Почему в ASUS StudioBook графический ускоритель на голодном пайке?

Анализ регистровых полей сис­тем­ной ло­ги­ки но­ут­бу­ка ASUS StudioBook W700G по­ка­зы­ва­ет, что гра­фи­че­ский ус­ко­ри­тель на этой плат­фор­ме под­клю­чен к цен­т­раль­но­му про­цес­со­ру лин­ком PCIe x8. По­че­му раз­ра­бот­чик не дал ви­део­чи­пу NVIDIA Quadro T2000 рас­крыть весь по­тен­ци­ал, пред­ло­жив мак­си­маль­ную ши­ри­ну PCI Ex­press ши­ны, до­ступ­ную в In­tel Xe­on E-2276M? Раз­мы­ш­ля­ем об этом, ис­сле­дуя ра­пор­ты ути­лит AIDA64 и RW­Everything (RWE).

Документация от Intel на процессор Xeon E-2276M предлагает на выбор несколько ва­ри­ан­тов ис­поль­зо­ва­ния един­ст­вен­но­го пор­­та PCIe x16. Самый продуктивный из них — подключение дискретного ви­део­чи­па NVIDIA Quadro T2000 по пол­ной про­г­рам­ме. Другими словами, передача в рас­по­ря­же­ние графического ус­ко­ри­те­ля всех 32 диф­фе­рен­ци­аль­ных пар со­став­ля­ю­щих с учетом дуплекса фи­зи­че­ский ин­тер­фейс x16.

Впрочем, текущая ширина шины согласно рапорту AIDA64 установлена по ре­зуль­та­там Link Training и со­став­ля­ет x8, т.е. половину ширины PCIe-линка. Это под­твер­ж­да­ет и дамп PCI-пространства, по­лу­чен­ный с по­мо­щью RWE. Судя по до­ку­мен­та­ции, бифуркация x16 порта, выполнена в интересах NVMe-накопителя Intel Nep­tune Harbor 660P. Ему от­да­на четверть имеющих ресурсов (еще четверть не­по­нят­но где, но рас­шиф­ров­ка дам­па ре­гист­ров по­зво­ля­ет пред­по­ло­жить, что эти линии просто не ис­поль­зу­ют­ся).

Еще недавно сло­во­со­че­та­ние «ноутбук на Xeon» выглядело анек­до­ти­че­ски. Сегодня мало кого этим уди­вишь: «но­ут­буч­ный» ва­ри­ант серверного процессора появился в мобильных платформах из-за де­фи­ци­та сво­бод­ных PCIe-лин­ков. Но, как ви­дим, со сво­ей за­да­чей этот чип справляется с тру­дом.

Особенности дисковой подсистемы но­ут­бу­ка с 17-дюй­мо­вым эк­ра­ном Pro­Art Studio­Book W700G2T мы рас­смот­рим от­дель­но. Сейчас нам лучше со­сре­до­то­чить­ся на архитектурных осо­бен­но­с­тях ре­а­ли­за­ции гра­фи­че­ской подсистемы, ведь экранная матрица HSD1702 производства HannStar с разрешением 1920 на 1200 не тре­бу­ет за­пре­дель­ной про­из­во­ди­тель­но­с­ти. В отличие от не­дав­но анон­си­ро­ван­но­го ASUS Zen­Book Pro Duo, где главный экран на 4K-раз­ре­ше­нии так­ти­ру­ет­ся час­то­той 573.41 MHz, пиксельная частота HSD1702 всего 154.50 МГц.

Если NVIDIA Quadro T2000 рассматривать как интеллектуальный вычислитель, спо­соб­ный вы­пол­нить зна­чи­тель­ный объ­ем ра­бо­ты, вза­и­мо­дей­ст­вуя исключительно с собственным ОЗУ и минимизируя трафик обмена ин­фор­ма­ци­ей с цен­т­раль­ным про­цес­со­ром и оперативной памятью хост-платформы, то различие, об­ус­лов­лен­ное шириной PCIe-ши­ны (x8 или x16) не будет значительным. Насколько задачи, стоящие перед мо­биль­ным сер­ве­ром, оснащенным Xeon E-2276M, представимы в виде такого сценария, вопрос не­три­ви­аль­ный. Сна­ча­ла за­пус­тим утилиту Geek3D Furmark, что­бы оце­нить про­из­во­ди­тель­ность графической под­сис­те­мы «по спе­ци­аль­но­с­ти» — в за­да­чах трех­мер­ной ви­зу­а­ли­за­ции.

Оценка одного из главных параметров производительности Quadro T2000 в ноутбуке ASUS StudioBook W700G — ко­ли­че­с­т­во кадров в секунду — ожи­да­е­мо за­ви­сит от сложности задания, сфор­му­ли­ро­ван­ного в тер­ми­нах мно­же­с­т­вен­ной вы­бор­ки сгла­жи­ва­ния (MSAA). Установка па­ра­ме­т­ров сглаживания (anti-aliasing) от ну­ля до вось­ми при­во­дит к па­де­нию про­из­во­ди­тель­но­с­ти вдвое: с 37 до 18 FPS.

Результаты тестирования NVIDIA Quadro T2000 — графической подсистемы ноутбука ASUS Pro­Art Studio­Book W700G2T — утилитой Geek3D Furmark (слева в FPS, справа в условных Points)

Эта тенденция валидна до того момента, пока не используется более про­из­во­ди­тель­ный по сравнению с уже став­шим клас­си­кой MSAA пиксельный шейдер, ко­то­рый выполняет расчет визуализации гра­фи­ки еще на эта­пе пост-обработки (post-FX) — Fast approXimate Anti-Aliasing (FXAA). В от­ли­чие от рас­смот­рен­но­го в но­утбу­ке ASUS X570ZD ви­де­о­а­дап­те­ра AMD Vega 10, у чипа NVIDIA Quadro T2000 про­из­во­ди­тель­ность с ус­ло­ж­не­ни­ем за­да­ния не ме­ня­ет­ся, а ста­биль­но удер­живает­ся на ком­форт­ном уровне.

Снова про PCIe

Можно предположить, что в условиях де­фи­ци­та сво­бод­ных линий PCIe-шины даже у такого процессора, как Intel Xeon E-2276M, производитель StudioBook W700G вправе был ограничиться линком PCI Ex­press x8 для под­клю­че­ния гра­фи­че­ско­го ак­се­ле­ра­то­ра. Ведь NVIDIA Quadro T2000 в этих условиях оказался в со­сто­я­нии ви­зу­а­ли­зи­ро­вать ди­на­ми­че­ские по­ли­морф­ные сце­ны без потери качества. Не забываем, что речь идет о но­ут­бу­ке с 17-дюй­мо­вым эк­ра­ном.