Встроенный графический процессор. Интегрированные чипсеты: не в этой жизни Интегрированный чип

Встроенные графические процессоры

Основная статья: Встроенный графический процессор

Встроенная графика позволяет построить компьютер без отдельных видеоадаптеров , что сокращает стоимость и энергопотребление систем. Данное решение обычно используется в ноутбуках и настольных компьютерах нижней ценовой категории, а также для бизнес-компьютеров, для которых не требуется высокий уровень производительности графической системы. 90 % всех персональных компьютеров, продающихся в Северной Америке , имеют встроенную графическую плату . В качестве видеопамяти данные графические системы используют оперативную память компьютера, что приводит к ограничениям производительности, так как и центральный и графический процессоры для доступа к памяти используют одну шину .

Как и «стационарные» видеокарты мобильные видеоадаптеры разделяются на 3 основных вида, в зависимости от способа сообщения видеоядра и видеопамяти:

• Графика с разделяемой памятью (Shared graphics, Shared Memory Architecture ). Видеопамять в виде специализированных ячеек как таковая отсутствует; вместо этого под нужды видеоадаптера динамически выделяется область основной оперативной памяти компьютера. Такой способ адресации памяти почти исключительно используют т. н. интегрированные видеокарты (т. е. выполненные не в виде отдельной микросхемы, а являющиеся частью одного большого чипа - северного моста). Преимущества данного решения - низкая цена и малое энергопотребление. Недостатки - невысокая производительность в 3D-графике и отрицательное влияние на пропускную способность памяти. Самым большим производителем интегрированной графики является intel, чьи видеорешения на сегодняшний момент исключительно интегрированные; также такой вид графики производят ATI (Radeon, IGP), в гораздо меньших объёмах SiS и NVidia.
• Дискретная графика (Dedicated graphics ). На системной плате или (реже) на отдельном модуле распаяны видеочип и один или несколько модулей видеопамяти. Только дискретная графика обеспечивает наивысшую производительность в трёхмерной графике. Недостатки: более высокая цена (для высокопроизводительных процессоров - очень высокая) и большее энергопотребление. Основными производителями дискретных видеоадаптеров, как и на рынке стационарных видеокарт, являются AMD-ATI и NVidia, предлагающие самый широкий спектр решений.
• Гибридная дискретная графика (Hybrid graphics ). Как следует из названия - комбинация вышеназванных способов, ставшая возможной с появлением шины PCI Express . Наличествует небольшой объём физически распаянной на плате видеопамяти, который может виртуально расширяться за счёт использования основной оперативной памяти. Компромиссное решение, с разной степенью успеха пытаеющееся нивелировать недостатки двух вышеназванных видов, но не устраняет их полностью.

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Встроенный графический процессор" в других словарях:

Видеокарта семейства GeForce 4, с кулером Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.… … Википедия

Видеокарта семейства GeForce 4, с кулером Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.… … Википедия

PC speaker (спикер) простейшее устройство воспроизведения звука, применявшееся в компьютерах IBM PC. До появления специализированных звуковых карт являлось основным устройством воспроизведения звука. В настоящее PC speaker остаётся штатным… … Википедия

Тип видеокарты - интегрированная, дискретная, гибридная

По насыщенности и разнообразию предложений сегмент графики для портативных ПК сейчас нисколько не уступает стационарному сегменту. Все представленные на нем графические решения делятся на три категории. Если видеопроцессора в ноутбуке не предусмотрено, а его функции выполняет микросхема с графическим ядром, речь идет о так называемой интегрированной графике. В дискретных - отдельно встраиваемых - видеокартах обработкой графических данных занимается собственный процессор. Не так давно появился третий, весьма популярный сейчас тип мобильной графики - гибридный. В нем наряду с ресурсами видеопамяти дополнительно задействуется оперативная память компьютера.

Обновить или модернизировать графическую систему ноутбука практически нереально. Поэтому представленная в нем видеокарта весьма точно характеризует назначение портативного компьютера. Дискретная либо гибридная графика - наглядное свидетельство игровой или мультимедийной направленности машины. По функциональности и производительности такие решения немногим уступают представленным в настольных ПК графическим системам. Но специфика портативных технологий требует определенных «жертв». В случае с дискретными и мощными гибридными картами это ограниченные возможности автономной работы и большое тепловыделение из-за невозможности реализации активного охлаждения видеокарты.Именно поэтому в остальных случаях производители предпочитают более практичный вариант с интегрированными видеокартами (чипсетами) Мобильные ПК с интегрированными графическими адаптерами меньше весят, дольше работают от батареи, выгодно отличаются пониженными показателями шума и тепловыделения. Встроенная графика - отличный вариант для работы с офисными приложениями, серфинга в сети Интернет, несложной обработки изображений и фотографий, просмотра фильмов. Более того, интегрированная графика далеко не всегда означает урезанную функциональность и ограниченные возможности. Встраиваемые процессоры AMD, NVIDEA и старшие модели Intel поддерживают видео высокой четкости HD и не слишком требовательные к ресурсам 3D игры.

