Praktické zkušenosti s dedikovanou grafikou Intel IRIS Xe MAX (DG1)

Peklo nejspíš zamrzlo, protože Intel skutečně vydal (a ne, že o tom zas jen povídal) dedikovanou grafickou kartu, a to rovnou jak pro notebooky, tak i pro stolní počítače. Pro zvídavého recenzenta pak samozřejmě není nic lepšího, než dostat do ruky nějaký zajímavý a neprobádaný kus hardware. Něčím takovým dedikovaný čip IRIS Xe MAX s vlastními 4 GB paměti rozhodně je. Tímto zápiskem chci probrat, jaká přináší specifika, když máte notebook s dvěma grafikami od Intelu.

intel-iris-xe-max-logo

Předně, Intel to se svým dedikovaným počinem DG1 nemyslí až zas tak úplně vážně. Nejde o konkurenci hi-end grafik. Intel se někde vyjádřil, že tento čip je takový projekt pro otestování dodavatelských řetězců – tedy, že jsou schopni vyrobit grafické čipy a dodat je uživatelům v hotových počítačích. Čipy, které by měly zaútočit na konkurenci, jsou teprve v přípravě a přijdou až v druhé vlně. Jako grafická karta pro stolní počítače bude DG1 dostupné pouze pro OEM, takže se s ním setkáte leda v nějakých kompletních značkových sestavách. Pro zákazníka v ČR to znamená, že se nejspíš s takovou kartou nebude mít možnost setkat nikde. V případě notebooků je to jiné – Intel se dohodl se třemi výrobci a můžete DG1 najít v těchto noteboocích:

  • Acer Swift 3X (ten mám a test já)
  • ASUS VivoBook Flip 14 TP470
  • Dell Inspiron 15 7000 2-in-1

Dedikovaný čip DG1 je vybaven 4 GB vlastní 128bit paměti typu LPDDR4-2133. Jde vlastně o první dedikovaný grafický čip Intelu od konce 90. let, kdy Intel vydal i740 (a i752/i754). Ty sloužily pro demonstraci výhod sběrnice AGP, se kterou bylo možné grafikou přistupovat do systémové paměti stejným způsobem jako do paměti vlastní (DiME = Direct Memory Execute). Jako samostatné grafické karty sice díru do světa neudělaly (i když špatné nebyly), ale jejich jádro se dostalo do Intelovských čipsetů pro Pentium III a položilo základ řadě integrovaných grafik se sdílenou pamětí, která pokračuje až do dnešních dní.

Pokud jde o grafický výkon, je IRIS Xe MAX (DG1) někde na úrovni NVIDIA GeForce MX350, což je lepší low-end čip vytvořený z notebookové GeForce GTX 1050 ořezáním paměťové sběrnice na 64 bitů. Samozřejmě jsem otestoval celou řadu benchmarků, ale lepší bude odkázat na výbornou srovnávací stránku od notebookcheck.net. Z ní vyplývá, že u častých benchmarků, na které Intel svoje ovladače evidentně optimalizoval, je výkon DG1 o 20-40 % vyšší (tedy klidně mírně nad úrovní MX450). V případě her je mnohdy výkon stejný, anebo, pokud je hra nenáročná a GeForce vystřelí fps nad stovku, je na tom Intel hůře. V praxi se ale nestane, že by hra, která běží dobře na MX350, neběžela na DG1.

Jádro IRIS Xe MAX je technologicky stejné jako u v případě integrovaných IRIS Xe v procesorech Intel Core 11. generace. Jádro má v dedikované variantě 96 execution units (768 shaderů), což je stejná konfigurace, jako mají procesory Core i7 ve variantě G7 (i5 G7 má 80 execution units). Rozdíl proti integrované variantě je vedle dedikované paměti (která, jak jste si mohli všimnout z názvu, není optimalizovaná pro použití grafickými čipy), také ve vyšších taktech. Režim boost má místo 1,35 GHz rovnou 1,65 GHz (+22 %). Tomu ostatně odpovídá i rozdíl výkonu, který je dle situace obvykle 10-20 % ve prospěch dedikované varianty.

