GPU’s: Eerste geïntegreerde teraflop GPU, nieuwe Xᵉ-architectuur & Gen11
Intel werkt niet alleen aan nieuwe cpu-architecturen, maar ook aan nieuwe gpu's. Niet voor niets heeft het een jaar geleden Raja Koduri bij AMD weggekaapt. Eerder maakte het bedrijf al bekend dat we in 2020 losse videokaarten van Intel mogen verwachten; die belofte werd tijdens het evenement nogmaals onderstreept. Nieuw is dat we de naam te horen kregen van de volledig nieuwe architectuur waarop deze gpu's gebaseerd zullen zijn: Xᵉ.
We spreken expliciet over gpu’s in plaats van gpu, want Intel gaf aan twee varianten van de Xᵉ-architectuur te maken: één geoptimaliseerd voor clients (en dus ook, zo mogen we aannemen, gaming) en de tweede geoptimaliseerd voor datacenters. Met die laatste variant wil men rekensnelheden tot 1 petaflops (een biljard FP32-instructies per seconde) bereiken. Aangezien dat circa 64 maal het prestatieniveau van een Nvidia Titan RTX is, zal men hier vast doelen op servers met meerdere (vele) Xᵉ gpu’s aan boord. Desalniettemin moge duidelijk zijn dat Intel hoog inzet. Verdere details wilde men nog niet bekend maken: buiten de codenaam en de herbevestiging dat de eerste producten in 2020 op de markt komen, wilde Intel over Xᵉ helaas weinig kwijt.
De architectuur voor Intels toekomstige losse videokaarten luistert naar de naam Xᵉ. Men werkt aan varianten voor zowel consumententoepassingen (lees: gaming) als voor datacenters.
Gen11
Waar Intel een stuk meer over wilde vertellen is de volgende generatie geïntegreerde graphics, Gen11. Deze nieuwe gpu wordt onderdeel van de eerste massaproduceerde 10nm-processors. Zoals we al schreven presenteert Intel Gen11 als opvolger van Gen9, onderdeel van de huidige Intel processors. Gen10 is de gpu van de 10 nm Cannon Lake processors en die is nooit geactiveerd, zal ook nooit geactiveerd worden en als we Intel goed begrijpen zullen die processors überhaupt dus nooit in massaproductie komen.
Wat mogen we dan verwachten van de nieuwe, 11e generatie geïntegreerde graphics? Allereerst, aanzienlijk betere prestaties. Volgens Intel wordt Gen11 Intels eerste geïntegreerde gpu die meer dan een biljoen FP32 berekeningen per seconde kan uitvoeren (1 teraflops in jargon). Hoewel de ene gpu-architectuur zeker niet klakkeloos vergeleken mag worden met de andere, mag je dan ongeveer uitgaan van een prestatieniveau van ruwweg een Nvidia GeForce GT 1030 (1,1 TFlops) c.q. dat van de geïntegreerde GPU van de AMD Ryzen 3 2200G (1,13 TFlops). Daarmee komt Intel nog steeds niet op het prestatieniveau van AMD’s snelste geïntegreerde GPU’s, maar maakt het wel een flinke inhaalslag.
Met de nieuwe Gen11 geïntegreerde graphics gaat Intel voor het eerst de grens van 1 teraflops voorbij.
Daarnaast moet Gen11 meer verbeteringen bieden dan louter prestaties. De nieuwe architectuur is volgens Intel ook efficiënter, biedt uiteenlopende nieuwe 3D-, media- en displaymogelijkheden en moet bovenal een betere gaming experience bieden.
Van 24 naar 64 EU's
Om met de 3D-mogelijkheden te beginnen. De verhoogde snelheid 1 teraflops wordt behaald door het maximale aantal CPU-cores (execution units ofwel EU’s in Intel jargon) te verhogen van 24 naar 64. Om aan te geven wat voor impact dat heeft op gaming toonde men een demo van de game Tekken 7, draaiend in full hd-resolutie op medium settings. Een losse videokaart draait hier de hand natuurlijk niet voor om, maar op Intel Gen9 geïntegreerde graphics is het een diashow. Op Gen11 zag de game – die overigens bij ons totaal niet als veeleisend bekend staat – er vloeiend uit.
