Intel Iris Pro 5200 graphics review: doodsteek voor mid-range GPU's?

50 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Intel Core i7 4750HQ
  3. 3. Benchmarks
  4. 4. 3DMark06
  5. 5. 3DMark Vantage
  6. 6. 3DMark11 (Entry)
  7. 7. 3DMark11 (Performance)
  8. 8. 3DMark11 (Extreme)
  9. 9. 3DMark - Ice Storm
  10. 10. 3DMark - Cloud Gate
  11. 11. 3DMark - Fire Strike
  12. 12. 3DMark - Fire Strike Extreme
  13. 13. Battlefield 3 (1366x768)
  14. 14. Battlefield 3 (1920x1080)
  15. 15. The Elder Scrolls V Skyrim (1366x768)
  16. 16. The Elder Scrolls V Skyrim (1920x1080)
  17. 17. CPU-prestaties: Cinebench 11.5
  18. 18. Conclusie
  19. 19. Besproken producten
  20. 20. Reacties

Inleiding

Begin juni introduceerde Intel haar 4de generatie Core-processors codenaam Haswell (klik hier voor onze review). Onderdeel van de launch, maar nog niet direct beschikbaar, was een speciale reeks processors voor laptops en All-in-One PC's met Iris Pro 5200 graphics, een geïntegreerde GPU die zich zou moeten kunnen meten met mid-range mobiele GPU's van AMD en Nvidia. BTO stuurde ons in de vorm van de U.Book 14CL16 als eerste een notebook waar zo'n Haswell-chip met Iris Pro 5200 graphics in verwerkt zit. Een review van de laptop mag je binnenkort van ons verwachten, in dit artikel duiken we al even in de eigenschappen van de speciale processor.

GT3e

Hoe zat het ook weer met de in Haswell geïntegreerde GPU? Zoals we in onze oorspronkelijke review al schreven zijn er verschillende varianten. Naast een variant met 6 cores (codenaam GT1) en een variant met 20 cores (GT2) is er ook een uitvoering met 40 cores (GT3) en daarvan zelfs een variant met 128 MB embedded geheugen (GT3e). Ter vergelijking: bij Ivy Bridge bestond er enkel een GT1 (HD Graphics 2500) en GT2 (HD Graphics 4000) variant met 6 respectievelijk 16 cores.

De GT3-varianten moeten uiteraard de beste 3D-prestaties kunnen leveren. Voor de desktop Haswell processors heeft Intel vooralsnog enkel modellen met GT2 beschikbaar. Deze geïntegreerde GPU heet bij desktop processors Intel HD Graphics 4600. Bij notebook CPU's met een GT2-variant op lagere klokfrequentie spreekt Intel over HD Graphics 4400 of 4200. Processors met GT3 komen enkel beschikbaar voor Notebooks, Ultrabooks en All-in-One PC’s. Voor de GT3e GPU (met 128 MB geïntegreerde geheugen) had Intel zich tot doel gesteld om prestaties van het niveau van een Nvidia GeForce GT 650M te kunnen bieden. Ofwel: het prestatieniveau van een mid-range losse GPU, maar dan als onderdeel van een processor. 

De GT3e GPU gaat officieel door het leven als Intel Iris Pro Graphics 5200 en is wat we nu tegenkomen in de BTO machine. Van de GT3-versie bestaan er twee varianten voor mobiele GPU's met respectievelijk een 28W of 15W TDP. De snellere GT3 variant gaat Intel Iris Graphics 5100 heten maar is nog niet beschikbaar. De andere heet Intel HD Graphics 5000 en is onderdeel van de Intel processors van de nieuwste generatie MacBook Airs (klik hier voor onze review). Het verschil tussen deze twee laatste GPU-varianten wordt simpelweg de maximale klokfrequentie van de GPU, die natuurlijk door de TDP wordt bepaald. Het moge duidelijk zijn dat Intel de Iris-merknaam wil beperken tot GPU's met hoge prestaties.

