Интегрированная графика или видеокарта?

Олег Татарников

Intel, ATI, NVIDIA и остальные

Надежды производителей интегрированной графики связаны с Windows Vista

Шифруемся по HDCP

Специализированные аппаратные ускорители

Вместо заключения

 

Рынок компьютерного видео, пожалуй, самый динамичный: новые видеокарты покупаются чаще других компьютерных компонентов и денег за них платят зачастую гораздо больше. Да и гонки производительности и сражения за карман потребителя здесь разворачиваются нешуточные. Однако далеко не все пользователи охотятся за трехмерными изысками — более половины из них довольствуются графикой, интегрированной в материнскую плату. Интегрированные чипсеты (или IGP — Integrated Graphics Processor, как их назвали инженеры) постепенно завоевывают все большую популярность. Сегодня повышенный интерес вызывают компьютеры, являющиеся основой цифрового дома. В таких ПК важна не столько производительность видеоподсистемы, сколько мультимедийные возможности и простота интеграции. Учитывая такой способ применения ПК, особое внимание следует обратить именно на интегрированные чипсеты.

Современные материнские платы давно уже обеспечивают пользователей всем необходимым набором функций. Так, сегодня мало кто покупает отдельные сетевые карты, полностью вытеснены с рынка в профессиональные области производители звуковых карт, а некоторые материнские платы даже оснащаются считывателями флэш-карт, RAID-контроллерами и другими устройствами, которые когда-то приходилось покупать отдельно.

 

Уже не один год эксперты и представители компьютерной индустрии предсказывают смерть отдельным графическим ускорителям. По их прогнозам, встроенная графика полностью вытеснит внешние решения уже в самом ближайшем будущем. Однако в индустрии производства видеокарт крутятся слишком большие деньги, поэтому в обозримой перспективе это вряд ли произойдет. Новейшие компьютерные игры и современная 3D-графика требуют огромной вычислительной мощности и высоких скоростей передачи данных. Количество транзисторов у графических процессоров (GPU) уже давно опережает их количество у процессора центрального (CPU), а пропускная способность памяти графических карт намного превышает скорость работы шины памяти самого компьютера. Поэтому интеграция мощного графического чипа на материнскую плату окажется весьма проблематичной, поскольку это будет очень дорого. Однако технологии не стоят на месте и производители чипсетов для материнских плат уже вплотную подходят к решению вопроса интеграции высокопроизводительной графики в общую систему, тем более что основные игроки этого рынка выпускают и то и другое.

Так стоит ли все-таки переплачивать за отдельную видеокарту? На наш взгляд, в большинстве случаев — не стоит, а разговоры энтузиастов 3D-графики надо слушать вполуха. Производительность интегрированных решений давно уже превышает потребности не только в повседневной работе, но и в большинстве компьютерных игр. Современные чипсеты с интегрированной графикой вполне способны обеспечить приемлемое для неискушенных игроков быстродействие, а дополнительные деньги на отдельную видеокарту тратят только законченные игровые маньяки.

На выбор встроенной или внешней графики должна влиять не только цена. К тому же приобретение действительно достойного 3D-ускорителя, который на деле продемонстрирует свое преимущество над интегрированной графикой, практически удваивает стоимость системного блока! Задумайтесь также над тем, что в погоне за рекламными 3D-возможностями многие забывают, что способности 3D-железа значительно опережают программную поддержку и возможность применения этих чудес даже в компьютерных играх. Конечно, благодаря улучшенным инструментам программирования (типа компиляторов HLSL) задача разработчиков по внесению поддержки новых функций сегодня значительно облегчается. Но обычно игра, не использующая новые 3D-функции, получает лишь кажущийся выигрыш от увеличенной производительности из-за применения новых 3D-ускорителей, а на деле их мощь практически не задействуется. В конце концов, любая материнская плата с интегрированной графикой имеет слот для установки отдельной видеокарты, а если вам действительно таковая понадобится, то ее можно будет купить позже.

