Встроенный графический процессор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Встроенный графический процессор (IGP, сокр. от англ. Integrated Graphics Processor, дословно — интегрированный графический процессор) — графический процессор (GPU), встроенный (интегрированный) в материнскую плату компьютера и (или) в CPU.

Синонимы: интегрированная графика (Integrated Graphics[1]); интегрированный графический контроллер; встроенный в чипсет видеоадаптер; встроенный (интегрированный) графический контроллер; встроенный (интегрированный) графический чип (Integrated graphics chip); графический чип, интегрированный в чипсет.[2]

Встроенная графика позволяет построить компьютер без отдельных плат 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 подсистемы. 90 % всех персональных компьютеров, продающихся в Северной Америке, имеют встроенную графическую плату[3]. 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.[4]

Виды[править | править вики-текст]

Как и отдельные платы, видеокарты мобильные видеоадаптеры разделяются на три 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 так называемые «интегрированные видеокарты» (то есть выполненные не в виде отдельной микросхемы, а являющиеся частью одного большого чипа — GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub[1]), одного из вариантов 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.
    • MXM (англ. Mobile PCI Express Module — Мобильный модуль на шине PCI Express) — стандарт интерфейса для графических процессоров (Графические модули стандарта MXM) в ноутбуках, в которых используется шина PCI Express; разработан компанией Nvidia и несколькими производителями мобильных компьютеров. Цель заключалась в создании общепромышленного стандарта для разъёма для лёгкой замены графического процессора в мобильном компьютере, без необходимости приобретения новой системы целиком или обращения в специализированный сервисный центр производителя.
  • 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 пытающееся нивелировать недостатки двух вышеназванных видов, но не устраняет их полностью.

Видеоядра используемые для интегрированных видеокарт[править | править вики-текст]

Производитель
видеочипа
Название/модель Только для интегрированного видео? Время производства Примечания
ATI ATI Xpress 200 Да ATi Radeon
Intel i740 Нет 1998 Кодовое название — Auburn
DirectX 5.0 OpenGL 1.1
Intel i752
i754
Нет 1999 Кодовое название — Portola
DirectX 6.0 (аппаратно)/9.0 (программно) OpenGL 1.2
Intel Intel Graphics Technology Да Апрель 1999 — Чипсеты Intel 810/E/E2 Кодовое название — Whitney
2000 — Чипсеты Intel 815G/EG Кодовое название — Solano
Intel Intel Extreme Graphics Да 2002 — Чипсеты Intel 845G/845GL/845GV для настольных компьютеров. Кодовое название — Brookdale
2001 — Чипсеты Intel 830M/830MG для мобильных компьютеров. Кодовое название — Almador
Intel Intel Extreme Graphics 2[5] Да 2003 — Чипсеты Intel 865G/865GV для настольных компьютеров. Кодовое название — Springdale
2003 — Чипсеты Intel 852GM/852GME/852GMV/854/855GM/855GME для мобильных компьютеров. Кодовое название — Montara
Intel Graphics Media Accelerator
В некоторых источниках считается Intel Extreme Graphics 3; также GMA 900 условно начинается как третье поколение Intel Graphics Media Accelerator, GMA X3000 — четвёртое и т. д.
Да До 2010
GMA 900 вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel 910G, 915G и 915Gx
GMA 950 был представлен Intel как «Gen 3.5 Integrated Graphics Engine» и поддерживался чипсетами Intel 940GML, 945G, 945GU и 945GT (Intel 945G, 945GC, 945GZ, 945GSE). Ядро GMA 950 не имеет аппаратного блока трансформации и освещения (T&L), и поддержка этих функций реализована программно. Особенность реализации поддержки DirectX 9 и Shader Model 3.0 заключается в том, что вершинные шейдеры также выполняются программно.
GMA 3000[6] вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel 946GZ, Q965 и Q963[7][8]. Несмотря на схожесть названия с ускорителями более новой серии X3000, в GMA 3000 используется старое ядро GMA 950. Аппаратная поддержка DirectX 9 и Shader Model 3.0 реализована не полностью и вершинные шейдеры исполняются программно. Кроме этого, аппаратное ускорение видео — такое как аппаратные IDCT вычисления, ProcAmp (видео поток с независимой коррекцией цвета), VC-1 декодирование — не реализованы аппаратно. Только в чипсетах Q965 GMA 3000 имеет поддержку двух независимых дисплеев. Частота ядра составляет 400 МГц (скорость заполнения 1,6 гигапикселей/с), но по документации проходит как 667 МГц ядро. Контроллер памяти может адресовать максимально 256 МБ памяти. DVO контроллеры получили частоту увеличенную до 270 мегапикселей/с.
GMA 3100 вышел с поддержкой со стороны чипсетов Intel G31, G33 и Q35. Поддерживает DX10. Это ядро похоже на GMA 3000, в том числе отсутствием аппаратного ускорения вершинных шейдеров. RAMDAC понижен в частоте до 350 МГц, а DVO-порты были снижены до 225 мегапикселей/с. Для процессоров Atom D510 и D410 будет использоваться модифицированная версия 3D-ускорителя с названием 3150. Данный чип слабее, чем GMA X3100, и архитектурно ближе к GMA 950.
GMA X4500 (GMA X4500 и GMA X4500HD) для декстопов[9] (16 июля 2008 года объявлено о поддержке лэптопов в версии Intel Graphics Media Accelerator 4500MHD) объявлены в июне 2008 года[10] и представляет собой встроенное в чипсет Intel G43 (GMA X4500)[11] и G45 (GMA X4500HD)

GMA X4500 также используется в чипсете G41[12], который был представлен в сентябре 2009 года[13].