Malá odbočka – musím říct, že se mi líbí, jak za poslední rok poskočil výkon integrovaných grafických jader. Nejvýkonnější varianty (G7) v Intel Core 11. generace mají klidně dvojnásobný výkon proti tomu, co tu bylo předtím. Výkon je v řadě her v podstatě okolo úrovně grafiky v Apple M1 a paradoxně nejhůř je na tom teď s integrovanou grafikou AMD.

V případě výkonu bych ještě měl dodat, že Intelu zcela jistě ani nešlo tolik o výkon ve hrách. Ten hlavní přínos nastává při encodingu videa a výpočetní zátěži, kde DG1 mnohdy rozdrtí dedikovaný low-end od NVIDIE. Kromě toho (na rozdíl od her) DG1 dokáže v těchto situacích spojit síly s integrovaným jádrem a dotlačit ještě více výkonu. Právě zde jsou rozdíly největší.

Sdílení TDP

Výkon je samozřejmě důležitý, jenže není to jenom o něm a u notebooků to platí dvojnásob. DG1 míří do tenkých a lehkých notebooků, kde je většinou jeden blok chlazení, který je sdílený pro oba čipy (procesor i grafický čip). Zajímavým konceptem je řízené sdílení TDP mezi oba čipy. Procesor v testovaném notebooku má TDP 27 W a grafický čip 25 W. Celkově však je toto duo cílené na notebooky s chlazením stavěným na 35 W. Oba čipy proto spolu neustále komunikují, aby si pro danou situaci v případě potřeby rozdělily výkon v nejvhodnějším poměru.

beamng-consumption

Při hraní hry je vidět, že grafické jádro odebírá 24 W a procesor zbytek do ~35 W. Další komponenty notebooku (SSD, RAM, displej…) si berou dalších 10 W. Pozitivní je, že na rozdíl od NVIDIE lze využívat plný výkon grafiky i při notebooku napájeném z baterie.

Výhodou takového řešení je, že samotná přítomnost dedikované grafiky znamená, že notebook by měl mít dostatečné chlazení, aby si s 27W procesorem poradil. To totiž z praxe vím, že u řady notebooků neplatilo a dlouhodobě docházelo k poklesu výkonu třeba na 23, nebo i 18 W. Vzhledem k tomu, že Intel aktuálně do notebooku dělá v této třídě nejžravější procesory (v porovnání s AMD a Apple), je u něj největší nutnost dát si na chlazení pozor. Minimálně u Acer Swift 3X mohu říct, že procesor podává plný výkon neustále i po desítkách minut intenzivní zátěže a nezdá se, že by se chystal k nějakému přehřátí (za předpokladu, že dedikovaný grafický čip nic nedělá) – plná zátěž procesoru dlouhodobě ustálí CPU Package Power na 30 W, což umožňuje všechna jádra nechat běžet na 3,5 GHz. Vzhledem k vysokému výkonu na jedno jádro i v případě Core i5 (zde i5-1135G7) jsou pak tyto procesory velmi dobře použitelné navzdory přítomnosti jen čtyř jader. Jen bych měl dodat, že modely Swift 3 s AMD dodávají podobný výkon s podstatně tišším chlazením.

Zatímco grafický výkon dedikované verze není proti integrované o tolik vyšší, je tu jedna výhoda, o které se moc nemluví. Tím, že je grafické jádro v jiném čipu, je možné při současné potřebě grafického a výpočetního výkonu držet vyšší takty. V případě Intel Core je integrovaná grafika výrazně upřednostňovaná před výpočetními jádry a v plné grafické zátěži (například FurMark) dochází už při současně zatížených dvou jádrech k podtaktování někam na úroveň pouhých 1,1-1,3 GHz (AMD nic takového díky mnohem úspornějším jádrům nedělá). V případě odsunutí aktivního grafického jádra do jiného čipu je alespoň v případě tohoto Aceru možné udržet procesor na téměř dvojnásobných taktech.