То же самое касается и профессионального сегмента: если на компьютере предполагается серьезно работать с 3D-графикой, то выбор графической платы должен обусловливаться не рекламными проспектами и выхолощенными тестированиями производительности, а прежде всего рекомендациями разработчиков того программного обеспечения, которое предполагается использовать. Например, автор этих строк неоднократно сталкивался с тем, что та или иная программа для 3D-графики, редактирования видео или монтажа на разрекламированных новинках просто не работает. Скажем, программа Avid Xpress вообще не воспроизводит видео и не отображает 3D-эффектов при применении видеокарт ATI Radeon, которые, казалось бы, являются лидерами сегодняшнего рынка, а программа Autodesk MotionBuilder работает на них с видимыми погрешностями.

 

А уж если ваши профессиональные задачи не связаны с трехмерной графикой или вы обращаетесь к ней лишь от случая к случаю, то производительности современных интегрированных чипсетов будет вполне достаточно, а дополнительная видеокарта лишь съест ваши деньги и при этом не только не добавит удобств в работе, но и создаст определенные проблемы. Так, дополнительные вентиляторы, расположенные на 3D-ускорителе, повысят шум от компьютера, а внушительное энергопотребление графической платы может сделать всю вашу систему нестабильной.

Единственное, на что можно сегодня посетовать в отношении интегрированной графики, — это на отсутствие второго мониторного выхода, а также цифрового DVI-интерфейса и видеовыхода на телевизор. Однако, по заверениям производителей, в самое ближайшее время эти недостатки будут устранены.

Intel, ATI, NVIDIA и остальные

Как известно, на рынке графических чипсетов сегодня остается все меньше игроков. За лидерство в области производства компонентов для высокопроизводительных акселераторов упорно борются два кита — компании ATI и NVIDIA. Вместе они контролируют более половины всего рынка и занимают, в свою очередь, примерно по четверти этого мирового сегмента. А вот на оставшейся половине безраздельно господствует компания Intel, постепенно вытесняя оттуда мелкие компании-производители. Ближайшие же преследователи лидеров, такие как SiS и VIA, отстают от них как минимум на порядок.

Сегодня Intel является и абсолютным лидером по производству чипсетов с интегрированной графикой, хотя ATI и NVIDIA пытаются сделать свои решения в этой области более эффективными и производительными.

 

Сравнительные характеристики современных IGP

Сравнительные характеристики современных IGP

Что касается новинок в области графических чипсетов для видеокарт, то NVIDIA в настоящее время стремится вернуть себе пальму первенства по производительности, выпустив новую серию GPU, основанную на 90-нм технологическом процессе. Прежде всего это топовый GeForce 7900 GTX, чуть менее быстрый GeForce 7900 GT для энтузиастов и, наконец, GeForce 7600 для всего остального сообщества поклонников компьютерных игр. С учетом улучшенной архитектуры нового семейства G70 3D-карты GeForce 7600, очевидно, будут на равных бороться с топовыми решениями предыдущего поколения по скорости и наверняка обойдут их по возможностям. Кроме того, вышедший ранее недорогой GeForce 7300 должен заполнить самую нижнюю нишу. Впрочем, никаких сенсаций видеокарты на этих чипсетах не демонстрируют — новые продукты от NVIDIA явно рассчитаны не на лидерство любой ценой, а на массовость, экономичность и доступность решений. В новых чипсетах просто слегка подтянули тактовую частоту ядра (с 550 до 650 МГц) и чуть снизили частоту памяти (с 1,7 до 1,6 ГГц). Зато новый процессор потребляет гораздо меньше энергии, а главное — гораздо дешевле и технологичнее своих предшественников.

Пользователям, наверное, будет интересно узнать, что наиболее массовые видеокарты среднего звена — GeForce 7600 — стоят около 200 долл., то есть они дороже самой продвинутой материнской платы с интегрированной графикой.

