iGPU của Intel Meteor Lake sẽ có hiệu suất xử lý đồ họa mạnh gấp đôi so với thế hệ cũ

Intel Meteor Lake sẽ có một giải pháp đồ họa tích hợp được nâng cấp đáng kể. Tại sự kiện Innovation của Intel, họ đã cung cấp thông tin về dòng sản phẩm Meteor Lake sắp ra mắt vào cuối năm nay, hứa hẹn sẽ là một sự đột phá so với các vi xử lý trước đó nhờ vào việc sử dụng công nghệ xếp chồng chip Foveros.

Kiến trúc đồ họa mới trên dòng CPU Meteor Lake có gì đặc biệt?

Hãy bỏ qua tất cả các chi tiết kỹ thuật trong một thời gian ngắn, Intel thông báo rằng GPU Meteor Lake sẽ cải thiện hiệu suất gấp đôi trên mỗi đơn vị năng lượng so với giải pháp Iris Xe Graphics thế hệ trước, mà bạn có thể thấy trong các chip xử lý Intel Core thế hệ thứ 12. Mặc dù thông tin về hiệu suất GPU thường được công bố, nhưng khi xem xét mức năng lượng hạn chế của các giải pháp đồ họa di động, có khả năng rằng hiệu suất thực sự đã tăng gấp đôi. Điều này là một cải thiện lớn giữa các thế hệ và vẫn còn nhiều chi tiết kỹ thuật khác cần được xem xét.

Kiến trúc đồ họa mới được gọi là Xe-LPG, và nó là một giải pháp đồ họa thay thế với tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với Xe-HPG - đó là GPU sử dụng trong GPU Intel Arc Alchemist chuyên dụng. Nó có khả năng đạt hiệu suất gấp đôi so với Xe LP, giải pháp đồ họa trong các sản phẩm di động như Tiger Lake thế hệ thứ 11, Alder Lake thế hệ thứ 12 và Raptor Lake thế hệ thứ 13.

Hãy nhớ rằng cấu hình tối cao sẽ không có trên tất cả các bộ xử lý Meteor Lake, và thông tin chính xác về các mẫu cấp thấp hơn vẫn chưa được tiết lộ. Có khả năng rằng Intel sẽ vô hiệu hóa một số phần tử xử lý GPU và có thể thêm một số tính năng bổ sung trên các bộ xử lý nhỏ hơn, trong khi các chip Core 5/7/9 sẽ cung cấp toàn bộ tính năng.

Sơ đồ khối cho Xe-LPG hiển thị cấu hình tối đa, bao gồm 8 Xe-Core, 128 Công cụ Vector (trước đây gọi là Đơn vị thực thi), hai Đường ống hình học, 8 Bộ lấy mẫu, 4 ​​Phần cuối pixel và 8 Đơn vị dò tia. Các thành phần này sẽ được chia thành hai Phần kết xuất, phần quan trọng trong GPU Intel Arc.

Nếu bạn cảm thấy sơ đồ này quen thuộc với một số chi tiết, thì đó là vì nó thực sự giống với GPU ACM-G11 được sử dụng trong Intel Arc A380 - chỉ khác là bây giờ nó là một giải pháp đồ họa tích hợp. Gần như tất cả các yếu tố của A380 dường như cũng được giữ lại, trừ bộ điều khiển bộ nhớ GDDR6 và các đơn vị XMX (chúng sẽ được giải thích sau đây). Như một lựa chọn bình thường cho một giải pháp đồ họa tích hợp, GPU Meteor Lake sẽ sử dụng bộ nhớ hệ thống chung với CPU.

Mặc dù Intel chưa tiết lộ thông tin về tốc độ xung nhịp hoặc kích thước bộ đệm L2, nhưng tổng thể, chúng tôi kỳ vọng tốc độ xung nhịp sẽ ổn định hơn so với một GPU A380 chuyên dụng. GPU này hoạt động ở tốc độ lên đến 2,4 GHz nhưng cũng tiêu thụ năng lượng lớn, lên đến 75W. Trong khi đó, Iris Xe di động có tốc độ lên đến 1,5 GHz trên các chip như Core i9-13905H, với TDP tối đa chỉ 45W cho toàn bộ hệ thống.

