Procesory
Artykuł
Mateusz Brzostek, Poniedziałek, 11 marca 2013, 07:36

Ewolucja układu graficznego

Wbudowany układ graficzny jest już stałym elementem procesorów (APU albo SoC-ów), a Intel od paru lat obiecuje coraz wyższą i wyższą wydajność kolejnych jego generacji. Haswell jest pod tym względem ewolucyjnym krokiem naprzód. 

GPU w tych procesorach jest dalszym rozwinięciem architektury GPU znanej z Sandy Bridge i Ivy Bridge. Ogólna budowa pozostała bez zmian:

Układ graficzny Haswell
budowa ogólna modele budowa szczegółowa

GPU z Sandy Bridge od początku projektowano tak, żeby można było zbudować kilka modeli różniących się wydajnością. Jednostki wykonawcze (EU – execution units) pogrupowano po 10 (w Sandy Bridge i Ivy Bridge – po 6); procesor może mieć jedną, dwie lub cztery takie grupy. Plotki mówią o trzech modelach:

  • GT1 – 6 EU (reszta wyłączona), odpowiednik HD Graphics 2500 w Ivy Bridge;
  • GT2 – 20 EU (dwa bloki włączone), odpowiednik HD Graphics HD 4000;
  • GT3 – 40 EU (cztery bloki po 10), opcjonalna dodatkowa pamięć.

GT1 i GT2 będą prawdopodobnie budowane z tego samego krzemowego jądra, w którym część jednostek wykonawczych będzie wyłączona. Warto zauważyć, że najniższy model w rodzinach Sandy Bridge, Ivy Bridge i Haswell ciągle ma sześć jednostek wykonawczych – wydajność w niskim segmencie wzrasta zatem tylko o tyle, o ile poprawia się sprawność programowalnych jednostek cieniowania i ich taktowanie. Środkowy model w Sandy Bridge miał 12 jednostek wykonawczych, w Ivy Bridge – 16, a w Haswellu – 20: Intel wyraźnie chce zwiększyć klasę tych średnich GPU. Za to trzeci model, GT3, jest zupełnie nową propozycją: Intel nie miał dotychczas tak wydajnego układu graficznego. Prawdopodobnie będzie zbudowany z innego krzemowego jądra niż wolniejsze modele, ma być też wyposażony w dodatkową pamięć o stosunkowo dużej pojemności umieszczoną w jednej obudowie z procesorem. Szczegóły konstrukcyjne tego rozwiązania są bardzo ciekawe i mają daleko idące skutki – ale o tym opowiemy w drugiej części tego artykułu. Dość powiedzieć, że wytwarzanie procesorów z układem GT3 będzie znacznie droższe od produkcji niższych modeli.

Samą architekturę poszczególnych części GPU również usprawniono. Front-end, „karmiący” jednostki wykonawcze danymi oraz instrukcjami, poszerzono tak, aby mógł zapewnić pracę znacznie większej ich liczbie. Większość z tych wyspecjalizowanych obwodów będzie mieć dwa razy większą wydajność, żeby 40 EU w modelu GT3 nie leżało odłogiem. Oczywiście, większa przepustowość front-endu poprawi również wydajność najniższego modelu w niektórych scenariuszach, ale w większości przypadków będzie niewykorzystanym zapasem. To cena modularności, którą inżynierowie chętnie zapłacili, zwłaszcza że nie kosztowało to zbyt dużo dodatkowej powierzchni jądra.

GPU Haswella będzie też obsługiwało nowoczesne interfejsy programistyczne: DirectX 11.1 i OpenCL 1.2. OpenGL będzie obsługiwany tylko w zgodzie ze specyfikacją 4.0 – opublikowaną zaledwie 3 lata temu...


Nowy transkoder wideo... z polepszaczem

Największe zmiany zaszły chyba w fioletowym bloku z powyższego diagramu – jednostkach obróbki wideo. Sprzętowy koder/dekoder wideo, wyspecjalizowana maszyna obliczeniowa stojąca za funkcją Quick Sync, będzie miał nowe możliwości:

  • kodowanie SVC, czyli strumienia wideo zawierającego kilka obrazów; przydatne między innymi w wideokonferencjach i strumieniowaniu przez różnej jakości łącza;
  • dekodowanie MJPEG – to format wyjściowy wielu kamer internetowych; sprzętowe dekodowanie ma zmniejszyć zużycie energii w trakcie rozmów wideo;
  • kodowanie MPEG-2 – tak, formatu używanego na płytach DVD, czyli nośnikach z kolekcji naszych pradziadów, dziś przydatnego jeszcze do strumieniowania wideo do niektórych urządzeń zgodnych z DLNA.

Oprócz tego GPU w Haswellu będzie mieć nowy wyspecjalizowany układ do obróbki (nie kodowania) ruchomych obrazów. Jego zadaniem jest poprawianie jakości wideo. Część tych funkcji (odszumianie, usuwanie przeplotu, korekcja kolorów) jest już dziś dostępna w procesorach z funkcją Quick Sync, ale w Haswellu będzie ich więcej i zapewnią je oddzielne, wyspecjalizowane podsystemy. Dwie najważniejsze nowe funkcje to konwersja prędkości, czyli konwertowanie strumienia wideo pomiędzy 24 kl./sek., 30 kl./sek. i 60 kl./sek., oraz stabilizacja drgającego obrazu. Ta druga powinna Wam się kojarzyć z funkcjami od dawna wbudowanymi w sterowniki AMD Catalyst. Różnica polega na tym, że obróbka (nie kodowanie) wideo z użyciem APU AMD to funkcja całkowicie programowa. Odpowiednie algorytmy są wykonywane przez uniwersalne maszyny obliczeniowe: procesor i jednostki obliczeniowe GPU. Intel Quick Sync wraz ze wspomnianymi nowymi funkcjami to rozwiązanie sprzętowe, w którym dane są przetwarzane przez wąsko wyspecjalizowane jednostki. Wyspecjalizowany układ jest bardziej energooszczędny od uniwersalnego, ale umie robić tylko jedno, ewentualnie zapewnia też możliwość skromnej konfiguracji. Złotego środka między tymi dwoma podejściami po prostu nie ma, cokolwiek by mówili specjaliści od reklamy. Jedno jest pewne: Haswellowy polepszacz wideo musi być dobrze udokumentowany i w jak największym stopniu konfigurowalny, jeśli ma być używany nie tylko na slajdach z prezentacji marketingowych. Quick Sync z procesorów Sandy Bridge i Ivy Bridge był krytykowany właśnie za słabą konfigurowalność i ścisłą reglamentację interfejsu programistycznego. Dopiero niedawno zaczęło się to poprawiać, gdy Intel udostępnił Media SDK 2013.

Ocena artykułu:
Ocen: 14
Zaloguj się, by móc oceniać
Artykuły spokrewnione
Aktualności spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane