990x.top
Простой компьютерный блог для души)
iGPU — что это?
Приветствую. Современные процессоры стали намного сложнее, чем раньше — могут содержать контроллер оперативной памяти, видеокарту офисного уровня.
iGPU — что это такое?
Встроенное графическое ядро процессоров Intel/AMD.
Большинство моделей содержат встроенную видеокарту, которая позволяет работать за ПК без покупки внешней, используя видеовыходы на материнской плате:
Кстати GPU расшифровывается Graphics Processing Unit. Буква i перед — значит встроенная (integrated), может быть и буква d — означает отдельный графически адаптер (discrete). CPU — процессор, расшифровывается как Central Processing Unit.
Модели, предназначенные для разгона иногда идут без графического ядра. Например Intel такие модели помечает буквой F.
Процессор стал содержать видеоядро вместе с северным мостом, который раньше располагался отдельным чипом на материнской плате (лет восемь назад). Теперь остался только южный мост. Данные мосты — образуют понятие чипсет (набор логики).
iGPU и обычная видеокарта — в чем разница?
Некоторые параметры iGPU регулируются в BIOS, например иногда можно изменить обьем видеопамяти.
Заключение
История проекта мини-ПК: разгон встроенного iGPU и его влияние на производительность
Оглавление
Вступление
Мы продолжаем цикл материалов, посвященных мини-ПК в кастомном корпусе с процессором Ryzen 5 2400G. Ранее было рассказано о выборе комплектующих и причинах такого подбора, о разгоне DDR4 и оптимизации параметров BIOS для системы AMD Ryzen. Теперь же, закончив с теорией и результатами разгона оперативной памяти, переходим к самому интересному и, может быть, даже главному материалу, в котором изучим встроенное графическое ядро Radeon RX Vega и воздействие основных параметров на производительность в играх и бенчмарках.
реклама
В качестве тестовых программ выбор пал на 3DMark (пакет Sky Diver) и WoT enCore с настройками Medium. Благодаря оптимальным опциям указанные бенчмарки демонстрируют высокие результаты и комфортные 60 кадров в секунду в разрешении Full HD, что позволяет точнее отслеживать поведение разгона и влияние изменения мало-мальского параметра на подсистему. Кроме того, эти тесты может установить любой желающий и сравнить результаты с данными, полученными мною.
Но прежде чем перейти к сухим цифрам, напомню о тестовой конфигурации. В нее входят:
Встроенное графическое ядро Radeon RX Vega 8/11
Центральные процессоры AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G стали первыми полноценными APU решениями, соединившими на одной подложке CPU с архитектурой Zen и графический ускоритель Vega. И теперь в одном кристалле объединены не два модуля CCX, а тандем из CCX и iGPU, функционирующий на общей внутренней шине Infinity Fabric.
Инженерам пришлось изрядно потрудиться, чтобы в Raven Ridge при сохранении площади кристалла
218 мм 2 объединить Zen и Vega. Но если в случае процессорной части изменения практически отсутствовали, то видеоядро было изрядно доработано.
Младший AMD Ryzen 3 2200G помимо лишения технологии SMT получил менее производительное ядро Radeon RX Vega 8 с 512 потоковыми процессорами, 16 растровыми и 32 текстурными модулями, функционирующими на частоте 1100 МГц.
реклама
Старший Raven Ridge в виде Ryzen 5 2400G выглядит интереснее благодаря сохранившейся многопоточности SMT и более мощному iGPU Radeon RX Vega 11 с 704 потоковыми процессорами, 16 растровыми и 44 текстурными модулями с частотой 1240 МГц.
В итоге инженеры взяли десктопный вариант Radeon RX Vega 64 и урезали общее число блоков до необходимых 8 и 11 соответственно, отказались от HBM2 и пересадили на другую шину памяти.
Именно благодаря тому факту, что встроенная графика находится на общей внутренней шине Infinity Fabric, функционирующей на одной частоте с контроллером, любое изменение параметров оперативной памяти сказывается на производительности iGPU, а это в свою очередь влияет на FPS в играх.
