ультрабук

Предыдущие части статей о выборе ультрабуков, можно прочитать здесь и здесь.
В этой части не будут рассмотрены процессоры Intel Comet Lake-U (CML-U), даже 6-ядерный процессор Core i7-10710U уже не являются хорошим выбором.
Ещё недавно сообщалось, что в середине года (ориентировочно июнь 2020 года) выйдут процессоры 11-го поколения, а именно Intel Tiger Lake. Как и Intel Ice Lake, их поставки будут ограничены, и массовое производство обещают наладить только через 6 месяцев, после начала продаж.
Intel Ice Lake-U в этой ситуации оказался промежуточным решением, компания Intel даже не стала выпускать свой NUC на их базе. И сразу планирует выпустить NUC на платформе Intel Tiger Lake (подробнее можно прочитать здесь) после платформы Intel Comet Lake.
Другой звоночек, это то что компания Apple не переводила свои ультрабуки MacBook Pro 13" на процессоры Intel Core 10-го поколения. Казалось бы она решила подождать выхода Intel Tiger Lake и анонс близок. Но, неожиданно были представлены две модели макбуков построенных на процессорах Intel Ice Lake-U специальной NG серии: первая и вторая модели.
На этом фоне июнь месяц для Intel Tiger Lake может плавно переместиться на конец года, об этом уже ходят разговоры. Поэтому не будем останавливаться на процессорах 11-го поколения. И сосредоточимся на готовых решениях на мобильных процессорах: Intel Core 10-го поколения (ICL-U) и AMD Ryzen 4000 U-серии.

...........................

Intel Ice Lake-U. Наиболее интересны только четырёхъядерные процессоры i5 и i7 и их серии:
G1: Intel Core i5-1035G1 (1.0/3.6ГГц).
G4: Intel Core i5-1035G4 (1.1/3.7ГГц).
G7: Intel Core i5-1035G7 (1.2/3.7ГГц) и Intel Core i7-1065G7 (1.3/3.9ГГц).
*Отличия кроются в мощности iGPU, G1 это графика Intel UHD Graphics (GT2), G4 это графика Intel Iris Plus Graphics 940, G4 это графика Intel Iris Plus Graphics 950.
В 10-ом поколении процессоров, интегрированная графика Intel Iris Plus имеет индекс Gen11 GT2, и лишена eDRAM кэша.
Ice Lake (ICL-U) процессор использует чипсет 400-серии в SoC и обладает встроенной поддержкой четырёх Thunderbolt 3 портов (используются линии процессора, а не чипсета), поэтому для их реализации не надо будет использовать дорогие дискретные чипсеты, что положительно скажется на цене устройств, которые будут оснащены "громоболтами". А он в свою очередь позволит подключать внешние настольные видеокарты к ноутбуку, быстрые дисковые массивы и т.д.

Как и в Apple MacBook Pro 13", данные процессоры в ультрабуках на Windows, как правило опираются на свою графику и не используются в паре с дискретной (плюс для автономности и минус для производительности).
Но, часть ультрабуков стала использовать дискретную мобильную графику, и здесь монополия решений от компании nVidia.
В большинстве решений используется как правило следующая графика: NVIDIA GeForce MX250 (GP108-300-A1/Pascal/384 CUDA процессоров), NVIDIA GeForce MX330 (GP108-655-A1/Pascal/384 CUDA процессоров) и NVIDIA GeForce MX350 (GP107-670-A1/Pascal/640 CUDA процессоров). Есть два варианта чипсета: с уровнем TDP=10Вт и TDP=25Вт.

