Intels Broadwell-Grafik: Schneller und effizienter Angriff auf AMD
Der GPU-Teil von Intels 14-nm-Prozessoren ist stärker als bisher auf allgemeine Berechnungen per OpenCL 2.0 ausgelegt – ein Angriff auf die HSA-Technik von AMD.
(Bild: Intel)
Intel hat auf seiner Entwicklerkonferenz IDF mehr Details über seine Prozessorgrafik der achten Generation (Gen8) bekannt gegeben, die auf künftigen Prozessoren mit Broadwell-Architektur sitzt. Als erster Broadwell-Chip enthält der etwa für lüfterlose Tablets gedachte Core-M den Grafikchip Intel HD Graphics 5300.
Laut Intels GPU-Architekt Stephen Junkins sind Gen8-GPUs voll kompatibel zu DirectX 12 (derzeit Direct3D 11.2), OpenGL 4.3 und zum Mobil-Ableger OpenGL ES 3.1. Sie sollen nicht nur unter Windows, Mac OS und Linux laufen, sondern auch unter Android. Vor allem aber sollen sie für GPU-Berechnungen besser geeignet sein als ihre Vorgänger – dank Shared Virtual Memory, einem gemeinsamen L3-Cache und voller OpenCL-2.0-Unterstützung. Stephen Junkins rief daher auf die anwesenden Entwickler auf der IDF auf, mehr Compute-Berechnungen auf die neuen GPUs zu verlagern.
Ein deftiger Schuss vor den Bug der Firma AMD, die bei ihren Kombiprozessoren der Kaveri-Generation die HSA-Technik hervorhebt, über die CPU- und GPU-Kerne gemeinsam universelle Aufgaben abarbeiten sollen. Überdies könnten Broadwell-Chips mit den schnellsten GPUs sogar die kombinierte CPU-GPU-Rechenleistung von AMDs Kombiprozessoren klar übertreffen – eventuell sogar die des Nachfolgers Carrizo. AMDs Desktop-Flaggschiff AMD A10-7850K bietet eine kombinierte Rechenleistung von 856 GFlops.
Bis zu 48 Ausführungseinheiten
Gen8-GPUs soll es mit 12, 24 und 48 Ausführungseinheiten geben, die Intel als Execution Units (kurz: EU) bezeichnet. Jede EU kann sieben Hardware-Threads verarbeiten. Insgesamt sollen Gen8-GPUs dank der Fertigung mit kleinen 14-nm-Strukturen wesentlich effizienter arbeiten als ihre Vorgänger aus der Gen7.5 (22 nm Haswell-GPUs).
(Bild: Intel)
Junkins zeigt das am Beispiel der Broadwell-Grafikeinheit Intel HD Graphics 5300: Sie soll mit 4,5 Watt Thermal Design Power (TDP) auskommen, dabei 24 EUs mit 850 MHz bieten und insgesamt 326,4 Milliarden Gleitkommaberechnungen pro Sekunde schaffen (GFlops). Der Vorgänger Intel HD Graphics 4400 hat nur 20 EUs, die aber mit 1100 MHz laufen und 352 GFlops packen – allerdings liegt dessen TDP bei 15 Watt.
Wie auch Haswell-GPUs sind die Broadwell-Neulinge wieder in verschiedene Unterbereiche organisiert, die Intel als Scheiben (Slices) bezeichnet. Die Intel HD Graphics 5300 besteht aus einer Slice mit 3 Sub-Slices. Auf jeder Sub-Slice sitzen 8 EUs mit eigenem Local Thread Dispatcher, Instruction Cache und eigener Textur-Sampler-Einheit samt dedizierten L1- und L2-Caches. Die Load-Store-Operationen laufen über den Data Port, der 64 Bytes pro Takt lesen und schreiben darf.
(Bild: Intel)
Die GPUs mit 12 und 48 EUs bestehen aus einer 12er-Slice mit zwei Sub-Slices beziehungsweise zwei 24er-Slices mit insgesamt 6 Sub-Slices. Außerdem unterstützt Intel mit Gen8-GPUs nun Shared Virtual Memory – ähnlich wie AMDs HSA-Technik der Kaveri-Kombiprozessoren –, Seamless Pointer Sharing und damit auch die entsprechenden OpenCL-2.0-Funktionen.
Kein HDMI 2.0
(Bild: Intel/c't)
Die Multi-Format Codec Engine soll bei CPU-Versionen mit den kräftigeren GPU-Varianten die beschleunigte Wiedergabe und sogar Enkodierung von HEVC-Videomaterial unterstützen. Überdies können die Gen8-GPUs neuerdings auch VP8-Material dekodieren. Die Quick-Sync-Einheit verarbeitet AVC/H.264-Material laut Intel doppelt so schnell. Insgesamt soll die Videoeinheit so leistungsfähig sein, dass sie bis zu neun Full-HD- (1080p30) oder vier Ultra-HD-Videos (2160p24) gleichzeitig dekodieren kann. Eine weniger als 100 Milliwatt schluckende Video Quality Engine bringt Farben in Videos besser zur Geltung oder schärft bestimmte Bildbereiche.
Eines fehlt in den hunderten Seiten der Dokumentation allerdings: Ein Hinweis auf HDMI 2.0 – das hat AMD für Carrizo bereits in Aussicht gestellt. Intel spricht lediglich von HDMI 1.4a, über die Broadwell-GPUs bis zu 4096×2160 Pixel bei 24 Hz ausgeben können. Die landläufig als 4K bezeichnete Ultra-HD-Auflösung (3840×2160) funktioniert mit 60 Hz lediglich über DisplayPort 1.2. Diesbezüglich bleibt also alles beim alten.
(Bild: Intel/c't)
(mfi)