 BTO-Notebooks U.Book 14CL16
De BTO U.Book 14CL16 met Core i7 4750HQ processor met Iris Pro Graphics 5200

Intel Core i7 4750HQ

De processor in de BTO U.Book 14CL16 machine is een Intel Core i7 4750HQ, een quad-core Haswell variant met een TDP van 47 watt. De vier CPU-cores werken standaard op 2 GHz, maar de ingebakken Turbo-modus kan de processor afhankelijk van het aantal actieve cores op 3,0 tot zelfs 3,2 GHz laten werken. De CPU heeft 6 MB L3-cache en ondersteunt zoals gebruikelijk bij een Core i7 HyperThreading, zodat je in het besturingssysteem acht virtuele cores ziet.

De geïntegreerde Iris Pro 5200 GPU werkt middels de Turbo-modus op klokfrequenties tussen de 200 MHz en 1,2 GHz. Wanneer we de laptop uit elkaar halen en de chip nader bekijken valt op dat het in feite twee chips in één zijn: het grote gedeelte is de CPU met geïntegreerde GPU, het kleine chipje is de losse 128 MB eDRAM module, codenaam Crystalwell. Deze chip meet 84 mm² en is net als de Haswell CPU opgebouwd met Intels state-of-the-art 22nm transistors, zij het met een andere proces dan hoe de CPU wordt gemaakt (P1271 in plaats van P1270). De quad-core Haswell CPU met GT3 aan boord meet 264 mm² en is dus zeker geen kleine jongen. Het P1270 proces is geoptimaliseerd voor transistors met weinig lekvermogen en gaat ook gebruikt worden voor 22nm mobiele SoC's. 

Intel Core i7 4750HQ
De Core i7 4750HQ zoals aanwezig in de BTO laptop. De kleine chip is de Crystallwell L4-cache module.

De Crystallwell chip fungeert technisch als L4-cache, een cache-laag tussen L3 en het geheugen in. Hij wordt, net als de L3-cache, gedeeld door CPU en GPU. Dat betekent dus de facto dat op momenten dat de GPU niet intensief wordt gebruikt ook de CPU kan profiteren van het extra cache-geheugen. Over de exacte verbinding tussen de CPU en de Crystallwell chip wil Intel niet bijster veel prijs geven. Wat men wel aangeeft is dat er gebruik wordt gemaakt van een bus die bidirectioneel 50 GB/s kan transporteren, 100 GB/s in totaal dus. De gemiddelde toegangstijd na een L3-cache miss ligt volgens Intel rond de 30 à 32 ns, waarmee de totale toegangstijd van een kleine 60 ns ruwweg tussen het niveau van de eerste cache-lagen en het RAM-geheugen in zit, zoals we ook kunnen zien in onderstaande grafiek uit de SiSoft Sandra 2013 benchmark die de toegangstijd voor het hele cache/geheugen-bereik kan bepalen.

We zien dat de latency in het L1-cache domein (tot 32 kB) 4 kloktikken is. In het L2-cache domein (tot aan 256 kB) zien we 12 klokslagen latency. De gemeten latency van de L3-cache ligt rond de 22 klokslagen. De latency van de nieuwe L4-cache zien we bij de metingen van 16, 32 en 64 MB en varieren tussen de 51 en 59 klokslagen. Het geheugen (256 MB en verder vanuit de CPU cores beredeneerd) is gemiddeld 85 klokslagen verwijderd. In de tweede grafiek zien we de cache- en geheugenbandbreedte, waaruit we duidelijk kunnen afleiden dat L1 en L2 zoals te verwachten het snelst zijn en L3 en L4 tussen deze waardes en die van het RAM-geheugen in liggen.

Het stroomverbruik van de Crystalwell chip wordt netjes gereguleerd door de in Haswell aanwezige power control unit, die in dit geval dus het stroombudget kan verdelen tussen CPU-cores, GPU-cores en de eDRAM-module.