Ранее, оптимальная связка бюджетных ультрабуков выглядит следующим образом: Intel Core i5 U-серии + возможность установки 16Гб оперативной памяти + GeForce MX450 с уровнем TDP=25Вт, M.2 2280 слот (лучше два) с поддержкой установки SATA/PCIe NVMe накопителя, и поддержка установки 2.5-дюймового накопителя. Также для подключения внешних накопителей, желательно иметь хоть один USB 3.1 Gen2 (Type-C) порт с пропускной способностью до 10Гбит/с.
Дискретный адаптер NVIDIA GeForce MX450 (TU117/N18S-G5) имеет два узких места:
- Первое, это отсутствие аппаратного декодирования и кодирования видео (NVIDIA NVENC).
- Второе, это сильно урезанная ПСП, 64-разрядная шина и GDDR6 память 10Gbps обеспечивают только 80ГБ/с. Просто разгон памяти до частоты 13Gbps и ПСП до 104ГБ/с, позволяет в ряде тестов удвоить производительность.
*Также стоит очень внимательно обращать на модификацию распаянного чипсета: NVIDIA GeForce MX450.
N18S-G5-B: GBD-128, 1395-1575 МГц, GDDR6 5001 МГц (10Gbps), 28.5Вт.
N18S-G5: GB2E-64, 1395-1575 МГц, GDDR6 5001 МГц (10Gbps), 25Вт.
N18S-G5: GB2E-64, 1395-1575 МГц, GDDR5 3501 МГц (7Gbps), 25Вт.
N18S-LP: GB2E-64, 720 - 930 МГц, GDDR6 5001 МГц (10Gbps), 12Вт.

...........................

Intel Tiger Lake-U. Наиболее интересны только четырёхъядерные процессоры i5 и i7 и их серии:
G7 UP3 (28Вт): Intel Core i5-1135G7 (2.4/4.2ГГц), Intel Core i5-1145G7 (2.6/4.4ГГц), Intel Core i7-1165G7 (2.8/4.7ГГц) и Intel Core i7-1185G7 (3.0/4.8ГГц).
G4 UP3 (28Вт): Intel Core i3-1125G4 (2.0/3.7ГГц).
*UP3 процессоры: PL1=28Вт, PL1 Tau=28 секунд, PL2=PL1*1.25 (т.е. 35Вт).
G7 UP4 (15Вт): Intel Core i5-1130G7 (1.1/4.0ГГц), Intel Core i7-1160G7 (1.1/4.4ГГц).
G4 UP3 (15Вт): Intel Core i3-1120G4 (1.1/3.5ГГц).

Ключевые отличия Intel Tiger Lake-U от Intel Ice Lake-U:
- Техпроцесс производства 10нм+ SuperFin.
- Более высокие тактовые частоты процессорных ядер.
- Двухкольцевая микроархитектура, само кольцо 32байтовое (256 бит):

- Поддержка 4х портов интерфейса Thunderbolt 4 & USB4.
- 12 линий PCI Express 3.0 (чипсет) + 4 линии процессорных линии PCI Express 4.0 для PCIe NVMe накопителя, или по выбору производителя для dGPU, если он есть в составе ультрабука. Например, дискретная графика NVIDIA GeForce MX450 (она на 33% быстрее GeForce MX350) уже использует линии PCIe 4.0 x4.
- Двухканальный контроллер памяти с поддержкой следующих типов памяти: DDR4-3200, LPDDR4x-4267 или LPDDR5-5400. Пропускная способность памяти: до 86ГБ/с. Максимальный объём памяти: до 128ГБ.
- Кэш память второго уровня - 1.25МБ на ядро, у Sunny Cove это 512КБ на ядро, а у Skylake это 256КБ на ядро.
Это увеличение размера кэша второго уровня (L2) связано с его неинклюзивным характером, то есть данные могут либо находиться только в этом кэше, либо удаляться в кэш последнего уровня L3, но никогда не могут существовать в обоих кэшах одновременно.

