Intel HD Graphics 400 – grafika v aktualizovaných čipech Airmont

2. 3. 2016 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

I nejmobilnější zařízení dnes musí zvládat 3D hry, přitom mají být lehká a nemít příliš velkou spotřebu. Intel pro tento účel vyrábí řadu Atom x5 a x7. Jak si vede grafika v nejslabších procesorech?

Intel HD 400 je v současnosti nejnovějším grafickým čipem v nabídce firmy, dokonce ho ještě v podstatě nenajdete na v reálných zařízeních na trhu. Jak to? Jde jen o nové označení. Už v listopadu roku 2015 Intel představil aktualizované prototypy svých Atomů, díky optimalizaci výroby mohl nabídnout vyšší Turbo Boost takty. Zároveň opravil několik nevýznamných chyb a celé to shrnul pod název Stepping D, tedy pouze vývojový stupeň uvnitř jedné architektury, tedy Airmontu. Inovované Atomy lze poznat podle modelového čísla povýšeného o číslici 50 – Atom x5-Z8350 apod.

Inovované procesory dostaly i inovovaná grafická jádra – byly opraveny dvě menší chyby (Alpha Blending a komprese textur ASTC) a jádro získalo novou „nálepku“, tedy název Intel HD 400 (a 405 v nejsilnějším Atomu x7-Z8750, kde má o 4 EU navíc). Od pojmenovaných čipů se dokonce očekává i měřitelné zvýšení výkonu ve hrách, i když jen malé a navíc zatím nebyly žádné nezávislé herní benchmarky provedeny. Jak ovšem vyplývá z výše uvedeného, je Intel HD vlastně jen přeznačené, nebo lépe řečeno dooznačené řešení známé dříve pod názvem Intel HD (Cherry Trail), takto bude v označování čipů trochu větší pořádek a Intel dle mého udělal dobře.

Vyjma opravy dvou chyb se ale nic moc nezměnilo. HD 400 jsou nejzákladnější grafické čipy s nejmenším výkonem (celkové SDP celého SoC jsou 2 W). Postaveny jsou na starší architektuře Broadwell (Intel Gen8). Určeny jsou pro nejmobilnější zařízení, jako jsou tablety a základní notebooky 2v1, teoreticky by je bylo lze potkat i v chytrých mobilních telefonech, ale mnoho výrobců si s nimi zatím hlavu neláme. Na Atomech mohou běžet jak Windows, ve kterých je ovšem grafický výkon na hraně použitelnosti pro hry, tak Android, kde naopak je herní výkon dostačující pro jakékoli použití.

V hierarchii intelovských grafik patří HD 400 ke skupině GT1, tedy k základu. Zaměřeny jsou na extrémní efektivitu, výkon modelu dost osciluje podle toho, v jakém konkrétním procesoru se nachází, jak je tento chlazený a také v jakém hardwarovém „okolí“ se nachází. A zcela zásadní je osazení systémových pamětí. Integrovaný čip, navíc bez eDRAM, je silně závislý na druhu a zapojení pamětí. Procesory vybavené HD 400 podporují jak dvoukanálový (Atom x7-Z8500) tak i pouze jednokanálový řadič (Atom x5-Z8300), což výkonem dost zahýbe. Prakticky stejné jádro HD 4045 má pak o 4 EU více a spolupracuje pouze s dvoukanálovým řadičem, v maximálním osazení se pak jeho výkon může oproti nejzákladněji vybavenému HD 400 lišit klidně dvojnásobně.

Samotné Atomy mají 64bitovou paměťovou sběrnici, u dvoukanálového zapojení to tedy vychází na 128 bitů. Základem je 12 exekučních jednotek, v Intel HD 400 pak 16. Jsou v základu taktovány na dobře zapamatovatelných 200 MHz, Turbo Mod dosahuje 500 MHz (Atom x5) nebo 600 MHz (Atomy x7). Výdrž v Turbo modu záleží na celkovém vytížení procesoru, neboť jednotlivá výpočetní jádra CPU i jádro GPU sdílí stejný rámec tepelného výkonu (SDP), o který se musí podělit. Dlouhodobě vyšponovaná Turbo frekvence grafiky tak jasně ukazuje, že výpočetní jádra se musí vypnout nebo spokojit s nízkými frekvencemi. Řídící logika se samozřejmě snaží rozdělení tepelného výkonu nějak vybalancovat. Většina her nepotřebuje příliš vysoký paralelní výkon, častěji zatěžují jen jedno jádro CPU, přesto ale nelze s maximální Turbo frekvencí počítat úplně dlouhodobě, přestože práve Cherry Trail Atomy mají z tohoto hlediska výbornou pověst.

Intel HD 400 podporuje DirectX 11.2 a OpenCL 2.0. Vzhledem k relativnímu nedostatku výkonu podporují zařízení s Intel HD 400/5 pouze DisplayPort 1.1 a 4K obsah zobrazují pouze frekvencí 30 Hz, což už není právě příjemné. Navíc při pouhém scrollování v jiném prohlížeči, než tom integrovaném v OS, je při prohlížení K obsahu procesor vytížen na 100% (měřeno na MS Surface 3). Každopádně pouhé přehrávání 4K filmů bez další práce zvládne i HD 400 bez potíží.

K dispozici jsou samozřejmě i testy produkčního nasazení, pro zajímavost uvádím srovnání s běžnou integrovanou grafikou Intel HD 520, kterou najdeme v ULV variantách Skylake procesorů s TDP 15 W (druhá v pořadí). Údaje čerpám z nezávislého serveru notebookcheck.com:

• GFXBench Manhattan Off: 18 / 33,8 fps
• GFXBench Manhattan On: 8,5 / - fps
• Cinebench R15 Ref. Match 64b: 98 / 97,9 bodů
• Cinebench R15 OpenGL 64b: 13,2 / 36 bodů
• 3DMark13 Fire Strike Standard Graphics: 225 / 853 bodů
• 3DMark13 Cloud Gate Standard Graphics: 1927 / 7298 bodů
• 3DMark13 Ice Storm Standard Graphics: 10 040 / 59 694 bodů
• 3DMark11 Performance GPU: 343 / 1326 fps
• Cinebench R11.5 OpenGL: 8,4 / 28,1 bodů
• Cinebench R10 32b: 2197 / 7601 bodů

Následující tabulka při vysokém/nízkém nastavení a rozlišení 1920x1080 / 1024 x 768:

• GTA V (2015): - / 10,8 ; - fps
• F1 2014 (2014): 12 / 16 ; (24 / 55) fps
• FIFA 15 (2014): - / 15,6 ; (21 / 35) fps
• Sims 4 (2014): 8 / 71 ; (21 / 161) fps
• Battlefield 4 (2013): - / 13,3 ; (18 / 39) fps
• Diablo 3 (2012): 19 / 31,9 ; (43 / 181) fps

Pozn.: Jako plynulá hratelnost se hodnotí výsledky větší než 25 fps, ovšem udávaná fps jsou průměrná, což znamená, že při průměru 25 fps dochází v náročných scénách k nedostatečnému vykreslování obrazu – trhání.

Intel HD 400 ukazuje obrovské možnosti, které přináší 14nm výrobní proces, miniaturizace a optimalizace výkonu, ale pořád je vhodný jen na běžnou práci a přehrávání filmů. V 3D hrách psaných pro Windows je zcela nepoužitelná, dokud nezacouváme někam před rok 2010. Pro Android ovšem představuje výborné řešení. Pro pasivně chlazený tablet, od kterého nečekáme přehnané výkony, však jde slušné řešení. Jen nechtějte nemožné.