Đã một thời gian rất lâu, người ta luôn xem bộ xử lý đồ hoạ của Intel chỉ có tác dụng ... giúp máy tính lên hình (!) và dùng nó với các nhu cầu cơ bản như văn phòng, lướt web, xem phim. Hầu như chẳng ai kỳ vọng các nhân Intel GMA có khả năng chơi game 3D hoặc xử lý đồ hoạ cao cấp. Lời khuyên thường gặp cho những người không chuyên về máy tính khi họ muốn chơi game 3D là ... hãy mua card đồ hoạ rời (DGP).
Và lời khuyên trên vẫn đúng, ít nhất cho tới thời điểm hiện tại, nhưng nó đã bị lung lay ít nhiều. Với sự ra mắt lần này của thế hệ chip Haswell, Intel còn gây "shock" khi bổ sung vào đó một IGP mới có tên Iris Pro.
Ấn tượng với điểm benchmark
Nhưng trước khi tìm hiểu về Iris Pro, hãy điểm qua một vài kiểm nghiệm thực tế do trang AnandTech thực hiện. Các benchmark này không chỉ cho thấy IGP của Intel đã vượt qua thế hệ IGP 2012 của AMD (HD 7000 trên Trinity) mà còn đuổi kịp, thậm chí đôi lúc hơn hẳn card đồ hoạ rời GT 650M của NVIDIA.
Các đối thủ được đưa ra vòng đấu gồm :
- Intel Iris Pro 5200 (chip i7-4950HQ 2 bản 47 & 55 W)
- Intel HD 4000 (chip i7-3770K)
- Intel HD 4600 (chip i7-4770K)
- AMD HD 7660G (chip A10-4600M cho laptop)
- AMD HD 7660D (chip A10-5800K cho desktop)
- NVIDID GeForce GT 640 (chạy với chip i7-4770K trên desktop)
- NVIDID GeForce GT 6500M (chạy trên laptop MacBook Pro)
Nếu quan tâm về công nghệ, hẳn bạn sẽ biết sức mạnh IGP trên Ivy Bridge (đại diện là i7-3770K) đã cải thiện rất nhiều so với các thế hệ IGP trước đấy của Intel. Song HD 4000 vẫn còn kém thua khá nhiều đối thủ "cùng hạng" là HD 7660D (desktop) / 7660G (laptop), thể hiện rất rõ trong các điểm số. Ngay cả HD 4600 (không phải Iris) có trên các chip Haswell mới nhất vẫn chưa qua được sản phẩm của AMD.
Thế nhưng Iris Pro 5200 (thể hiện bằng màu xanh nhạt) là cả một khác biệt ...
Iris Pro 5200 cho hiệu năng tương đương GT 640M / 650M.
Phía sau điều "kỳ diệu"
Dù HD 4600 và Iris Pro 5200 đều thuộc về cùng một thế hệ chip Haswell vừa ra mắt của Intel, kết quả benchmark phía trên vẫn khiến chúng ta ngỡ ngàng trước sự chênh lệch quá lớn. Sẽ không ngạc nhiên nếu có ai đó bảo rằng HD 4600 và Iris thuộc 2 thế hệ không liên quan gì nhau. Thử so sánh, Iris Pro 5200 (55 W) nhanh gấp 200% so với HD 4000 nhưng HD 4600 chỉ nhỉnh hơn khoảng 20%. Đâu là nguyên nhân ?
Nói về đồ hoạ tích hợp, xưa nay thiết kế chip này vẫn thường thua kém đồ hoạ rời về nhiều mặt : số lượng silicon (hay số nhân xử lý), mức TDP, giao tiếp nhớ ... Vì card đồ hoạ rời gần như độc lập khỏi CPU, có đầy đủ mọi "tiện nghi" mà thậm chí ngay đến cả CPU cũng không có : mức TDP theo chuẩn PCIe cực cao (max 375 W), lượng silicon cực lớn (1 GPU rời hiện có trung bình 3 tỷ transistor, 1 CPU x86 hiện nay chỉ khoảng 1 tỷ transistor), băng thông nhớ cũng cực "khủng" (các GPU cao cấp hiện nay có giao tiếp nhớ tới 512-bit và sử dụng chip GDDR5, còn CPU x86 chỉ ở mức 128-bit và dùng chip DDR3).
Các "ưu đãi" lớn như vậy khiến cho GPU rời (DGP) có ưu thế vượt trội so với GPU tích hợp (IGP). Vì IGP chia sẻ chung "nhà" với CPU hoặc chip cầu bắc (northbridge) nên "thừa kế" nốt những hạn chế của CPU so với DGP. Lẽ tất nhiên, có những hạn chế không thể nào bù đắp được như lượng silicon vì tổng thể một con chip CPU desktop không thể quá lớn. Điều đó sẽ dẫn đến mức tiêu thụ điện cực lớn và không phù hợp cho những thiết kế PC phổ thông, ví như laptop. Nhưng vẫn có yếu tố có thể thay đổi được : băng thông nhớ.
Benchmark bộ nhớ cho thấy i7-4950 HQ có băng thông
cực lớn trong khi độ trễ lại cực thấp.
