Автор: Хотя видеокарты Arc первой волны со временем нашли ценовую нишу, адекватную своим характеристикам, а к их производству подключился ряд новых вендоров, нельзя не признать, что с технической и, главное, репутационной точки зрения экспедиция Intel на рынок десктопной графики обернулась провалом. Самой архитектуре Xe в той или иной форме гарантирована площадь на кристалле интеловских SoC, а вот над перспективами самостоятельных GPU повис большой знак вопроса.
Однако серия дискретных ускорителей Intel все-таки дошла до второго пункта рабочей карты под кодовым названием Battlemage. По слухам, это финальная попытка, и, если чипы Arc снова обманут ожидания, компания больше не будет переводить на них песок. Однако вы уже наверняка знаете, что теперь у Intel все получилось, а мы покажем, почему Arc B580 — лучшее решение средней категории по соотношению цена/производительность.
⇡#Архитектура Intel Xe2 и графический процессор BMG-G21
Новую итерацию логики Xe, которая ранее дебютировала в составе низковаттных мобильных SoC семейства Lunar Lake, без принципиальных изменений масштабировали до дискретного GPU. Intel даже устранила формальное разделение архитектуры на ветки LPG и HPG — интегрированную и дискретную, — а вот название Battlemage относится именно к дискретным чипам.
Впрочем, Intel пока производит лишь один dGPU нового поколения — BMG-G21. Судя по номеру, да и количественным характеристикам, в гипотетической серии Battlemage это кристалл второго эшелона, но столь же массивный, как младшие чипы NVIDIA. BMG-G21 производится на мощностях тайваньской TSMC по норме N5 (этот техпроцесс использует AMD для выпуска чиплетов GCD в старших процессорах Navi) и содержит 19,6 млрд. транзисторов.
Исполнительные ресурсы BMG-G21 включают 2 560 FP32-совместимых шейдерных ALU, 160 блоков наложения текстур и 80 ROP против формулы 4 096/256/128 у ACM-G10 — старшей модели серии Alchemist. Однако BMG-G21 претендует как минимум на такую же игровую производительность благодаря всесторонней модернизации архитектуры.
| Производитель | Intel | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Название | ACM-G11 | ACM-G12 | ACM-G10 | BMG-G21 | |
| Где используется |
Arc A310; Arc A380 |
Arc A530M; Arc A570M |
Arc A580; Arc A750; Arc A770 |
Arc B570; Arc B580 |
|
| Микроархитектура | Xe-HPG | Xe-HPG | Xe-HPG | Xe2 | |
| Техпроцесс, нм | TSMC N6 | TSMC N6 | TSMC N6 | TSMC N5 | |
| Число транзисторов, млрд | 7,2 | 11,5 | 21,7 | 19,6 | |
| Площадь чипа, мм2 | 157 | 269 | 406 | 272 | |
| Число Xe-Core/Render Slice | |||||
| Xe-Core | 8 | 16 | 32 | 20 | |
| Render Slice | 2 | 4 | 8 | 5 | |
| Конфигурация Xe-Core | |||||
| Векторые ALU FP32 | 16 × 8 | 16 × 8 | 16 × 8 | 8 × 16 | |
| Векторые ALU INT32 | 16 × 8 | 16 × 8 | 16 × 8 | 8 × 16 | |
| Векторые ALU FP64 | 16 × 1 | 16 × 1 | 16 × 1 | 8 × 2 | |
| ALU специального назначения (SFU) | 16 × 2 | 16 × 2 | 16 × 2 | 8 × 4 | |
| XMX | 16 × 1 | 16 × 1 | 16 × 1 | 8 × 1 | |
| RT-ядра | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Блоки наложения текстур (TMU) | 8 | 8 | 8 | 8 | |
| Объем регистрового файла, Кбайт | Н/И | Н/И | Н/И | Н/И | |
| Объем кеша L1/разделяемой памяти, Кбайт | 192 | 192 | 192 | 256 | |
| Вычислительные блоки GPU | |||||
| Векторные ALU (FP32) | 1 024 | 2 048 | 4 096 | 2 560 | |
| XMX | 128 | 256 | 512 | 160 | |
| RT-блоки | 8 | 16 | 32 | 20 | |
| Блоки наложения текстур (TMU) | 64 | 128 | 256 | 160 | |
| Блоки операций растеризации (ROP) | 32 | 64 | 128 | 80 | |
| Конфигурация памяти | |||||
| Объем кеша L2, Мбайт | 4 | 12 | 16 | 18 | |
| Разрядность шины RAM, бит | 96 | 128 | 256 | 192 | |
| Тип микросхем RAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | |
| Интерфейс PCI Express | 4.0 x8 | 4.0 x8 | 4.0 x16 | 4.0 x8 | |
Работа над ошибками началась с аппаратной поддержки важных функций графических API. Речь идет о командах непрямого исполнения, которые позволяют заменить одним вызовом множество отдельных вызовов на отрисовку. Теперь Intel не стесняется признать, что графике Xe первого поколения приходилось эмулировать их на уровне драйвера, что стало одной из причин широких колебаний производительности от игры к игре.