Канадская компания ATI, являющаяся в настоящий момент лидером производительной 3D-графики, продолжает продвигать свою линейку Radeon X1300/X1600/X1900 — в ближайшее время могут появиться только разновидности контроллеров на этом чипсете. В частности, говорят о выходе Radeon X1900 GT, который будет представлять собой облегченную версию Radeon X1900 XTX и позиционироваться в качестве альтернативы видеокарте NVIDIA GeForce 7900 GT. Но процессор Radeon X1900 XTX, который имеет 48 пиксельных и 8 вершинных конвейеров рендеринга, до сих пор остается лидером на 3D-рынке. Так же как и новинки от NVIDIA, этот чип изготавливается по 90-нм технологии, содержит 384 млн. транзисторов и поддерживает память GDDR3 с 256-битной шиной. Тактовая частота ядра процессора Radeon X1900 XTX составляет 650 МГц, эффективная частота памяти — 1,55 ГГц.

Radeon X1900 GT получил 36 пиксельных конвейеров рендеринга и 256 Мбайт памяти, что в два раза меньше, чем у Radeon X1900 XTX. Тактовая частота ядра процессора — 575 МГц, эффективная частота памяти — 1,2 ГГц. Интересно, что его цена составит около 300 долл., и это позволит ему успешно конкурировать с новыми чипсетами от NVIDIA. Так что благодаря ранее завоеванным позициям ATI может давить конкурента ценой, предлагая за те же деньги продукты классом выше.

Что касается интегрированной графики, то ATI наконец выпустила долгожданный чипсет CrossFire Xpress 3200, который придет на смену Xpress 200 и догонит вот уже не один год недосягаемый nForce 4 SLI. Набор встроенных в CrossFire Xpress 3200 периферийных возможностей остался прежним, только вдвое увеличилось число линий PCI-Express — с 8 на каждый графический слот до 16.

Кстати, компания ATI изменила маркировку чипсетов RD480, RD481 и RD482. Если раньше в характеристиках материнских плат, построенных на основе этих наборов системной логики, указывалось, что они используют чипсет Radeon Xpress 200, то теперь данная маркировка будет заменена на CrossFire Xpress 1600, чтобы подчеркнуть преемственность с Xpress 3200.

В начало В начало

Надежды производителей интегрированной графики связаны с Windows Vista

Сегодня в секторе интегрированной графики идет интенсивное перевооружение, связанное с грядущим выходом Windows Vista. Дело в том, что эта система предъявит к графическим ресурсам компьютера непомерные требования, которые серьезно поколеблют казавшиеся ранее незыблемыми завоевания GeForce и Radeon, много лет с минимальными изменениями кочующие из одного недорого чипсета в другой. Теперь поддержка шейдеров и внушительная производительность потребуется не только для 3D-графики, но и для того, чтобы просто таскать окошки по экрану. В результате и Intel, и ATI, и NVIDIA, и VIA готовят к выходу Windows Vista новые интегрированные решения с увеличенной производительностью: ATI просто подняла производительность Xpress 200 (Xpress 1600), выпустив CrossFire Xpress 3200, VIA перешла на более современное графическое ядро Chrome9, а компания Intel значительно переработала ядро GMA950, заметно повысив производительность и наделив его поддержкой шейдеров третьей версии. Компания NVIDIA в свое время выпуском IGP-ускорителя класса GeForce 4 MX произвела настоящий фурор в области интегрированной графики, сильно подняв нижнюю планку производительности бюджетных систем: их скорость в 3D-приложениях превышала производительность наиболее быстродействующего интегрированного чипсета того времени примерно в два-три раза. Таким образом относительно высокая скорость встроенной графики в наборах логики от NVIDIA заложила прочный фундамент для широкой популярности решений класса nForce.

 

