În curând, s-ar putea să nu mai fie nevoie să achiziționezi o placă grafică dedicată pentru a te juca. Aceasta este o realitate tot mai apropiată, mai ales dacă te numeri printre cei 90% dintre jucători care preferă rezoluții de 1080p sau inferioare. Progresele tehnologice recente realizate de Intel și AMD indică faptul că unitățile lor de procesare grafică integrate (iGPU) sunt pe cale să redefinească piața plăcilor grafice entry-level.
De ce sunt iGPU-urile tradițional lente?
Există două cauze principale: memoria și dimensiunea cipului.
Aspectul memoriei este destul de simplu: o memorie mai rapidă se traduce în performanțe îmbunătățite. Cu toate acestea, iGPU-urile nu beneficiază de tehnologii de memorie de top, cum ar fi GDDR6 sau HBM2. În schimb, ele depind de memoria RAM partajată cu restul sistemului. Această limitare este în mare parte motivată de costurile ridicate de integrare a memoriei dedicate pe cip, iar iGPU-urile sunt, de obicei, destinate segmentului de piață cu buget redus. Deși nu este probabil să vedem o schimbare majoră în acest sens în viitorul apropiat, îmbunătățirile aduse controlerelor de memorie, care permit o memorie RAM mai rapidă, ar putea spori performanțele iGPU-urilor de ultimă generație.
Al doilea factor, dimensiunea cipului, este zona în care se produc schimbări semnificative începând cu 2019. Cip-urile grafice sunt mai mari decât cele ale procesoarelor, iar dimensiunile mari ale cipului reprezintă o provocare în procesul de fabricare a siliciului. Acest lucru este strâns legat de rata de defecte. O zonă mai mare crește probabilitatea apariției unor defecte, iar un defect pe cip poate anula funcționalitatea întregului procesor.
Exemplul ipotetic de mai jos ilustrează cum dublarea dimensiunii cipului conduce la o reducere semnificativă a randamentului, deoarece defectele pot afecta o suprafață mai mare. În funcție de localizarea defectelor, un procesor întreg poate deveni inutil. Acest exemplu nu este exagerat; în funcție de procesor, unitatea grafică integrată poate ocupa aproape jumătate din suprafața cipului.
Spațiul pe cip este o resursă costisitoare pentru producătorii de componente. Investiția unei suprafețe mari pentru un iGPU superior nu se justifică economic, când același spațiu ar putea fi folosit pentru alte componente, cum ar fi un număr crescut de nuclee. Nu este o problemă de tehnologie; dacă Intel sau AMD ar dori să producă un cip cu 90% GPU, ar putea. Totuși, randamentul unui astfel de design monolitic ar fi atât de scăzut încât nu ar fi rentabil.
Soluția: Chiplet-urile
Atât Intel, cât și AMD și-au dezvăluit strategiile, care sunt destul de similare. Datorită ratei mai ridicate de defecte la cele mai noi tehnologii de procesare, ambii producători au optat pentru tăierea cipurilor în bucăți mai mici și apoi reasamblarea lor. Deși fiecare abordare este ușor diferită, ambele rezolvă problema dimensiunii cipului, permițând producția de componente mai mici și mai ieftine, care sunt reasamblate în CPU-ul final.
În cazul Intel, aceasta pare a fi în primul rând o măsură de reducere a costurilor. Arhitectura nu se modifică semnificativ, permițând doar alegerea nodului de procesare pentru fiecare componentă. Cu toate acestea, planurile de extindere a iGPU sunt evidente. Viitorul model Gen11 va dispune de „64 de unități de execuție îmbunătățite, mai mult decât dublul graficii Intel Gen9 anterioare (24 EU), concepute pentru a depăși bariera de 1 TFLOP”. Un singur TFLOP de performanță nu este impresionant, deoarece grafica Vega 11 din Ryzen 2400G atinge 1,7 TFLOPS. Totuși, iGPU-urile Intel au fost, în mod tradițional, în urma celor de la AMD, deci orice îmbunătățire este binevenită.
APU-urile Ryzen pot transforma piața
AMD deține Radeon, al doilea mare producător de GPU, pe care îl integrează în APU-urile Ryzen. Progresul tehnologic, mai ales cu îmbunătățirile de 7nm, reprezintă un avantaj important pentru ei. Se zvonește că viitoarele cipuri Ryzen vor utiliza chiplet-uri, într-o abordare diferită de Intel. Chiplet-urile lor sunt cipuri complet separate, conectate prin interconexiunea „Infinity Fabric”, oferind mai multă modularitate decât designul Intel (cu costul unei ușoare creșteri a latenței). Această abordare a fost aplicată cu succes și la procesoarele Epyc cu 64 de nuclee.
Conform unor informații recente, viitoarea linie Zen 2 de la AMD include modelul 3300G, care combină un chiplet CPU cu opt nuclee și un chiplet Navi 20 (noua arhitectură grafică). Dacă aceste zvonuri se confirmă, un astfel de cip ar putea înlocui plăcile grafice entry-level. Modelul 2400G, cu unități de calcul Vega 11, oferă deja o experiență decentă în majoritatea jocurilor la 1080p, iar modelul 3300G se așteaptă să aibă aproape dublu de unități de calcul și o arhitectură mai performantă.
Această ipoteză este foarte plauzibilă. Flexibilitatea designului permite AMD să conecteze un număr nelimitat de chiplet-uri, singurele limite fiind consumul de energie și spațiul disponibil. Este probabil ca AMD să folosească două chiplet-uri per CPU. Pentru a crea cel mai bun iGPU din lume, ar fi suficient să înlocuiască unul dintre aceste chiplet-uri cu un GPU. Această strategie ar schimba jocul nu doar pentru PC, ci și pentru console, având în vedere că AMD produce APU-uri pentru Xbox One și PS4.
De asemenea, AMD ar putea integra o memorie grafică mai rapidă, ca un tip de cache L4, dar cel mai probabil va continua să utilizeze memoria RAM a sistemului, cu îmbunătățiri aduse controlerului de memorie în produsele Ryzen de a treia generație.
Oricum ar evolua lucrurile, atât Intel, cât și AMD au mai mult spațiu de manevră la nivelul cipurilor, ceea ce va duce la îmbunătățiri semnificative. Sau, poate, se vor concentra pe creșterea numărului de nuclee CPU, încercând să prelungească viața legii lui Moore.