Інтегрований графічний процесор. СПК

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
Довідник Список використаних джерел Список учасників НОП

Інтегрований графічний процесор (IGP, скр. от Integrated Graphics Processor) — графічний процесор (GPU), інтегрований в материнську плату комп'ютера.

Синоніми: інтегрована графіка (Integrated Graphics[1]); інтегрований графічний контролер; вбудований в чипсет відеоадаптер; вбудований (інтегрований) графічний контролер; вбудований (інтегрований) графічний чип (Integrated graphics chip); графічний чип, інтегрований в чипсет.[2]

Вбудована графіка дозволяє побудувати комп'ютер без окремих плат відеоадаптерів, що зменшує вартість і енергоспоивання систем. Дане рішення зазвичай використовується в ноутбуках и настільних комп'ютерах нижньої цінової категорії, а також для бізнес-комп'ютерів, для яких непотрібен високий рівень продуктивності графичної підсистеми. 90 % всіх персональних комп'ютерів, що продаються в Північній Америці, мають вбудовану графічну плату[3]. В якості відеопам'яті дані графічної системи використовують оперативну пам'ять комп'ютера, що призводить до обмежень продуктивності, так як і центральний і графічний процесори для доступу до пам'яти використовують одну шину.[4]

Види

Як і окремі плати, інтегровані відеоадаптери розділяються на три основних види, в залежності від способу сполучення відеоядра і відеопам'яті:

  • Графіка з роздільною пам'яттю (Shared graphics, Shared Memory Architecture). Відеопам'ять в вигляді спеціалізованих комірок як така відсутня; замість цьго під потреби відеоадаптера динамічно виділяється область основної оперативної пам'яті комп'ютера. Такий спосіб адресацфї пам'яти майже винятково використовують так звані «інтегрировані відеокарти» (тобто виконані не в вигляді окремої мікросхеми, а частини одного великого чипа — GMCH (від Chipset Graphics and Memory Controller Hub[1]), одного з варіантів північного моста). Переваги даного рішення — низька ціна і мале энергоспоживання. Недоліки — невисока продуктивність в 3D-графіці і негативний вплив на пропускну здатність пам'яті. Найбільшим виробником інтегрованої графіки є Intel, чиї відеорішення на сьогоднішній момент виключно інтегровані; також такий вид графіки виробляють AMD-ATI (Radeon, IGP), в значно менших обсягах SiS та NVidia.
  • Дискретна графіка (Dedicated graphics). На системній платі чи (рідше) на окремому модулі розпаяні відеочип і один чи кілька модулів відеопам'яті. Тільки дискретна графіка забезпечує найвищу продуктивність в тривимірній графіці. Недоліки: вища ціна (для високопродуктивних процесорів — дуже висока) і більше енергоспоживання. Основними виробниками дискретних відеоадаптерів, як і на ринку стаціонарних відеокарт, являються AMD-ATI і NVidia, що пропонують найширший спектр рішень.
    • MXM (Mobile PCI Express Module — Мобільний модуль на шині PCI Express) — стандарт інтерфейсу для графічних процесорів (Графічні модулі стандарта MXM) в ноутбуках, в яких використовується шина PCI Express; розроблений компанією Nvidia і кількома виробниками мобильних комп'ютерів. Ціль полягала в створенні загальнопромислового стандарту для роз'єму для легкої заміни графичного процесора в мобільному комп'ютері, без необхідності купівлі нової системи повністю чи звернення до спеціалізованого сервисного центру виробника.
  • Гібридна дискретна графіка (Hybrid graphics). Як випливає з назви — комбінацІя вищеназваних способів, що стала можливою з появою шини PCI Express. Наявний неневеликий об'єм фізично розпаяної на платі відеопам'яті, який може віртуально розширюватися за рахунок використання основної оперативної пам'яті. Компромісне рішенння, з різним ступенем успіху намагається нівелювати недоліки двох вищеназваних видів, але не усуває їх повністю.