Tuy nhiên, chúng ta có thể nhìn vào vấn đề này từ một góc độ khác, bởi vì card đồ họa Xe DG1 của Intel thực chất sử dụng cấu hình Xe-LP tương tự như các chip tích hợp. Điều này không phải là một giải pháp hiệu quả, vì Arc A380 dễ dàng vượt qua Xe DG1. Chúng tôi kỳ vọng sự nâng cấp tương tự về hiệu suất và khả năng chuyển đổi từ Xe-LP tích hợp sang Xe-LPG tích hợp.

Để hiểu rõ hơn về phần cứng đồ họa, mỗi Xe-Core đi kèm với 16 Công cụ Vector. Chúng hỗ trợ nhiều định dạng số thông thường như FP32, FP16, INT8 và FP64. Điều đáng chú ý là hỗ trợ 64-bit là một tính năng mới. Tổng cộng, GPU Meteor Lake có tới 128 Công cụ Vector, so với 96 Đơn vị thực thi trong GPU tích hợp trước đó.

Tuy nhiên, có một điểm đặc biệt với Xe-LPG, nó giống hệt cấu hình Xe-LP trong Arc A380 tích hợp: Không có đơn vị XMX (Xe Matrix eXtensions). Điều này có thể là để giảm kích thước và tiêu thụ năng lượng. Điều này đáng chú ý vì việc nâng cấp XeSS trông và hoạt động tốt hơn trên các GPU Arc chạy ở chế độ XMX so với XeSS chạy ở chế độ DP4a (8-bit INT) trên các GPU tích hợp.

Tuy nhiên, Intel đã tăng gấp đôi thông lượng đổ bóng của các hoạt động INT8 so với Iris Xe, và mỗi Công cụ Vector trong GPU của Meteor Lake có tốc độ 64 INT8 hoạt động trên mỗi đồng hồ. Tùy thuộc vào tốc độ xung nhịp, đây là mức hiệu suất tính toán khá cao: 1,5 GHz (giống như Iris Xe) sẽ là 12 teraops, trong khi 2 GHz (giống như Arc A380) sẽ là 16 teraops. Hiệu suất này có thể sẽ có tác động đáng kể trong các trò chơi sử dụng XeSS thực tế.

GPU vẫn có phần cứng dò tia, tuy nhiên, việc này có thể không quá quan trọng cho hiệu suất chơi game. Arc A380 thường không đáp ứng tốt trong trò chơi dò tia, ngay cả ở cài đặt thấp hơn, và tính năng dò tia có vẻ không cần thiết trên GPU tích hợp. Tuy nhiên, Intel nhấn mạnh rằng có các trường hợp sử dụng dò tia cho mục đích "Sáng tạo" và "Nghiên cứu" ngoài việc chơi game. Một ví dụ là việc kết xuất Blender trên đồ họa tích hợp, cho thấy hiệu suất CPU cao hơn gấp đôi.

Intel cũng tiết lộ rằng bộ đệm L1 dùng chung sẽ vẫn giữ nguyên 192KB cho mỗi Xe-core. Hiện vẫn chưa rõ kích thước bộ đệm L2. Intel có thể giữ nguyên kích thước 4MB của nó trong Meteor Lake hoặc thậm chí tăng kích thước bộ đệm, nhưng điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất do truy cập bộ nhớ ít hơn và sử dụng bộ nhớ hệ thống dùng chung.

Một slide khác so sánh hiệu suất tính toán trong đồ họa ở mức độ thấp, cho thấy Meteor Lake vượt trội so với Raptor Lake. Tốc độ kiểm tra độ sâu nhanh gấp đôi nhờ tính năng HiZ tốc độ gấp đôi. Tốc độ xử lý đỉnh và hình tam giác nhanh hơn 2,6 lần, trong khi tốc độ kết hợp pixel và hướng dẫn tính toán chỉ nhanh hơn gấp đôi. Tuy nhiên, việc có hiệu suất tăng gấp đôi trong các trò chơi còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác.

Khả năng hiển thị của Meteor Lake

Một điểm thú vị về "kiến trúc rời rạc" của Meteor Lake là cách các thành phần khác nhau thường nằm ở các vị trí khác nhau trên chip. Ví dụ, phần xử lý đồ họa nằm ở một phần, trong khi công cụ hiển thị và Xe Media Engine thuộc về một phần khác của chip, và các đầu ra màn hình vật lý lại thuộc phần khác.