Логика Xe2 сохранила прежнюю высокоуровневую структуру. Крупнейший масштабируемый компонент GPU, Render Slice, содержит всю исполнительную часть конвейера рендеринга: логику фиксированной функциональности (TMU, ROP, растеризатор, блоки трассировки лучей), геометрический движок и ряд Xe-ядер, которые стали следующей целью реформы.
Xe-ядро больше всего напоминает потоковый мультипроцессор (SM) в терминологии NVIDIA и разделено на несколько секций (Xe Vector Engines) ALU различного назначения. Векторые движки прежде были связаны попарно под управлением общего диспетчера команд, но Intel ушла от этой организации путем укрупнения всех SIMD. Графика Xe2 оперирует нативными группами в 16 потоков вместо 8, а контрольная логика стала проще без существенных штрафов в реалистичных условиях эксплуатации. Чипы NVIDIA работают с еще более крупными группами по 32 потока, а AMD — и вовсе вплоть до 64.
XMX — плотных массивов ALU для обработки данных нейросетями — внутри Xe-ядра также стало вдвое меньше, но и быстродействие каждого удвоилось. В целом Xe-ядро развивает такую же пропускную способность тензорных операций, как SM процессоров Ada Lovelace и вдвое больше, чем CU архитектуры RDNA 3. Наконец, кеш первого уровня, принадлежащий Xe-ядру, был увеличен со 192 до 256 Кбайт.
Векторный движок способен одновременно загрузить XMX и два типа независимых SIMD — вещественночисленный и целочисленный (либо SIMD тригонометрических функций), — чем не могут похвастаться аналогичные компоненты NVIDIA и AMD. Вычисления половинной точности происходят в удвоенном темпе, а FP64 — на скорости 1/16 по сравнению с FP32.
При многих сценариях нагрузки, отличных от чистых FP32-расчетов, Xe-ядро и раньше опережало по табличной пропускной способности «зеленый» SM и «красный» CU, но теперь практика должна приблизиться к теории: Intel обещает, что быстродействие GPU в пересчете на количество Xe-ядер возросло на 70 %.
Логика фиксированной функциональности также претерпела ряд точечных, но важных изменений. Среди них выделим усиленные блоки рейтрейсинга: каждый из них за один такт находит 18 пересечений луча с боксом BVH и 2 пересечения с полигоном (в 1,5 и 2 раза больше, чем раньше). Для сравнения, Ray Accelerator в RDNA 3 выполняет либо четыре операции первого типа, либо одну второго (не говоря уже о том, что навигация в структуре BVH осуществляется программно на шейдерных ALU). RT-блок процессоров Ada Lovelace также способен обнаруживать два пересечения луча с полигоном и одновременно — определенное число пересечений с боксом BVH, которое NVIDIA не раскрывает.
Контроллер дисплея в BMG-G21 работает с последними версиями интерфейсов вывода изображения: HDMI 2.1 и Display Port 2.1 со скоростью UHBR 13.5 (то есть 13,5 Гбит/с на линию). Мультимедийный ASIC не только прибавил в производительности, но, в отличие от существующих решений NVIDIA и AMD, выполняет аппаратное кодирование стандарта VP9, HEVC с субдискретизацией 4:2:2 и 10-битным цветом и поддерживает опцию SCC (Screen Content Coding) в AV1, предназначенную для обработки видео с массой текста и графическим интерфейсом ПО.
Наконец, новыми функциями пополнился программный стек Intel Arc. Технология XeSS теперь выполняет не только масштабирование, но и генерацию кадров на основе векторов движения и оптического потока. Но последняя, в отличие от базового апскейлинга, работает только на интеловской графике с XMX-блоками (включая старые чипы Alchemist и iGPU процессоров Lunar Lake).
⇡#Технические характеристики, цены
Intel представила две дискретные видеокарты на чипе BMG-G21. Старшая модель, Arc B580, получила полностью функциональный GPU с 2 560 вещественночисленными ALU стандартной точности, 192-битной шиной VRAM и объемом видеопамяти 12 Гбайт. В свою очередь, графический процессор Arc B570 лишился двух Xe-ядер, что означает 256 основных ALU, шина VRAM была урезана до 160 бит, а объем — до 10 Гбайт. Оба ускорителя комплектуются чипами GDDR6 с пропускной способностью 19 Гбит/с на контакт шины. Их TBP равно 190 и 150 Вт соответственно.
Как и раньше, интеловская графика требует, чтобы материнская плата и центральный процессор поддерживали Resizable BAR и испытывает катастрофическое падение быстродействия в старых системах, лишенных этой функции.