Відеоядра, що використовуються для інтегрованих відеокарт

Виробник
відеочипа 		Назва/модель Тільки для інтегрованого відео? Період виробництва Примітки
ATI ATI Xpress 200 Так ATi Radeon
Intel i740 Ні 1998 Кодова назва — Auburn
DirectX 5.0 OpenGL 1.1
Intel i752
i754 		Ні 1999 Кодова назва — Portola
DirectX 6.0 (апаратно)/9.0 (програмно) OpenGL 1.2
Intel Intel Graphics Technology Так Квітень 1999 - Чипсети Intel 810/E/E2 Кодова назва — Whitney
2000 - Чипсети Intel 815G/EG Кодова назва — Solano
Intel Intel Extreme Graphics Так 2002 - Чипсети Intel 845G/845GL/845GV для настільних комп'ютерів. Кодова назва — Brookdale
2001 - Чипсети Intel 830M/830MG для мобильних комп'ютерів. Кодова назва — Almador
Intel Intel Extreme Graphics 2[5] Так 2003 - Чипсети Intel 865G/865GV для настільних комп'ютерів. Кодова назва — Springdale
2003 - Чипсети Intel 852GM/852GME/852GMV/854/855GM/855GME для мобільних комп'ютерів. Кодова назва — Montara
Intel Graphics Media Accelerator
В деяких джерелах вважається Intel Extreme Graphics 3; також GMA 900 умовно починається як третє покоління Intel Graphics Media Accelerator, GMA X3000 — четвере і т.д. 		Так До 2010
GMA 900 вийшов з підтримкою з боку чипсетів Intel 910G, 915G и 915Gx
GMA 950 був представлений Intel як «Gen 3.5 Integrated Graphics Engine» і підтримувався чипсетами Intel 940GML, 945G, 945GU і 945GT (Intel 945G, 945GC, 945GZ, 945GSE). Ядро GMA 950 не має апаратного блоку трансформації і освітлення (T&L), і підтримка цих функцій реалізована програмно. Особливість реалізації підтримки DirectX 9 і Shader Model 3.0 заключаються в тому, що вершинні шейдери також виконуються програмно.
GMA 3000[6] вийшов з підтримкою з боку чипсетів Intel 946GZ, Q965 і Q963[7][8]. Не дивлячись на подібність назви з прискорювачами новішої серії X3000, в GMA 3000 використовується старе ядро GMA 950. Апаратна підтримка DirectX 9 і Shader Model 3.0 реалізована не повністю і вершинні шейдери виконуються програмно. Крім цього, апаратне прискорення відео — таке як апаратні IDCT обчислення, ProcAmp (відео потік з незалежною корекцією кольору), VC-1 декодування — не реализовані апаратно. Тільки в чипсетах Q965 GMA 3000 є підтримка двох незалежних дисплеїв. Частота ядра складає 400 МГц (швидкість заповнення 1,6 гигапікселів/с), але за документацією проходить як 667 МГц ядро. Контролер пам'яті може адресувати максимально 256 МБ пам'яти. DVO контролери отримали частоту збільшену до 270 мегапикселів/с.
GMA 3100 вийшов з підтримкою з боку чипсетів Intel G31, G33 і Q35. Підтримує DX10. Це ядро схоже на GMA 3000, в тому числі відсутністю апаратного прискорення вершинних шейдерів. RAMDAC понижений в частоті до 350 МГц, а DVO-порти були знижені до 225 мегапикселів/с. Для процесорів Atom D510 і D410 буде використовуватися модифікована версія 3D-прискорювача з назвою 3150. Даний чип слабіший, ніж GMA X3100, і архітектурно ближчий до GMA 950.
GMA X4500 (GMA X4500 і GMA X4500HD) для декстопів[9] (16 липня 2008 року оглошено про підтримку лептопів у версії Intel Graphics Media Accelerator 4500MHD) оголошені в червні 2008 року[10] і являє собою вбудоване в чипсет Intel G43 (GMA X4500)[11] і G45 (GMA X4500HD)

GMA X4500 також використовується в чипсеті G41[12], який був представлений у вересні 2009 року[13].

GMA 4500 випуск якого почався наприкінці 2008 чи на початку 2009 року[14] використовувався до заміни на відеоядра, що прийшли на ринок з випуском чипсетів Q43 і Q45[15].

Це рішенння відеоподсистеми 5-го поколення дає можливість використовувати всі можливості графичного інтерфейсу Microsoft Windows Aero, забезпечує відтворення відео в форматі HD з повним апаратним декодуванням AVC/VC1/MPEG2 (тільки GMA X4500HD) і повну апаратну підтримку дисководів Blu-ray. Розширеная підтримка HDTV з інтегрованими портами HDMI і DisplayPort, що підтримують роздільну здатність до 1080p.