Тип памяти - выделенная или выделяемая
Графический процессор дискретных видеокарт в виде отдельного чипа или платы для обработки данных использует собственную видеопамять, которая значительно производительнее, быстрее - и дороже.

• В интегрированных графических ядрах отдельной видеопамяти нет - вместо нее задействуется системная память компьютера.

Гибридные технологии при необходимости добавляют к выделенной видеопамяти оперативную память компьютера. Предпочтительный тип видеопамяти традиционно определяется задачами, которые будет решать портативная система.

• В дискретных видеокартах с собственной, выделенной памятью для нее предусмотрен дополнительный чип.

Поэтому эти решения крупнее по размерам, выделяют больше тепла, но при этом заметно быстрее карт с выделяемой памятью. Соответственно, видеокарты с выделенной памятью устанавливают на мощные и дорогие машины. Интегрированная графика с выделяемой видеопамятью забирает под свои потребности часть оперативной памяти, что нежелательно при запуске ресурсоемких приложений. Зарезервированный за графическим ядром фрагмент оперативной памяти остается недоступным операционной системе. Интересно, что интегрированные графические ядра характерны не только для бюджетных систем, но и для сверхлегких ноутбуков представительского класса - благодаря своей энергоэффективности и малому весу.

Основная идея гибридных технологий заключается в удешевлении дискретных видеокарт за счет дополнения их небольшой выделенной памяти ресурсами компьютера (например, 512 Мб собственной видеопамяти + 1252 Мб системной памяти). Такой подход реализован в видеокартах с технологиями HyperMemory от ATI и TurboCache от NVIDIA. По производительности гибридные карты с комбинированной памятью, как несложно догадаться, занимают промежуточное место, уступая графике с чистой выделенной памятью. Выбирая предпочтительный тип видеопамяти, не стоит забывать, что комплексная производительность мобильного ПК в части графики определяется и другими компонентами системы - в том числе процессором и объемом оперативной памяти.

Классификация и производители

Два наиболее известных разработчика дискретных видеокарт - ATI и NVIDIA с решениями Radeon и GeForce - используют во многом схожую систему классификации своих продуктов. При выборе ноутбука будет проще ориентироваться в характерных для видеокарт числовых обозначениях, если помнить, что первая цифра указывает на поколение карты, а производительность описывают остальные цифры. Символы в маркировках интегрированных графических чипсетов характеризуют не только производительность, но и разработчика.

Если, выбирая себе дискретную видеокарту, вы руководствуетесь принципом «чем больше, тем лучше», рискуете серьезно ошибиться: видеокарта Radeon HD 4650 гораздо производительнее, чем Radeon HD 5145. Самые мощные видеокарты, способные без проблем справляться с новейшими играми и трехмерной графикой, маркируются как *700, *800, *850, *900. Видеокарты среднего уровня для домашних развлекательных ноутбуков - *300, *350, *400, *450, *470. Мобильные видеокарты начального уровня - *000, *100, *150, *200, *250 - встраивают в недорогие модели для работы с Интернетом, электронной почтой, офисными приложениями.Интегрированную графику AMD обозначает термином IGP (Integrated Graphics Processor), а NVIDIA как GPU (Graphics Processing Unit). Intel для своих интегрированных видеопроцессоров использует маркировку GMA (Graphics Media Accelerator). На рынке встречаются также бюджетные графические решения от SiS, Matrox и VIA, но они немногочисленны. Не забывайте о комплексном подходе к оценке производительности ноутбука: менее производительная карта в связке с современным процессором и объемной оперативной памятью может показать себя лучше, чем ее более мощный аналог на фоне слабого процесса и медленной памяти.

Актуальные тенденции

Производители не останавливаются на достигнутом. Среди предложений начинают появляться гибридные платформы, комбинирующие достоинства интегрированной и дискретной графики. Они автоматически переключаются на нужный графический акселератор - интегрированный либо дискретный - в зависимости от выполняемых системой задач. Внешние графические адаптеры для ноутбуков открывают перед владельцами совместимых с ними машин возможность подключения максимально производительной дискретной графики.Одним из самых перспективных направлений для производителей сейчас стали комплексные мобильные платформы на базе строго определенной комбинации из процессора, чипсета и графического ядра. Такие платформы в состоянии задействовать интегрированный графический чип, дискретную мобильную видеокарту или сразу оба решения. При работе с текстом система без перезагрузки переключается на интегрированную графику - для снижения энергопотребления, при переходе на требовательные к видеоресурсам приложения - задействует возможности дискретной видеокарты. Подключается дискретное ядро и при просмотре видео в одном из современных форматов. Результатом становятся достаточно энергоэффективные и производительные решения по вполне доступным ценам. Более длительная работа от батареи в них дополнена дискретной графической производительностью.Еще одно интересное направление - внешние дискретные адаптеры, пока присутствующие на рынке в единичных экземплярах. С их помощью можно обрабатывать трехмерную графику и запускать новейшие компьютерные игры: к имеющейся средней видеокарте подключается мощное внешнее графическое ядро соответствующего уровня. За счет такого подхода реально обойти одно из главных ограничений портативных ПК - невозможность модернизации имеющейся в ноутбуке графики.