Объем видеопамяти и режим работы памяти
В большинстве материнских плат для процессоров AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G можно выделить и зарезервировать для системы часть оперативной памяти, отдав ее встроенному графическому ядру.
На примере модели MSI B350I Pro AC: объем ОЗУ варьируется от 64 Мбайт до 2 Гбайт.
Но не везде верхний предел ограничен таким значением. К примеру, на некоторых материнских платах Gigabyte объем выделенной памяти может доходить до 16 Гбайт! Но нужно ли столько системе?
С другой стороны, можно добиться курьезной картины. Особенно забавна ситуация, когда ПК использует всего 4 Гбайт оперативной памяти, а наш герой выделяет аж половину данного объема (два гигабайта!) под VRAM встроенной графике. И оно работает!
Параллельно было решено в очередной раз продемонстрировать влияние режима многоканальности памяти. Пусть это и очевидно, но повторение – мать учения. Как мы знаем, использование одной планки DRAM гарантирует одноканальный режим работы, а при двух модулях оперативной памяти – двухканальный. Но как это отражается на производительности iGPU?
Вы еще не забыли, что встроенная графика «сидит» на шине памяти? От нее нам достается не только частота. Так вот, в первом случае ширина канала составляет всего 64 бит, а пропускная способность снижается вдвое – до 27.2 ГБ/с. Установка пары модулей ОЗУ увеличивает данные характеристики до 128 бит и 54.4 ГБ/с соответственно.
реклама
Хотя объем выделенной VRAM никак не сказывается на закраске текстур. Сравните Radeon RX Vega 11 с 512 Мбайт…
… и при прочих равных с 2048 Мбайт.
Само тестирование проводилось в следующих вариациях (при наиболее востребованных объемах видеопамяти 512 Мбайт, 1024 Мбайт и 2048 Мбайт и тактовой частоте DRAM 3400 МГц):
реклама
Из тестирования выбывает двухканальный режим с двумя модулями по 2 Гбайт памяти, потому что найти 2 х 2 оказалось проблематично, но включен наивысший из возможных режимов с 2 х 8 Гбайт при 2048 Мбайт.
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
реклама
Как можно заметить, наиболее катастрофическая ситуация происходит при ограничении количества выделенной памяти для встроенной графики до 512 Мбайт. Особенно чувствителен бенчмарк 3DMark, падение производительности в котором достигает 70%! Видеоядру Radeon RX Vega 11 не хватает VRAM для хранения текстур большего объема, что отражается на FPS, заметно и возросшее число разрывов кадра.
Однако есть и хорошие новости. По умолчанию любая материнская плата действует согласно встроенной инструкции и выставляет номинальные 1024 Мбайт, которых вполне достаточно для комфортного уровня.
Ручное управление и повышение выделенного объема видеопамяти до 2048 Мбайт заметного эффекта не дает, но только здесь: в более ресурсоемких приложениях средняя производительность вырастает на 2-5%.
Апгрейд компактного Ultra-overclocking SFFPC до уровня AMD Ryzen 5 5600G: хэллоуинское настроение
Оглавление
Вступление
Мой новый проект касается не изготовления и сборки интересной новой конфигурации, а кастомизации и апгрейда существующей.
реклама
В недавнем материале я закончил SFFPC с процессором AMD Ryzen 5 4650G в привлекательном и качественно собранном корпусе e.mini H88 Pro, который, к моему удивлению, пропал из продажи, как и его безымянный аналог, иногда обозначаемый лишь кодом L70. Но стремление усовершенствовать проект разгоралось во мне с еще большей силой, как и желание визуально преобразить идею.
Поэтому начнем с малого, с воспоминаний о былом, а желающие вспомнить все с самого начала могут ознакомиться с первой статьей – «Проект компактного Ultra-overclocking SFFPC».
Воспоминания
Китайский рынок не прекращает удивлять удивительными и порой качественными товарами, среди которых можно найти потрясающие аксессуары. Таким стал корпус e.mini H88 Pro – на его основе и будут проводиться следующие метаморфозы.
e.mini H88 Pro выполнен в объеме 3.2 литра с размерами 200 х 200 х 80 мм, вмещает материнскую плату форм-фактора mini-ITX и блок питания формата конвертер PicoPSU с внешним источником питания.