Кэш память третьего уровня (L3) также не является инклюзивным, его объём вырос до 12МБ (относительно 8МБ у ICL-U). Так как LLC кэш не инклюзивный, то получаем 3МБ кэша на ядро (для i7).
- Интегрированная графика iGPU Gen12 имеет собственный выделенный кэш L3, размером "до 16 МБ" (другие источники указывают размер собственного кэша: 3,8МБ у TGL-U против 3МБ у ICL-U).
Новый медиадвижок Xe LP имеет двукратное увеличение производительности кодирования/декодирования мультимедиа, чтобы удвоить производительность аппаратного ускорения по сравнению с предыдущим поколением (Gen11), что позволяет Intel добавить поддержку новых видеоформатов, требующих большей вычислительной мощности.
Это увеличение связано с развертыванием двух наборов независимых MPX (многоформатных кодеков) и скалярным преобразованием формата.
Новый медиадвижок поддерживает аппаратное декодирование AV1, кодирование 8K60 HEVC, ускорение воспроизведения HDR и Dolby Vision, а также поддержку 12 битного видео.

- Производительность (FP32) интегрированной графики iGPU Gen12: 2,07 Тфлопс для iGPU 96EU с тактовой частотой 1.35ГГц.
- Повышения безопасности с помощью технологии Intel Control Flow Enforcement (позволяет нейтрализовать ряд атак, связанных с искажением адресов переходов и возвратов/Jump и Return).
- Добавлена поддержка новых инструкций из набора AVX-512, например: VNNI (Vector Neural Network Instructions).
- Аппаратно исправили следующие уязвимости: "JCC", "Meltdown", "MDS", "Spectre".

...........................

AMD Ryzen 4000U. Линейка гибридных APU процессоров AMD Ryzen 4000 "Renoir" выглядит следующим образом: 4-ядерный/4-поточный AMD Ryzen 3 4300U (2.7/3.7ГГц), 6-ядерный/6-поточный AMD Ryzen 5 4500U (2.3/4.0ГГц), 6-ядерный/12-поточный AMD Ryzen 5 4600U (2.1/4.0ГГц), 8-ядерный/8-поточный AMD Ryzen 7 4700U (2.0/4.1ГГц), 8-ядерный/16-поточный AMD Ryzen 7 4800U (1.8/4.2ГГц).

*Линейка энергоэффективных процессоров AMD Ryzen 5000U вышла в разное время, построена на разных архитектурах. Давайте поподробнее разбираться:
Lucienne (Zen 2): 4-ядерный/8-поточный AMD Ryzen 3 5300U (2.6/3.8ГГц), 6-ядерный/12-поточный AMD Ryzen 5 5500U (2.1/4.0ГГц), 8-ядерный/16-поточный AMD Ryzen 7 5700U (1.8/4.3ГГц).
Cezanne (Zen 3): 4-ядерный/8-поточный AMD Ryzen 3 5400U (2.6/4.0ГГц), 6-ядерный/12-поточный AMD Ryzen 5 5600U (2.3/4.2ГГц), 8-ядерный/16-поточный AMD Ryzen 7 5800U (1.9/4.4ГГц).
Barcelo (Zen 3): 4-ядерный AMD Ryzen 3 5425U (2.7/4.1ГГц), 6-ядерный/12-поточный AMD Ryzen 5 5625U (2.3/4.3ГГц), 8-ядерный/16-поточный AMD Ryzen 7 5825U (2.0/4.5ГГц).
*Все процессоры используют интегрированную графику - AMD Radeon Graphics (Vega) не RDNA.

...........................

Очень часто встречаются восторженные отзывы данным процессорам: "Тест на многоядерную производительность выставил Acer Swift 3 безоговорочным победителем. 8 ядер Ryzen 7 4700U с легкостью обгоняют 4 ядра Core i5-1068NG7 (речь о Apple MacBook Pro 13" 2020), буквально заставляя их глотать пыль. Означает это лишь одно – бюджетный Acer Swift 3 будет значительно быстрее работать во всех программах с 3D моделированием, обработкой видео и везде, где важно именно количество ядер".
Все эти хвалебные отзывы основаны на простом прогоне Cinebench в многопотоке. Но, реальная работа в реальных приложениях, это не два прогона в синтетическом бенчмарке. Давайте разбираться.
Рассмотрим на примере двух ультрапортативных ноутбуков от компании ACER серии Swift 3: Acer Swift 3 SF313-52-50XC и Acer Swift 3 SF314-42-R9FG с общими характеристиками: 8ГБ распаянной LPDDR4 памяти и 256ГБ M.2 PCIe NVMe накопителем.
Сравним два четырёхъядерных процессора Intel Core i5-1035G4 и AMD Ryzen 3 4300U, у первого интегрированная графика Intel Iris Plus Graphics 940, а у второго процессора интегрированная графика AMD Radeon Graphics 5. Чтобы получить более мощную графику у процессоров AMD, необходимо покупать более дорогой процессор.
В Acer Swift 3 SF313-52 процессор Intel зажат в теплопакете 15Вт, в то время как конкурентное решение на том же процессоре может работать в теплопакете 25Вт (15Вт > 40Вт > 25Вт). Ультрабук Lenovo Yoga C940-14IIL в многопотоке, быстрее на 20% и при длительной работе имеет тактовую частоту 2.15ГГц при температуре 92C. Против 1.58ГГц при температуре 67C у Acer Swift 3.

