графического ядра.

О производительности встроенных графических контроллеров в 3D-приложениях можно сказать просто: гораздо быстрее остальных работают те чипсеты, которые созданы компаниями, имеющими солидный опыт в 3D-графике.
Соответственно, если вы решите использовать интегрированный чипсет в составе недорогой домашней "развлекательной" системы и хотите иногда разнообразить досуг 3D-играми, то стоит использовать чипсеты от ATI и NVIDIA - лишь они могут обеспечить хотя бы минимальный уровень играбельности на средних настройках качества в не самых "тяжелых" из современных 3D-игр.
Чипсеты от ATI дополнительно привлекают аппаратной поддержкой DirectX8 и анизотропной фильтрации высокого уровня, в то время как чипсеты от NVIDIA являются самыми производительными наборами логики в своем классе. Если же производительности встроенных графических контроллеров в какой-то момент окажется недостаточно, всегда можно установить внешнюю AGP-видеокарту.

Существующие интегрированные чипсеты от VIA и SiS с их уровнем производительности в 3D не могут претендовать на что-то большее, чем основа недорогого офисного компьютера или домашней "пишущей машинки".

В случае с Intel ситуация намного выигрышнее: Intel 865G - высокопроизводительный двухканальный набор логики, который может привлечь внимание вне зависимости от скорости встроенного графического ядра и стать основой, например, высокопроизводительной рабочей станции с невысокими требованиями к 3D-графике или полноценного игрового компьютера с внешней AGP видеокартой и встроенным графическим ядром "на всякий случай".

Итак, я надеюсь, мне удалось хотя бы в общих чертах обрисовать ситуацию с существующими в широкой продаже современными чипсетами со встроенной графикой.
В мире интегрированной графики в последнее время, наконец, наметилось оживление: помимо сравнительно недавнего появления в этом секторе нового серьезного игрока, компании ATI с чипсетами серии RADEON 9x00 IGP / IGP PRO, буквально несколько дней назад активизировалась компания Intel, проанонсировав новый чипсет с интегрированной графикой, в числе характеристик которого заявлена аппаратная поддержка DirectX9.
ATI и NVIDIA, обладая огромным опытом в создании графических процессоров, разумеется, не отдадут инициативу Intel и обязательно выпустят свои интегрированные чипсеты с аппаратной поддержкой DirectX 9. Прототипов для встроенного графического контроллера у ATI и NVIDIA хватает: RV360/380 - у ATI и NV34/36 или даже какая-нибудь упрощенная модификация NV40 - у NVIDIA.
VIA, наконец, готова вывести на рынок объявленные еще в начале года чипсеты PM800/PM880 с новым графическим контроллером UniChrome Pro, который создан на основе так и не выпущенного в продажу дискретного графического чипа AlphaChrome, предшественника DeltaChrome. Сам DeltaChrome, очевидно, еще ждет своей очереди на встраивание в наборы логики.
SiS, по всей видимости, наконец, интегрировала Xabre - в еще не вышедшем на рынок SiS760 для Athlon 64 используется графический процессор с аппаратной поддержкой шейдеров DirectX 8.1. Что особенно интересно, заявлена поддержка как обычного режима UMA, так и выделенной видеопамяти DDR SDRAM/SGRAM.

Всё это может означать только одно: наборов логики со встроенной графикой будет больше и они станут лучше, а мы, в свою очередь, постараемся показать вам все возможности и особенности новых чипсетов.
Оставайтесь с нами!