Automatické přepínání

Na rozdíl od NVIDIA Optimus, Intel u svého automatického přepínání nedal žádnou možnost ručního výběru, jak má notebook přistupovat k jednotlivým aplikacím (případně použití DG1 úplně zakázat). Vše je automatické a dle marketingových prospektů velmi sofistikované a bezchybné. Nepřidal ani nástroj, který by umožnil zobrazit, zda nějaký program grafiku zrovna používá. K tomu lze naštěstí použít od určité verze Windows 10 přímo Správce úloh (GPU0 = integrované jádro, GPU1 = DG1).

DODATEK: Windows 10 od určité verze přidává rozhraní pro výběr grafiky, na což mě upozornily nové ovladače od Intelu. Schválně jsem to vyzkoušel, ale ať jsem nastavil cokoli, nemělo to na chování grafiky žádný vliv. Zde můžete vidět, jak nové GUI pro tyto funkce vypadá:

gpu-selection2

gpu-selection3

Musím uznat, že řešení od Intelu mě mile překvapilo. Využívá totiž toho, že obě grafiky v notebooku jsou od stejného výrobce, a ještě mají stejnou architekturu. Zkoušel jsem to na své oblíbené automobilové hře Beam.NG. V menu hra v podstatě jen promítá slideshow, takže ačkoli již vykresluje přes 3D funkce, nároky na výkon jsou naprosto minimální. V tuto chvíli ještě notebook hru akceleruje pomocí integrovaného jádra. Jakmile jsem ovšem začal závod a hra vykreslovala složitou 3D scénu, ve Správci úloh se za běhu změnila vybraná grafika pro daný proces na GPU1 a v HWiNFO32 bylo vidět, že akcelerace jede skutečně přes DG1. Jakmile jsem se vrátil zpět do menu, po krátké chvíli se hra zas přesunula na integrované jádro. Tohle řešení je opravdu pěkné a předchází situacím, kdy dedikovaný čip zůstane běžet kvůli programu, který přitom jeho výkon ani nepotřebuje – zejména u NVIDIA Optimus se takové věci nezřídka dějí. Ještě bych dodal, že k přehazování programu na integrované jádro nedochází úplně za všech okolností. Pokud jsem hru pauznul a minimalizoval, zůstala DG1 aktivní (přestože vytížení bylo 0 %), neboť měla zaplněnou vlastní paměť gigabajty geometrických a texturových dat. Možná chtěli v Intelu předejít situaci, kdy by se musela po odpauzování hra za chodu zas vracet zpět na DG1.

gpu01-usage-task-manager-beamng-loading

Pokud je hra v nenáročném menu, nechává ji notebook na integrovaném grafickém jádru.

gpu01-usage-task-manager-beamng-ingame-racing

Při vlastní simulaci auta už běží hra na dedikovaném čipu.

Tím, že mají obě grafiky stejné schopnosti při obsluze obrazových výstupů, ponechal Acer výstup HDMI (2.0) připojený k integrovanému jádru, takže ani při připojení externího monitoru nedochází automaticky ke zvýšení spotřeby. Nutno dodat, že u notebooků s low-end dedikovanými grafikami je tohle běžné řešení. Až u GeForce GTX/RTX pak výrobci připojují výstupy pro externí monitory na dedikovaný grafický čip, což nám uživatelům, kteří často připojujeme a odpojujeme externí monitor, přidělává spoustu problémů.

Pokud jde o automatické přepínání, nenarazil jsem na žádný problém. Vždy to fungovalo správně. Jednu speciální chybu jsem ovšem našel – grafika zůstane běžet, pokud si spustíte program „Ovládací centrum grafiky Intel“. Nevím proč, ale jakmile program pustíte, nejspíš nějak přímo sáhne na kartu a dostane ji do stavu, že se již nevypne. V tu chvíli klidová spotřeba notebooku není 2,3 W, ale rovnou 9,5 W. Vzhledem k 58Wh baterce to dělá stále ještě šest hodin výdrže, takže chvíli trvá, než si uživatel všimne, že mu mizí baterka rychleji.

Za normálních okolností do tohoto programu není třeba lézt, nicméně Acer má tendenci pomocí systém management mode sahat na registry integrovaného jádra a při odpojení napájení vnutit mnou nenáviděnou funkci dynamického kontrastu, která sice moc energie neušetří, zato však výrazně zhorší barevné podání na interním displeji. Řešením je v takovou chvíli vstup do této aplikace a opětovné zapnutí & vypnutí funkce.

