پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع یا IGP چیست؟ راهنمای خرید پردازنده‌ی اصلی دارای پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع

چند سال پیش وقتی یک مشتری برای خرید یک سیستم ارزان اقدام می‌کرد و به مغازه‌های مختلف سر میزد، همه‌ی فروشنده‌ها به او مجموعه‌ای از قطعات پیشنهاد می‌دادند و به اصلاح می‌گفتند با بودجه‌ای که شما دارید، می‌توانید چنین کانفیگی را انتخاب کنید. در کانفیگ‌های پیشنهادی معمولاً قطعه‌ای به نام کارت گرافیک هم وجود داشت که قیمت آن در حد پردازنده‌ی اصلی بود؛ اما امروز در لیست پیشنهادی دیگر ممکن است کارت گرافیک وجود نداشته باشد؛ مخصوصاً اگر بودجه‌ی شما کم باشد.

اما گفتیم معمولاً! چرا که برخی مادربوردها و چیپ‌ست‌ها، کارت گرافیک روی برد یا مجتمع یا اصطلاحاً onboard داشتند؛ همین کارت گرافیک آن‌بورد، امروزه به بخشی از پردازنده‌ی اصلی تبدیل شده و مدارات داخلی پردازنده به کلی متفاوت و البته پیچیده‌تر شده است.

پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع یا Integrated Graphic Processor که ممکن است به نام پردازنده‌ی گرافیکی یکپارچه، گرافیک مجتمع یا هر اصطلاح مشابه دیگری در بازار شناخته شود، بخشی از ساختار پردازنده‌ی اصلی است که با توجه به پیشرفت پردازنده‌ها، جوابگوی نیاز بیشتر کاربران است. توان مصرفی آن هم نسبتاً پایین‌تر از کارت گرافیک مجزاست و از همه مهم‌تر، هزینه‌ی تمام شده است که پایین می‌آید و خرید چنین پردازنده‌های همه‌کاره را اقتصادی‌تر می‌کند.

اما به جای توضیح و تفسیر پردازنده‌ی گرافیک مجتمع و انواع آن، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ی "تفاوت بین CPU، GPU و APU چیست؟ هر کدام چه مأموریتی دارند؟" را مطالعه فرمایید.

در اینجا برای آشنایی بیشتر با بازار امروز کامپیوتر و انواع پردازنده‌های اینتل و AMD، مدل‌های جدید را اجمالاً معرفی می‌کنیم. در این مقاله تنها محصولات اینتل را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

اینتل این روزها با معماری Haswell، بخش بزرگی از بازار را به خود اختصاص داده چرا که کارایی خانواده‌ی هَسوِل (در بازار به غلط ممکن است هَزوِل یا هاسوِل هم گفته شود) بالاست و توان مصرفی پایینی دارد.

معماری نسل قبل هم Ivy Bridge نام داشت؛ آیوی بریج هم مثل هسول عملکرد بالا و توان مصرفی پایین دارد؛ ولیکن هسول در مجموع حدود 13 درصد قوی‌تر، 11 درصد گران‌تر است و در خصوص پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع نیز هسول بیش از 20 درصد پیشرفت داشته که به لطف استفاده از واحد‌های پردازشی بیشتر در بخش پردازنده‌ی گرافیکی است. نکته‌ی بسیار مهم: هنگام مقایسه، هیچ وقت تنها به بررسی سرعت کلاک یا میزان کش اکتفا نکنید! در ادامه مثال‌هایی ارائه می‌کنیم تا این موضوع اثبات شود. مخصوصاً مقایسه‌ی بین AMD و اینتل با سرعت کلاک برابر اصلاً درست نیست؛ چرا که ممکن است یک هسول اینتلی، حتی با سرعت کلاک پایین هم نسبت به محصولات متداول AMD بسیار بهینه‌تر و سریع‌تر پردازش می‌کند.

هسول و آیوی بریج هر دو به 3 دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند. توجه کنید سری E یا اکستریم برای مادربوردهای دارای سوکت LGA 2011 و یا سری EX، EP و EN که همگی جزء محصولات حرفه‌ای هستند و همچنین تراشه‌های ویژه‌ی سرور مثل Xeon E7 ، E5 و E3 را وارد بحث و بررسی نمی‌کنیم.

3 دسته‌ی اصلی Celeron، Pentium و Core است. دسته‌ی Core خود به سه دسته‌ی i3، i5 و i7 تقسیم می‌شود. تفاوت Celeron یا Pentium در چند مشخصه‌ی مهم مثل میزان حافظه‌ی کش، سرعت کلاک، پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع و موارد جزئی‌تر است. همین تفاوت بین دسته‌ی پنتیوم و کور هم وجود دارد.

در معماری قبل از آیوی بریج که سندی بریج نام داشت، سه نوع گرافیک مجتمع به نام‌های HD Graphics، HD 2000 و HD 3000 استفاده می‌شد؛ ولیکن در تراشه‌های ویژه‌ی دسکتاپ مثل بهترین مدل 4 هسته‌ای این خانواده یعنی Core i7 2700K، خبری از پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع نبود. بنابراین به این نسل نمی‌پردازیم و تنها نام HD 2000 و HD 3000 را به عنوان نام پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع این نسل ذکر می‌کنیم.

AMD با استفاده از پردازنده‌ی گرافیکی، رقابت را به سمتی پیش برد که اینتل هم در تمام تراشه‌های خود از گرافیک مجتمع استفاده کند و لذا در دو نسل اخیر یعنی آیوی بریج و هسول، در بهترین پردازنده‌ها هم از پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع استفاده می‌شود.

بنابراین چه سیستم برای بازی خریداری شود و چه برای انجام امور سبک روزانه، یک پردازنده‌ی گرافیکی در قلب CPU قرار دارد و می‌توان در صورت نیاز از کارایی خوب و مصرف انرژی بسیار پایین آن بهره‌مند شد.

در آیوی بریج سه نوع پردازنده‌ی گرافیکی تعبیه شده است:

• 1- HD Graphics:  با 6 واحد اجرایی با سرعت کلاک پایین که در Celeron و Pentium به کار رفته است.
• 2- HD 2500:  با 6 واحد اجرایی به همراه قابلیت‌های ویژه که در دسته‌ی Core i3 مرسوم است و نهایتاً به سرعت 1250 مگاهرتز می‌رسد و توان محاسباتی خام آن 60 گیگافلاپس در سرعت ماکسیمم است.
• 3- HD 4000: مدلی با 12 واحد اجرایی که نهایت سرعت آن 1350 مگاهرتز است. در این سرعت 259.2 گیگافلاپس توان خام محاسباتی به دست می‌آید.

• در هسول مدل‌ها متنوع‌تر و قدرتمندتر شده‌اند که به صورت زیر خلاصه می‌شود:

• 1- HD Graphics با نام اختصاری GT1: با بهره‌گیری از 10 واحد محاسباتی در سرعت 1150 مگاهرتز توان خام پردازشی برابر با 184 گیگافلاپس است و در دسته‌ی Celeron و Pentium به کار می‌رود.
• 2- HD Graphics 4200، 4400، 4600، P4600 و P4700 با عنوان اختصاری GT2: در این مدل‌ها 20 واحد اجرایی با سرعت‌های مختلف فعالیت می‌کنند که نهایت سرعت به 1350 مگاهرتز می‌رسد و توان خام محاسباتی برابر با 432 گیگافلاپس به دست می‌آید. در تراشه‌های ویژه‌ی دسکتاپ سری Core i3، i5 و i7 از این پردازنده‌ی گرافیکی استفاده می‌شود.
• 3- HD Graphics 5000 یا GT3: در این مدل 40 واحد پردازشی یعنی دو برابر بیشتر از GT2 حضور دارد، مدل‌هایی که به توان مصرفی 15 وات بسنده می‌کنند، خروجی 704 گیگافلاپس دارند. سرعت کلاک نهایتاً 1100 مگاهرتز است.
• 4- Iris Graphics 5100: همان 40 واحد پردازشی با سرعت کلاک بیشتر که توان خام پردازشی 832 گیگافلاپس را تحویل می‌دهد. سرعت کلاک در این حالت 1.3 گیگاهرتز است.
• 5- مدل GT3e یا Iris Pro 5200: آیریس پرو مشابه دو مدل قبل است؛ ولیکن در کنار 40 واحد پردازشی، یک حافظه‌ی داخلی DRAM تعبیه شده که 128 مگابایت ظرفیت دارد و پهنای باند را افزایش می‌دهد.

• معرفی انواع هسول و مثال‌ها

هسول‌های سری Core عنوانی به شکل Core ix 4xxx دارند؛ یعنی نام مدل با رقم 4 شروع می‌شود و به عبارتی سری 4000 هستند. پنتیوم‌های هسولی به شکل G3xxx معرفی می‌شوند؛ یعنی پنتیوم‌های سری 3000. در پایان به سری سلرون هسول می‌رسیم که نام آن به شکل G18xx است. در تمام مدل‌ها، وقتی عدد بیشتر می‌شود، معمولاً سرعت و کارایی افزایش می‌یابد. مثلاً هسول Core i3 4130 سرعت نهایتاً 3.4 گیگاهرتز دارد و مدل i3 4150 سرعت بیشینه‌ی 3.5 گیگاهرتز را ثبت می‌کند. سلرون G1820 تنها 2.7 گیگاهرتز سرعت دارد و G1840 با سرعت کلاک 2.8 گیگاهرتر، اندکی سریع‌تر است.

اما همیشه مدل بالاتر، از همه نظر سریع‌تر نیست. مثلاً همان i3 4130 و 4150 را در نظر بگیرید و به جدول مشخصات نگاه کنید:

به جای HD 4400 از سری 4000 استفاده شده که احتمالاً کارایی پایین‌تری دارد. گرچه با توجه به مشخص‌نبودن سرعت کلاک، نمی‌توان نظر قطعی دارد؛ ولیکن به خاطر داشته باشید که همیشه هزینه‌ی بیشتر و مدل بالاتر، منجر به افزایش کارایی نمی‌شود. به خصوص اگر بخواهید سیستم برای کارهای گرافیکی یا نرم‌افزارهای تک‌تردی کاربرد داشته باشد؛ چرا که در این موارد، استفاده از مدل پایین‌تر، اورکلاک از طریق مادربورد و سیستم خنک‌کاری بهتر، منطقی‌تر به نظر می‌رسد. هسته‌های زیاد با سرعت پایین‌تر در این گونه کاربردها به خوبی هسته‌های کم ولی سریع، نیستند.

مادربوردهای سری 8 اینتل یعنی چیپ‌ست‌هایی مثل Z87، H87، H81 برای پردازنده‌های هسول طراحی شده‌اند که سوکت پردازنده، دارای 1150 پین است و LGA 1150 نام دارد.

1- بهترین هسول بازار یک پردازنده‌ی 4 هسته‌ای یعنی Core i7 4770K به همراه گرافیک مجتمع GT2 یا HD 4600 است. البته مدل‌های مختلف i7 4770K مثل i7 4770 یا i7 4770T هم ممکن است در بازار یافت شود که اولی نسخه‌ی بدون قابلیت اورکلاک از طریق افزایش ضریب کلاک پایه است و دومی یک نسخه‌ی کم‌مصرف‌تر و کندتر از i7 4770K است. قیمت حدودی این پردازنده 1 میلیون تومان است.

2- مدل Core i5 4670K یک i5 هسولی با همان گرافیک GT2 است ولیکن سرعت کلاک آن پایین‌تر از i7 4770K است. البته سرعت پردازنده‌ی گرافیکی همان 350 الی 1200 مگاهرتزی است که در i7 4770K وجود دارد. بنابراین از نظر پردازنده‌ی گرافیکی در یک رده قرار می‌گیرند. دقت کنید که این مدل دارای تکنولوژی hyper threading اینتل نیست و لذا در ویندوز همان 4 هسته‌ی فیزیکی شناسایی می‌شود و خبری از 4 هسته‌ی مجازی نیست. قیمت این مدل حدود 700 هزار تومان است.

3- مدل Core i3 4130 هم ارزان‌ترین عضو دسته‌ی Core است، یک هسول 2 هسته‌ای که گرافیک مجتمع آن باز هم GT2 است، با این تفاوت که مدل دقیق آن HD 4400 ذکر می‌شود؛ چرا که سرعت کلاک آن بین 350 مگاهرتز تا 1150 مگاهرتز متغیر است؛ یعنی کمی کندتر از HD 4600 و البته کم‌مصرف‌تر. قیمت این مدل حدود 340 هزار تومان است.

4- از سری Core که حداقل هزینه‌ی آن در بازار امروز یعنی اسفند 92 معادل 340 هزار تومان است می‌گذریم و به سری پنتیوم با معماری هسول می‌رسیم. پنتیوم G3220 یک پردازنده‌ی 2 هسته‌ای است. توجه کنید Core i3 3220 با Pentium G3220 کاملاً متفاوت است. اولی یک آیوی بریج است و دومی پنتیوم از سری هسول.

به هر حال، G3220 با هزینه‌ی حدود 180 هزار تومان، نصف ارزان‌ترین Core i3 هسولی قیمت دارد و بسیار اقتصادی است. کارایی آن با توجه به سرعت کلاک 3 گیگاهرتز در برابر سرعت کلاک 3.4 گیگاهرتزی ارزان‌ترین Core i3 آنچنان پایین نیست ولیکن هزینه‌ی آن نصف است! بنابراین علت بسیار اقتصادی بودن پنتیوم‌ها، روشن است. گرافیک مجتمع این مدل از سری 4000 است که نسبت به 4400 به کار رفته در i3 ضعیف‌تر است؛ اما باز هم تفاوت در حد نصف شدن هزینه نیست.

5- سلرون‌ها در بازار کمیاب هستند و کارایی پایین‌تری دارند. سرعت یک سلرون هسولی کمتر از پنتیوم‌هاست و قیمت آن هم پایین‌تر است. در مجموع بهتر است برای جمع‌کردن سیستم جدید به سلرون فکر نکنید و کمی بیشتر هزینه کنید تا در آینده‌ی نزدیک مجبور به ارتقای پردازنده نشوید. اگر مدل G1820 را در بازار پیدا کنید، قیمت تقریبی آن حدود 115 هزار تومان است. سرعت این مدل 2.7 گیگاهرتز است که در مقابل پنتیوم 3 گیگاهرتزی و ارزان‌ترین i3 که 3.4 گیگاهرتز سرعت دارد، ضعیف به نظر می‌رسد؛ ولیکن تفاوت در حد قیمت بسیار پایین‌تر آن نیست. لذا برای تهیه‌کردن سیستم ارزان و خوب، گزینه‌ی خوبی است.

آیوی بریج هم مثل هسول سه دسته‌ی اصلی دارد. دسته‌ی Core با کد 3000 شناخته می‌شود، دسته‌ی پنتیوم با کد G2xxx و در نهایت سلرون با کد G16xx معرفی می‌شود.

مادربوردهای سری 7 اینتل مثل چیپ‌ست‌های سری Z77، H77 و H75 با سوکت LGA 1155 برای پردازنده‌های آیوی بریج تهیه شده‌اند و انواع برندها را می‌توان در بازار پیدا کرد.

1- Core i7 3770K بهترین آیوی بریج 4 هسته‌ای با سرعت کلاک 3.5 گیگاهرتز. توجه کنید که 4770K هسولی هم همین سرعت کلاک را دارد؛ ولیکن به علت بهینه‌تر بودن طراحی و تراکم بیشتر تراشه، کارایی و توان مصرفی آن بالاتر است. بنابراین هنگام مقایسه، هیچ وقت تنها به بررسی سرعت کلاک یا میزان کش اکتفا نکنید! قیمت این مدل 950 حدود هزار تومان است.

پردازنده‌ی گرافیکی تراشه‌های آیوی بریج اینتل، از سری هسول کمی کندتر است؛ چرا که به جای استفاده از 20 واحد پردازشی و بیشتر، تنها 16 واحد پردازشی به کار گرفته شده و از طرفی سرعت کلاک است که نهایتاً به 1150 مگاهرتز می‌رسد. در 3770K از HD 4000 استفاده شده است.

2- دومین پردازنده‌ی قدرتمند سری آیوی بریج اینتل، Core i5 3570K است؛ پردازنده‌ی 4 هسته‌ای با قابلیت اورکلاک بالا. قیمت این مدل هم حدود 610 هزار تومان است. HD 4000 در این مدل هم حضور دارد؛ ولیکن دقت کنید که در مدل 3570 که مخصوص اورکلاک نیست، از HD 2500 استفاده شده است.

3- Core i3 3210 با سرعت کلاک 3.2 گیگاهرتز و گرافیک مجتمع HD 2500 قیمتی در حدود 320 هزار تومان دارد.

4- پنتیوم G2020 هم یک آیوی بریج ارزان 2 هسته‌ای با قیمت تقریبی 160 هزار تومان است که سرعت کلاک آن به 2.5 گیگاهرتز محدود می‌شود.

در هسول HD 4400 متداول است و در آیوی بریج، HD 4000 یا HD 2500 مرسوم است. بنابراین این سه مدل را با کارت گرافیک‌های مجزای انویدیا مقایسه می‌کنیم.

لذا اینتل با عرضه‌ی هسول، بخش کارت گرافیک‌های رده پایین بازار را به شدت تهدید کرده و دیگر نمی‌توان روی یک کارت گرافیک مجزا و ارزان‌قیمت حساب باز کرد؛ چرا که صرفه‌ی اقتصادی ندارد.

اما در مورد آیوی بریج همان طور که در جدول فوق ذکر شده، نمی‌توان روی گرافیک مجتمع حساب باز کرد؛ چرا که بسیار ضعیف است.

پیشرفت هسول نسبت به آیوی بریج در نمودار زیر مشهود است:

این نکته هم بسیار مهم است که توان خام محاسباتی معیاری از کارایی کلی پردازنده‌ی گرافیکی است؛ ولیکن ممکن است در برخی بازی‌ها و نرم‌افزارهای خاص، نتوان کارایی دو محصول را تنها با در نظر گرفتن این عدد مقایسه کرد.

به نمودارهای زیر توجه کنید که در آن GT 630 با HD 4000 در آیوی بریج مقایسه شده است. تفاوت کارایی بازی‌های سبک و در رزولوشن پایین، حدود 90 درصد است؛ ولیکن با سنگین‌تر شدن بازی مثلاً در Crysis 2 مشاهده می‌کنید که تفاوت به 50 درصد می‌رسد:

لذا در این مقاله توان خام پردازشی را به عنوان معیار اصلی کارایی پردازنده‌های گرافیکی مختلف در بازی‌ها و نرم‌افزارهای گرافیکی نسبتاً سنگین، مورد توجه قرار دادیم.