Целевая тактовая частота GPU у Arc B580 и Arc B570 выше, чем у интеловских моделей прошлого поколения (особенно Arc A580) — 2,67 и 2,5 ГГц соответственно. Благодаря этому теоретическая производительность Arc B580 увеличилась на 31 % по сравнению с Arc A580, а вот Arc A770 за счет огромного массива ALU превосходит новинку на целых 44 %. Но пусть Arc A580 не является флагманским решением и формальной заменой Arc A770, Intel обещает, что в играх новинка на 24 % быстрее, чем Arc A750, а значит должна опережать и Arc A770.
Рекомендованная стоимость Arc B580 составляет $249, а это заявка на принципиально лучшее соотношение цены и игрового быстродействия, чем у всех конкурирующих видеокарт средней категории — Radeon RX 7600 (XT), GeForce RTX 4060 и RTX 4060 Ti с 8 либо 16 Гбайт VRAM. Правда вскоре после релиза запасы Arc B580 на зарубежных торговых площадках почти закончились, а оставшиеся образцы стоят не меньше $341. Младшая модель на днях поступила в продажу с MSRP $219 — ей мы уделим внимание в одном из ближайших обзоров.
| Производитель | Intel | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Модель | Arc A580 | Arc A750 | Arc A770 (8 Гбайт) | Arc A770 (16 Гбайт) | Arc B570 | Arc B580 |
| Графический процессор | ||||||
| Название | ACM-G10 | ACM-G10 | ACM-G10 | ACM-G10 | BMG-G21 | BMG-G21 |
| Микроархитектура | Xe2 | Xe2 | Xe2 | Xe2 | Xe2 | Xe2 |
| Техпроцесс | TSMC N6 | TSMC N6 | TSMC N6 | TSMC N6 | TSMC N5 | TSMC N5 |
| Число транзисторов, млрд | 21,7 | 21,7 | 21,7 | 21,7 | 19,6 | 19,6 |
| Тактовая частота, МГц: Base Clock / Boost Clock | 1 700/1 700 | 2 050/2 400 | 2 100/2 400 | 2 100/2 400 | 1 700/2 500 | 1 700/2 670 |
| Шейдерные ALU (FP32) | 3 072 | 3 584 | 4 096 | 4 096 | 2 304 | 2 560 |
| Блоки наложения текстур (TMU) | 192 | 224 | 256 | 256 | 144 | 160 |
| Блоки операций растеризации (ROP) | 96 | 112 | 128 | 128 | 72 | 80 |
| Блоки XMX | 384 | 448 | 512 | 512 | 144 | 160 |
| RT-блоки | 24 | 28 | 32 | 32 | 18 | 20 |
| Объем кеша L2, Мбайт | 8 | 12 | 16 | 16 | 10 | 12 |
| Оперативная память | ||||||
| Разрядность шины, бит | 256 | 256 | 256 | 256 | 160 | 192 |
| Тип микросхем | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM |
| Тактовая частота, МГц (пропускная способность на контакт, Мбит/с) | 2 000 (16 000) | 2 000 (16 000) | 2 000 (16 000) | 2 188 (17 500) | 2 375 (19 000) | 2 375 (19 000) |
| Объем, Гбайт | 8 | 8 | 8 | 16 | 10 | 12 |
| Шина ввода/вывода | PCI Express 4.0 x16 | PCI Express 4.0 x16 | PCI Express 4.0 x16 | PCI Express 4.0 x16 | PCI Express 4.0 x8 | PCI Express 4.0 x8 |
| Производительность | ||||||
| Пиковая производительность FP32, GFLOPS (из расчета максимальной указанной частоты) | 10 445 | 17 203 | 19 661 | 19 661 | 11 520 | 13 670 |
| Производительность FP64/FP32 | 1/8 | 1/8 | 1/8 | 1/8 | 1/8 | 1/8 |
| Производительность FP16/FP32 | 2/1 | 2/1 | 2/1 | 2/1 | 2/1 | 2/1 |
| Пропускная способность оперативной памяти, Гбайт/с | 512 | 512 | 512 | 560 | 380 | 456 |
| Вывод изображения | ||||||
| Интерфейсы вывода изображения | DisplayPort 2.0, HDMI 2.0b (2.1) | DisplayPort 2.0, HDMI 2.0b (2.1) | DisplayPort 2.0, HDMI 2.0b (2.1) | DisplayPort 2.0, HDMI 2.0b (2.1) | DisplayPort 2.1, HDMI 2.1 | DisplayPort 2.1, HDMI 2.1 |
| TBP/TDP, Вт | 175 | 225 | 225 | 225 | 150 | 190 |
| Розничная цена (США, без налога), $ | 179 (рекоменд. в момент выхода) | 289 (рекоменд. в момент выхода); 249 (обновленная) | 329 (рекоменд. в момент выхода) | 349 (рекоменд. в момент выхода) | 219 (рекоменд. в момент выхода) | 249 (рекоменд. в момент выхода) |
Arc B580 уже доступна и в нашей рознице, но в основном по заказу из-за рубежа с оплатой таможенной пошлины, а со склада в России — за суммы от 42 050 руб., что близко к мин