Ironií je, že podobný problém s přepínáním grafiky jsem zaznamenal i u AMD. Ten jejich program Radeon „něco“ totiž při spuštění zapne dedikovanou grafiku a akceleruje se přes ni. Pokud však u něj kliknete na křížek, aplikace se pouze schová do lišty sys-tray, takže grafika si spokojeně žere cennou energii z baterky dál. Řešením je opětovné spuštění tohoto programu a jeho následné sestřelení přes Správce úloh. Divím se, že zrovna tyto aplikace, které jsou na všech noteboocích předinstalované, si výrobce grafiky není schopný ohlídat.

BSOD a další chyby

Jak je samotný hardware vlastně velmi dobrý, nějaké problémy by se stejně našly alespoň na straně ovladačů. Během testování jsem už vystřídal tři verze ovladačů. Tu originální od Aceru jsem si ani pořádně neužil, protože Windows Update mi vnutil novější verzi a ani se neptal. S tou jsem měl problémy, že po tři dny měl denně alespoň jedno BSOD ve chvílích, kdy jsem zapnul nějakou graficky náročnou hru. Teď už jsem několik dní žádné BSOD neměl a při kontrole verze ovladačů jsem zjistil, že je zas jiná (novější – 27.20.100.9040).

intel-iris-xe-max-bsod

Kromě toho jsem se jen tak z nudy kouknul na web Intelu, kde se včera objevila ještě novější verze (27.20.100.9466), takže ji za chvíli zkusím, abych ověřil, jestli nevyřešili problém s ovládací aplikací s následnou vyšší spotřebou (DODATEK: Ano, opravil).

intel-gpu-error

Některé hry ještě berou běh na integrované grafice za omyl uživatele, na který raději upozorní…

Pokud jde o hry, zkusil jsem jen těch pár, co mám na Steamu, a nějaké problémy jsem zaznamenal v případě Borderlands 3. Grafika sice normálně podávala výkon srovnatelný s Apple M1 (tedy 30 fps v 1920×1080 a střední detaily), ale nepravidelně docházelo ke kratičkým zásekům (frame drops), které vypadaly úplně nezávislé na práci grafiky. Hra tedy byla nehratelná. Aby to bylo ještě lepší, asi při třetím pokusu při ukončení vyhodila chybu Unreal Enginu a od té doby už mi nejde spustit. Skončí na splash screenu a jen zatěžuje procesor naplno. Nevím, jestli to můžu přímo přičíst grafice, jejím ovladačům, či kde se vůbec stala chyba. Nicméně problémy s některými hrami určitě existují – u nejnovější verze ovladače Intel například píše, že vyřešil nestabilitu při hraní Cyberpunk 2077.

Závěrem

Nabízí se logicky otázka, zda má smysl si notebook s Intel IRIS Xe MAX pořizovat. Toto řešení míří do tenčích a lehčích notebooků. Konkrétně tento Acer Swift 3X je prostě klasický 14“ notebook, který váží jen 1,4 kg, a je v něm velká baterka, se kterou při kancelářské práci vydrží 10-15 hodin. I v základní konfiguraci za 26 tisíc s DPH má i5-1135G7, full-HD IPS (100% sRGB), 16 GB RAM, 512GB SSD a druhý slot M.2 hned vedle něj volný. To mi přijde u kovového notebooku jako velmi solidní cena, ze které je patrné, že za dedikovanou grafiku od Intelu se zas moc nepřiplácelo.

S podobnými parametry jsou ve stejné cenové relaci +-5 tisíc jen notebooky s dedikovanou NVIDIA GeForce MX330 (která je až o 20 % pomalejší než MX350) a GeForce MX450. Pro vyšší grafický výkon v tenkém 14“ notebooku už budete muset zvolit nějaký speciální herní model za jiné peníze.