GMA 4500 выпуск которого начался в конце 2008 или начале 2009 года[14] использовался до замены на видеоядра, пришедшие на рынок с выпуском чипесетов Q43 и Q45[15].

Это решение видеоподсистемы 5-го поколения выпущенное, позволяет использовать все возможности графического интерфейса Microsoft Windows Aero, обеспечивает воспроизведение видео в формате HD с полным аппаратным декодированием AVC/VC1/MPEG2 (только GMA X4500HD) и полную аппаратную поддержку дисководов Blu-ray. Расширенная поддержка HDTV с интегрированными портами HDMI и DisplayPort, поддерживающими разрешение до 1080p.

Основной разницей между GMA X4500 и GMA X4500HD является то, что GMA X4500HD способен при воспроизведении фильмов с Blu-ray декодировать «полный» видеопоток в 1080 строк[16]

Intel Intel HD Graphics Да С 2010 года
В январе 2010 года были выпущены первые процессоры с Intel HD Graphics: настольные Clarkdale и мобильные Arrandale. Они сочетали в себе два кристалла: процессор, изготовленный по 32 нм технологическому процессу, и чипсетная часть, включающая в себя графический процессор, изготовленная по 45 нм технологическому процессу.[17][18]
Процессоры Sandy Bridge были представлены в январе 2011 года. Они изготавливались по 32-нм техпроцессу и содержали в себе процессор и чипсетную часть, в том числе графический процессор первого поколения HD Graphics, на одном кристалле:
  • HD Graphics 2000 (6 исполнительных устройств)
  • HD Graphics 3000 (12 исполнительных устройств) и 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)
Процессоры Haswell, 4 модели анонсированных 12 сентября 2012 года:
  • GT1 (как HD2xxx)
  • GT2 (Intel HD Graphics 4xxx series)
  • GT3 (Intel HD Graphics 5xxx series)
  • GT3e (Как и предыдущий, но с дополнительным большим встроенным кэшем для повышения производительности при ограниченной пропускной способности)
Nvidia GeForce 6100 Нет До 2006
S3 ProSavage Да Для материнских плат с чипсетами от VIA
SiS Mirage 1 Нет DirectX 7
VIA UniCrome Pro[20] Да 2004-2008 (?) DirectX 7
VIA DeltaChrome Да 2004-2008 (?) DirectX 9

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Glossary of terms (англ.). Intel.com. Проверено 3 января 2014. (англ.)
  2. Встроенные графические чипы исчезнут к 2012 году… // netler.ru, март 2009
  3. Key, Gary Intel G965: microATX Performance Update. AnandTech (16 марта 2007). Проверено 23 августа 2008. Архивировано 17 марта 2012 года. (англ.)
  4. Дискретный и интегрированный видеоадаптер — в чём преимущества и недостатки каждого?
  5. Intel Extreme Graphics 3 меняет название
  6. Intel's Next Generation Integrated Graphics Architecture — Intel Graphics Media Accelerator X3000 and 3000 White Paper.
  7. Product brief: The Intel 946GZ Express Chipset (PDF).
  8. Intel’s Next Generation Integrated Graphics Architecture – Intel Graphics Media Accelerator X3000 and 3000 (PDF).
  9. Intel G45 Express Chipset — Overview. Intel.com.
  10. Smith, Tony Intel touts G45 chipset's full Blu-ray support|Register Hardware. Reghardware.co.uk.
  11. Intel G43 Express Chipset — Overview. Intel.com.
  12. Quick Reference Guide to Intel Integrated Graphics. Softwarecommunity.intel.com. Архивировано 14 сентября 2008 года.
  13. Intel G41 aims for Q4 2008. Fudzilla.
  14. Smith, Tony Intel talks up 'Eaglelake' DX10 chipset GPU tech | Register Hardware. Reghardware.co.uk.
  15. Intel Q43 Express Chipset — Overview. Intel.com.
  16. Intel Launches Low-Power 65nm 4 Series Chipsets for the Desktop. AnandTech.
  17. Официальная информация о 32 нм процессорах Clarkdale
  18. Clarkdale, Core i3, Core i5, H55, Intel GMA HD и другие…
  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 (англ.)

Ссылки[править | править вики-текст]