Дизайнерски корпус получился очень удачным, компактным и минималистичным. Благодаря широкой перфорации основных стенок очень продуваемым, а боковая сетка аккуратно маскирует компоненты и тоже участвует в охлаждении. Единственный подсвеченный красным USB-порт выступает плюсом и минусом.
После завершения проекта с переделкой внутренней стенки корпуса и внедрения платформы для ARGB-вставки я получил следующую конфигурацию:
реклама
Внутренние компоненты идеально подсвечивались неоновой полосой RGB Neon M5 бренда Phanteks, а с уровнем быстродействия вы можете познакомиться в прошлой статье.
Желаемые изменения
Первым важнейшим апгрейдом стала замена процессора APU – AMD Ryzen 5 4650G – на более актуальный Ryzen 5 5600G. Встроенная графика Vega 7 практически не претерпела изменений согласно снимку кристалла, а вот переход на архитектуру Zen 3 обещает прибавку производительности IPC до 19%, плюс частоты выросли на 200 МГц и объем кэша третьего уровня подрос аж с 4 до 16 Мбайт.
Следовательно, быстродействие процессорной части у новой модели точно выросло, отсюда может и потенциал iGPU Vega 7 лучше раскроется (гипотетически).
Следующим шагом стала замена модулей оперативной памяти на более скоростные планки Team Group 8Pack Xtreem 4500 МГц. Впрочем, куда весомее стали дизайнерские изменения.
Для воплощения в жизнь нужных изменений я обратился к художнице под псевдонимом illustrated_dream (ее канал вы можете найти в Instagram), визуальный стиль которой отлично подходил под осуществляемую задумку с необходимой детализацией фантастической рисовки. Она поняла мою идею с первых слов и быстро набросала необходимые наброски, мгновенно утвержденные для проекта.
Для модификации мы быстро договорились использовать наклейки, которые проще в реализации для типографии, легче наносятся на металлическую поверхность корпуса и при удалении не оставляют следов.
Мой первый пост радости после получения наклеек на почте и восхищения качеством проделанной работы illustrated_dream.
Пугаться не стоит, на руке красуется временное тату.
реклама
Творческий процесс
Наибольшие риски связывались с неправильными размерами, переданными для изготовления, или качеством клейкого материала, недостаточного для сцепления с поверхностью при малой площади.
Тестовая примерка показала, что мы все сделали правильно, а на кусочке пергамента сделаны выводы: адгезия достаточная, но материал посредственно реагирует на завороты, требующие увеличения полосы для сцепки. А вот лишнего запаса по краям я не догадался сделать, будем импровизировать.
Демонтируем штатную решетку, с четвертой попытки ровно наносим боковую наклейку, загибаем края и прижимаем сеткой. Процесс магическим образом завораживает.
реклама
Операция с корпусом e.mini H88 Pro проходит в том же темпе, однако пресловутого запаса на границе не хватает: наклейка едва цепляется при запасной ширине 2 мм. Приходится ее срезать, оголив белые бортики.
На пустом фоне при хорошем освещении через наклейку проглядывает перфорация корпуса, которую желательно освободить. Но рука не поднимается резать красоту, поэтому от лишнего материала освобождаю лишь USB-порт, кнопку включения и несколько прорезей на основании.
Вид на e.mini H88 Pro сверху и снизу.
реклама
Вид на e.mini H88 Pro спереди и сзади.
Непосредственно процесс сборки с этапами детально описан ранее. Из важных нововведений – к вентиляционным прорезям снизу добавлен вентилятор Noctua NF-A4x10 PWM.
Это эксперимент для изучения влияния дополнительного охлаждения на внутренние комплектующие. По факту он оказался излишен, но на первых фотографиях остался. О причине его бесполезности расскажу далее.
