Glöm tanken på att investera i ett separat grafikkort, snart kommer du att kunna spela utan ett sådant. Åtminstone om du tillhör den 90 procent av spelarna som fortfarande använder 1080p-upplösning eller lägre. De senaste framstegen från både Intel och AMD innebär att deras integrerade grafikkretsar (iGPU) snabbt håller på att förändra marknaden för budgetgrafikkort.
Varför är integrerade grafikkretsar så långsamma?
Det finns huvudsakligen två faktorer som spelar in: minne och chipstorlek.
Minnesfrågan är ganska enkel att förstå: snabbare minne resulterar i bättre prestanda. iGPU:er har dock inte tillgång till avancerad minnesteknik som GDDR6 eller HBM2. Istället måste de förlita sig på att dela systemets RAM-minne med resten av datorns komponenter. Detta beror främst på att det är kostsamt att integrera den typen av minne direkt på chippet, och iGPU:er är oftast inriktade mot budgetanvändare. Denna situation kommer sannolikt inte att förändras inom den närmaste framtiden, men förbättringar av minneskontroller som möjliggör snabbare RAM kan avsevärt öka prestandan för framtida iGPU:er.
Den andra orsaken, chipstorleken, är den faktor som förändras under 2019. GPU-kretsar är stora – betydligt större än CPU:er, och stora kretsar är ogynnsamma i silikontillverkningen. Detta beror på risken för defekter. En större yta innebär en högre sannolikhet för defekter, och en defekt på chipet kan göra hela CPU:n oanvändbar.
I det här (hypotetiska) exemplet nedan kan man se att en fördubbling av chipstorleken leder till ett betydligt lägre utbyte, eftersom varje defekt täcker en större yta. Beroende på var defekterna uppstår, kan de göra en hel CPU värdelös. Detta exempel är inte överdrivet; beroende på CPU kan den integrerade grafiken ta upp nästan halva chipytan.
Chipytan säljs till olika komponenttillverkare till ett mycket högt pris, så det är svårt att motivera att investera mycket utrymme i en bättre iGPU när det utrymmet skulle kunna användas för andra saker, som till exempel ett ökat antal kärnor. Det handlar inte om att tekniken inte finns; om Intel eller AMD ville skapa ett chip som var 90 % GPU skulle de kunna göra det, men deras avkastning med en monolitisk design skulle vara så låg att det inte vore värt det.
Chiplets: En ny lösning
Intel och AMD har avslöjat sina strategier, och de är ganska likartade. Med de senaste processteknikerna som har en högre defektfrekvens än tidigare, har både Intel och AMD valt att dela upp sina chip och sätta ihop dem igen i efterhand. Metoderna skiljer sig åt något, men i båda fallen innebär det att problemet med chipstorleken inte längre är ett problem, eftersom de kan tillverka chipet i mindre och billigare delar och sedan montera ihop dem när det är dags att paketera den faktiska CPU:n.
För Intel verkar detta främst vara en kostnadsbesparande åtgärd. Det verkar inte förändra deras arkitektur nämnvärt, utan tillåter dem endast att välja vilken nod de ska tillverka varje del av CPU:n på. Det ser dock ut som att de planerar att utöka iGPU:n, eftersom den kommande Gen11-modellen har ”64 förbättrade exekveringsenheter, mer än dubbelt så många som tidigare Intel Gen9-grafik (24 EU), designade för att spränga 1 TFLOPS-gränsen”. En enda TFLOP i prestanda är inte särskilt mycket, eftersom Vega 11-grafiken i Ryzen 2400G har 1,7 TFLOPS, men Intels iGPU:er har traditionellt sett halkat efter AMD:s, så det är bra att se dem komma ikapp.
Ryzen APU:er kan omdefiniera marknaden
AMD äger Radeon, den näst största GPU-tillverkaren, och använder deras teknik i sina Ryzen APU:er. Med tanke på deras kommande teknik ser framtiden ljus ut, särskilt med 7nm-förbättringar runt hörnet. Deras kommande Ryzen-chip sägs använda chiplets, men på ett annat sätt än Intel. Deras chiplets är helt separata chip, länkade via deras multifunktionella ”Infinity Fabric”-koppling, vilket möjliggör mer modularitet än Intels design (till priset av något ökad latens). De har redan använt chiplets med stor framgång i sina 64-kärniga Epyc-processorer, som de presenterade i början av november.
Enligt senaste rykten kommer AMD:s kommande Zen 2-sortiment att inkludera 3300G, ett chip med en åttakärnig CPU-chiplet och en Navi 20-chiplet (deras kommande grafikarkitektur). Om detta visar sig vara sant, kan detta enda chip ersätta instegsgrafikkort. 2400G med Vega 11-beräkningsenheter uppnår redan spelbara bildhastigheter i de flesta spel vid 1080p, och 3300G sägs ha nästan dubbelt så många beräkningsenheter och en nyare, snabbare arkitektur.
Detta är inte bara spekulation; det är mycket logiskt. Designen gör det möjligt för AMD att koppla ihop i stort sett hur många chiplets som helst, och de enda begränsningarna är strömförbrukningen och utrymmet på förpackningen. De kommer troligen att använda två chiplets per CPU, och allt de behöver göra för att skapa världens bästa iGPU är att ersätta en av dessa chiplets med en GPU. De har även goda skäl att göra det, eftersom det inte bara skulle förändra spelupplevelsen på PC, utan även för konsoler, då de tillverkar APU:erna för Xbox One och PS4.
De skulle till och med kunna lägga in lite snabbare grafikminne på chipet, som en typ av L4-cache, men de kommer troligtvis att använda system-RAM igen och hoppas på att kunna förbättra minneskontrollern i tredje generationens Ryzen-produkter.
Oavsett vad som händer har både Intel och AMD betydligt mer utrymme att arbeta med på sina chip, vilket säkerligen kommer att leda till förbättringar i prestandan. Men vem vet, kanske de bara kommer att packa in så många CPU-kärnor som möjligt och försöka hålla Moores lag vid liv lite längre.