Определяемся с видеокартой

Если для вас в ноутбуке главное - мобильность и время работы от батареи, обратите внимание на модели с интегрированными процессорами. Легкие и энергоэффективные, они устанавливаются и в бюджетные системы, и в новейшие ноутбуки представительского класса. Гибридные видеокарты со средним уровнем производительности качественно справляются с воспроизведением видео, подходят для запуска графических программ и аудиоредакторов. Чтобы возможностей гибридной карты хватило для запуска игр со средним качеством и для видеомонтажа, обратите внимание на достаточный объем ее собственной видеопамяти. Погрузиться в реалистичные виртуальные миры современных компьютерных игр поможет мощная дискретная графика.

Современная встроенная графика исключает потери в производительности, одновременно снижая энергопотребление и теплоотдачу. Интегрированные чипы Intel GMA 3150, GMA 500, GMA 950 характерны для мобильных систем, ориентированных на базовые задачи: запуск офисных программам, несложная обработка фото и графики, Интернет и электронная почта, фильмы и музыка. При этом старшие модели встраиваемых видеокарт от Intel, например, GMA 4500MHD, Intel HD Graphics , а также интегрированные модели Radeon HD3200, Radeon HD4200, поддерживают современные форматы видео высокой четкости и не слишком требовательные к ресурсам игры.К средней категории производительности относятся гибридные карты GeForce 210M и Radeon HD4330. Если время от времени планируете запускать на ноутбуке игровые приложения, обрабатывать снятые видеокамерой клипы, обратите внимание на объем графической памяти видеокарты. Вам понадобятся производительные решения с собственной видеопамятью не менее 1 Гб. Среди них, к примеру, - Radeon HD5650 либо GeForce GT230M / GT240M.

Новейшие гибридные платформы, объединяющие возможности интегрированной и дискретной графики, реализуются на базе встроенного графического чипа Intel HD Graphics и достаточно производительных видеокарт типа GeForce GT330M. Игровые ноутбуки с мощными видеокартами GeForce GT320M и GT320M, Radeon HD5730 и HD5850 «на ты» и с ресурсоемкими играми, и с трехмерными изображениями.

"Раздельные видеокарты постепенно сходят со сцены, а будущее принадлежит встроенным графическим чипам": подобные фразы мы постоянно встречаем в пресс-релизах поставщиков встроенных решений. Но обозревателям нравится соотносить эту фразу с утверждением Билла Гейтса: "640 кбайт будет достаточно каждому".

В целом, производители плат и процессоров надеются, что философия "максимальной интеграции" поможет вывести рынок ПК из стагнации, поскольку будет обеспечивать больше функций на чип по меньшей цене.

Intel и производители чипсетов для AMD уже интегрируют LAN, USB и RAID в свои южные мосты на протяжении последних поколений. К тому же последний процессор AMD - Athlon 64/Opteron - обладает даже встроенным контроллером памяти, до этого привычно располагавшимся на северном мосту.

В результате северный мост стал представлять собой какое-то подобие контроллера AGP, либо его вообще переместят в южный мост - и даже эта раскладка изменится с выходом PCI-Express. AGP в скором времени будет заменён "x16 PCI Express Graphics".

В ближайшем будущем мы ощутим поддержку технологий Intel: PCI Express.

Означает ли это конец графических карт в привычном нам виде? Что касается 2D, то очевиден ответ "да", поскольку интеграция графического ядра в северный мост требует лишь небольшой смены его дизайна. Однако подобное решение будет проигрывать в 3D-приложениях.

Суммарные доли графического рынка в четвёртом квартале 2002 (по данным Jon Peddie Research). Сегодня Intel вышла в лидеры - благодаря чипсетам со встроенной графикой.

Интегрированная графика очень привлекательна по критерию цены, поскольку для установки подобных решений требуется произвести лишь незначительную модификацию материнских плат. OEM, создающие недорогие ПК, очень любят подобные решения "всё в одном", поскольку они экономят на дополнительной плате, памяти и решении по охлаждению - ведь в случае установки раздельной графики все эти компоненты будут необходимы.

В то же время, низкая стоимость предотвращает дальнейший успех встроенных решений. Intel просит за i865G $41 - всего на $5 дороже, чем за i865PE без интегрированной графики. В магазине плата на i865G будет стоить примерно на $10-$15 больше, чем версия PE. Но что же вам следует ожидать за $5?

Компьютеры продаются по номерам - чем больше, тем лучше. Графика DirectX 9 звучит лучше, чем DirectX 8, а 256 Мбайт видеопамяти лучше, чем 128 Мбайт. Многие не столь искушённые пользователи в значительной степени опираются на философию больших номеров. В чипе nForce 2 IGP nVidia использовала ядро NV17/18 чипа GeForce 4 MX 440, которое состоит примерно из 27 миллионов транзисторов. Судя по производительности и по набору функций, вполне уверенно можно сказать, что Intel i865G использует намного меньшее число транзисторов. Проблема заключается в том, что поддержка DirectX 9 требует использования очень сложного графического процессора с очень высоким числом транзисторов. Даже графический процессор nVidia начального уровня, NV34 (или FX 5200), состоит из целых 47 миллионов транзисторов, в то время как более производительные собратья NV31 (FX 5600) и NV35 (FX 5900) насчитывают 80 миллионов и 130 миллионов, соответственно.