Впоследствии NVIDIA отказалась от создания более современных наборов логики со встроенной графикой, так как производство высококачественных интегрированных чипсетов снижало продажи видеокарт нижнего ценового диапазона. И долгое время компания выпускала чипсеты nForce для материнских плат без поддержки графики. Однако заложенный мощный базис и хорошие характеристики чипсетов nForce позволили компании NVIDIA заметно укрепить свои позиции именно в роли поставщика наборов системной логики. Так, на данный момент NVIDIA контролирует более половины рынка чипсетов для систем AMD, что можно классифицировать как феноменальный успех, достигнутый менее чем за четыре года. И вот теперь NVIDIA наконец-то вновь возвратилась на рынок со своими интегрированными продуктами — был выпущен чипсет для систем Athlon 64, обладающий встроенным видеоядром. Скорректировать свое отношение к интегрированным графическим ускорителям компанию NVIDIA заставила изменившаяся реальность. Спроектировав систему на основе удачного графического ядра GeForce 6200, NVIDIA вернулась в сектор IGP-решений с набором системной логики nForce 6100/6150, и ее новое решение выглядит совсем неплохо. Однако тот факт, что для продвижения своих новых IGP-решений на рынок компания NVIDIA не стала пользоваться брендом nForce (они продаются под маркой GeForce серии 6100/6150), указывает на принадлежность встроенного в них видеоядра к предыдущему поколению — семейству GeForce 6, а значит, их производительность будет даже ниже, чем у видеокарт шестой серии типа GeForce 6200 с технологией TurboCache, а уж о седьмой серии и говорить не приходится.

Выясняется, что с появлением Windows Vista подобную политику необходимо будет пересмотреть. Компьютер для Windows Vista, основанный на интегрированном чипсете, потребует более 512 Мбайт системной памяти памяти, а видеокарта должна будет поддерживать технологию TurboCache или HyperMemory. Дело в том, что это необходимый минимум видеопамяти для Windows Vista, которая будет работать с API Microsoft следующего поколения, известного под условным названием DirectX 10 или WGF 2.0 (кстати, для работы с этим API в обязательном порядке потребуется операционная система Windows Vista, то есть невозможно будет установить DirectX 10 на Windows XP).

Если в системе установлен гигабайт оперативной памяти, то объем свыше 512 Мбайт будет использоваться для нужд видеокарт или функции SuperFetch. Графика будет работать со специальным интерфейсом Aero, который предъявляет серьезные требования к пропускной способности графической памяти (она должна быть не ниже 1800 Мбайт/с). Таким образом, для того, чтобы без проблем работать в Windows Vista с интерфейсом Aero, лучше всего запастись гигабайтом памяти и видеокартой с поддержкой DirectX 9.0L. А самый продвинутый уровень подразумевает использование двух гигабайт памяти и видеокарты с поддержкой DirectX 9.0L и Pixel Shader 2.0. К тому же Windows Vista без DirectX 10 работать может, а вот DirectX 10 без Windows Vista — нет.

Стало быть, с появлением игр, поддерживающих DirectX 10, пользователи должны будут перейти на операционную систему Windows Vista.

Как бы там ни было, но для работы в Windows Vista понадобится больше оперативной памяти, а видеокарту придется заменить. И даже если вы планируете работать только с офисными приложениями, но хотите при этом использовать графический интерфейс Aero Glass, то нужна будет видеокарта с поддержкой Shader Model 3.0, сопоставимая по быстродействию с Radeon 9700. Если же в ваши планы входит прохождение игр с поддержкой DirectX 10, то придется раскошелиться на самую современную видеокарту. И вот тогда интегрированная графика будет в еще более выгодном положении по сравнению с раздельным решением.

Напомним, что выход Windows Vista намечен на январь 2007 года.

В начало В начало

Шифруемся по HDCP

Все мы с нетерпением ждем того момента, когда видео высокого разрешения вместе с HD-DVD и Blu-ray придут в компьютеры и когда можно будет смотреть фильмы в разрешении Full HD (1980Ѕ1080). Казалось бы, причин для волнений нет — осталось дождаться соответствующих приводов и ОС Windows Vista, в которой обещана мощная поддержка новых форматов. При этом, возможно, некоторым придется сделать серьезный апгрейд для Windows Vista и заменить видеоподсистему. Однако энтузиасты уже провели исследования, в результате которых обнаружилось, что реально ни одна из выпущенных сегодня видеокарт к этому переходу не готова, поскольку в дизайн потребуется включить, например, место для дополнительного чипа, хранящего ключ.

Связано это в первую очередь с HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) — системой защиты медиаданных, созданной Intel совместно с Silicon Image. Оказалось, что для того, чтобы насладиться во всей красе видео в формате HD, необходима поддержка со стороны как привода (Blu-ray или HD-DVD) и операционной системы, так и графического адаптера и дисплея.