De Core i7 4750HQ zoals we die tegenkomen in de BTO laptop is echter zeker niet de snelste CPU met Iris Pro Graphics 5200, er zijn nog twee snellere varianten. Bij de i7 4850HQ en 4950HQ zijn zowel de maximale CPU-klokfrequentie (3,5 respectievelijk 3,6 GHz) als ook de maximale GPU-klokfrequentie (1300 MHz) nog wat hoger. Het is echter nog niet duidelijk wanneer we laptops met 4850HQ of 4950HQ mogen gaan verwachten. 

Benchmarks

Halverwege juli publiceerden we een test waarin we de gemiddelde prestaties van niet minder dan 161 mobiele GPU's - zowel geïntegreerd als discreet - in de verschillende 3DMark benchmarks presenteerden. De hele rits 3DMarks hebben we ook gedraaid op de BTO notebook, zodat we de Iris Pro Graphics 5200 van de Core i7 4750HQ nu ook in de grafieken kunnen opnemen en de claim dat de prestaties op het niveau van de Nvidia GeForce GT 650M liggen kunnen controleren. Daarnaast hebben we de laatste tijd ook op steeds meer notebooks een aantal gametests uitgevoerd. Met die resultaten hebben we dezelfde exercitie uitgevoerd; we hebben voor alle types GPU de gemiddelde resultaten van de diverse benchmarks bepaald. Uiteraard zit hier achterliggend wat variatie in, de prestaties van een videokaart zijn namelijk flink afhankelijk van de daaraan gekoppelde processor, maar juist de gemiddelde waardes geven toch een mooi algemeen beeld.

Op de volgende pagina's vind je alle grafieken, beginnende bij de verschillende 3DMarks. Bij 3DMark06 vind je de langste grafiek, deze benchmark hebben we inmiddels van 174 verschillende mobiele GPU's. De grafieken van de gamebenchmarks zijn wat korter.

In alle grafieken zijn alle AMD GPU's rood, alle Nvidia GPU's groen, alle geïntegreerde Intel-GPU's blauw en de Intel Iris Pro 5200 zwart.

Aan het eind van het artikel vind je ook nog enkele CPU-benchmarks die we op de Core i7 4750HQ processor hebben gedraaid.

3DMark06

3DMark06 draaien we zoals geschreven al ruim 5 jaar op alle door Hardware.Info geteste laptops en zodoende hebben we gemiddelde scores voor maar liefst 174 mobiele GPU's. Hoewel de benchmark weinig correlatie meer biedt met moderne games, geeft juist de grote selectie aan geteste producten een mooi beeld. 

De Iris Pro Graphics 5200 komt hier op 12.245 punten. Dat is vergelijkbaar met een Nvidia GeForce GT 645M en net onder het niveau van een 650M, waaraan Intel zich spiegelt. Het verschil is echter zo klein dat het ons niet zou vebazen dat een Core i7 4950HQ het resultaat wel zou evenaren. De snelste Intel geïntegreerde GPU uit de vorige generatie (HD Graphics 4000) komt niet verder dan 4613 punten, bijna een factor drie verschil dus!

3DMark Vantage

In 3DMark Vantage, gebaseerd op DirectX 10 code, komt de Iris Pro Graphics 5200 op 9228 punten, opnieuw bijna op het niveau van de Nvidia GeForce GT 650M en sowieso sneller dan de GT 745M uit de nieuwste Nvidia-generatie. Indrukwekkend!

3DMark11 (Entry)

3DMark11 kan gedraaid worden met drie presets: Entry, Performance en Extreme, waarbij Performance de standaard test is. Sowieso verschilt de resolutie (respectievelijk 1024x768, 1280x720 en 1920x1080), maar ook de complexiteit van de gebruikte 3D-effecten loopt uiteen. 

De Entry-preset was primair bedoeld om de prestaties van geïntegreerde GPU's te vergelijken. Aangezien 3DMark11 enkel op DirectX 11 GPU's werkt, vinden we in deze grafiek enkel modernere mobiele GPU's.