Так что большая мощность означает большее число транзисторов и, соответственно, более высокую стоимость изготовления. Поэтому интеграция недорогого графического процессора, который в то же время содержит функции, присущие готовой системе с высокой производительностью, не представляется возможной. Данная проблема создаёт интересный парадокс.

Но даже если бы подобная комбинация и стала реальностью, потенциал чипа был бы ограничен доступной пропускной способностью памяти. К примеру, двухканальная память DDR 400 обеспечивает пропускную способность 6,4 Гбайт/с. Если подобное число и выглядит вполне приемлемым по сравнению с 8 Гбайт/с внешней карты GeForce4 MX 440, проблема заключается в том, что эта пропускная способность будет разделяться с остальной системой. Так что встроенная графика на самом деле ухудшает системную производительность, по крайней мере, при использовании 3D-приложений. Не следует также забывать, что видеопамять вычитается из системной памяти, "отъедая" ресурсы.

В свете данных ограничений, встроенные графические решения на материнских платах можно считать одним большим компромиссом, который, по всей видимости, существует только на краю рынка, вдалеке от массовых решений. Для нашего сравнения производительности мы выбрали три платы на основе чипсетов Intel i865G, nVidia nForce2 IGP и SiS 651.

Перед тем, как перейти непосредственно к тестированию, давайте рассмотрим функциональность каждого решения.

Компонент 3D-графики северного моста i865G, известного также как 82865G - GMCH, называется "Extreme Graphics 2." Он использует тайловую архитектуру, очень близкую к линейке Power VR Kyro, хотя Intel называет подобную технологию "Zone Rendering/Рендеринг по зонам", в отличие от тайловой. Впрочем, независимо от выбора имени, эта архитектура разделяет каждый кадр на зоны, или тайлы, которые отображаются один за одним и записываются в кадровый буфер. Драйвер сортирует геометрию и треугольники полигонов по зонам в системной памяти, после чего чип обрабатывает их в указанном порядке. В результате интегрированные кэши работают более эффективно, освобождая ценную пропускную способность памяти.

По данным Intel, все Z-операции могут обрабатываться самим чипом, что снимает потребность в выделенном Z-буфере и связанных с ним операциях чтения и записи. Не совсем понятно, использует или нет чип Intel технологию удаления скрытых поверхностей HSR, сходную с технологией Kyro, так как в документации ничего не говорится. С другой стороны, Intel утверждает, что чип не отображает невидимые пиксели (overdraw = 1), невольно указывая на использование технологии HSR.

Технология Intel Zone Rendering 2

Intel называет свою технологию Zone Rendering "уникальным" решением, которое явно отличается от технологий, реализованных в чипе Kyro. Вероятно, данная "уникальность" относится к возможности сортировать геометрию и текстуры в системной памяти, поскольку чип не имеет собственного интерфейса памяти. А вот чипу Power VR Kyro сначала приходится записывать данные в кадровый буфер карты. К сожалению, документация Intel не даёт более детальной информации по этому вопросу.

Подобный подход предотвращает использование аппаратного движка T&L. Чип Intel i865G относится к поколению DirectX 7. Он не поддерживает вершинные и пиксельные программы. Впрочем, чип реализует компрессию текстур DXTn и FXT1. Благодаря однопроходной поддержке четырёх текстур, за такт можно реализовывать до четырёх операций смешения текстур. Однако Intel не даёт какой-либо более подробной информации по поводу своего пиксельного конвейера.

Intel i865G отнимает из системной памяти 1, 4, 8, 16 или 32 Мбайт для видеопамяти. Если необходимо, драйвер также может выделить до 32 Мбайт памяти через DirectAGP, тем же способом, что и приложения. Если дополнительная память больше не требуется, она освобождается и отдаётся операционной системе. В результате доступная максимальная память для чипа составляет 64 Мбайт. Intel называет эту технологию "Dynamic Video Memory Technology 2.0" (Технология динамической видеопамяти 2.0).