Помимо Vista потребуется еще и HDMI (High Definition Multimedia Interface) — новый цифровой интерфейс с HDCP-защитой. Это мультимедийный интерфейс высокой четкости представляет собой развитие DVI. Интерфейс HDMI — это более совершенный интерфейс, чем DVI, в первую очередь благодаря возможности передачи цифрового звука. Пропускная способность HDMI достигает 5 Гбит/с по медным проводникам длиной до 4,5 м. Этого достаточно для видеосигнала 1080p и восьмиканального звука. Для отображения видеосигнала Hi Definition нужна пропускная способность интерфейса до 4 Гбит/с, так что в HDMI еще остается запас.

 

Аппаратные требования Windows Vista: предварительные данные

Аппаратные требования Windows Vista: предварительные данные

Но основное преимущество HDMI как компьютерного интерфейса по сравнению с DVI заключается в защите от копирования. Передаваемые по нему данные на монитор по пути шифруются, защищая голливудских производителей контента высокого разрешения от пиратов, снимающих любую защиту путем перегонки видео через DVI с последующей перезаписью. Теперь халява, похоже, закончится — ни HD-DVD, ни Blu-ray-приводы вообще не станут воспроизводить записанное на диске в полном варианте, если не обнаружат защищенного цифрового подключения. И, судя по необычайной тщательности подготовки защиты нового поколения, вскрыть ее будет непросто.

А вот интегрированные графические адаптеры Intel следующего поколения (приходящие на смену Broadwater) будут полностью совместимы с HDCP — она будет включена в состав Intel Clear Video technology (CVT) на новых чипсетах. Появятся такие чипсеты предположительно в III квартале этого года под названием Windows Vista Premium certified, что означает полную совместимость с грядущей ОС. Упоминаются, в частности, аппаратное ускорение воспроизведения высококачественного видео в форматах MPEG-2 и WMV9b, а также улучшенный деинтерлейсинг, позволяющий получать изображение с высоким уровнем детализации в прогрессивной развертке компьютерного монитора.

Новые чипсеты с поддержкой HDCP войдут в семейство Intel VIIV. Собственно говоря, трудно было бы ожидать чего-то иного, ведь HDCP в первую очередь пригодится в компьютерах, позиционируемых в качестве развлекательных центров. Интересно отметить, что вокруг HDCP уже неоднократно возникали скандалы: например, компания ATI, объявившая было поддержку HDCP в своих видеокартах, на самом деле даже не установила необходимый для этого чип. Впрочем, оно и понятно — до массового внедрения HD-DVD и BD, которые потребуют поддержки HDCP, осталось еще довольно долго, а дорогие видеокарты продавать нужно уже сегодня. В то же время на момент выхода интегрированной графики нового поколения от Intel все эти видеоформаты получат широкое распространение.

Сегодня ведущие производители видеокарт, такие как ATI Technologies и NVIDIA, забыв о конкуренции, объединяют свои усилия для разработки видеокарты с интерфейсом нового поколения, ведь серьезной проблемой, препятствующей появлению HDMI в компьютерах, является звук. И если для материнской платы с интегрированной графикой объединение звука и видео в одном интерфейсе не представляет особых сложностей, то видеокарты разрабатываются только для видео и согласовать их со звуком будет проблематично.

Однако продвижение нового стандарта уже предопределено, и никого не удивит, если HDMI появится сначала в материнских платах с интегрированной графикой и только потом — в видеокартах, которые неизбежно приобретут аудиовозможности и станут еще дороже.

В начало В начало

Специализированные аппаратные ускорители

В прочем, производители графики нашли другую нишу, куда они будут затягивать игроманов. В начале нынешнего года последовала целая серией анонсов, так или иначе связанных с ускорением обработки специальных физических эффектов в компьютерных играх. Первыми такой физический движок продемонстрировали компании NVIDIA и Havok в рамках Конференции разработчиков игр (Game Developer Conference, GDC), прошедшей в г.Сан-Хосе (шт.Калифорния).

