Integrierte Grafiksysteme werden deutlich besser

Vergessen Sie den Kauf einer dedizierten Grafikkarte, und schon bald werden Sie ohne spielen. Zumindest wenn Sie zu den 90% der Leute gehören, die noch mit 1080p oder weniger spielen. Die jüngsten Verbesserungen von Intel und AMD bedeuten, dass ihre integrierten GPUs den Low-End-Grafikkartenmarkt in Mitleidenschaft ziehen.

Warum sind iGPUs an erster Stelle so langsam??

Dafür gibt es zwei Gründe: Speicher und Diegröße.

Der Speicherteil ist leicht verständlich: Schnellerer Speicher bedeutet bessere Leistung. iGPUs bieten jedoch nicht die Vorteile ausgefallener Speichertechnologien wie GDDR6 oder HBM2 und müssen sich stattdessen auf die gemeinsame Nutzung des System-RAM mit dem restlichen Computer verlassen. Dies liegt vor allem daran, dass es teuer ist, diesen Speicher auf den Chip selbst zu legen, und iGPUs sind in der Regel auf Budgetspieler ausgerichtet. Dies ändert sich nicht in absehbarer Zeit, zumindest nicht nach dem, was wir jetzt wissen, aber die Verbesserung der Speichercontroller, die ein schnelleres RAM ermöglichen, kann die Leistung der nächsten Generation von iGPU verbessern.

Der zweite Grund, die Die-Größe, ändert sich im Jahr 2019. GPU-Chips sind um ein Vielfaches größer als CPUs, und große Chips sind ein schlechtes Geschäft für die Siliziumherstellung. Dies hängt von der Fehlerquote ab. Ein größerer Bereich hat ein höheres Fehlerrisiko, und ein Defekt im Chip kann bedeuten, dass die gesamte CPU Toast hat.

Sie können in diesem (hypothetischen) Beispiel unten sehen, dass eine Verdoppelung der Düsengröße zu einer viel geringeren Ausbeute führt, da jeder Fehler in einem viel größeren Bereich landet. Je nachdem, wo die Fehler auftreten, können sie eine gesamte CPU wertlos machen. Dieses Beispiel ist für den Effekt nicht übertrieben. Die integrierte Grafikkarte kann je nach CPU fast die Hälfte des Würfels beanspruchen.

Die Fläche wird zu einem sehr hohen Preis an verschiedene Komponentenhersteller verkauft. Daher ist es schwer zu rechtfertigen, eine Tonne Fläche in eine viel bessere iGPU zu investieren, wenn diese Fläche für andere Zwecke verwendet werden könnte, z. Es ist nicht so, dass der Tech nicht da ist. Wenn Intel oder AMD einen 90-prozentigen GPU-Chip herstellen wollten, könnten sie dies tun, aber ihre Erträge mit einem monolithischen Design wären so gering, dass es sich nicht lohnen würde.

Geben Sie ein: Chiplets

Intel und AMD haben ihre Karten gezeigt, und sie sind sich ziemlich ähnlich. Mit den neuesten Prozessknoten, die höhere Fehlerraten als normal haben, haben sich sowohl Chipzilla als auch das Rote Team dafür entschieden, ihre Matrizen zu schneiden und sie in der Post wieder zusammenzukleben. Sie machen es jeweils ein bisschen anders, aber in beiden Fällen bedeutet dies, dass das Problem der Die-Größe kein Problem mehr ist, da sie den Chip in kleinere, billigere Stücke umwandeln und sie dann wieder zusammenbauen können, wenn er in das Gerät verpackt wird tatsächliche CPU.

Im Fall von Intel scheint dies meist eine Kosteneinsparung zu sein. Es scheint nicht viel, ihre Architektur zu ändern, sie müssen nur auswählen, auf welchem ​​Knoten jeder Teil der CPU hergestellt werden soll. Sie scheinen jedoch Pläne für die Erweiterung der iGPU zu haben, wie das kommende Modell Gen11 „64 verbesserte Ausführungseinheiten, mehr als das Doppelte der bisherigen Intel Gen9-Grafik (24 EUs), die die 1 TFLOPS-Barriere durchbrechen sollen“. Die Leistung eines einzelnen TFLOP ist nicht wirklich sehr hoch, da die Vega 11-Grafik des Ryzen 2400G über 1,7 TFLOPS verfügt, Intels iGPUs jedoch notorisch hinter den von AMD zurückbleiben.

Ryzen-APUs könnten den Markt töten

AMD besitzt Radeon, den zweitgrößten GPU-Hersteller, und verwendet sie in seinen Ryzen-APUs. Ein Blick auf die kommende Technologie macht dies sehr gut, vor allem mit 7nm-Verbesserungen um die Ecke. Es wird gemunkelt, dass ihre kommenden Ryzen-Chips Chiplets verwenden, aber anders als Intel. Ihre Chiplets sind vollständig separate Chips, die über ihre Mehrzweckverbindung „Infinity Fabric“ miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht mehr Modularität als das Design von Intel (auf Kosten einer etwas erhöhten Latenz). Sie haben bereits Chiplets mit ihren 64-Core-Epyc-CPUs eingesetzt, die Anfang November angekündigt wurden.

Nach einigen jüngsten Lecks umfasst AMDs neue Zen 2-Produktreihe den 3300G, einen Chip mit einem Achtkern-CPU-Chiplet und einem Navi 20-Chiplet (ihre kommende Grafikarchitektur). Wenn sich dies als richtig erweist, könnte dieser einzelne Chip Einstiegsgrafikkarten ersetzen. Das 2400G mit Vega 11-Recheneinheiten erhält bereits in den meisten Spielen mit 1080p spielbare Bildwiederholraten, und der 3300G hat angeblich fast doppelt so viele Recheneinheiten sowie eine neuere, schnellere Architektur.

Dies ist nicht nur eine Vermutung; es ist sehr sinnvoll. Die Art und Weise, wie sie entworfen werden, ermöglicht es AMD, eine beliebige Anzahl von Chiplets anzuschließen. Die einzigen einschränkenden Faktoren sind die Leistung und der Platzbedarf auf der Verpackung. Sie werden fast sicher zwei Chiplets pro CPU verwenden, und alles, was sie tun müssen, um die beste iGPU der Welt zu schaffen, wäre, eines dieser Chiplets durch eine GPU zu ersetzen. Sie haben einen guten Grund, dies auch zu tun, da dies nicht nur für PC-Spiele eine entscheidende Rolle spielen würde, sondern auch für Konsolen, da sie die APUs für die Xbox One- und PS4-Formationen darstellen.

Sie könnten sogar einen schnelleren Grafikspeicher als L4-Cache auf den Chip einsetzen, werden aber wahrscheinlich wieder System-RAM verwenden und hoffen, dass sie den Speichercontroller von Ryzen-Produkten der dritten Generation verbessern können.

Wie auch immer, sowohl das blaue als auch das rote Team haben viel mehr Platz, um mit ihren Würfeln zu arbeiten, was sicherlich dazu führen wird, dass zumindest etwas besser wird. Aber wer weiß, vielleicht packen beide so viele CPU-Kerne wie möglich und versuchen, Moores Gesetz etwas länger am Leben zu erhalten.