Плата Gigabyte GA-8IG 1000 PRO с чипсетом Intel i865G

Северный мост i865G

Технические спецификации i865G:

• 256-битный графический процессор (DirectX7)
• Частота ядра: 266 МГц
• Память: 64 Мбайт максимум
• Доступные частоты памяти: двухканальная DDR266/333/400 (в зависимости от настроек материнской платы)
• До 4 текстур/пиксель за один проход
• 32bpp/ 24ZorW/ 8 Stencil
• Мультитекстурирование, 2kx2k макс. текстур, текстуры Cube reflection, Render-to-texture, проецируемые текстуры, DOT3 bump-mapping, Destination alpha blend, точечные спрайты, по-пиксельный туман, поддержка Alpha blended sub-picture, сжатие текстур DXTn и FXT1
• Анизотропная фильтрация (2x)
• Поддержка двух дисплеев
• 350 МГц RAMDAC
• Поддержка ОС: Windows XP / 2000 (Service Pack 1 и позднее) / Me (Millennium Edition), 98 SE (Second Edition), NT 4.0 (Service Pack 6 и позднее); Linux ; OS/2 Warp 3.0 / 4.0
• 3D-поддержка: DirectX 7, OpenGL v1.1

i865G поддерживает анизотропную фильтрацию, хотя она ограничена максимальным режимом 2x и только билинейная:

Трилинейная фильтрация

Максимальное качество фильтрации: 2x билинейная анизотропная Здесь приведена сжатая картинка, которая может не совсем точно отражать ситуацию. Нажмите на картинку, чтобы получить несжатую версию BMP.

Помимо настроек цветовой калибровки и "горячих" клавиш, драйвер Intel не обеспечивает многие опции. К примеру, в драйвере нет меню для Direct3D. Впрочем, пользователь может изменить несколько настроек OpenGL.

nVidia оборудует северный мост nForce 2 IGP для платформы Athlon прошлогодним графическим процессором для массового рынка - GeForce 4 MX 440. Несмотря на цифру "4" в названии, чип имеет мало общего с линейкой GeForce 4 Ti. Технологически он даже отстаёт от GeForce 3 и находится ближе к высоко оптимизированному графическому процессору GeForce 2. То есть на практике перед нами находится графический процессор класса DirectX 7 с аппаратным движком T&L, но без поддержки пиксельных и вершинных программ. Значимые изменения, по сравнению с GeForce 2 состоят в оптимизированном интерфейсе памяти и улучшенном алгоритме сглаживания (мультисэмплинг).

Графический процессор GeForce 4 MX 440 в чипсете nForce 2 не имеет своего собственного контроллера памяти. Вместо этого за работу с памятью отвечает оптимизированный контроллер в северном мосту. Он работает как, своего рода, арбитр, определяющий, какая пропускная способность необходима каждому компоненту. В то же время, контроллер должен балансировать между различными требованиями: низкими задержками для системной памяти и высокой пропускной способностью для графического чипа.

Пользователи могут выбирать объём выделяемой для графического процессора памяти в BIOS платы. К сожалению, динамический способ выделения памяти, как в случае с графическим ядром Intel, здесь не работает, то есть пользователям придётся довольствоваться объёмом, установленным в BIOS.

Плата Soltek SL-75MRN на nForce2 IGP

Северный мост nForce2 IGP

Технические спецификации nForce 2:

• 256-битный графический процессор (DirectX 7)
• Частота ядра: 200 МГц
• Память: 128 Мбайт макс. (8/16/32/64 или 128 Мбайт)
• Доступные частоты памяти: двухканальная DDR266/333/400 (в зависимости от настроек материнской платы). DDR400 на nForce2 400 Ultra
• Пиксельные конвейеры: 2 (два блока на конвейер)
• Аппаратный T&L
• Сглаживание методом мультисэмплинга
• DXTC (1-5), сжатие текстур S3TC
• Анизотропная фильтрация (2x)
• Отсечение перекрытых по Z поверхностей
• Быстрая очистка Z
• Перекрёстная архитектура памяти MX (?)
• Auto precharge
• Кодер ТВ-выхода
• 4 текстурированных, отфильтрованных и освещённых пикселя на такт
• 32-битный цвет, буферизация Z/stencil
• Расширенное по-пиксельное освещение, текстурирование и затенение
• Кубические карты среды
• Аппаратная компенсация движения DVD
• Поддержка двух дисплеев
• 350 МГц RAMDAC
• Поддержка ОС: Windows XP / 2000 / NT / ME / 98SE / 98 / 95 / Linux / MacOS
• 3D-поддержка: DirectX 7, OpenGL v1.3

Графический процессор GeForce 4 MX, встроенный в nForce 2, обеспечивает максимальный уровень фильтрации 2x.

Трилинейная фильтрация Здесь приведена сжатая картинка, которая может не совсем точно отражать ситуацию. Нажмите на картинку, чтобы получить несжатую версию BMP.

Максимальное качество фильтрации: 2x анизотропная Здесь приведена сжатая картинка, которая может не совсем точно отражать ситуацию. Нажмите на картинку, чтобы получить несжатую версию BMP.

Драйвер обеспечивает привычный набор настроек и опций для графического драйвера nVidia. Среди них также присутствует nVidia nView, которая необходима для использования двух мониторов. Intel и SiS не предоставляют сходные решения в своих драйверах.

Чипсет SIS 651 использует стареющее графическое ядро SIS315 (Real256), которое присутствует также в новом чипсете SIS661FX, хотя там ядро работает на частоте 200 МГц (Real256E) по сравнению с 166 МГц - здесь. Помимо этого, чипсет 661FX поддерживает также память DDR 400, процессоры с FSB 800 и AGP 8X. 651 ограничен DDR 333 и FSB 533 и поддерживает Hyper-Threading только на чипсетах, начиная с версии B-Stepping.

