Современные iGPU вышли на тот уровень, что покупка дискретной видеокарты начального уровня уже не всегда оправдана

С появлением чипов AMD Ryzen AI 300 и Intel Core Ultra Luna Lake интегрированные графические процессоры (iGPU) достигли такого уровня, что трата $300-500 на дискретную видеокарту начального уровня лишилась практического смысла, пишет ^[1] сообщество XDA Developers.

Современные iGPU теперь не уступают, а зачастую и превосходят дискретные видеокарты для ноутбуков и настольных ПК предыдущих поколений, потребляя при этом значительно меньше энергии. Достижения в области унифицированной пропускной способности памяти ^[2], выделенных ядер для обработки изображений с использованием искусственного интеллекта ^[3], аппаратной трассировки лучей и современных микроархитектур превратили iGPU в мощные решения для игр в 1080p и работы с медиаконтентом.

За последние 10 лет полупроводниковые технологии значительно продвинулись, что привело к изменениям в конструкции современных гибридных процессоров (APU). К примеру, в архитектуре AMD RDNA 3.5 количество вычислительных блоков увеличилось до 16 CU/1024 шейдеров в Radeon 890M. Это удваивает пропускную способность выборки текстур и повышает эффективность обработки групп примитивов.

В случае процессоров Intel архитектура Intel Xe2 (Battlemage) переработала исполнительные блоки, объединив их в 8 ядер Xe2 с аппаратными блоками трассировки лучей и встроенными XMX‑движками для искусственного интеллекта, работающими на процессоре. Современная интегрированная графика значительно превосходит решения прошлых поколений.

Более старые iGPU страдали из‑за того, что их производительность ограничивала медленная системная оперативная память DDR4. Современная память LPDDR5X со скоростью работы от 7500 до 8533 МТ/с обеспечивает огромную пропускную способность памяти, необходимую для питания высокочастотных вычислительных блоков интегрированной графики. Именно этот рост пропускной способности памяти стал одним из главных факторов в развитии iGPU.

Благодаря уменьшению размеров кристаллов и повышению энергоэффективности техпроцессы TSMC 4-нм и 3-нм позволяют этим графическим блоками стабильно работать на частотах выше 2,9 ГГц, укладываясь в небольшой диапазон TDP от 15 до 30 Вт.

На некоторых iGPU доступны функции масштабирования при помощи ИИ, такие как XESS и FSR 3. Это стало возможным благодаря использованию алгоритмов масштабирования на основе машинного обучения ^[4]. Современные iGPU оснащены матричными вычислительными блоками, поэтому Intel XeSS и AMD FSR способны восстанавливать изображение в разрешении 1080p из исходника с более низким разрешением без серьёзного падения производительности, характерного для традиционных пространственных алгоритмов масштабирования.

Также современные iGPU получили аппаратные блоки для работы с новейшими видеокодеками. Встроенные мультимедийные блоки теперь оснащаются двумя аппаратными энкодерами для кодеков AV1, HEVC и H.266/VVC, что позволяет плавно редактировать видео в разрешении 4K и 8K, а также вести трансляцию с низким битрейтом без использования ядер ЦП и отдельного графического чипа.

Аппаратная трассировка лучей также доступна на некоторых APU. Хотя запуск ресурсоёмкой трассировки лучей в разрешении 4K практически невозможен, детализированные тени и отражения теперь можно воспроизвести в разрешении 1080p с включённым масштабированием.

Однако есть факторы, сдерживающие современные интегрированные графические процессоры. Первый заключается в том, что графический чип делит доступные мощность и тепловой ресурс с ядрами ЦП. В играх, которые сильно зависят от производительности центрального процессора, система снижает тактовые частоты GPU, чтобы обеспечить достаточное питание вычислительных потоков ЦП. В результате графический процессор не может работать с той производительностью, на которую обычно способен.

Проблемой также может стать распределение ОЗУ. Это связано с тем, как работает общая видеопамять. Современные игры, которые требуют 8 ГБ и более VRAM, вынуждают пользователей либо заранее выделять часть системной памяти в BIOS, либо полагаться на динамическое распределение. Новым оптимальным объёмом оперативной памяти становятся 32 ГБ для игровых систем на базе APU. При меньшей ёмкости ОЗУ системе может не хватать ресурсов.

Есть проблема и у тех, кто использует одноканальную память. Во многих готовых конфигурациях OEM‑производителей это так, поэтому запуск высокопроизводительного APU с одноканальной ОЗУ снижает пропускную способность памяти вдвое, ухудшая графику и производительность встроенного графического процессора до 40%.