Аппаратный ускоритель Havok FX будет применяться для моделирования поведения физических сред в реальном времени. Например, столкновение объектов или действие гравитации будет теперь просчитываться максимально реалистично с использованием аппаратных ресурсов современных графических процессоров, поддерживающих пиксельные и вершинные шейдеры версии 3.0. Благодаря этому уменьшится нагрузка на центральный процессор компьютера, что позволит повысить качество игр и одновременно снизить требования к системе. Havok FX может также применяться для создания таких эффектов, как туман, дым, огонь и льющаяся вода. Компания NVIDIA уверяет, что использование аппаратного ускорения физических эффектов даст возможность поднять реалистичность трехмерных компьютерных игр на новый уровень. Havok FX, в частности, можно использовать с графическими процессорами GeForce шестой и седьмой серий, которые поддерживают программный интерфейс Microsoft DirectX 9.0 и Shader Model 3.0. Первые презентации ускорителя спецэффектов Havok FX запланированы на лето нынешнего года.

 

Вслед за NVIDIA и Havok подобный специализированный физический процессор представила фирма Ageia Technologies. Процессор Ageia PhysX (Physics Processing Unit, PPU) тоже будет ускорять обработку физических эффектов и позволит аппаратно моделировать физические законы в виртуальном мире. Процессор может с высокой скоростью решать такие задачи, как движение жидкостей, столкновение твердых тел, формирование тумана, дыма и пр. При этом снижается нагрузка на центральный процессор, что повышает быстродействие системы в целом.

Чип PhysX содержит порядка 125 млн. транзисторов и производится по 130-нм технологии на мощностях тайваньской фирмы TSMC. Энергопотребление процессора составляет около 25 Вт, при этом чип способен одновременно моделировать до 30-50 тыс. объектов. Специализированные ускорители на базе PhysX уже устанавливаются в мультимедийные компьютеры таких производителей, как Alienware, Dell и Falcon Northwest. Отдельные платы расширения (в том числе от компаний Asus и BFG) поступят в продажу уже в мае нынешнего года.

И наконец, о подобной разработке объявила и компания ATI. Производительность ее нового физического процессора R580 составляет около 375 гигафлопс (миллиардов операций с плавающей точкой в секунду). Для сравнения: чип Ageia PhysX способен выполнять порядка 25 млрд. операций с плавающей точкой в секунду. Таким образом, использование графического процессора для расчета и моделирования физических законов и спецэффектов в играх уже не за горами.

При этом ATI специально подчеркивает, что разрабатываемая технология позволит приложениям обращаться к мощностям графического процессора напрямую, а не через программный интерфейс Direct3D или OpenGL. Это также должно будет увеличить быстродействие при моделировании физических эффектов. При покупке видеокарты ATI нового поколения пользователь сможет загрузить свой старый графический контроллер исключительно физическими расчетами. Правда, о сроках появления такого движка от ATI пока ничего не известно.

В начало В начало

Вместо заключения

Встроенные графические чипы прежде обеспечивали только самый нижний уровень графической производительности, но в ближайшее время все может радикально измениться — с выходом Windows Vista они должны будут подтянуться к лидерам.

В любом случае незачем тратиться на приобретение отдельного видеоускорителя, пусть и недорогого, который чаще всего не является необходимостью и принципиального выигрыша по сравнению с интегрированной графикой не дает. А с учетом серьезного толчка, который был дан интегрированной графике ожидаемым появлением ОС Windows Vista и HD-видео, популярность подобных решений только возрастет.

Сегодня нет ни одного производителя материнских плат, в ассортименте которого отсутствуют модели, использующие интегрированную графику Intel, NVIDIA, ATI, VIA или SIS. Среди всех предложений особенно выделяются продукты NVIDIA и ATI, способные реализовать не просто возможность вывода двумерных изображений на экран без применения внешнего ускорителя, но и нечто большее. Последние наработки этих компаний обладают не только расширенными мультимедийными средствами, но и неплохой производительностью.

КомпьютерПресс 5'2006

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует