Обзор видеоускорителя Intel Arc A770 Limited Edition (16 ГБ): третий реальный игрок на поле 3D-ускорителей для настольных ПК

Intel Arc A770

Сегодня мы рассмотрим долгожданную новинку — дискретную видеокарту компании Intel, предназначенную для игровых ПК — впервые за долгие годы. Первой попыткой выхода на этот рынок была видеокарта под наименованием Intel 740, также известная как i740 — графический ускоритель с интерфейсом AGP, который вышел в далеком 1998 году для популяризации графической шины AGP (не все наши читатели застали ее существование). Особенностью i740 было использование видеопамяти лишь для буфера кадров, а текстуры подкачивались из оперативной памяти — именно в этом быстрый (по тем временам) интерфейс и помогал. Получилось неплохо, но конкуренции с 3dfx, Nvidia и ATI компания не выдержала, после полутора лет производство было прекращено, а последователи i740 не снискали особого успеха, хотя некоторые разработки до сих пор вполне могут жить в интегрированных видеоядрах компании.

Затем Intel предприняла куда менее удачную попытку создания GPU (точнее, GPGPU) с проектом Larrabee. Идея была интересной и во многом опередила свое время: Larrabee предполагалось сделать гибридным, универсальным и куда более гибким по сравнению с тогдашними видеочипами AMD и Nvidia, он поддерживал когерентность кэш-памяти для всех ядер и основывался на ядрах x86-архитектуры с добавленной поддержкой 64-битных команд и многопоточности. Гибрид универсального CPU и GPU с широкими векторными SIMD-блоками и блоками текстурной выборки казался очень красивым на бумаге, но не обеспечивал требуемой производительности в чисто графических задачах, с которыми неплохо справлялись фиксированные аппаратные блоки GPU конкурентов, которые тоже становились всё более гибкими, но постепенно. В итоге в 2010 году проект зарубили, а разработки перешли в чисто вычислительные решения Xeon Phi.

Еще спустя почти 10 лет, в 2018 году, в Intel снова загорелись идеей выхода на рынок дискретных GPU. Тогда компания переманила к себе известных личностей: Раджу Кодури (Vega и Navi), Джима Келлера (архитектура Zen), Криса Хука (который занимался в AMD маркетингом), еще нескольких наших коллег — профильных журналистов из западных изданий, и работа закипела. Проект известен под именами Intel Xe и Intel Arc, сначала вышел DG1 — в мобильных решениях на основе процессоров 11-го поколения Tiger Lake и в виде дискретной видеокарты Iris Xe DG1. Решения были интересными, но не слишком распространенными — скорее, они стали первым шагом в правильном направлении. Рынок устал от конкуренции двух больших игроков и ждал полноценного выхода игровых видеокарт серии Arc, который стал одним из важнейших событий индустрии за последние годы. На создание конкурентоспособного GPU и создание работоспособных драйверов для него способна далеко не каждая компания, и именно Intel всегда казался тем, кто может оживить конкуренцию на этом рынке, ведь у них есть большой опыт по разработке и графических решений, пусть в основном интегрированных, и программного обеспечения.

Для Intel новая линейка — попытка создать конкурентоспособные продукты в сегменте относительно производительных игровых видеокарт. Долгое время графические решения компании относились исключительно к встроенной графике, в процессорах компании были интегрированные ядра в том числе на основе архитектуры Xe, но они подходят разве что для вывода пользовательского интерфейса и веб-серфинга, которые требуют сейчас довольно быстрой обработки большого количества растровых изображений, а серьезно играть на них не получится. (Более того, в единичных моделях процессоров Intel даже применялось видеоядро компании AMD.) Еще один важный момент — высокопроизводительные вычисления на GPU. Рынок этот, может быть, не слишком большой в штуках, но зато жирный по деньгам. На нем давно обосновались Nvidia и AMD, и Intel разработала для него вычислительный процессор Ponte Vecchio на той же новой архитектуре. Создание хорошо масштабируемой архитектуры позволило компании выпустить и дискретные игровые видеокарты, осталось лишь разработать качественное программное обеспечение (драйверы), тем более что некоторые наработки в виде интегрированных решений у них уже были.

Рынок игровых видеокарт в последние годы очень непрост для выхода на него новичков, конкуренция очень серьезная. AMD и Nvidia жестко сражаются много лет, и их GPU добились схожей эффективности в целом, если не брать частности, вроде производительности аппаратной трассировки лучей. По сочетанию сложности чипов, их производительности и цены GeForce и Radeon сейчас довольно близки, и сходу конкурировать с ними абсолютно на равных вряд ли у кого бы получилось. Вот и посмотрим, насколько приблизилась к ним Intel.

Линейка настольных дискретных видеокарт Arc состоит из моделей A770, A750, A580 и A380. Серия Arc A300 нацелена на начальный уровень производительности, A500 — на средний, A700 — на высокий. Несмотря на такое позиционирование, Intel не собирается пока что конкурировать с топовыми моделями AMD и Nvidia, отличающимися очень крупными GPU с потреблением в 350-400 Вт и более. Младшая модель Arc A380 была изначально представлена только в Китае, а вот остальные получили полноценный мировой анонс — так, видеокарты модели Arc A700 вышли на рынок 12 октября. Модель Arc A380 в свое время прошла мимо нас, так как не была представлена на местном рынке, но по производительности она близка к GeForce GTX 1650 и Radeon RX 6400, отличаясь лучшими возможностями по кодированию и декодированию видеоданных, что для этого сегмента довольно важно. На сегодняшний день видеокарты на основе Arc A380 в России купить несложно, в основном производства Gigabyte. А вот про Arc A580 мы ничего так и не знаем — ни цены, ни даты выпуска в продажу, ни того, существуют ли до сих пор планы на эту модель.

Младший представитель серии Arc — A380 — не снискал особой популярности, да и выход этого GPU в целом оказался явно шероховатым, но это позволило Intel разобраться в своих планах и проблемах к выходу продолжения линейки, лучшего представителя которой — Arc A770 — мы сегодня и рассмотрим. Это уже куда более мощная видеокарта, конкурентами которой сходу видятся Nvidia GeForce GTX 3060 и AMD Radeon RX 6600 XT. Именно таким — весьма приличным — уровнем производительности довольствуется наиболее массовая категория пользователей. От пары видеокарт подсерии Arc A700 ждали совсем иного уровня производительности, чем от решения начального уровня, каким была A380. Пока что мы рассмотрим только старшую модель линейки Arc, но чуть позже доберемся и до Arc A750.

Модель Arc A770 отлично подходит для игр при разрешении Full HD и максимальных настройках качества графики, в таких условиях рассмотренная видеокарта должна быть близка к GeForce RTX 3060 и Radeon RX 6600 XT. В разрешении 2560×1440 все эти видеокарты уже потребуют снижения настроек качества в играх и/или включения технологий масштабирования изображения, вроде XeSS, DLSS или FSR. Итак, давайте рассмотрим новинку.

Графический ускоритель Arc A770
Кодовое имя чипа	ACM-G10
Технология производства	7 нм (TSMC N6)
Количество транзисторов	21,7 млрд
Площадь ядра	406 мм²
Архитектура	унифицированная, с массивом процессоров для потоковой обработки любых видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX	DirectX 12 Ultimate, с поддержкой уровня возможностей Feature Level 12_2
Шина памяти	256-битная: 8 независимых 32-битных контроллеров памяти с поддержкой памяти типа GDDR6
Частота графического процессора	до 2100 (2400) МГц
Вычислительные блоки	32 мультипроцессора Xe-Core, включающих 4096 ядер для целочисленных расчетов INT32, вычислений с плавающей запятой FP16/FP32 и специальных функций
Тензорные блоки	512 матричных ядер XMX для матричных вычислений INT2/INT4/INT8/FP16/BF16
Блоки трассировки лучей	32 ядра RTU для расчета пересечения лучей с треугольниками и ограничивающими объемами BVH
Блоки текстурирования	256 блоков текстурной адресации и фильтрации с поддержкой FP16/FP32-компонент и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
Блоки растровых операций (ROP)	16 широких блоков ROP на 128 пикселей с поддержкой различных режимов сглаживания, в том числе программируемых и при FP16/FP32-форматах буфера кадра
Поддержка мониторов	поддержка HDMI 2.0b и DisplayPort 1.4a (2.0 10G)