А Dell XPS 13 7390 2-in-1 уже на 30% быстрее в многопотоке, он работает с TDP=25Вт. Однако при длительном рендеринге тактовые частоты будут снижаться, чтобы поддерживать приемлемые температуры, и получаем снижение производительности почти на 20%. Тактовые частоты падают с 3.5ГГц до 3.0ГГц, по достижении температуры 98С. Плюс потребление ограничивает 45Вт USB-C адаптер.

Производительность как обычно упирается в эффективность системы охлаждения и лимиты. Если сравним две системы охлаждения для AMD и для Intel, то видно одно отличие: это то что у платформы Intel есть место для установки дискретной видеокарты NVIDIA (GeForce MX250 или MX350). Соответственно, процессор может иметь общие лимиты, для работы системы охлаждения только с процессором и с процессором + дискретка.

Наличие порта Thunderbolt 3, который к тому же использует линии процессора, это важный плюс. Он позволяет подключать скоростные накопители (массивы дисков), а также подключать мощную дискретную видеокарту.
Но, тут есть нюансы, обзорщики как правило обходят тестирование этого интерфейса стороной, а реальные пользователи говорят что с Thunderbolt 3 портами могут быть проблемы. Это касается некоторых "закрытых экосистем", где необходимо устанавливать только драйвера с официального сайта производителя ноутбука, которые могут годами не обновляться. Например, много жалоб на ультрабуки от Dell в этом вопросе.
Другой важный момент это аппаратное декодирование, кодирование и GPU ускорение. Интегрированная видеокарта (iGPU) у процессоров Intel Core 10-го поколения (Ice Lake) поддерживает все три типа аппаратного ускорения в программе видеомонтажа Adobe Premiere Pro CC 2020. Плюс графика Gen11 на момент написания статьи, могла единственная на рынке аппаратно декодировать 10-битное HEVC видео с цветовой выборкой 422.
В обзорах к ультрабуку Acer Swift 3 SF314-42 пишут что объём выделенной памяти интегрированной графики ограничен объёмом 512Мб. Так как реальных владельцев найти на форумах трудно, то зададим вопрос технической поддержке на официальном сайте Acer. Ваш вопрос по уже приобретенному продукту Acer? (т.е. пишет потенциальный покупатель). Отвечаем: нет.

Выбираем модель продукта, поле очень маленькое и выбирать очень неудобно.

Далее, вводим: имя, фамилию, электронную почту, и вбиваем свой вопрос в соответствующее поле: "Доброго времени суток! В спецификациях на сайте нет описания модели Acer Swift 3 SF314-42-R9FG, которая уже есть в продаже.
В обзорах и на других сайтах, пишут что объём поддерживаемой видеопамяти - 512Мбайт. Можно узнать, это максимальный объём выделенной памяти?"

Нажимаем на кнопку: Продолжить.



Ещё раз нажимаем на кнопку: Продолжить.



Ваш вопрос был отправлен.

И вот спустя 48 часов получаем ответ: "Добрый день. Благодарим вас за обращение в техническую поддержку Acer. Данную информацию Вы можете запросить только у производителя процессора. С уважением техническая поддeржка Acer".

Т.е. техническая поддержка Acer либо не знает ответа сколько у конкретного ультрабука можно выставить выделенной памяти. Либо, проще отфутболить к компании AMD.
Вот так покупает пользователь ультрабук для работы в Adobe Premiere Pro CC 2020, и вдруг узнаёт, что GPU ускорение работает только если выделенная память 1Гб и выше, а тут предлагают всего 512Мб.
Если у Acer такая техническая поддержка, так хоть маркетологи бы нашлись, которые выделили бы на неделю для тестирования свой ноутбук, журналистам/блогерам, которые работают и в реальных приложениях (тот же видеомонтаж), а не тестировали бы все ноуты запуском бесполезного Cinebench.
Поэтому в новостях на сайте в описаниях ультрабуков Acer есть информация "Видеокарте выделено 512 МБ памяти, поэтому нет поддержки включения движка Mercury Playback Engine GPU Acceleration (OpenCL) в программе видеомонтажа Adobe Premiere Pro CC 2021".
Соответственно получаем следующую картину: аппаратного декодирования нет, GPU ускорение не работает, аппаратное кодирование появится только в версии программы Adobe Premiere Pro CC 2020 (v14.2), и опять же необходимо проверять будет ли оно работать на интегрированной видеокарте AMD (там заявлен улучшенный блок VCE от Navi).
Вся нагрузка ляжет на центральный процессор (CPU), и какую он покажет производительность не в бенчмарке, а в реальной работе, с примитивной системой охлаждения большой вопрос.
С процессорами Intel Ice Lake-U все уже давно разобрано, их чистая процессорная производительность не очень впечетляет, особенно если процессор зажат в 15Вт теплопакет. Основная мощь данных процессоров, это именно интегрированная графика Gen11. Поэтому задачи декодирования/кодирования и GPU ускорения, необходимо сбросить на неё, и снять эти задачи с процессора (CPU).
Попробуем эту информацию пробить через MSI, у них обычно самая вменяемая техподдержка. Проблема в том, что на момент написания статьи, в их линейке нет ультрабуков построенных на процессорах AMD. Поэтому вопрос будет задан по AMD Ryzen 4000H и по конкретной модели ноутбука MSI Bravo 15.

Техподдержка MSI одна из самых вменяемых, и от них был получен следующий ответ:

Если для того чтобы только узнать о объёме выделенной памяти для iGPU пришлось перелопатить десятки статей (ещё как правило китайских или вьетнамских, у них быстрее новинки появляются) и прочитать кучу форумных веток, а также "пообщаться" со службами техподдержки ряда производителей. То представьте какой объём работы надо проделать, когда люди в личку/на мыло/в группе или форуме, спрашивают, а вот какой ультрабук лучше (и список из 10 моделей) для видеомонтажа? Во-первых задачи разные бывают, как и видеомонтаж и софт для него.
Во-вторых начиная задавать наводящие вопросы, выясняется как правило, что автору вопроса вообще не нужен ультрабук, он его из квартиры/офиса никуда перемещать не будет, а нужна именно производительноть. И т.д. и т.п.
Во-третьих чтобы пробить 10 моделей (если не знаком с ними), это надо потратить кучу времени, на многие модели, даже которые продаются уже давно, просто нет ни информации вменяемой, и не найти фотографии системы охлаждения, и нормальных тестов.
Поэтому и пишутся такие статьи-справки, для самостоятельного выбора моделей ультрабука/ноутбука. Все это актуально только для программ Adobe: Premiere Pro CC 2021 и After Effects CC 2021 (и ниже). А не в целом для "видеомонтажа". Если используете другие программы, у них другие требования и другие нюансы. И получайте информацию из разных источников (лучше профильных).
Вот пример, как ультрабук Lenovo IdeaPad 3 15ARE05 (81W40033RK) с процессором AMD Ryzen 5 4500U пытается силами CPU без аппаратного декодирования воспроизвести 4K30 LongGOP видео с дрона DJI.