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Intels Gen-11-Grafikeinheit wächst in die Breite

Ein Whitepaper zu Intels kommender Gen-11-Grafikeinheit wurde veröffentlicht. Sofort fällt auf, dass die GPU deutlich in die Breite wächst, was für viele Teilaspekte der Architektur gilt. Treibereinträge deuten zudem darauf hin, dass die neue Grafikgeneration unter UHD 9XX und Iris Plus Graphics 9XX vermarktet wird.

Die wichtigsten Architekturänderung

Intel gibt an, dass man bis zu einem TFLOP an FP32-Rechenleistung erreichen will. Eine vergleichbare Gen-9-Grafikeinheit erreicht etwa die Hälfte der Leistung. Der 10nm-Prozess soll zusammen mit gewissen Anpassungen der Architektur vor allem die Leistung pro Watt verbessern. Ein Vergleich zur Gen-9-Grafikeinheit zeigt, dass es mit der Anzahl an Recheneinheiten deutlich bergauf geht. Es stehen jetzt 64 EUs (Execution Units) statt 24 EUs zur Verfügung. Das ist eine Steigerung um den Faktor 2,67. Dividiert man einen Terraflop durch die FP32-Rechenleistung pro Takt, kommt man auf eine Taktfrequenz von rund einem Gigahertz, womit die Effizienz allein dadurch höher liegen dürfte. Im Vergleich dazu, taktet eine vergleichbare Gen-9-Grafikeinheit mit bis zu 1,15GHz. Der Chip wächst also in die Breite, reduziert dafür aber die Taktraten. Für die Erhöhung der Rechenleistung ist jedoch mehr Bandbreite notwendig, um die entsprechende Leistung auf die Straße zu bekommen. Intel erhöht dazu den L3-Cache, verbessert die Kompression und erhöht die Spitzenbandbreite.

Nicht nur die Rohleistung der neuen Architektur wurde verbessert, sondern redundante Rechenschritte sollen vermieden werden. Position Only Shading Tile Based Rendering (PTBR) soll die effektive Speicherbandbreite erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen verfügt Gen 11 über eine parallele Geometrie-Pipeline, die wie eine Tile-Binning-Engine wirkt. Im Grunde wird versucht, Daten nicht auf den Grafikspeicher verschieben zu müssen, sondern diese ihm im L3-Cache zu halten, sodass entsprechende Lese- und Schreibvorgänge dann vermehrt auf dem “Die” selbst stattfinden. Damit ist weniger Bandbreite notwendig, sodass die effektive Bandbreite ansteigt. Mit Coarse Pixel Shading (CPS), einer differenzierten Upscaling-Methode, soll die Performance grundsätzlich gesteigert werden. Untenstehend wird die Bildqualität von herkömmlichen Pixel Shading mit Coarse Pixel Shading und einer gewöhnlichen Upscaling-Methode verglichen. Die Auflösung des Bildes beträgt 2560×1440 Pixel. Das Upscaling wird von 1280×720 Pixeln entsprechend hochskaliert. CPS soll laut Intel auf hochauflösenden Displays die geringsten Qualitätseinbußen haben. Von der Qualität sollte man sich selbst überzeugen.

Eine umfange Beschreibung zu allen Änderungen der Architektur gibt es hier.

Quelle: Intel