Ядро SIS315 поддерживает аппаратный T&L (как заявляет SIS) и использует два пиксельных конвейера по четыре текстурных блока на каждом. К сожалению, технические спецификации, указанные SiS, несколько противоречивы, поэтому мы не можем сказать, насколько данная информация точна. Чип поддерживает полноэкранное сглаживание только по алгоритму суперсэмплинга, "съедающего" пропускную способность памяти. Поскольку ни SIS651, ни SIS661FX не поддерживают двухканальную память, 256-битный чип получает в своё распоряжение скромную пропускную способность памяти всего 2,7 Гбайт/с при установке DDR333, которой приходится делиться с остальной системой. В BIOS можно выделить максимум 64 Мбайт памяти для чипа.

Плата Shuttle FS51 на SIS651

Северный мост SIS651

Технические спецификации SIS 651:

• 256-битный графический процессор
• Частота ядра: 166 МГц
• Память: 64 Мбайт макс. (32/64 Мбайт)
• Доступные частоты памяти: одноканальная DDR266/333
• Пиксельные конвейеры: 2 (4 блока на конвейер)
• Аппаратный T&L
• Сглаживание по методу суперсэмплинга
• Поддержка сжатия текстур S3TC/DXTC
• Dot3 / Embos
• Аппаратная компенсация движения DVD
• Два дисплея (через SIS301, включая ТВ-выход)
• 375 МГц RAMDAC
• Поддержка ОС: Windows XP / 2000 / ME / 98SE / 98
• 3D-поддержка: Direct 3D / OpenGL ICD (с ограничениями)

Трилинейная фильтрация - единственный режим, поддерживаемый SIS315. Учитывая скромную производительность чипа, анизотропная фильтрация была бы ему всё равно "не по зубам".

Здесь приведена сжатая картинка, которая может не совсем точно отражать ситуацию. Нажмите на картинку, чтобы получить несжатую версию BMP.

Единственная настройка в драйвере относится к цветовой калибровке. Пользователи, которые желают установить 3D-опции типа сглаживания, должны вручную прописать их в реестре - не слишком удобно. Да и сами настройки очень ограничены. Скажем, отсутствует опция по отключению V-sync.

Все три материнские платы работали гладко и без крахов во время всего периода тестирования, как при использовании встроенных графических ядер, так и при установке внешних карт AGP. Только плата Soltek SL-75RN продемонстрировала некоторые проблемы при обратном переключении к встроенному ядру после снятия внешней карты AGP. Нам пришлось сбросить BIOS, что активировало встроенный графический процессор nForce 2. Ни у Gigabyte GA-8IG 1000 PRO (i865G), ни у Shuttle FS51 (SIS651) мы не заметили подобных проблем при переключении с внутреннего графического процессора на внешний и обратно. Похоже, в BIOS Soltek присутствует небольшая ошибка.

Все платы работали с памятью DDR333, почти с идентичными задержками. Печально, но версия чипсета на Shuttle FS51 не поддерживает технологию Intel Hyper-Threading. Впрочем, в любом случае вряд ли соответствующая поддержка улучшила бы слабую графическую производительность. Плата показала низкую производительность в Sysmark, что может быть связано с меньшей пропускной способностью одноканального интерфейса памяти.

Игроманы отдыхают: если вы желаете использовать ПК для игр, то вам не следует подключать монитор с подобным разъёмам VGA.

Качество картинки тестируемых плат сильно различалось. Лишь одна плата, а именно Gigabyte на платформе i865G, смогла дать приличную картинку на 1600x1200-85 Гц. Обе платы Soltek nForce 2 и Shuttle SIS651 дали картинку, которая вряд ли подойдёт для работы на таком разрешении. Хотя при переключении на 1280x1024-85 Гц качество улучшилось, мы всё ещё не рекомендуем работать на таком разрешении длительный период времени. Впрочем, при 1024-768-85 Гц качество картинки было приемлемым.

Не следует думать, что подобные выводы присущи всем интегрированным решениям, поскольку производитель материнской платы ответственен за VGA-выход, а разные производители используют разные дизайны. Что интересно, на данную проблему влияет стандарт излучения CE, который стоит на пути лучшего качества сигнала - по крайней мере, когда на кон ставится цена. Поскольку материнские платы с интегрированной графикой часто устанавливаются в готовые ПК, а производители этих компьютеров борются за минимальный уровень электромагнитного излучения, то вряд ли на рынке существует много плат со встроенной графикой, отличающихся как низкой ценой, так и хорошим качеством сигналов. Не забывайте, что мы имеем дело с подходом минимальной цены, который заметно портит качественные характеристики продуктов - фактически, создать высококачественные компоненты по низкой цене не представляется возможным.

Нельзя сказать, что эта проблема характерна только для встроенной графики. Она также присуща и дешёвым раздельным видеокартам, как доказывает наш Radeon 9200 от Connect 3D. Данную карту мы выбрали в качестве эталона "бюджетной" карты за $50, при этом она даёт очень высокое замыливание, которое вряд ли можно назвать приемлемым. И это при удивительно низком разрешении - 1024x768-60 Гц.

Как мы заметили, дешёвые раздельные графические решения не всегда являются лучшим решением в отношении качества изображения по сравнению с интегрированной графикой. Но, опять же, всё зависит от модели. Карта на Radeon 9200 от другого производителя, например, даёт вполне приемлемое качество изображения.

Тестовая конфигурация

Учитывая высокую цену на Radeon 9800 PRO, включение этой карты в тестирование не выглядит честным, напоминая сравнение трёхколёсного велосипеда с "Феррари". На самом деле мы не пытались сравнивать Radeon 9800 PRO с другими чипами, мы просто желали показать возможности современных графических чипов, а также большое отставание интегрированных решений.

Тесты

UT 2003 является известной "стрелялкой" последнего поколения. В целом, её 3D-движок представляет собой расширенный движок DirectX 7 с некоторым добавлением функций DirectX 8. В некоторых случаях, типа отображения ландшафта, движок использует пиксельные программы v1.1 или v1.4, в зависимости от аппаратной поддержки. Движок "Unreal Engine" находится в стадии постоянной доработки, то есть в него вносятся дополнения и улучшения. За последние несколько лет были изданы игры с различными версиями движка - см. wiki.beyondunreal.com для получения подробной информации.

Мы протестировали игру при выставлении максимальных опций детализации, чтобы по максимуму нагрузить графические процессоры. В качестве теста использовалось timedemo Antalus Flyby.

Intel i865G даёт очень плохой результат в UT 2003, хотя SiS 651 не слишком лучше. Лишь nVidia nForce 2 может "состязаться" с Radeon 9200. При разрешении 1600x1200 Radeon 9800 PRO оказывается в 31 раз быстрее, чем Intel i865G. Даже при разрешении 1024x768 множитель составляет 13. Если оценивать по частоте кадров, то в UT 2003 можно играть только на nForce 2 IGP.

Движок "Serious" использует OpenGL, но также поддерживает и Direct3D. Технологически он тоже принадлежит к поколению DirectX 7, то есть не в полной мере поддерживает вершинные и пиксельные программы. Поскольку движок использует карты затенения и текстуры высокого разрешения, он способен в полной мере нагрузить даже high-end карты и процессоры при включении максимальной детализации. Именно это мы и сделали.

Хотя по спецификациям ядро SIS Real256 имеет полную поддержку OpenGL ICD, этот драйвер отказался работать на SIS651. Так что показанные результаты были получены с помощью DirectX. Мы использовали специальный игровой режим тестирования и демо "Valley of the Jaguar".

Ни один из интегрированных графических процессоров не показал в Serious Sam убедительные результаты. Хотя nVidia nForce 2 оказалась примерно в два раза быстрее i865 и SiS651, на этот раз это ядро не смогло приблизиться к Radeon 9200. Производительность Radeon 9800 несколько снижается, поскольку игра очень сильно нагружает центральный процессор компьютера. При 1600x1200 в Serious Sam мы не получили результаты для i865, поскольку частота кадров была слишком низкой.

Aquanox 2: Revelation - это первая доступная на сегодня игра, которая использует пиксельные и вершинные программы DX9. Функциональность DX9 добавляется игре через патч v2.159, который был выпущен в апреле 2003 года. Но даже до него несколько бета-патчей уже добавляли программы DX9. Примечание: немецкая версия игры вышла в начале этого года, в то время как американская - чуть позже.

Мы протестировали игру с помощью встроенного счётчика кадров и заставки "Lopez" Treasure". Для данного теста мы понизили уровень детализации.

В Aquanox 2 нельзя играть на любом интегрированном графическом ядре. Впрочем, Intel i865G смог удивительно хорошо состязаться с nForce 2. И вновь для i865G на высоком разрешении мы не получили результатов, поскольку скорость оказалась слишком маленькой.

Мы можем сделать заключение, что встроенной графики недостаточно для современных игр, использующих программы-шейдеры DirectX 8 и DirectX 9, а также содержащие большое количество эффектов. Ни один из интегрированных графических процессоров, использованных нами, не смог выполнять программы-шейдеры, барьером явился высокий уровень сложности игр.

Если Quake 3 уже не такая молодая игра, многие сегодняшние игры всё ещё используют движок Quake 3. Поскольку тестирование их скорости работы выходит за рамки данной статьи, мы решили выбрать Quake 3 в качестве полномочного представителя данного "класса". Движок OpenGL не использует какие-либо программы-шейдеры, опираясь лишь на T&L в некоторых частях.

Мы протестировали игру с максимальным уровнем детализации, используя нами же записанную timedemo.

Даже в такой стареющей игре i865 и SIS651 не смогли дать уровень производительности, при котором можно нормально играть. nVidia nForce 2, с другой стороны, прекрасно себя показывает и даже обгоняет Radeon 9200 на высоких разрешениях, хотя и ненамного. Все решения отстают от Radeon 9800 PRO на огромное расстояние.

