HD Graphics 4000 : Tick, Tock, Tick+

Tom Piazza, le représentant d’Intel qui a dévoilé le sous-système graphique de l’Ivy Bridge lors de l’Intel Developer Forum de l’an dernier, a insisté sur le fait que, bien que la nouvelle puce soit avant tout un die shrink de la précédente (un « tick »), son moteur graphique intégré correspond plus à un « tock ».

Nous avons déjà mentionné le fait qu’Intel avait ajouté quatre unités d’exécution à son GPU intégré (du moins dans sa version haut de gamme), que celui-ci était enfin compatible DirectX 11, que le moteur de conversion vidéo Quick Sync était plus rapide que dans la génération précédente et qu’il était maintenant possible de brancher jusqu’à trois écrans simultanément.

Pour arriver à un tel résultat, Intel a dû revoir son approche des graphismes sur processeur ; la société s’est non seulement fixé une feuille de route plus agressive, mais a également comblé certaines des lacunes du Sandy Bridge. L’aboutissement de ce processus est une architecture graphique répartie en cinq domaines :

1. Le premier comprend des éléments globaux tels que le pipeline de géométrie. Comme le requiert DirectX 11, Intel a ajouté à son unité de tessellation fixe un hull shader et un domain shader.
2. Intel appelle le deuxième domaine « Slice Common » ; celui-ci comprend le moteur de rastérisation, les back-ends relatifs aux pixels et le cache L3. Le Sandy Bridge n’avait pas de cache L3 dédié aux graphismes car Intel ne parvenait pas à en tirer de réels gains de performances : le bus en anneau du processeur offrait une bande passante suffisante pour que le L3 partagé convienne à cette tâche. L’Ivy Bridge, par contre, fait la part nettement plus belle aux performances graphiques ; le cache L3 dédié lui apporte donc un supplément de bande passante bien nécessaire et réduit simultanément la consommation du moteur graphique, qui peut accéder directement à ses propres données sans avoir à faire appel au bus.
3. Le troisième domaine, nommé « Slice », comprend les shaders, les échantillonneurs de textures, le cache L1 dédié aux instructions et le Media Sampler utilisé par la fonction Quick Sync. Il s’agit d’un ensemble de ressources auquel Intel compte faire appel pour gonfler les performances du moteur graphique dans les générations à venir (le domaine précédent évoluera en conséquence).
4. Le quatrième domaine se compose des éléments multimédia de type fonction fixe. Son importance pourra être réduite ou augmentée indépendamment du reste, selon l’orientation choisie par Intel (plus ou moins de performances dans les fonctions de traitement de la vidéo).
5. Le dernier domaine concerne les sorties vidéo. Si une carte-mère d’ordinateur de bureau peut avoir trois sorties vidéo (selon le bon vouloir du fabricant), elle doit comporter deux sorties DisplayPort : une première pouvant grimper jusqu’en 2560x1600 et une autre pouvant atteindre 1920x1200. La troisième sortie peut être en HDMI (maximum 1080p), en DVI, en VGA ou en DisplayPort (maximum 1920x1200).

D’après Intel, chaque domaine est réglé indépendamment de manière à maximiser les performances, accroître le débit en gestion de la géométrie, optimiser l’effacement des tampons, améliorer la qualité de l’échantillonnage anisotrope, obtenir des performances soutenues en calcul GPGPU et augmenter les performances par watt.

De la théorie au HD Graphics 4000

Tous les éléments précités se combinent pour former l’Intel HD Graphics 4000, un moteur graphique intégré au die du Core i7-3770K, armé de 16 unités d’exécution, cadencé à 650 MHz et pouvant monter selon les besoins jusqu’à 1,15 GHz. À l’inverse, au repos, il descend à 350 MHz, libérant de ce fait une partie de l’enveloppe thermique pour les cores CPU.

L’an dernier, nous nous plaignons du fait qu’Intel, qui avait pourtant doté du HD Graphics 3000 la plupart de ses processeurs pour portables et de la série K, avait laissé le HD Graphics 2000 sur ses autres puces pour ordinateurs de bureau, ce qui compromettait forcément leurs performances. Au cours de l’année 2011, le fondeur a peu à peu rectifié la situation en lançant de nouveaux modèles équipés du HD Graphics 3000.

Cette année, Intel divise sa gamme de manière quelque peu différente : tous les Core i7 (portables comme desktop) sont équipés du HD Graphics 4000, tandis que tous les Core i5 (sauf un, le Core i5-3570K) doivent se contenter du HD Graphics 2500.

Ce dernier comporte 6 unités d’exécution (EU) au lieu de 16 et offre, d’après le fabricant, des performances 10 à 20 % supérieures à celles du HD Graphics 2000. Nous avons quelques Core i5 en laboratoire et ne manquerons pas d’examiner le HD Graphics 2500 plus en détail dans le cadre d’un autre article.

Mais que penser des performances du HD Graphics 4000 ? C’est ce que nous allons voir en page suivante.