Meteor Lake có khả năng truyền thông tương tự như Arc. Nó có khả năng mã hóa và giải mã các định dạng video như AVC, HEVC, VP9 và AV1, với hai định dạng sau đây là bổ sung mới so với các GPU Intel trước đó. Chip này có khả năng xử lý video HDR lên tới độ phân giải 8K60 10 bit và mã hóa video HDR 8K 10 bit, đủ mạnh để xử lý nhiều nhiệm vụ truyền phát video.

Việc đặt các đầu ra màn hình vào một phần riêng biệt là hợp lý, vì các giao diện ngoại vi không thể dễ dàng mở rộng với các công nghệ mới. Intel cũng tập trung vào việc tiết kiệm năng lượng trên hai trong số bốn đường ống hiển thị, giúp kéo dài thời lượng pin trên máy tính xách tay. Hơn nữa, có một chế độ tiết kiệm năng lượng mới để phát lại phương tiện truyền thông.

Chế độ tối ưu hóa năng lượng này giúp tránh việc kích hoạt các phần không cần thiết như lõi xử lý, bộ nhớ và các thành phần hiển thị khi chúng không cần thiết. Ví dụ, tính năng tự làm mới bảng điều khiển (PSR) không cần tải lại khung hình nếu nó không thay đổi. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng. Hồ sao băng cũng chỉ tải lại các phần được cập nhật của bộ đệm hiển thị, chẳng hạn, khi bạn làm việc trong một cửa sổ trên màn hình trong khi mọi thứ khác vẫn đứng yên.

Một cập nhật thú vị khác cho công cụ hiển thị là Meteor Lake hỗ trợ đầy đủ cho DisplayPort 2.1 UHBR20 (20 Gbps mỗi làn, tổng cộng 80 Gbps). Trong khi GPU Arc chỉ hỗ trợ UHBR10 và GPU RDNA 3 của AMD hỗ trợ UHBR13.5 (ngoại trừ W7900 chuyên nghiệp có UHBR20 trên một cổng duy nhất). Nói cách khác, Meteor Lake có khả năng xử lý các tiêu chuẩn hiển thị mới nhất một cách tốt.

Phần mềm và trình điều khiển Meteor Lake

Tóm lại, Intel đã thảo luận về các cải tiến trong phần mềm điều khiển cho đồ họa của họ. Tất cả những cải tiến mà GPU Arc đã nhận được trong vòng một năm qua cũng áp dụng cho đồ họa Meteor Lake, bao gồm cả tối ưu hóa cho DX9 và DX11.

Chúng tôi đã đề cập đến công nghệ XeSS, và điều này có tiềm năng hữu ích đối với đồ họa tích hợp. Ngay cả đối với đồ họa tích hợp, việc chơi trò chơi ở độ phân giải 1080p ở cài đặt trung bình có thể đòi hỏi khá nhiều tài nguyên, nhưng với hiệu suất tiềm năng của Arc A380, việc này có thể trở nên khả thi hơn rất nhiều. Sử dụng XeSS và một số trò chơi, bạn có thể đạt được tốc độ khung hình ổn định 60 khung hình/giây hoặc cao hơn.

Đối với máy tính xách tay, Intel cũng tập trung vào "chơi game có độ bền". Thật sự, có nhiều cách để tối ưu hóa năng lượng, hướng vào việc giảm tải CPU và GPU để cải thiện thời lượng pin, thậm chí với hiệu suất khung hình thấp hơn. Ví dụ, trong chế độ chơi game thông thường, Meteor Lake có thể tiêu thụ 28W. Nhưng với chế độ Endurance Gaming, nó có thể chỉ cần 10W.

Tuy nhiên, điều này đòi hỏi sự hiện diện của một số yếu tố, vì 10W chỉ dành cho CPU (chiếm 13%), GPU (chiếm 3%), và các yếu tố khác (chiếm 18%). Chi tiết về cách thức hoạt động được trình bày trong phần phụ lục, nhưng nó cũng bị thiếu thông tin. Tóm lại, hiệu suất của Endurance Gaming sẽ khác nhau tùy thuộc vào trò chơi bạn đang chơi, vì hầu hết các trò chơi 3D đòi hỏi nhiều tài nguyên GPU khác nhau.

Nguồn: Tom's Hardware

Xem thêm:

iGPU của vi xử lý Intel Meteor Lake sẽ có hiệu năng nhỉnh hơn so với AMD Radeon 780M

Lộ thêm thông tin quan trọng về "gia đình" CPU Intel Meteor Lake