реклама
Приведу несколько снимков с разных ракурсов практически завершенного проекта. При внимательном изучении становятся видны винты крепления, разъем питания и белая полоса-ободок, но это некритично.
Завершающие штрихи
В собранном виде обновленный хэллоуинский вариант компактной SFFPC сборки с процессором AMD Ryzen 5 5600G и соответствующим оверклокингом обрел свои очертания.
реклама
В очередной раз не могу не погордиться тем, что полученная система помещается на декоративной полке и при желании может быть подключена.
Тестовый стенд
Тестирование проводилось в составе следующей конфигурации:
реклама
Инструментарий и методика тестирования
Уровень шума измерялся при помощи цифрового шумомера TM-102 с погрешностью измерений не более 0.5 дБА. Измерения проводились с расстояния 0.3 м.
Уровень фонового шума в помещении – не более 28 дБА. Все системные вентиляторы, включая установленный в блоке питания, отключались. Дополнительно снимались показания потребляемой мощности и температуры – с помощью соответственно ваттметра Robiton PM-2 и ИК-термометра Fluke 59 Max.
На графиках во всех случаях указана температура самого горячего ядра. Мониторинг оборотов вентиляторов и температуры процессора осуществлялся с помощью последней версии утилиты HWiNFO. Температура воздуха во время проведения замеров составляла 25 градусов по Цельсию.
Результаты тестирования
После переезда на процессор AMD Ryzen 5 5600G материнская плата Gigabyte B550i Aorus Pro AX без необходимости обновления определила новинку на летней версии BIOS F13. Я посчитал нужным обновление до актуальной прошивки под кодом F14 и получил небольшой разброс производительности ±3%.
В сравнении с Ryzen 5 4650G (6-ая неделя 2021 года, Малайзия) новая модель Ryzen 5 5600G выпущена в начале августа (31-я неделя 2021 год) в Китае. Информация для статистики.
В качестве оперативной памяти остановился на основном любимом комплекте Team Group 8Pack Xtreem 4500 МГц 16 Гбайт на микросхемах Samsung B-die. Они должны помочь в раскрытии всего потенциала Ryzen 5 5600G.
Не забываем в настройках BIOS выделить 2 Гбайт видеопамяти вместо штатных 512 Мбайт (по умолчанию) для встроенной графики.
Видеодрайвер обновлен до версии Adrenalin 21.11.2, что может тоже отразиться на дальнейшей истории.
Основная информация о текущей системе в штатном состоянии, памяти 3200 МГц при CL16. Отметим, что Precision Boost Overdrive действует капельку агрессивнее, выдавая 4450 МГц против заявленных 4400 МГц по всем ядрам.
Основные моменты оверклокинга пока пропустим, но сделаны большие выводы.
Мой экземпляр AMD Ryzen 5 5600G покоряет частоту ядер 4700 МГц при использовании внешней видеокарты и 4600 МГц при задействовании встроенной графики. Контроллер памяти не порадовал, едва выжимая 4266 МГц при CL18 (IF = 2133 МГц). У прошлой модели Ryzen 5 4650G результат был поинтереснее. Ядро iGPU так же не блистало рекордом: 2300 МГц при любом напряжении SoC/vGPU.
После изучения результатов коллег и форумов мой результат для 5600G считается среднестатистическим, но процессору не чужды следующие показатели: по ядрам 4700 МГц при графике 2450 МГц и частоте ОЗУ на отметке 4466 МГц. В любом случае кроме процессорных ядер, которые еще и разогнались выше, новинка немного уступила моему образцу Ryzen 5 4650G. Тем интереснее следующие сравнения.
В график сравнения были добавлены результаты штатной системы на базе AMD Ryzen 5 4650G и с частотой памяти 3200 МГц из первого материала. Для детального сравнения вы можете обратиться к прошлой статье.
Ниже приводятся результаты тестирования в различных режимах.