Спецификации референсной видеокарты Arc A770
Частота ядра	2100 (2400) МГц
Количество универсальных процессоров	4096
Количество текстурных блоков	256
Количество блоков блендинга	128
Эффективная частота памяти	16,0/17,5 ГГц
Тип памяти	GDDR6
Шина памяти	256 бит
Объем памяти	8/16 ГБ
Пропускная способность памяти	512/560 ГБ/с
Вычислительная производительность (FP32)	до 17,2 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски	269 гигапикселей/с
Теоретическая скорость выборки текстур	538 гигатекселей/с
Шина	PCI Express 4.0 x16
Разъемы	один HDMI и три DisplayPort
Энергопотребление	до 225 Вт
Дополнительное питание	8-контактный и 6-контактный разъемы
Число слотов, занимаемых в системном корпусе	два
Рекомендуемая цена	$329/$349

Название рассматриваемой сегодня модели видеокарты Intel из нового семейства Arc 7 соответствует принципу наименования решений компании — старшая в подсерии модель получила индекс A770, а младшая, которая стоит на ступень ниже — A750. Еще ниже в линейке есть бюджетная A380, которая уже какое-то время присутствует на рынке, а посередине — A580, но про нее давно ничего не слышно. А вот выше A770 в этом поколении пока что ничего не будет, так что новинку можно назвать условно топовым решением — для Intel, конечно.

Если смотреть только на сложность и площадь GPU, а также на количество исполнительных блоков в нем, довольно высокую частоту и соответствующие высокие значения теоретической производительности, то может показаться, что Arc A770 должен конкурировать чуть ли не с GeForce RTX 3080 и Radeon RX 6800, но это не совсем так. Похоже, что архитектура Xe-HPG не способна столь же эффективно загружать работой исполнительные блоки, как GPU конкурентов, и реальная производительность новинки ниже. Сама Intel считает основным конкурентом для Arc A770 видеокарту GeForce RTX 3060, ну и примерно аналогичную ей по уровню Radeon RX 6600 XT.

Видеокарта Arc A770 вышла в двух версиях, отличающихся объемом видеопамяти: 8 ГБ и 16 ГБ, первая из которых получила рекомендованную цену в $329, а вторая — $349. Младшая же модель Arc A750 получила цену в $289, и о ней мы еще расскажем отдельно. В реальности младшая Arc A770 продается дороже GeForce RTX 3060 и Radeon RX 6600 XT, а старшая Arc A770 с 16 ГБ достает даже до цен GeForce RTX 3060 Ti и Radeon RX 6700 XT. Поэтому и сравнивать новинку мы будем сразу с несколькими моделями видеокарт конкурентов.

Объем видеопамяти новой видеокарты Intel выбран в соответствии с 256-битной шириной шины памяти — 8 или 16 ГБ для разных моделей. 16 ГБ для старшей модели Arc A770, возможно, покажутся небольшим перебором, ведь производительности GPU этого ценового сегмента просто не хватит для тех разрешений и условий, в которых может не хватить 8 ГБ, но всё же это потенциальное преимущество перед конкурентами — некий задел на будущие проекты. Ну а пока что и 8 ГБ памяти младшей модели вполне достаточно при любых графических настройках, актуальных для GPU такого уровня.

Модель Arc A770 предлагается рынку в варианте самой Intel — в виде видеокарты специального издания Limited Edition, которую мы сегодня как раз и рассматриваем. Правда, речь только о старшей модели с 16 ГБ, младшей 8-гигабайтной в таком дизайне нет. Для своей видеокарты инженеры компании Intel разработали строгий дизайн с аккуратной RGB-подсветкой. Для питания карты модели A770 Limited Edition используется два разъема: 8-контактный и 6-контактный, что вместе с возможностями питания по разъему PCIe составляет ровно те 225 Вт, что заявлены в качестве максимального энергопотребления видеокарты. К слову, это не так уж мало на фоне 160-180 Вт у основных конкурентов.

Из дополнительных плюсов отметим, что Intel расщедрилась на хорошую добавку для покупателей, включив в комплект цифровую версию игры Call of Duty: Modern Warfare II, которая отдельно стоит немалых денег. По понятным причинам, это щедрое предложение не относится к гражданам РФ, ну так и видеокарты к нам сейчас попадают лишь неофициально — через Китай. Кроме специальных версий самой Intel, видеокарты подсерии Arc A700 производятся и продаются под брендами немногочисленных партнеров компании.

Что ж, настало время рассмотреть микроархитектуру, на которой основана Arc A770.

Микроархитектура Xe HPG

Сначала давайте разберемся с терминологией. Arc — это не архитектура, а линейка видеокарт, поделенная на подкатегории: Arc 3, Arc 5 и Arc 7, отличающиеся друг от друга количеством исполнительных блоков. Всё первое поколение дискретных видеокарт Arc основано на графических процессорах семейства Alchemist, а в будущем выйдут Battlemage, Celestial и Druid — но всех их объединяет микроархитектура Xe HPG.

В семействе настольных видеокарт Arc «Alchemist» топовой является серия Arc 7, в нее входит две модели: Arc A750 и Arc A770. Обе они основаны на графическом процессоре ACM-G10, но A770 использует полную версию этого чипа с 32 ядрами Xe, а в A750 активны лишь 28 из 32 ядер. Обе модели функционально идентичны, предлагают поддержку DirectX 12 Ultimate и XeSS и ориентированы на пользователей, играющих в разрешениях 1080p и 1440p с высокими или максимальными настройками графики. Вероятно, Intel решила целиться в первую очередь именно в средний ценовой сегмент потому, что большинство геймеров покупает видеокарты именно из него.

Самым большим графическим процессором Alchemist стал чип ACM-G10, на котором основаны модели видеокарт A770 и A750. Структурно чипы архитектуры Xe-HPG схожи с тем, как построены решения Nvidia. Аналогично кластерам GPU в чипах Nvidia, в архитектуре Intel несколько ядер собраны в верхнеуровневый блок организации, называемый Render Slice — каждый из них содержит всё необходимое для независимых вычислений, включая сами вычислительные блоки, текстурные модули, блоки аппаратной трассировки лучей, обработки геометрии и растеризации.

Каждый такой раздел содержит по четыре Xe-ядра, по четыре блока трассировки лучей, движки обработки геометрии, 32 блоков текстурирования, 16 блоков ROP и т. п. За счет разного количества таких разделов в разных моделях GPU компания Intel масштабирует свои решения от интегрированных до используемых в высокопроизводительных вычислениях. Так можно создавать графические процессоры разного класса, к ним нужно лишь добавить управляющую логику, шину памяти, кэш-память второго уровня и прочее: видеодвижок, контроллер дисплея и другие блоки. Вот из восьми таких разделов Render Slice и собрали чип ACM-G10, ранее известный как DG2-512.

Модель Arc A770 использует полную версию чипа, которая имеет восемь блоков Render Slice и 32 Xe-ядра, включающие 4096 шейдерных блоков, 256 блоков текстурирования TMU и 128 блоков растеризации ROP. Кроме него, в линейке есть еще ACM-G11 (DG2-128), на котором основаны видеокарты Arc 3, а старший чип ACM-G10 служит основой и для Arc 5, и для Arc 7. Оба графических процессора производятся по техпроцессу N6 на фабриках TSMC — это техпроцесс 7 нм, но с чуть улучшенными характеристиками по сравнению с 7-нанометровым техпроцессом, по которому производятся графические процессоры Radeon.

Полный чип ACM-G10 состоит из 512 исполнительных устройств, каждый из которых имеет по 8 FP/INT-блоков, что аналогично 4096 шейдерным блокам у AMD и Nvidia. Видеокарта Arc A770 основана на полной версии чипа, а A750 использует урезанную версию чипа с 28 активными Xe-ядрами в семи разделах Render Slice (один из них полностью деактивирован в этой версии GPU), что соответствует 3584 шейдерным блокам.

Основными элементами, из которых собраны новые GPU, являются уже не исполнительные блоки EU, известные нам ранее по интегрированным решениям Intel, а ядра Xe. Аналогично потоковым мультипроцессорам SM в графических процессорах Nvidia, они содержат по несколько векторных движков и движков матричных вычислений. Векторные движки Xe Vector Engine (XVE) включают SIMD-блоки для INT- и FP-вычислений и регистровый файл, они в Xe-ядрах разбиты попарно, используют общий планировщик и работают параллельно — диспетчер эффективно загружает FP- и INT-блоки, а также присоединенные к паре XVE матричные блоки XMX, о которых мы поговорим далее.

Xe-ядро по строению схоже с мультипроцессором SM у Nvidia и аналогичным процессором WGP у AMD — все они имеют собственную локальную память и кэш инструкций и служат минимальными блоками при построении GPU. SM и WGP разделены на четыре раздела, каждый из которых имеет свой планировщик и регистровый файл для работы 32 линий FP32. Xe-ядро Intel также имеет 128 линий FP32, но делит их уже на 16 разделов, называемых векторными движками — Xe Vector Engine (XVE).

У Intel всегда были относительно узкие блоки SIMD: в 11-м поколении процессоров они обслуживали всего четыре потока одновременно, в 12-м поколении (Rocket Lake) доросли до восьми. Но индустрия давно пришла к SIMD32 в графических процессорах, и программное обеспечение учитывает это, так что более узкие исполнительные блоки кажутся неоптимальным решением. Если в Ada Lovelace (Nvidia) и RDNA 3 (AMD) блоки могут за цикл запускать по 32 или 64 потока, то архитектура Intel требует четыре цикла для достижения того же результата на одном векторном движке, и не особо важно, что SIMD-блоков в Xe-ядре аж 16 штук.

Если не делать специфических оптимизаций под такую архитектуру для максимально полного использования векторных движков XVE, то часть SIMD и прочих соответствующих ресурсов, вроде кэш-памяти, будет много простаивать, что снизит эффективность в реальных задачах (при высоких пиковых значениях производительности). На практике это выльется в то, что Intel Arc может отставать от конкурентов схожей сложности и теоретической мощности в случае не слишком сложных шейдеров и при общей невысокой нагрузке.

На исполнение одновременно могут запускаться различные инструкции: операции с плавающей запятой, целочисленные операции и специальные функции, а также матричные операции на отдельном блоке — все три типа исполнительных блоков могут быть активными одновременно. Это частично схоже с тем, что есть у Nvidia, но графические процессоры последней используют один порт запуска для INT- и FP-операций, что снижает пиковую FP-производительность в случае запуска целочисленных операций.

Каждая пара векторных движков имеет общий порт для доступа к подсистеме памяти, и L1-кэш каждого Xe-ядра выполняет запросы восьми таких портов, а каждый из этих портов — запросы от двух векторных блоков. В мультипроцессоре SM (Nvidia) L1-кэш обрабатывает запросы только от четырех разделов SM, а в CU (чипов AMD) L1-кэш обрабатывает запросы лишь от двух SIMD-блоков. Так что наверняка система загрузки/сохранения данных в Xe-ядрах усложнена из-за того, что его поделили на большое количество небольших разделов.

Как и современные GPU конкурентов, первый серьезный видеочип компании содержит приличный объем кэш-памяти. Intel использует традиционную двухуровневую иерархию кэш-памяти, как и большинство GPU. Но они решили поместить в чипы больше кэш-памяти по сравнению с конкурентами. Так, каждое Xe-ядро в Arc A770 содержит 192 КБ L1-кэша, а мультипроцессор SM архитектуры Ampere — лишь 128 КБ, общих для L1-кэша и локальной памяти. L2-кэш в графическом процессоре Intel также довольно объемный — 16 МБ, что в несколько раз больше кэшей второго уровня в конкурирующих чипах AMD и Nvidia (но у AMD используется дополнительный L3-кэш), причем при таком большом объеме задержки не слишком велики — даже меньше, чем у RTX 3060 Ti с ее жалкими 2 МБ L2-кэша. Даже в младшей модели графического процессора ACM-G11 поместилось аж 4 МБ L2-кэша!

Такое решение помогает сгладить требования к пропускной способности видеопамяти. Которая у старшего чипа, впрочем, и без того достаточно высока: при 256-битной шине памяти и объеме видеопамяти 8 или 16 ГБ она составляет 512 ГБ/с и 560 ГБ/с для пары Arc A770. Это очень прилично для данного ценового диапазона. В младшей модели с 8 ГБ памяти используются другие чипы GDDR6-памяти — с эффективной частотой в 16 ГГц против 17,5 ГГц у старшей, но обе модификации имеют полноценную 256-битную шину памяти. Ну а потенциальным плюсом старшего варианта на перспективу является то, что он имеет 16 ГБ локальной памяти, тогда как GeForce RTX 3060 Ti и Radeon RX 6600 XT довольствуются лишь 8 ГБ, что в редких случаях уже может ограничивать производительность.

Аппаратная трассировка лучей

В последнее время все более важной становится аппаратная реализация блоков трассировки лучей. У решений Nvidia они более продвинутые и эффективно производят соответствующие вычисления, а видеокарты AMD в этом плане отстают, так как их блоки трассировки используют продвинутые возможности текстурных модулей, которые аппаратно исполняют лишь часть работы, а остальное перекладывается на плечи обычных шейдерных блоков, что гораздо менее эффективно в целом.

Архитектура Intel Xe-HPG по ускорению трассировки больше похожа на то, что использует Nvidia, причем даже скорее в RTX 40, а не в RTX 30 или RTX 20. В графической архитектуре Intel содержатся выделенные специализированные блоки, занимающиеся поиском пересечения луча и геометрии в иерархической структуре BVH. К каждому Xe-ядру прилагается один блок трассировки, и всего на Render Slice их получается четыре, а в рассматриваемом GPU — 32 штуки. Это близко к количеству соответствующих блоков у конкурирующих GPU AMD и Nvidia: 28 штук у RTX 3060 и 32 штуки у RX 6600 XT. Но Intel заявляет, что с применением трассировки Arc A770 будет ближе к RTX 3060 Ti (38 штук) или даже к RTX 3070 (46 штук), и это мы сегодня проверим.

Известно, что блоки трассировки лучей в графической архитектуре Intel имеют некоторый объем кэш-памяти для хранения структур BVH и работают относительно быстро — как минимум, по сравнению с Radeon. Если RT-блок в архитектуре RDNA 2 способен находить одно пересечение луча с треугольником за такт или четыре пересечения с боксом BVH, то блок трассировки Intel — уже 12 пересечений. Nvidia говорит о том, что RT-ядро в чипах архитектуры Turing рассчитывает одно пересечение с треугольником за такт, а Ampere — два. Недавно вышли старшие решения архитектуры Ada Lovelace, в которых еще раз удвоили скорость поиска пересечений луча с треугольником, но тут Intel пока что бояться нечего — топовые видеокарты GeForce RTX 40 не являются конкурентами для Arc A770. А вот по сравнению с видеокартами архитектуры RDNA 2 решение Intel явно должно быть производительнее — даже по пиковой производительности, хотя на практике важнее эффективность вычислений в реальных условиях, а не теоретический максимум, и тут Intel есть чем похвастать.

Аппаратные блоки архитектуры Xe-HPG не только способны полностью аппаратно находить пересечения лучей и использовать ускоряющие структуры BVH, но также имеют некоторые оптимизации, аналоги которым появились только в последней графической архитектуре Nvidia — Ada Lovelace. Для ускорения операций трассировки лучей используется возможность переупорядочивания шейдерных команд для оптимизации работы блоков SIMD. Мы уже подробно рассказывали о том, как это сделала Nvidia в новейшей архитектуре, но Xe-ядра в этом смысле пошли даже еще чуть дальше: они могут переупорядочивать шейдерные потоки автоматически, без указания со стороны программиста. Nvidia так не делает из-за того, что в некоторых случаях их организация переупорядочивания снижает производительность.

Видимо, в Intel применили более продвинутую управляющую логику, они даже называют свою архитектуру аппаратной трассировки асинхронной. В новом GPU отдельный блок для анализа и сортировки потоков шейдеров занимается переупорядочиванием (реорганизацией) шейдеров для более полного использования возможностей шейдерных блоков SIMD и более эффективного исполнения трассировки лучей в итоге. Как это будет работать на практике — сегодня узнаем.