De Iris Pro Graphics 52000 komt hier op 3769 punten en gaat niet alleen de GT 650M maar ook de GTX 660M voorbij! De snelste Intel geïntegreerde GPU uit de vorige generatie (HD Graphics) komt gemiddeld net boven de 1000 punten. Opnieuw een zeer indrukwekkende score voor een geïntegreerde GPU.

3DMark11 (Performance)

In 3DMark11 Performance zien we een score van 2191 punten, opnieuw vrijwel op het niveau van de GeForce GT 650M en GT 745M.

3DMark11 (Extreme)

In 3DMark11 Extreme is de score 672 punten, wederom tussen Nvidia's GT 645M en GT 650M in.

3DMark - Ice Storm

Ice Storm is de minst complexe test van de dit jaar uitgekomen nieuwste versie van 3DMark. Het is ook de enige test die ook voor Android en iOS beschikbaar is. Hier behaalt de Iris Pro Graphics 5200 een opvallend lage score die we zo 1-2-3 niet verklaard krijgen.

3DMark - Cloud Gate

In Cloud Gate, de primair op geïntegreerde desktop/laptop GPU's gerichte benchmark binnen de nieuwe 3DMark, behaalt Iris Pro een zeer indrukwekkende 9596 punten. Dat is zeer ruim boven het niveau van de GeForce GT 650M en menig andere losse GPU. Vermoedelijk draagt het eDRAM-geheugen hier ook bij aan het CPU-gedeelte van de benchmark.

3DMark - Fire Strike

Fire Strike is het zwaarste en meest complexe onderdeel van de nieuwe 3DMark. Opnieuw mogen we concluderen dat Intels nieuwe geïntegreerde GPU zich mag meten met mid-range losse GPU's: 1392 punten is boven het niveau van een GeForce GT 745M.

3DMark - Fire Strike Extreme

In de Extreme versie van 3DMark Fire Strike ten slotte vinden we de Iris Pro Graphics 5200 op 615 punten, rond het niveau van de Nvidia GeForce GT 745M en 750M.

Battlefield 3 (1366x768)

Na de verschillende 3DMarks ook een klein aantal echte games. In Battlefield 3 in 1366x768 met Low settings komen we uit op 55 fps. Dit is prima speelbaar. Ook hier heeft Intel het doel bereikt: de prestaties zijn beter dan wat je gemiddeld met een GeForce GT 650M behaalt. De mooiste vergelijking is opnieuw met de snelste Intel graphics uit de vorige generatie: met gemiddeld 20 fps op laptops met HD Graphics 4000 is deze game echt onspeelbaar.

Met de High preset komen we uit op 33 fps, vergelijkbaar met het niveau van een GeForce GT 650M.

Battlefield 3 (1920x1080)

Op Full HD resolutie met Low settings komt de Iris Pro Graphics 5200 op 35 fps en dat is opnieuw vergelijkbaar met een GeForce GT 650M. Het prestatieverschil met de vorige generatie is opnieuw indrukwekkend. Full HD op High preset is zoals te verwachten niet speelbaar.

The Elder Scrolls V Skyrim (1366x768)

In Skyrim komt de HD Graphics 5200 op 84 fps in 1366x768 met Low preset. Dat is wederom uitstekend speelbaar en op het niveau van de Nvidia GeForce GT 650M. Met Ultra presets komen we op 22 fps, wat minder dan die GT 650M maar nog altijd het dubbele van de snelste Intel graphics uit de Ivy Bridge generatie.

The Elder Scrolls V Skyrim (1920x1080)

Skyrim op Full HD resolutie is ook prima speelbaar met Iris Pro Graphics 5200, zij het op lage settings. 50 fps komt opnieuw exact overeen met het niveau van de Nvidia GeForce GT 650M. In Full HD met Ultra settings moet de Iris Pro Graphics 5200 de meeste discrete GPU's toch voor laten gaan.