Bộ nhớ "nhúng" - Vũ khí bí mật của Intel
Trước khi hiểu rõ hơn về Iris Pro 5200, có một số điều chúng ta cần nắm. Với lần ra mắt chip Haswell, Intel có một số tên gọi mới cho các nhân đồ hoạ của hãng này :
- HD Graphics : bộ xử lý GT1 gồm 6 nhân EU, xuất hiện trên các chip Sandy Bridge
- HD Graphics 3000 : bộ xử lý GT2 gồm 12 nhân EU, xuất hiện trên các chip Sandy Bridge
- HD Graphics 4000 : bộ xử lý GT2 gồm 16 nhân EU, xuất hiện trên các chip Ivy Bridge
- HD Graphics 4200, 4400, 4600, P4600, P4700 : bộ xử lý GT2 gồm 20 nhân EU, xuất hiện trên các chip Haswell
- HD Graphics 5000 : bộ xử lý GT3 gồm 40 nhân EU, xuất hiện trên các chip Haswell, xung nhịp 1,1 GHz trở xuống
- Iris 5100 : bộ xử lý GT3 gồm 40 nhân EU, xuất hiện trên các chip Haswell, xung nhịp 1,3 GHz trở xuống
- Iris Pro 5200 : bộ xử lý GT3 gồm 40 nhân EU, xuất hiện trên các chip Haswell, xung nhịp 1,3 GHz trở xuống, và kèm theo một chip nhớ eDRAM
Nếu bạn nhìn lại các benchmark ở trên, thì chênh lệch sức mạnh 20% giữa HD 4600 và HD 4000 chỉ đơn thuần là sự gia tăng số lượng nhân xử lý (20 vs. 16 EU). Căn cứ vào điều này, chúng ta có thể dự đoán HD 5000 sẽ mạnh gấp HD 4000 ít nhất 200% (40 vs. 16 EU nhưng khác biệt về xung nhịp). Nhưng đáng tiếc, hiện chưa có model Haswell nào của Intel có nhân HD 5000 hoặc Iris 5100, nên chúng ta chưa thể khẳng định được điều trên.
Sức mạnh các IGP của Intel về lý thuyết.
Nhưng sự gia tăng hiệu năng chưa hẳn tỷ lệ thuận với sự gia tăng nhân xử lý, mà l&` băng thông nhớ. Điều này từng xảy ra với các IGP của AMD dùng trên chip Llano / Trinity : khi trang bị cho hệ thống các kit RAM có bus cao hơn thì hiệu năng game 3D tăng lên rõ rệt. Trong khi đó với CPU, tăng bus RAM chưa hẳn đã cho lợi ích về mặt hiệu năng. Trong trường hợp của Iris Pro 5200, rất có thể sự gia tăng vượt trội về hiệu năng so với HD 4000 đến từ chip eDRAM hơn.
Benchmark cho thấy số nhân xử lý chưa phải là nguyên nhân chính.
Chi tiết này đặc biệt thể hiện rõ ở phép thử Compute - Civilization V, khi sức mạnh của Iris Pro 5200 gấp 3,2 lần HD 4000. Và điều này là không thể nếu hiệu năng gia tăng chỉ đơn thuần là do tăng số nhân xử lý (40 / 16 = 2,5 lần). Chưa tính HD 4600 cho sức mạnh chỉ ngang với HD 4000 trong benchmark này dù có nhiều hơn 25% lượng EU.
Có thể thấy, việc bổ sung một chip nhớ eDRAM dành riêng cho Iris Pro 5200 đã mang lại một lợi ích không hề nhỏ. Sức mạnh của một IGP do Intel sản xuất nay đã có thể tương đương với một DGP do NVIDIA sản xuất. Vì trên thực tế, các DGP cũng không thể có hiệu năng cao nếu chúng không có các chip nhớ DRAM dành riêng cho mình (VRAM).
"Ác mộng" cho NVIDIA
Tuy Iris Pro 5200 chỉ mới xuất hiện với số lượng hạn chế trên một số model Haswell (1 bản R trên desktop, 3 bản HQ trên laptop), nhưng nó cho thấy Intel đã thực sự "biết cách" làm GPU. IGP của Intel không chỉ còn thuần để "lên hình" nữa. Với một người dùng phổ thông, nay đã có thể chơi các game 3D với thiết lập vừa phải mà không cần phải sắm thêm card đồ hoạ rời (loại bình dân).
Với các hãng GPU chuyên nghiệp như AMD và NVIDIA, đặc biệt là NVIDIA, một lượng lớn doanh thu của hãng này đến từ các model DGP bình dân. Rất nhiều mẫu laptop mới ra đời dùng chip Sandy Bridge, Ivy Bridge và mới đây là Haswell sử dụng card đồ hoạ giá rẻ với lời PR rằng "card đồ hoạ rời tốt hơn đồ hoạ tích hợp". Nhưng với các IGP mới nhất của Intel, lời chào mời trên xem ra không còn mấy đúng đắn.
Những chip đồ hoạ rời giá rẻ sẽ bị đe doạ bởi Iris Pro.
Riêng với AMD, hãng này dù sao vẫn có giấy phép sản xuất chip x86 (trao đổi công nghệ với Intel). Các IGP của AMD vẫn tốt hơn so với phía Intel (nếu không tính Iris Pro) nên kể cả khi IGP của Intel đủ tốt, thì AMD cũng không phải quá lo lắng vì bản thân hãng x86 thứ 2 thế giới vẫn có thể từ bỏ mảng DGP giá rẻ để tập trung cải thiện hơn nữa hiệu năng IGP của chính mình.
Dĩ nhiên NVIDIA vẫn có nhiều lợi nhuận từ dòng card đồ hoạ phổ thông và cao cấp. Nhưng với miếng bánh đồ hoạ giá rẻ ngày càng thu hẹp, mối lo ngại từ các cổ đông sẽ tăng lên khi doanh số GeForce bị suy giảm.
Black Lion | AnandTech