MX330 bych už v notebooku nechtěl – to už raději zůstanu jen u integrované grafiky. V případě rozhodování mezi MX450 a IRIS Xe MAX hraje ve prospěch NVIDIE asi hlavně podpora výpočetního rozhraní NVIDIA CUDA (abych měl v notebooku stejnou architekturu čipů, jakou mám v práci v serverech) a nejspíš asi taky pocit vyšší kompatibility. Nakonec bych ale asi risknul Intel. Ta grafika dělá všechno to, co od ní potřebuji, hry zvládá podobně a v případě práce s videem je na tom dokonce výrazně lépe. Některé dny trávím pracovně třeba šest hodin v Adobe Premiere, takže video by u mě mělo na low-end grafice větší prioritu než hry.

Vzhledem k tomu, jak do toho šlape Apple, který bude mít brzy vedle svých procesorů také vlastní dedikované grafiky, potřeba Intelu mít vlastní řešení pro procesor i grafiku je vcelku logická. Apple zcela jistě bude těžit z toho, že si obě komponenty vyvíjí sám a má je perfektně sladěné. Intel bude potřebovat to samé. Zejména teď, kdy se očekává, že do programů a OS se začnou ve větší míře cpát prvky akcelerované přes „AI“ (běžící právě na té grafice).

Kdybych to měl shrnout – čekal jsem něco tragického, ale Intel mě mile překvapil. Pokud do toho dokážou šlápnout, vyřešit některé porodní bolesti ovladačů a udělat grafiku, která míří do mobilního mainstreamu, při vhodné ceně by mohli mít v noteboocích přiměřený úspěch. Víc konkurentů v segmentu dedikovaných grafických čipů bude radost sledovat.

Dodatek: Pokud máte v plánu provozovat Linux, zatím je DG1 zajímavá asi hlavně pro ty, kteří mají rádi graficky akcelerované virtuální počítače (mimochodem Intelovské grafiky jdou od určité doby virtualizovat v KVM na několik virtuálních pomocí Intel GVT-g): https://dgpu-docs.intel.com/devices/iris-xe-max-graphics/index.html

Komentáře k článku

  1. 1. mixal11  19.4.2021  10:03:16

    Zaujimavy pocin od Intelu. Som zvedavy kam to dotiahne a ci to po kratkom case zase nezabije.

    Osobne taky notebook nemam, ale nasi zakaznici reportuju problem s nasim SW ktory sposobuje bug v Intel Xe driveroch. Vela programov vo WPFku je rozbitych, napr: https://community.intel.com/t5/Graphics/Iris-Xe-and-AWS-Workspaces/td-p/1244351

    Co odporucame nasim zakaznikom je prepnut na nVidiu ak maju notebook aj s nvidou alebo vypnut HW akceleraciu pre WPF :(

  2. 2. swarm  21.4.2021  18:50:26

    [1] Dobré je, že tohle používá aspoň stejné ovladače jako ta integrovaná verze Xe, takže když to opraví, bude to opravené u integrovaného i dedikovaného řešení.

    Zatím teda musím přiznat, že co jsem nainstaloval úplně nejnovější driver (pár dní starý), tak sice pár věcí se spravilo, ale zas ta jediná hra, kterou reálně hraju, mi včera padala při každém druhém loadingu zpátky do OS. Nechápu, jak se to Intelu povedlo – přišlo mi, že už 10 let jsou ty jejich grafiky po stránce ovladačů celkem odladěné, ale 11. generace (Xe) je poměrně problémová.

  3. 3. elzet  3.5.2021  10:52:45

    Nečekal jsem, že to tentokrát dotáhnou až k vydanému produktu, který si půjde koupit. Díky za recenzi, kromě her by mě zajímaly nějaké profi aplikace – akcelerace v Adobe aplikacích, nějaké 3Dčko v porovnání s nejslabším Quadrem? Funguje všechno v pohodě?

  4. 4. swarm  5.5.2021  10:15:12

    [3] Je zajímavý, že třeba ve SPEC testech jinak dost podobně výkonná integrovaná IRIS Xe měla někde výsledky i poloviční než dedikovaná Xe MAX. Jinak to všechno tak nějak proběhlo bez chyb. Výkony někde lepší než low-end nvidia, někde horší. Na profi OpenGL za mě i nejslabší Quadro pořád vede. Třeba v Adobe aplikacích (video atd.) už bych si ale vsadil radši na Intel a to i v porovnání s mid-end dedikovanou GeForce.


Napsat komentář