3DMark Fire Strike
Combined | Graphics | Physics Score
Больше – лучше
Graphics | CPU Score
Больше – лучше
AIDA64 6.33 Cache & Memory Benchmark
Memory read, Мбайт/с
Больше – лучше
AIDA64 6.33 Cache & Memory Benchmark
Memory write, Мбайт/с
Больше – лучше
AIDA64 6.33 Cache & Memory Benchmark
Memory copy, Мбайт/с
Больше – лучше
AIDA64 6.33 Cache & Memory Benchmark
Memory latency, нс
Меньше – лучше
Несмотря на меньшие частоты оперативной памяти, Infinity Fabric и встроенного графического ядра, процессор Ryzen 5 5600G оказывается немного сильнее. При прочих равных за ним преимущество как минимум по паре причин, о них в заключении.
Теперь взглянем на температурный режим в зависимости от напряжения процессора с кулером Noctua NH-L9a-AM4 chromax.black.
Малоизвестный факт, о котором никто не говорит: с возросшим объемом кэша третьего уровня L3 выросла и площадь кристалла процессора 5600G в сравнении с 4650G: мы получаем 180 мм 2 против 156 мм 2 при равном техпроцессе. Это означает, что нам легче отводить нагрев от большего ядра. К тому же инженеры произвели внутренние оптимизации Zen 3.
Температура процессора, °C
Простой | Games | Stress-test
Меньше – лучше
График потребляемого электричества всего стенда в зависимости от частот и рабочего напряжения.
Здесь мне сложнее дать оценку, почему среднее потребление у 5600G почти на треть меньше, чему процессора прошлого поколения. Но факт приятный; как следствие, меньше нагрев и все сопутствующее.
Энергопотребление системы, Вт
На выходе блока питания
Простой | Games | Stress-test
Заключение
Мое очередное погружение в удивительный сказочный мир SFFPC с кастомизацией подошло к концу. Для себя и художницы illustrated_dream открыл новое направление для изменения внешнего облика наших «стальных лошадок» с пламенным мотором внутри. Процесс приятен, не особо затратен и легко поддается коррекции в случае ошибок. Скажу откровенно: наклейки – рабочая тема.
Хэллоуинское настроение улучшено недавней распродажей на AliExpress и покупкой процессора AMD Ryzen 5 5600G с кучей купонов по символической стоимости, равной моему текущему 4650G. А предварительно ранее полученный магазинный экземпляр 5600G отыгрывал на себе его роль. Будет кстати возможность и сравнить наш «русский» процессор с заморским гостем. Что можно еще сказать по сегодняшнему проекту? Надеюсь, данная модификация корпуса e.mini H88 Pro вам пришлась по душе и надоумила на что-нибудь эдакое и креативное. Мы, энтузиасты, художники, люди с внутренним миром всегда любим нестандартные решения. Правда, illustrated_dream?
Напоследок добавлю. Процессор AMD Ryzen 5 5600G оказался зрелее своего прошлого собрата: холоднее за счет увеличившейся площади кристалла и менее прожорливый, с более мощными процессорными ядрами на архитектуре Zen 3 и гипотетически лучшим разгонным потенциалом. Хотя кому как повезет. Он лучше подходит для построения компактной сборки SFFPC или домашнего ПК для нетребовательных игр и офисных задач.
История проекта мини-ПК: разгон встроенного iGPU и его влияние на производительность (страница 2)
Частота оперативной памяти
Частота оперативной памяти – основной залог производительности встроенного графического ядра. В прошлом материале мы отметили взрывной рост ее влияния на подсистему, пора посмотреть, как ведет себя iGPU в игровых бенчмарках.
Прежние тактовые частоты при 8 Гбайт оперативной памяти в двухканальном режиме.
реклама
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
И снова увеличение частоты с 2133 МГц до 3466 МГц гарантирует рост быстродействия на 18-25%, что нескромно назовешь приятным бонусом для тех, кто решает собрать бюджетный игровый ПК или HTPC и хочет «выжать» дополнительные кадры в секунду.
Тайминги оперативной памяти
Снижение таймингов и субтаймингов в системе на базе Ryzen столь же необходимо, что и привычный разгон процессора, видеокарты и оперативной памяти. Благодаря нахождению наилучших параметров мне удалось увеличить скорость операций чтения, записи и копирования, а также снизить задержки на 3-8%. Посмотрим, как это отражается в игровых бенчмарках.