Аппаратное ускорение матричных операций

Как и в современных графических процессорах Nvidia, в Xe-ядрах есть блоки, занимающиеся матричными (тензорными по терминологии Nvidia) вычислениями. Каждое Xe-ядро содержит 16 матричных движков XMX, которые способны проводить вычисления в форматах FP16/BF16 и INT8/INT4/INT2. Все они используются в нейросетях, и производительность составляет 128 операций FP16, 256 INT8 и 512 INT4/INT2 на такт для каждого XMX.

Intel решила разместить довольно большое количество блоков XMX в своих графических процессорах. Возможно, даже слишком много: эти специализированные блоки часто простаивают, поскольку всё еще редко используются в тех же играх, но на GPU они пожирают много места — даже больше, чем тензорные ядра Nvidia. В случае графических процессоров AMD такие матричные вычисления выполняются на обычных SIMD-блоках, а Nvidia использует по четыре относительно больших тензорных блока на каждый мультипроцессор SM. По пиковым значениям производительности каждое Xe-ядро чипа Intel в теории может обеспечить в 4—8 раз бо́льшую скорость матричных вычислений (FP16, INT8 и INT4) по сравнению с соответствующими функциональными блоками в графических процессорах конкурентов. Так что подход Intel выглядит некоторым перебором для игровых решений — вероятно, такая организация лучше подходит для архитектуры, предназначенной для высокопроизводительных вычислений.

Для чего может понадобиться такая мощь в игровых решениях? При недостатке производительности при трассировке лучей можно использовать аппаратно ускоренное шумоподавление с применением искусственного интеллекта, аналогичное тому, что делает Nvidia при помощи тензорных ядер — у Intel для этого же могут применяться матричные движки XMX. Но это еще в основном дело будущего, а прямо сейчас можно использовать их мощь для технологии увеличения производительности, аналогичной DLSS 2. Intel решила реализовать собственную технологию масштабирования разрешения на основе машинного обучения, разработав для этого свой вариант под названием XeSS.

Опять же, технология масштабирования Intel очень похожа на то, что есть у Nvidia: она реконструирует картинку из низкого разрешения в более высокое, используя информацию из предыдущих кадров (в виде векторов движения) при помощи специально натренированной нейросети — всё как у DLSS 2. В игры технология внедряется примерно так же, как и схожие технологии конкурентов, так что с этим проблем быть не должно. Важно, что XeSS универсальна и работает не только на видеокартах Intel — в случае родных GPU семейства Arc она исполняется в оптимизированном виде на матричных движках XMX, а остальные совместимые графические процессоры используют универсальные DP4a-инструкции (четыре INT8-инструкции, упакованные в один 32-битный регистр), которые поддерживаются большинством современных решений.

Вывод изображения и работа с видеоданными

На фоне конкурентов видеокарты среднего ценового сегмента Intel отличаются поддержкой DisplayPort 2.0 и способностью аппаратного кодирования видеоданных в формате AV1. Но если со вторым всё понятно, то в возможностях вывода изображения на дисплеи есть некоторые нюансы, на которых мы еще остановимся.

Но для начала — обработка видео. Движок обработки медиаданных Xe Media Engine способен аппаратно ускорять кодирование и декодирование роликов в формате AV1, VP9, H.265 HEVC и H.264 AVC. В графических процессорах линейки, даже в том, на котором основана младшая модель Arc A380, таких движков два, каждый из них может обрабатывать свой видеопоток, или они могут совмещать свои мощности при работе над одним потоком. Пока что решения Intel являются единственными в среднеценовом диапазоне, которые умеют аппаратно кодировать видео в формате AV1. Nvidia уже добавила такую возможность в GeForce RTX 40, а AMD сделала это в будущих видеокартах архитектуры RDNA 3, но обе компании пока что даже не анонсировали среднебюджетные решения соответствующих линеек, и если вам нужно кодирование AV1 при бюджете не более $350, то линейка Arc будет единственным выбором.

Что касается вывода информации на дисплеи, то предлагаемые видеокарты имеют выходы DisplayPort и HDMI, а движок Xe Display Engine в новом GPU способен выводить информацию на два монитора с разрешением до 8K при 60 Гц или на четыре 4K с 120 Гц, ну или на четыре 1440p с 360 Гц. Поддерживаются возможности синхронизации кадров VESA Adaptive Sync и Intel Smooth Sync — эта фирменная технология применяется при отключенной вертикальной синхронизации и при помощи специального шейдерного постфильтра размывает границы разрывов, возникающие при выводе нескольких отрендеренных кадров за одно обновление информации на экране — довольно простой и элегантный метод для снижения видимости специфических разрывов.

А теперь о нюансах. Во многих обзорах написано, что видеокарта Intel поддерживает DisplayPort 2.0 и HDMI 2.1, но в этой поддержке есть важные моменты. Во-первых, даже сама Intel пишет о поддержке DisplayPort 1.4a, а про вторую версию скромнее: «2.0 10G Ready» — возможно, из-за того, что дисплеев с поддержкой 2.0 просто нет и совместимость тут условная.

Но еще важнее то, что Intel Arc поддерживают скорость передачи данных по DP лишь до UHBR 10 (10 Гбит/с на линию), но не UHBR 13.5 и UHBR 20. Это всего на 23% больше по сравнению с DisplayPort 1.4a, но UHBR 10 использует более эффективное кодирование, когда в 132 передаваемых битах содержится 128 бит информации (эффективность 97%), а не 8 бит в 10 битах (лишь 80%), поэтому разница в пропускной способности составляет уже около 50%. И поддержка 8K-дисплеев с частотой обновления 60 Гц использует сжатие DSC при кодировании 4:2:2 или 4:2:0.

Второй интересный момент заключается в том, что хотя в самом GPU аппаратно реализована поддержка DisplayPort 2.0 (UHBR 10), но встроенной поддержки HDMI в нем нет, и для реализации соответствующих разъемов производители видеокарт используют чип для преобразования сигнала DP в HDMI — например, Realtek RTD2173, поддерживающий разрешение 4K при частоте обновления 240 Гц и 8K при 60 Гц. И можно говорить о поддержке скорее HDMI 2.0b, чем HDMI 2.1 — всё из-за той же максимальной полосы пропускания по DisplayPort, которая не достигает 48 ГБит/с, требуемых для версии HDMI 2.1.

Краткие выводы по теории

Посчитаем пиковую вычислительную производительность Arc A770 и прикинем, как она сочетается с возможностями конкурентов. ACM-G10 в полной конфигурации состоит из восьми разделов Render Slice, в каждом по четыре Xe-ядра, содержащих 16 векторных движков, каждый из которых способен выполнить по восемь FP32-операций за такт. Удваиваем количество для привычных в 3D-графике FMA-операций, умножаем на частоту в 2,1 ГГц и получаем пиковую вычислительную производительность GPU в 17,2 терафлопса. Показатель неплохой, но реальная производительность будет сильно зависеть от эффективности исполнения — степени загрузки исполнительных блоков GPU. Например, при полуторакратной разнице по пиковым показателям между RTX 3080 и RX 6800 XT, в реальных играх они весьма близки.

Конкурирующая с Arc A770 модель GeForce RTX 3060 имеет только 12,7 терафлопс в пике, а Radeon RX 6650 XT — и того меньше, лишь 10,8 терафлопс. Но по игровым тестам мы знаем, что RX 6650 XT даже чуть быстрее RTX 3060 в среднем, если не брать трассировку лучей, а вот при включении последней ситуация меняется на обратную. Так что пиковые показатели не отражают реальность полностью. На бумаге Arc A770 должна бы конкурировать с RX 6700 XT и RTX 3060 Ti или даже RX 6800 и RTX 3070, но в реальности эффективность нового GPU компании Intel не позволяет добиться этого уровня.

Графический процессор ACM-G10 получился довольно сложным, он состоит из 21,7 млрд транзисторов и имеет площадь кристалла 406 мм². Хотя это и не самый большой GPU, который делает компания Intel в принципе, но для игрового рынка он крупнейший. Navi 22 имеет лишь 335 мм², а GA104 — 393 мм², так что ACM-G10 явно больше конкурента в виде модели AMD RX 6700 XT и схож по площади с чипом Nvidia, на котором основана RTX 3070. По площади он находится, скорее, примерно между Navi 21 и GA104, что довольно много для конкурента GeForce GTX 3060 (Ti) и Radeon RX 6600 XT. А в GeForce RTX 3060 используется чуть ли не вдвое менее сложный графический процессор.

Вероятно, таким большим GPU у Intel получился по нескольким причинам. Во-первых, он содержит приличный объем кэш-памяти второго уровня, чего нет в решениях конкурентов. Во-вторых, структура его Xe-ядер не выглядит идеально сбалансированной именно для игровых применений, часть блоков будет простаивать без работы. Если при простейших FP32-операциях графический процессор ACM-G10 обеспечивает довольно высокую эффективность, близкую к RDNA 2 и Ampere, то из-за разного подхода к делению блоков на SIMD эффективность решения Intel значительно снижается при операциях FMA (fused multiply add — совмещенное умножение-сложение с однократным округлением), которые очень часто используются в графике.

И так как графическая архитектура компании Intel имеет небольшие SIMD, то на сравнительно небольшое количество вычислительных блоков в таком случае приходится больше декодеров, кэшей и прочей обвязки, что делает GPU сложнее и крупнее по площади — без заметного результата в производительности. Ну и еще одно: как мы уже говорили, в каждом Xe-ядре содержится уж слишком много матричных движков — если в RTX 3060 тензорных ядер лишь 112 штук, то A770 имеет 512 XMX-блоков.

Хотя модели видеокарт A750 и A770 должны быть сильными конкурентами для RTX 3060, видеокарта Nvidia использует GPU заметно меньшей площади (276 мм² против 406 мм²), меньшую частоту чипа (1777 МГц против 2100 МГц), меньший объем видеопамяти (12 ГБ против 16 ГБ), меньшую пропускную способность (360 ГБ/с против 560 ГБ/с) и потребляет меньше энергии (170 Вт против 225 Вт). В теории A770 должен быть заметно более мощным решением, соперником скорее для RTX 3060 Ti/RTX 3070, но на его конкурентоспособности сказывается все написанное выше, а связано это с недостатком опыта Intel в разработке производительных GPU, груз опыта с интегрированной графикой тянет их вниз. Впрочем, Nvidia и AMD улучшали свои графические процессоры от архитектуры к архитектуре и достигли большей эффективности далеко не сразу, и у Intel есть шансы их догнать, если они продолжат свое дело.

Особенности карты Intel Arc A770 Limited Edition 16 ГБ

Сведения о производителе: Компания Intel Corporation (Integrated Electronics, торговая марка Intel) основана в 1968 году в США. Штаб-квартира — в Санта-Кларе (Калифорния), офисы представительств имеются в Великобритании, Нидерландах, Израиле, КНР, на Каймановых островах. Фабрики — в США, Китае, Малайзии, Вьетнаме, Филиппинах, Германии, Нидерландах. На рынке в России — с 2000 года. Общая численность сотрудников — более 90 000 человек.

Объект исследования: серийно выпускаемый ускоритель трехмерной графики (видеокарта) Intel Arc A770 Limited Edition 16 ГБ 256-битной GDDR6

Intel Arc A770 Limited Edition 16 ГБ 256-битной GDDR6
Параметр	Номинальное значение (референс)
GPU	Arc A770 (ACM-G10)
Интерфейс	PCI Express x16 4.0
Частота работы GPU (ROPs), МГц	2100(Boost)—2400(Max)
Частота работы памяти (физическая (эффективная)), МГц	2187 (17496)
Ширина шины обмена с памятью, бит	256
Число вычислительных блоков в GPU	32
Число операций (ALU/CUDA) в блоке	128
Суммарное количество блоков ALU/CUDA	4096
Число блоков текстурирования (BLF/TLF/ANIS)	256
Число блоков растеризации (ROP)	128
Число блоков трассировки лучей	32
Число матричных/тензорных блоков	512
Размеры, мм	265×100×38
Количество слотов в системном блоке, занимаемые видеокартой	2
Цвет текстолита	черный
Энергопотребление пиковое в 3D, Вт	190
Энергопотребление в режиме 2D, Вт	20
Энергопотребление в режиме «сна», Вт	6
Уровень шума в 3D (максимальная нагрузка), дБА	26,4
Уровень шума в 2D (просмотр видео), дБА	18,0
Уровень шума в 2D (в простое), дБА	18,0
Видеовыходы	1×HDMI 2.1, 3×DisplayPort 2.0
Поддержка многопроцессорной работы	нет
Максимальное количество приемников/мониторов для одновременного вывода изображения	4
Питание: 8-контактные разъемы	1
Питание: 6-контактные разъемы	1
Питание: 16-контактные разъемы	0
Вес карты с комплектом поставки (брутто), кг	2,0
Вес карты чистый (нетто), кг	1,2
Максимальное разрешение/частота, DisplayPort	3840×2160@144 Гц, 7680×4320@60 Гц
Максимальное разрешение/частота, HDMI	3840×2160@144 Гц, 7680×4320@60 Гц
Средняя цена карты Intel	единичные предложения в районе 35-39 тысяч рублей на момент подготовки обзора

Память

Карта имеет 16 ГБ памяти GDDR6 SDRAM, размещенной в 8 микросхемах по 16 Гбит на лицевой стороне PCB. Микросхемы памяти Samsung (GDDR6) рассчитаны на номинальную частоту работы в 2250 (18000) МГц.

Особенности карты и сравнение с ... Nvidia GeForce RTX 3060 Ti FE

Intel Arc A770 Limited Edition (16 ГБ)	Nvidia GeForce RTX 3060 Ti FE (8 ГБ)
вид спереди
вид сзади

Мы сравниваем карту Intel c референс-картой Nvidia, потому что это соперники из одной ценовой категории. Сравнивать Intel Arc A770 с картами на базе i740, согласитесь, глупо :)

Карты, ожидаемо, сильно отличаются, лишь наличие у обеих 8 микросхем памяти говорит об одинаковой шине обмена с памятью (256 бит). GPU на карте Intel имеет малопонятные символы на подложке, на самом кристалле маркировки нет.

Суммарное количество фаз питания у карты Intel Arc A770 Limited Edition (16 ГБ) — 8, а у выбранной карты Nvidia — 10.

При этом распределение фаз такое: у карты от Nvidia — 8 фаз на ядро и 2 на микросхемы памяти, у карты Intel Arc A770 Limited Edition (16 ГБ) — 6 + 2.

Зеленым цветом отмечена схема питания ядра, красным — памяти. Питанием ядра управляет 8-фазный ШИМ-контроллер MP2979A (Monolithic Power Systems), расположенный на лицевой стороне карты.

Двухфазной схемой питания микросхем памяти заведует другой точно такой же ШИМ-контроллер, расположенный уже на оборотной стороне PCB.

В преобразователе питания ядра используются весьма дорогие транзисторные сборки DrMOS — MP86956 (Monolithic Power Systems), каждая из которых рассчитана максимально на 70 А.

А в схеме питания микросхем памяти — DrMOS того же производителя, но рассчитанные максимально на 50 А.

Отдельного контроллера для мониторинга карты мы не обнаружили. Возможно, эту функциональность реализует сам GPU.

Теперь что касается подсветки. Как мы видим, на самой карте ее контроллеров нет, но разработчики, видимо в последний момент, решили оснастить продукт красивой подсветкой, и потому появилась отдельная небольшая карта с контроллером Holtek.

Возможно, это компромиссное решение для референс-ускорителей A770 и А750 — у последнего, кстати, лишь статично светится логотип. Так или иначе, реализация управления подсветкой — через USB, поэтому на верхнем торце карты имеется разъем под кабель USB 2.0.

Кабель входит в комплект поставки.

Также мы видим, что карта получает питание через два стандартных разъема, 6- и 8-контактный.

Энергопотребление карты Intel в тестах доходило до 190 Вт. Мы попробовали ручной разгон и получили максимальные частоты 2606/17496 МГц (в фирменном приложении Intel нет возможности повысить частоту работы памяти). Это обеспечило прирост в играх в среднем почти на 8% относительно референсных значений.

Отметим весьма небольшие габариты данной карты, особенно по толщине: 38 мм. В результате видеокарта занимает всего 2 слота в системном блоке. В целом карточка выглядит очень симпатично, особенно почти бархатное покрытие лицевой стороны.

Карта имеет стандартный набор видеовыходов: три DP (2.0) и один HDMI (2.1).

Надо сказать, что реализация HDMI 2.1 не прямая, а через Display Port 2.0 (для чего на карте имеется контроллер-трансфер сигнала Realtek RTD2173) .

Управление работой карты обеспечивается с помощью фирменной утилиты, входящей в комплект ПО Intel.

Нагрев и охлаждение

Основой кулера является многосекционный пластинчатый никелированный радиатор с тепловыми композитными трубками, распределяющими тепло по ребрам радиатора.

Трубки припаяны к огромному медному плато, с помощью которого охлаждается всё: ядро, микросхемы памяти (через термопрокладки) и преобразователи питания VRM (также через термопрокладки).

Жесткость конструкции усиливает массивная рама, находящаяся между радиатором и сложной задней частью. Она же является держателем для миниатюрной платы, отвечающей за подсветку, и сама реализует часть подсветки задней стороны.

Задняя часть СО сложная: она состоит из каркаса с рассеивателем подсветки и... приклеенной к нему пластины. Впервые видим, что какая-то часть конструкции видеокарты приклеена!

Поверх радиатора установлен кожух с двумя вентиляторами ∅90 мм, работающими на единой частоте вращения.

Остановка вентиляторов при малой нагрузке видеокарты происходит, лишь если температура GPU опускается ниже 40 (!) градусов. При запуске ПК вентиляторы работают, однако после загрузки видеодрайвера идет опрос рабочей температуры, и они выключаются (правда, из-за очень низкого порога включения вентиляторы часто вращаются и в режиме простоя). Ниже есть видеоролик на эту тему.

Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner:

После 2-часового прогона под нагрузкой максимальная температура ядра не превысила 75 градусов, что является неплохим результатом для видеокарт среднего уровня, тем более в двухслотовом исполнении. Энергопотребление карты в штатном режиме доходило до 190 Вт. При ручном разгоне параметры нагрева и шума менялись мало, потребление вырастало до 229 Вт.

Мы засняли и ускорили в 50 раз 8-минутный прогрев:

Область максимального нагрева определить было затруднительно из-за глухой задней крышки.

Шум

Методика измерения шума подразумевает, что помещение шумоизолировано и заглушено, снижены реверберации. Системный блок, в котором исследуется шум видеокарт, не имеет вентиляторов, не является источником механического шума. Фоновый уровень 18 дБА — это уровень шума в комнате и уровень шумов собственно шумомера. Измерения проводятся с расстояния 50 см от видеокарты на уровне системы охлаждения.

Режимы измерения:

• Режим простоя в 2D: загружен интернет-браузер с сайтом iXBT.com, окно Microsoft Word, ряд интернет-коммуникаторов
• Режим 2D с просмотром фильмов: используется SmoothVideo Project (SVP) — аппаратное декодирование со вставкой промежуточных кадров
• Режим 3D с максимальной нагрузкой на ускоритель: используется тест FurMark

Оценка градаций уровня шума следующая:

• менее 20 дБА: условно бесшумно
• от 20 до 25 дБА: очень тихо
• от 25 до 30 дБА: тихо
• от 30 до 35 дБА: отчетливо слышно
• от 35 до 40 дБА: громко, но терпимо
• выше 40 дБА: очень громко

В режиме простоя в 2D температура была не выше 48 °C, вентиляторы почти постоянно работали на 500 об/мин (сказался слишком низкий порог выключения вентиляторов по температуре), однако практически не создавали при этом шума: его регистрируемый уровень был равен фоновому (18 дБА).

При просмотре фильма с аппаратным декодированием ничего не менялось.

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 75 °C по ядру. Вентиляторы при этом раскручивались до 1977 оборотов в минуту, шум вырастал до 26,4 дБА: это все еще тихо. В видеоролике ниже можно оценить, как вырастает шум (он фиксировался на пару секунд через каждые 30 секунд).

Подсветка

Изначально кажется, что карта Intel вообще не имеет подсветки: сплошной кожух, явно непрозрачные вентиляторы. Однако подсветка имеется, и в режиме по умолчанию она выглядит очень стильно и красиво — разумеется, синего цвета, под корпоративную раскраску. Если присмотреться, то синий цвет по ободам вентиляторов переливается фиолетовым.

Кроме подсветки ободов имеется светящаяся полоса по периметру всей карты, а также ломаная линия с задней стороны. Плюс логотип бренда на верхнем торце.

В отличие от практически всех остальных видеокарт, использующих шину PCIe для передачи управления подсветкой соответствующим утилитам, здесь используется USB-соединение. Программа управления скачивается отдельно с сайта Intel (для жителей России потребуется VPN, ибо еще с весны корпорация заблокировала работу официального сайта для россиян).

В ней можно выбрать одну из уже имеющихся тем, в том числе кроме корпоративно-синей есть и используемая всеми по умолчанию многоцветная тема, так что карта может сиять всеми цветами радуги.

Утилита также позволяет создавать свои собственные сценарии работы подсветки, используя набор предустановленных эффектов.

Комплект поставки и упаковка

В комплекте поставки имеется традиционное краткое руководство пользователя и кабель для управления подсветкой.

Тестирование: синтетические тесты

Мы провели тестирование модели видеокарты Intel Arc A770 со стандартными частотами в нашем наборе синтетических тестов. Он продолжает меняться, иногда добавляются новые тесты, а устаревшие постепенно убираются. Мы бы хотели добавить еще больше примеров с вычислениями, но с этим есть определенные сложности. Мы постоянно стараемся расширять и улучшать набор синтетических тестов, и если у вас есть четкие и обоснованные предложения — напишите их в комментариях к статье или отправьте авторам.

Из более-менее новых бенчмарков мы начали использовать несколько примеров, входящих в DirectX SDK и пакет SDK компании AMD (скомпилированные примеры применения D3D11 и D3D12), а также несколько разнообразных тестов для измерения производительности трассировки лучей, программной и аппаратной. В качестве полусинтетических тестов у нас также используется набор подтестов из довольно популярного пакета 3DMark: Time Spy, Port Royal, DX Raytracing, Speed Way и др.

Синтетические тесты проводились на следующих видеокартах:

• Intel Arc A770 со стандартными параметрами (Arc A770)
• GeForce RTX 3070 со стандартными параметрами (RTX 3070)
• GeForce RTX 3060 Ti со стандартными параметрами (RTX 3060 Ti)
• GeForce RTX 3060 со стандартными параметрами (RTX 3060)
• Radeon RX 6700 XT со стандартными параметрами (RX 6700 XT)
• Radeon RX 6600 XT со стандартными параметрами (RX 6600 XT)

Для анализа производительности видеокарты Arc A770 мы взяли по несколько моделей от обеих компаний, конкурирующих с Intel. Во-первых, от Nvidia мы выбрали GeForce RTX 3060 (GA106), как конкурента по рекомендованной цене (хотя по реальным розничным дела обстоят несколько иначе), но так как в синтетических тестах нам интересны не только ценовые соперники, но и примерно равные GPU по сложности и площади кристалла, то добавили к ней еще и парочку GeForce на более сложном чипе GA104 с разной степенью урезанности: RTX 3060 Ti и RTX 3070.

Прямым ценовым соперником для новинки от Intel от компании AMD, пожалуй, является Radeon RX 6600 XT (Navi 23), но реальная цена конкурирующих видеокарт говорит о том, что к этой модели необходимо добавить еще и более мощную — Radeon RX 6700 XT (Navi 22). Так как на нашем рынке видеокарта от Intel официально не представлена, а серые поставки имеют очень неровные цены, то мы берем в конкуренты сразу пару GPU и оцениваем их производительность условно.

Тестирование: игровые тесты

Конфигурация тестового стенда

• Компьютер на базе процессора Intel Core i9-12900K (Socket LGA1700):
  • Платформа:
    • процессор Intel Core i9-12900K (разгон до 5,1 ГГц по всем ядрам);
    • ЖСО Asus ROG Ryujin II 360;
    • системная плата Asus ROG Maximus Z690 Extreme на чипсете Intel Z690;
    • оперативная память Kingston Fury (KF552C40BBK2-32) 32 ГБ (2×16) DDR5 4800 МГц (XMP 5200 МГц);
    • SSD Intel 760p NVMe 1 ТБ PCI-E;
    • жесткий диск Seagate Barracuda 7200.14 3 ТБ SATA3;
    • блок питания Gigabyte UD1000GM PG5 (1000 Вт);
    • корпус Thermaltake Level20 XT;
  • операционная система Windows 11 Pro 64-битная;
  • телевизор LG 55Nano956 (55″ 8K HDR, HDMI 2.1);
  • драйверы AMD версии 22.10.2;
  • драйверы Nvidia версии 526.76;
  • VSync отключен.

Список инструментов тестирования

Во всех игровых тестах использовалось максимальное качество графики в настройках.

• Hitman III (IO Interactive/IO Interactive)
• Cyberpunk 2077 (Софтклаб/CD Projekt RED), патч 1.4 (версия 1.5 еще не тестировалась)
• God of War (Sony IE/Sony IE)
• Assassin’s Creed Valhalla (Ubisoft/Ubisoft)
• Marvel’s Guardians of the Galaxy (Eldos/Square Enix)
• The Medium (Bloober/Bloober)
• Godfall (Gearbox Publishing/Counterplay Games)
• Resident Evil Village (Capcom/Capcom)
• Far Cry 6 (Ubisoft/Ubisoft)
• Battlefield 2042 (DICE/EA)

Кратко о производительности в 3D-играх

Перед демонстрацией детальных тестов мы приводим краткие сведения о производительности семейства, к которому относится конкретный исследуемый ускоритель, а также его соперников. Все это нами субъективно оценивается по шкале из пяти градаций.

Игры без использования трассировки лучей (классическая растеризация):

Карта Intel отлично подойдет для игры в разрешении Full HD с максимальными настройками качества безо всяких компромиссов. Да и в разрешении 2.5K мы получим приемлемый комфорт в большинстве игр, не снижая настроек качества. Ближайший и чуть более производительный конкурент — Nvidia GeForce RTX 3060 Ti.

Игры с использованием трассировки лучей и DLSS/FSR/XeSS:

Падение производительности от использования трассировки лучей у карты Intel примерно такое же, как у RTX 3060 Ti (с учетом DLSS/FSR/XeSS). Но все же положение у RTX 3060 Ti немного лучше, так как DLSS имеет более высокий КПД. В целом скажем, что карта Intel прекрасно годится для игры в разрешении Full HD с максимальными настройками, включая и трассировку лучей, если задействовать одну из технологий масштабирования. Поддержку собственной технологии Intel — XeSS — пока найти можно лишь в паре игр, в нашем списке таковых нет.

Собственно, и в разрешении 2.5K новинка обеспечит приличный комфорт даже с RT+FSR, но тут уже точно не во всех играх.

Результаты тестирования в 3D-играх

Стандартные результаты тестов без использования аппаратной трассировки лучей в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160

Все регулярно тестируемые нами видеокарты сейчас поддерживают технологию RT, поэтому мы проводим тесты не только с использованием обычных методов растеризации, но и с включением RT и/или DLSS/FSR/XeSS.

Результаты тестов со включенной аппаратной трассировкой лучей и/или DLSS/FSR/XeSS в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160

Рейтинг iXBT.com

Рейтинг ускорителей iXBT.com демонстрирует нам функциональность видеокарт друг относительно друга и представлен в двух вариантах:

1. Вариант рейтинга iXBT.com без включения RT

Рейтинг составлен по всем тестам без использования технологий трассировки лучей. Этот рейтинг нормирован по наиболее слабому ускорителю из группы карт — Radeon RX 6500 XT (то есть сочетание скорости и функций Radeon RX 6500 XT приняты за 100%). Рейтинги ведутся по 24 ежемесячно исследуемым нами акселераторам в рамках проекта Лучшая видеокарта месяца. В данном случае из общего списка выбрана группа карт для анализа, в которую входят Arc A770 и его конкуренты.

Рейтинг приведен суммарно для всех трех разрешений.

№	Модель ускорителя	Рейтинг iXBT.com	Рейтинг полезности	Цена, руб.
15	RX 6700 XT 12 ГБ, 2581—2643/16000	291	82	35 600
16	RTX 3060 Ti 8 ГБ, 1665—2010/14000	264	85	31 000
17	Arc A770 16 ГБ, 2100—2400/17500	243	69	35 000
18	RX 6650 XT 8 ГБ, 2523—2683/17500	234	71	33 000
19	RX 6600 XT 8 ГБ, 2359—2664/16000	219	73	30 000

Мы видим, что в классических играх Arc A770 адекватно соперничает с GeForce RTX 3060/Ti, а ожидаемых конкурентов из стана AMD карта Intel явно превосходит. Данные с ручным разгоном A770 мы не стали приводить на диаграммах, но в целом в ряде игр разгон позволяет почти догнать GeForce RTX 3060 Ti.

1. Вариант рейтинга iXBT.com с включением RT/DLSS/FSR

Рейтинг составлен по 9 тестам, в которых используется технология трассировки лучей и одновременно технология Nvidia DLSS или AMD FSR. Этот рейтинг нормирован по самому слабому ускорителю в данной группе — Radeon RX 6500 XT (то есть сочетание скорости и функций Radeon RX 6500 XT приняты за 100%).

Рейтинг приведен суммарно для всех трех разрешений.

№	Модель ускорителя	Рейтинг iXBT.com	Рейтинг полезности	Цена, руб.
15	RTX 3060 Ti 8 ГБ, 1665—2010/14000	427	138	31 000
16	RX 6700 XT 12 ГБ, 2581—2643/16000	415	117	35 600
17	Arc A770 16 ГБ, 2100—2400/17500	388	111	35 000
18	RX 6650 XT 8 ГБ, 2523—2683/17500	347	105	33 000
21	RX 6600 XT 8 ГБ, 2359—2664/16000	321	107	30 000

Картина почти аналогична предыдущей, но карты AMD заметно сдают, а вот показатели Arc A770 меняются примерно синхронно с конкурирующими картами Nvidia. Напомним, что для карты Intel применялась технология масштабирования FSR, и интересно будет посмотреть, как изменится ситуация после добавления в игры поддержки XeSS.

Рейтинг полезности

Рейтинг полезности тех же карт получается, если показатель предыдущего рейтинга разделить на цены соответствующих ускорителей. Для расчета рейтинга полезности использованы розничные цены на начало декабря 2022 года.

1. Вариант рейтинга полезности без включения RT

№	Модель ускорителя	Рейтинг полезности	Рейтинг iXBT.com	Цена, руб.
01	RTX 3060 Ti 8 ГБ, 1665—2010/14000	85	264	31 000
03	RX 6700 XT 12 ГБ, 2581—2643/16000	82	291	35 600
09	RX 6600 XT 8 ГБ, 2359—2664/16000	73	219	30 000
10	RX 6600 8 ГБ, 2491—2653/14000	73	182	25 000
13	Arc A770 16 ГБ, 2100—2400/17500	69	243	35 000

Увы, на момент подготовки обзора карта Intel явно была дороговата. При цене в районе 30 тысяч рублей это был бы совсем другой разговор.

1. Вариант рейтинга полезности с включением RT

№	Модель ускорителя	Рейтинг полезности	Рейтинг iXBT.com	Цена, руб.
02	RTX 3060 Ti 8 ГБ, 1665—2010/14000	138	427	31 000
08	RX 6700 XT 12 ГБ, 2581—2643/16000	117	415	35 600
10	Arc A770 16 ГБ, 2100—2400/17500	111	388	35 000
12	RX 6600 XT 8 ГБ, 2359—2664/16000	107	321	30 000
13	RX 6650 XT 8 ГБ, 2523—2683/17500	105	347	33 000

Здесь выводы в целом те же, но из-за более тяжелого «переваривания» трассировки лучей картами AMD старшая карта Intel новой линейки смотрится поинтереснее.

Выводы

В целом выход Intel Arc A770 (16 ГБ) — это, разумеется, праздник. Так и хочется воскликнуть: наконец-то третий игрок! Хоть чуть-чуть конкуренция усилится! Да, пока Intel нацеливается не выше среднебюджетного сегмента, но именно такие карты и интересуют большинство потенциальных покупателей. С другой стороны, именно в этом сегменте представлено множество продуктов конкурентов, так что пространство для ценового маневра сильно ограничено, то есть маржа будет невысокой. И значит, надо выпускать больше GPU и самих карт, чтобы и себестоимость снизить, и заработать больше.

Однако на данный момент мы не видим массового появления таких карт. Партнеры Intel не спешат с анонсами своих вариантов A770 и А750, да и партнеров этих у компании всего три: Gunnir, Acer и ASRock. И если карты первых двух еще можно найти в Китае, то карты ASRock удалось увидеть лишь нескольким обозревателям. Так что пока, как ни странно, относительно массовый выпуск карт обеспечивается самой компанией Intel. Соответствующая фабрика находится в Малайзии, и она не такая уж огромная. Почему же Asus/MSI/Gigabyte, являющиеся давними партнерами Intel по выпуску материнских плат, не поддержали синего гиганта? Возможно, причина в том, что GPU производится слишком мало, их едва хватает на собственное производство карт, плюс двух с половиной партнеров. Вышеупомянутые тайваньские гиганты не станут начинать выпуск нового продукта, пока планируемый объем составляет тысячи экземпляров в месяц (если не меньше). Впрочем, это лишь наше предположение. Возможно, реальная причина в ином. Но так или иначе, пока в России можно купить лишь референс-карты Intel и карты Gunnir, и то исключительно через маркетплейсы, типа Авито и Озон. Вероятно, этим и вызваны пока еще сильно завышенные цены карт.

Теперь о самом ускорителе. Наши исследования показали, что Arc A770 находится по производительности между GeForce RTX 3060 Ti и GeForce RTX 3060, ближе к первому, обходя при этом конкурентов в лице Radeon RX 6600 XT и даже Radeon RX 6650 XT. Из карт AMD лишь Radeon RX 6700 XT стабильно опережает Arc A770. В целом новинка обеспечивает полный комфорт в играх в разрешении Full HD при максимальном качестве графики без RT, иногда даже в 2.5K с теми же настройками. Для использования трассировки лучей в Full HD с максимальным качеством графики обязательно потребуется включить FSR или, когда появятся такие игры, собственную технологию масштабирования изображения Intel — XeSS. Портит впечатление от новинки явно завышенная цена — и это при том, что приобрести видеокарту Intel по официальным каналам, с привычной гарантией, невозможно.

Некоторые обозреватели отмечают, что карты Intel Arc имеют ахиллесову пяту в виде производительности в играх, использующих DirectX 11. В нашем списке таких игр уже нет, все используют DX12 (либо Vulkan). Тем не менее, компании обязательно надо заниматься отладкой драйверов круглосуточно и даже наращивая темпы, поскольку старые популярные игры до сих пор имеют большую аудиторию.

Компания Intel проделала большую работу по выводу настольной графики в производительный сегмент. Поначалу они занялись дискретными графическими процессорами низкого уровня, но, постепенно масштабируя архитектуру, достигли своей цели, получив значительно более производительные GPU. Если они не остановятся, то должны догнать (а то и перегнать, кто знает?) AMD и Nvidia в деле создания уже самых мощных дискретных GPU. Графические решения серии Arc стали шагом в верном направлении, количество Xe-ядер в A770 позволяет обеспечить высокую вычислительную производительность в сравнении с видеокартами AMD и Nvidia среднего класса, что в сочетании с увеличенным объемом кэш-памяти и видеопамяти позволяет старшей модели Intel Arc сравняться с конкурентами и даже превзойти их.

С точки зрения возможностей, семейство Arc Alchemist полностью поддерживает DirectX 12 Ultimate, включая аппаратную трассировку лучей, переменную частоту затенения, меш-шейдеры и другие современные возможности. Но все же, если оценивать результаты с учетом сложности и площади GPU, графический процессор Intel оказался чуть менее производительным, чем планировали в компании. И если в теории Arc A770 должен всегда конкурировать как минимум с RTX 3060 Ti и RX 6700 XT, а то и с RTX 3070, то в реальности его скорости хватает лишь на то, чтобы опередить RTX 3060 и RX 6600 XT. GPU неплохо справляется в сложных условиях и при более высоком разрешении, когда исполняемых операций большое количество и исполнительные блоки загружены лучше, но в меньших разрешениях и при менее сложных шейдерах он отстает от конкурентов — инженерам Intel предстоит еще поработать, чтобы их нагнать.

С архитектурной точки зрения, в ACM-G10 есть элементы, лучше подходящие для маленьких интегрированных ядер, а не крупных игровых GPU, но изменения в графических процессорах Intel постепенно происходят. Векторные блоки в GPU расположены попарно, имеют общие планировщики и порт данных, а ведь в «вычислительном» варианте Xe-HPC векторные блоки вдвое шире и их вдвое меньше на каждое Xe-ядро. Возможно, Intel стоило использовать такой подход в настольных GPU уже сейчас?

Инженерам компании нужно произвести и какие-то другие изменения, чтобы будущие графические архитектуры были более универсальны и лучше работали при разных нагрузках. Явно сильные стороны Arc A770 — подсистема памяти (объем кэш-памяти и видеопамяти, как и их пропускная способность) и пиковая вычислительная производительность, а слабая — большие потери эффективности в задачах с меньшим параллелизмом из-за специфического строения Xe-ядер. Эти проблемы вполне можно исправить в будущих графических процессорах, получив более конкурентоспособные продукты, которые выступят уже наравне с графическими процессорами Nvidia и AMD. А мы — за сильную конкуренцию.

Еще одним важным моментом для желающих приобрести видеокарты Intel является вопрос новизны их компьютеров. Опыты наших коллег показали, что эти видеокарты очень сильно зависят от поддержки Resizable BAR (у AMD она носит маркетинговое наименование Smart Access Memory) — возможности PCI Express, позволяющей процессору получать доступ ко всей видеопамяти, а не только к ее маленькому кусочку. Она поддерживается только на относительно современных процессорах и системных платах, начиная с процессоров Intel Core 10-го поколения и AMD Ryzen 3000, также потребуется обновление BIOS для старых системных плат. Если видеокарты AMD и Nvidia получают от включения Resizable BAR по несколько процентов дополнительной производительности, то семейство Arc A700 зависит от этой функциональности гораздо больше — разница в производительности может достигать нескольких раз, чуть ли не до слайд-шоу в некоторых играх. Такое бывает редко, но падения частоты кадров на 25% и более вполне реальны. Так что смысла в покупке Arc A770 для старых систем нет вообще.

Конкретная протестированная нами карта Intel Arc A770 Limited Edition (16 ГБ) обладает довольно компактными размерами, занимая всего 2 слота в системном блоке. Карта имеет 2 разъема питания (8- и 6-контактный), стандартный набор видеовыходов, но с поддержкой более современных версий стандартов (три DP 2.0 и один HDMI 2.1). Отметим тихую и довольно эффективную систему охлаждения, вентиляторы которой, однако, почти не выключаются в простое. Подсветка придает карте оригинальности, хотя мы не привыкли к тому, что для этого требуется подключать дополнительный USB-кабель.

Отметим еще раз, что Arc A770 отлично подходит для игры в разрешении Full HD с максимальным качеством графики, но при включении трассировки лучей потребуется использовать FSR/XeSS, а в некоторых играх без RT можно получить приемлемый комфорт и в разрешении 2.5K. Также отметим поддержку стандарта HDMI 2.1, позволяющего выводить 4K-изображение со 120 FPS или 8K-разрешение при помощи одного кабеля, и стандарта DP 2.0, поддержку аппаратного декодирования и кодирования видеоданных в формате AV1.

Справочные материалы:

• Руководство покупателя игровой видеокарты
• Справочник по AMD Radeon HD 7xxx/Rx
• Справочник по Nvidia GeForce GTX 6xx/7xx/9xx/1xxx

В номинации «Оригинальный дизайн» карта Intel Arc A770 Limited Edition (16 ГБ) получила награду:

Благодарим Владислава Громова
из Хабаровска (Telegram-канал)
за помощь в оперативном получении нового оборудования из Китая