Старая версия 2001SE (build 330) MadOnion 3DMark использует T&L и содержит тест с функциями DirecX 8, влияющий на конечный результат. Вряд ли имеет смысл использовать 3DMark2003 для наших графических решений, поскольку они относятся к классу DirectX 7 и смогут отобразить только один из четырёх тестов пакета.

Нас удивила сравнительно высокая производительность i865G в этом тесте, особенно учитывая тот факт, что она не отражается на реальных тестах игр. И вновь, ни одно из встроенных графических решений не смогло достичь производительности раздельной карты: Radeon 9200 с поддержкой DX8. Это также, в некоторой степени, связано и с отсутствием у них поддержки DirectX 8, поскольку она необходима для запуска игрового теста 4.

В завершение мы решили проверить производительность под Windows. Нам было интересно увидеть, как использование встроенной графики влияет на производительность обычных офисных приложений. Для тестирования мы выбрали Bapco Sysmark 2002.

Как показывают результаты, ни один из встроенных графических процессоров не даёт сильное снижение производительности в Sysmark. Только SIS315 немного понизил результат.

Заключение

Если вы планируете использовать компьютер для игр, или в роли рабочей станции, то вам лучше не обращать внимания на встроенную графику. Производительность Intel i865G Extreme Graphics даже близко нельзя назвать приемлемой в игровом окружении, так что мы до сих пор удивляемся наличию слова "Extreme". Возможно, его следует понимать как "экстремально медленный"?

Впрочем, решение SIS315/Real256 оказалось ещё медленнее. Помимо этого, у чипа возникли проблемы с драйвером под Serious Sam, несмотря на его продолжительное существование на рынке. Впрочем, для не слишком новых игр nVidia nForce 2 может служить приемлемым решением. Но в новые игры на nForce 2 всё же не поиграешь - они работают слишком медленно. То же самое относится и к опциям повышения качества картинки, типа FSAA и анизотропной фильтрации.

Так что у игроманов не остаётся никакого другого выбора, кроме покупки добавочной видеокарты. По крайней мере, все протестированные нами платы предоставляют возможность модернизации путём добавления карты AGP. Если со средствами у вас напряжённо, то вы всегда можете отложить покупку карты AGP на более поздний срок. Будьте осторожны: в магазинах продаётся множество компьютеров, которые не имеют слота AGP. Так что не забудьте проверить спецификации перед покупкой.

Впрочем, если вы планируете использовать ваш компьютер в офисном окружении, то ситуация иная. Мы не обнаружили каких-либо существенных падений производительности при использовании встроенных чипов. Что касается качества изображения, то наилучший результат дала плата Gigabyte на i865. Однако мы вновь вынуждены повторить, что качество сигнала полностью зависит от дизайна платы, выбранного производителем.

Если вы заинтересованы в покупке компьютера со встроенной графикой, мы рекомендуем сначала оценить качество картинки чипа, используя хороший монитор при разрешении не меньше 1280x1024-85 Гц. Как мы уже упоминали выше, наша эталонная добавочная карта Connect 3D Radeon 9200 также дала слишком размытую картинку, так что использование внешних карт не всегда автоматически гарантирует лучшее качество. Примечание: качество картинки не всегда связано с чипом, используемым производителем. Чаще всего проблемы наблюдаются на ограниченных партиях плат, будь то встроенные решения или внешние. Так что покупка данных компонентов через Интернет становится проблематичной, ведь покупатель не имеет возможности протестировать продукт перед его приобретением.

Если посмотреть в хрустальный шар, пытаясь узнать будущее встроенных графических решений, мы можем дать стандартную фразу: будущее в тумане. С выпуском RS300 (Radeon 9100 IGP) ATi выведет на рынок первый интегрированный чип с поддержкой DirectX 8.1, базирующийся на дизайне Radeon 9000 - см. Предварительный обзор: ATi Radeon 9100IGP (RS300) для Pentium 4 для получения подробной информации. Сможет ли этот чип конкурировать с добавочными картами - покажет будущее.

Туннель интегрированной графики в архитектуре AMD HyperTransport для процессора Hammer позволяет передавать данные со скоростью до 6,4 Гбайт/с.

Мы также становимся свидетелями интеграции контроллера памяти в сам центральный процессор, что может создать ещё одну проблему для встроенной графики в будущем, поскольку графический чип больше не сможет осуществлять прямой доступ к памяти. Пропускная способность интерфейса AGP, который будет использоваться вместо прямого доступа, составляет на сегодня 2,1 Гбайт/с (AGP8x), что существенно меньше 6,4 Гбайт/с двухканального интерфейса DDR 400. Даже PCI-Express не станет альтернативой в ближайшем будущем - 16x графический интерфейс, с которым дебютирует шина, имеет пропускную способность 4 Гбайт/с и пиковую - 8 Гбайт/с. AMD, с другой стороны, уже приготовила решение: туннель интегрированой графики, использующий AMD HyperTransport (см. иллюстрацию выше).

В целом, мы ждём появления решения от компаний-изготовителей чипсетов. Возможно, в действие вступит отлаженная технология HyperTransport?

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

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:).