Tile-based rendering en grotere L3-cache
De prestaties worden verder verbeterd door de gpu optioneel middels tile-based rendering te laten werken. Hierbij wordt het complete beeld opgedeeld in meerdere segmenten (tiles) die één voor één worden bekend. In games waarbij geheugenbandbreedte de bottleneck is omdat er extreem veel objecten zichtbaar zijn, kan TBR zorgen voor een flinke prestatiewinst, aangezien het aantal objecten dat op iedere tile zichtbaar is natuurlijk beperkter is. Van wat we begrijpen moeten game-developers de mogelijkheid krijgen om via een speciale api deze functionaliteit in te schakelen, maar kan Intel het ook in haar drivers doen voor games waarvan men weet dat het een positief effect heeft.
Een andere weg naar prestatieverbetering is de vergroting van de binnen de gpu aanwezige L3-cache naar maximaal 3MB, een verviervoudiging van de maximale L3-cache bij Gen9 graphics, die tegelijkertijd ook broodnodig is vanwege het significant verhoogde aantal EU’s.
Verschillende innovaties zorgen voor betere prestaties bij 3D-games.
Intel toonde Tekken 7 in Full HD op Gen 9 en Gen 11. Op de één een dia-show, op de ander vloeiend.
Het demosysteem met 10 nm CPU met Intel Gen. 11 graphics
Coarse Pixel Shading
Wat absoluut genoemd moet worden is de ondersteuning voor Coarse Pixel Shading, iets waar Intel al sinds 2014 over praat maar nu eindelijk op de markt komt. Het is een technologie die het mogelijk maakt om gedeeltes van het scherm in een lagere resolutie te renderen, om zo de prestaties te verbeteren. Zo kun je bijvoorbeeld objecten die verder weg zijn in een lagere resolutie renderen, of juist het midden van het beeldscherm op native resolutie en de randen in lagere resolutie, aangezien je daar tijdens het gamen toch niet met volle aandacht naar kijkt.
Klinkt bekend? Dan heb je vermoedelijk onze GeForce RTX 2070/2080 review gelezen, want Nvidia heeft een vergelijkbare technologie en noemt het Variable Rate Shading. Technieken als deze moeten het mogelijk maken om VR headsets met extreem hoge resoluties toch van voldoende hoge framerates te voorzien.
Verbeterde H.265 en HDR-support
Op het vlak van ondersteuning voor video/media zijn er ook de nodige verbeteringen in Gen 11. Zo is de geïntegreerde HEVC (H.265) video-encoder volledig vernieuwd en kwalitatief stukken beter geworden. Sterker nog: Intel claimt dat er nog maar weinig reden is om van softwarematige H.265 encoders gebruik te maken. Verder heeft Intel het aantal videodecoders in de gpu vergroot en kunnen deze parallel werken. Dat is niet alleen om meerdere video’s tegelijkertijd weer te geven (wat in moderne UI’s van videotoepassingen steeds gebruikelijker wordt) maar vooral ook omdat de rekenkracht van de decoders gecombineerd kan worden om video’s in hogere resolutie (lees: 8K) te decoderen. Tenslotte is er in Gen. 11 ondersteuning voor HDR Tone Mapping en daarmee dus eigenlijk goede ondersteuning voor hdr-schermen.
Gen11 biedt een nieuwe, verbeterde HEVC-encoder en videodecoders met ondersteuning voor 8K.
Eindelijk adaptive sync
Als we het dan toch over displays hebben: naast ondersteuning voor hogere resoluties (we gaan uit van 5K-schermen, waarvan er komend jaar meerdere op de markt moeten komen) en hdr is er eindelijk een andere vernieuwing waar Intel het al jaren over heeft, maar tot dusver steeds maar niet introduceerde: ondersteuning voor adaptive sync. Als dat je niet meteen iets zegt, doet de bekendste naam voor deze technologie dat ongetwijfeld wel: AMD FreeSync!
Jawel, je leest het goed, systemen met Intel Gen. 11 geïntegreerde graphics kunnen met alle AMD FreeSync monitoren gebruik maken van een variabele verversingsfrequentie. Hiervoor geldt één beperking: het werkt bij Intel alleen via displayport, niet via hdmi. Dat is jammer, want de meeste laptops bieden hdmi, en geen displayport. Toch is deze techniek juist geïntegreerde graphics een big deal. Zoals we al vaker hebben besproken zorgt FreeSync voor een vloeiende(r) games-ervaring, ook wanneer een GPU slechts 35 à 50 beelden per seconde kan berekenen. Het zijn natuurlijk juist geïntegreerde graphics die vaak de gewenste minimaal 60 fps voor normale schermaansturing niet halen. Zeker nu AMD FreeSync zo’n beetje een standaardvoorziening is op nieuwe monitoren, is de komst hiervan naar Intel integrated graphics wat ons betreft een zeer belangrijke stap.
Eindelijk: AMD FreeSync komt naar Intel geïntegreerde graphics!