Основною різницею між GMA X4500 і GMA X4500HD є те, що GMA X4500HD здатний при відтворенні фільмів з Blu-ray декодувати «повний» відеопотік в 1080 рядків[16]

Intel Intel HD Graphics Так З 2010 року
В січні 2010 року було випущено перші процесори з Intel HD Graphics: настільні Clarkdale і мобільні Arrandale. Вони поєднували в собі два кристала: процесор, виготовлений по 32 нм технологічному процесу, і чипсетна частина, що включає в себе графічний процесор, виготовленная по 45 нм технологічному процесу.[17][18]
Процесори Sandy Bridge були представлені в січні 2011 року. Вони виготавливались по 32-нм техпроцесу і містили в собі процесор і чипсетну частину, в тому числі графичний процесор першого покоління HD Graphics, на одному кристалі:
  • HD Graphics 2000 (6 виконавчих пристроїв)
  • HD Graphics 3000 (12 виконавчих пристроїв) та HD Graphics P3000
Процессоры микроархитектуры Ivy Bridge были выпущены, с 24 апреля 2012 года, уже с третьим поколением HD Graphics:[19]
  • HD Graphics 2500 (6 исполнительных устройств)
  • HD Graphics 4000 (16 исполнительных устройств)
Процесори Haswell, 4 моделі, анонсовані 12 вересня 2012 року:
  • GT1 (як HD2xxx)
  • GT2 (Intel HD Graphics 4xxx series)
  • GT3 (Intel HD Graphics 5xxx series)
  • GT3e (як і попередній, але з додатковим більшим вбудованим кешем для підвищення продуктивності при обмеженій пропускній здатності)
Nvidia GeForce 6100 Ні До 2006
S3 ProSavage Так Для материнских плат з чипсетами від VIA
SiS Mirage 1 Ні DirectX 7
VIA UniCrome Pro[20] Так 2004-2008 (?) DirectX 7
VIA DeltaChrome Так 2004-2008 (?) DirectX 9

Примітки

  1. ↑ 1,0 1,1 http://www.intel.com/support/glossary.htm Glossary of terms
  2. ↑ Вбудовані графічні чипи зникнуть до 2012 року… // netler.ru, березень 2009
  3. ↑ http://www.anandtech.com/cpuchipsets/showdoc.aspx?i=2948&p=1 Intel G965: microATX Performance Update: AnandTech
  4. ↑ Дискретний та інтегрирований відеоадаптер — в чому переваги і недоліки кожного?
  5. ↑ Intel Extreme Graphics 3 змінює назву
  6. ↑ http://developer.intel.com/design/chipsets/applnots/313343.htm Intel's Next Generation Integrated Graphics Architecture — Intel Graphics Media Accelerator X3000 and 3000 White Paper
  7. ↑ http://www.intel.com/products/chipsets/946PL_946GZ/prodbrief.pdf Product brief: The Intel 946GZ Express Chipset
  8. ↑ http://www.intel.com/products/chipsets/gma3000/gma3000.pdf Intel’s Next Generation Integrated Graphics Architecture – Intel Graphics Media Accelerator X3000 and 3000
  9. ↑ http://www.intel.com/products/desktop/chipsets/g45/g45-overview.htm Intel G45 Express Chipset — Overview
  10. ↑ http://www.reghardware.co.uk/2008/06/04/intel_launches_g45_g43_chipsets/ Intel touts G45 chipset's full Blu-ray support|Register Hardware
  11. ↑ http://www.intel.com/products/desktop/chipsets/g43/g43-overview.htm Intel G43 Express Chipset — Overview
  12. ↑ http://softwarecommunity.intel.com/articles/eng/1488.htm Quick Reference Guide to Intel Integrated Graphics
  13. ↑ http://www.fudzilla.com/index.php?option=com_content&task=view&id=8323&Itemid=34 Intel G41 aims for Q4 2008
  14. ↑ http://www.reghardware.co.uk/2008/03/07/intel_talks_up_gma_x4500_hd/ Intel talks up 'Eaglelake' DX10 chipset GPU tech | Register Hardware
  15. ↑ http://www.intel.com/products/desktop/chipsets/q43/q43-overview.htm Intel Q43 Express Chipset — Overview
  16. ↑ http://www.anandtech.com/show/2541 Intel Launches Low-Power 65nm 4 Series Chipsets for the Desktop
  17. ↑ Офіційна інформація про 32 нм процесори Clarkdale
  18. ↑ Clarkdale, Core i3, Core i5, H55, Intel GMA HD та інші…
  19. ↑ Intel’s Official Ivy Bridge CPU Announcement Finally Live — Softpedia
  20. ↑ Roundup of 7 Contemporary Integrated Graphics Chipsets for Socket 478 and Socket A Platforms. Page 7
Отримано з https://wiki.cusu.edu.ua/index.php?title=Інтегрований_графічний_процесор._СПК&oldid=142660