При дальнейших экспериментах частоту ОЗУ для повышения стабильности пришлось понизить с 3466 МГц при «16-18-18-36» до 3400 МГц и «16-17-16-32». В итоге получаем следующие режимы:
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
реклама
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Частота встроенного iGPU
Мы практически выжали весь потенциал из модулей оперативной памяти, выделив ему заметную часть в нашем материале. Пора посмотреть на возможности встроенной графики и разгона ядра iGPU.
В моем распоряжении следующие образцы:
Если перейти к сухой статистике, то младший процессор хорошо гонится до 1700 МГц по iGPU, но для этой частоты необходимо напряжение SoC = 1.2-1.2175 В, более уверенная отметка 1600 МГц достижима при 1.15-1.18 В. А встроенная графика старшего Ryzen 5 2400G требовательнее из-за возросшего числа потоковых процессоров, отсюда 1500 МГц при 1.15 В и 1600 МГц при 1.2-1.2175 В.
Возьмем за основу планку 3400 МГц при оптимизированных таймингах и двинемся далее.
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Впечатляюще, не правда ли? Но для выводов оставим отдельную главу.
реклама
Заключение
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Конечно, не всем удобно сравнивать в бенчмарках WoT enCore и 3DMark Sky Diver, поэтому более требовательные и «прожорливые» для APU тесты повторены в Fire Strike.
3DMark Fire Strike
Graphics Score
Больше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Как я ни старался, но получить желаемые +50% у меня не вышло. Для их достижения необходимы как минимум модули оперативной памяти на микросхемах Samsung B-die с частотой 3466 МГц и таймингами «14-14-14-28».
реклама
Особой удачей для покорения новых высот будет отборный процессор AMD Ryzen 5 2400G, стабильно удерживающий частоту памяти 3600 МГц при «16-16-16-32» и частоту iGPU 1700 МГц. В теории он преодолеет планку 5 000 баллов в 3DMark Fire Strike и приблизится к отметке 5 200. Много это или мало, вы узнаете в другом обзоре, который будет посвящен сравнению производительности Ryzen R5 2400G, GeForce GTX 750 Ti, GeForce GT 1030 DDR4, GeForce GT 1030 GDDR5 и GeForce GTX 1050 2Gb.
А для бюджетной системы на базе APU AMD Ryzen 5 2400G стоит сделать несколько выводов, которые помогут добиться максимальной производительности при оптимальных параметрах.
Во-первых, старайтесь рассчитывать на две планки оперативной памяти (для обеспечения двухканального режима работы) и допустимый до 3200-3466 МГц разгон при вменяемых таймингах.
Во-вторых, необходим сам разгон встроенного ядра iGPU: следует ограничиться той тактовой частотой, которая достижима при 1.15-1.18 В, что обеспечит невысокое потребление, нагрев и стабильность. Оверклокинг при 1.2 В достается высокой ценой, которую платит система (и если материнская плата лишена радиатора SoC, можно столкнуться с критическими температурами фаз и силовых транзисторов, о которых мы поговорим в материале по оптимизации).
В-третьих, ищите «золотую середину»! Максимально разогнанная и стабильно прошедшая все тесты оперативная память – не гарантия того, что при оверклокинге iGPU именно она не станет первопричиной краха системы. Стоит акцентировать внимание на тех параметрах, которые более производительны для вашего ПК и оптимальны. А переразогнанная память или встроенная графика в будущем могут принести проблемы. Итак, видеоядро Radeon RX Vega 11 благодаря общей с оперативной памятью шине легко на подъем, отзывчиво на любое изменение в системе и благотворно отражает это ростом производительности в бенчмарках и играх. «Из коробки» процессор AMD Ryzen R5 2400G уступает старшей модели GeForce GT 1030 с памятью GDDR5, а после – уверенно оставляет позади и покушается на более мощного соперника.
Благодарю за помощь в подготовке материала к публикации: donnerjack.