 

CPU-prestaties: Cinebench 11.5

De GPU-prestaties van de Iris Pro Graphics 5200 zijn dus ongekend goed; het is overduidelijk de snelste geïntegreerde GPU op de markt. Maar hoe zit het met de CPU-prestaties van de Core i7 4750HQ? In onderstaande grafiek zie je de Cinebench 11.5 score van de CPU in vergelijking met 114 andere desktop en laptop CPU's. De scores van de laptop CPU's zijn gemiddeldes van alle door ons geteste laptops met de betreffende chips.

De Core i7 4750HQ komt op 6,5 punten en komt daarmee in de buurt van de snelste mobiele CPU's die we ooit hebben getest. Recordhouder is de Core i7 3920XM (de snelste mobiele Ivy Bridge) met 7,2 punten, de snelste Haswell die we hebben getest, de Core i7 4700MQ, komt op 6,9 punten. De Core i7 4750HQ is in ieder geval ruim sneller dan de overgrote meerderheid van mobiele processors.

Conclusie

Intel stelde zich tot doel bij de ontwikkeling van de GT3e ofwel Iris Pro Graphics 5200 geïntegreerde GPU om het prestatieniveau van de Nvidia GeForce GT 650M mid-range mobiele GPU te evenaren. Op basis van onze benchmarks mogen we concluderen dat dat gelukt is: of we nu kijken naar 3DMark of naar de game-benchmarks, in vrijwel alle gevallen zit de Iris Pro Graphics 5200 op of hooguit vlak onder het prestatieniveau van de GT 650M. En dat is echt een prestatie voor een geïntegreerde GPU. De Pro Graphics 5200 is zo'n 2,5x sneller dan de snelste geïntegreerde graphics uit Intels vorige generatie processors. We hebben nog geen laptops met AMD Richland CPU's hebben ontvangen om daar een vergelijk mee te maken, maar voor nu heeft Intel de snelste geïntegreerde graphics.

Uiteraard is Iris Pro Graphics 5200 geen goedkope oplossing. De CPU is huge en daar komt de speciale 128 MB eDRAM chip nog bij. De prijs die Intel aan laptopfrabrikanten voor de Core i7 4750HQ vraagt is $ 440 dollar. Vergelijken we dit met de qua CPU-kracht ruwweg vergelijkbare Core i7 4702HQ (met GT2 ofwel HD Graphics 4600), dan is er een prijsverschil van $ 60 dat betaald wordt voor de snellere graphics. Nu is wat een notebookfabrikant exact betaalt voor Nvidia GPU's één van de beste bewaarde geheimen van de industrie, maar via informatie die we off the record hebben gekregen schatten we in dat een GeForce GT 740M GPU met 1 GB GDDR5 geheugen een notebookfabrikant zo'n $ 50 kost, terwijl een GeForce GT 750M met 2 GB GDDR5 zo'n $ 100 aan de kostprijs van een laptop toevoegt. Op basis daarvan mogen we concluderen dat Intel inmiddels qua prestaties kan concurreren met mid-range GPU's, maar er dus klaarblijkelijk nog niet klaar voor is om volop op de prijs te gaan concurreren met Nvidia en AMD.

Laten we de prijs even voor wat het is, dan blijft gewoon staan dat Intel een ongekende stap heeft gezet. De Iris Pro 5200 is zo'n 2,5x sneller dan de snelste geïntegreerde graphics uit de vorige generatie GPU's. Dat zijn verschillen die we nog niet eerder zijn tegengekomen. Tel daarbij op dat Intel de laatste tijd flink heeft geïnvesteerd in haar driver-team en in de samenwerkingsverbanden met game-developers en we mogen één ding stellen: AMD en Nvidia hebben er voor de toekomst ook in het mid-range segment een geduchte concurrent bij. 


Besproken producten

Vergelijk  

Product

Prijs

Intel Core i7 4750HQ

Intel Core i7 4750HQ

  • 2 GHz
  • 4 cores
  • 47 W
  • 22 nm
  • Geïntegreerde GPU
Niet verkrijgbaar
Intel Iris Pro Graphics 5200

Intel Iris Pro Graphics 5200

Niet verkrijgbaar
0
*