Arc A300 Mobile: Intels flotte dedizierte Laptop-Grafikchips sind da

Doppelt so schnell wie eine integrierte Iris Xe 96EU: Intels Arc A300 Mobile machen den Anfang, leistungsfähigere Modelle sollen folgen.

Ein Bericht von Marc Sauter veröffentlicht am 30. März 2022, 18:00 Uhr

Arc A300 Mobile für Laptops (Bild: Intel)

Intel hat die Arc A300 Mobile vorgestellt, so heißen die ersten dedizierten Grafikchips mit der neuen Xe-HPG-Technik. Die bisherige Iris Xe Max basiert auf der älteren Xe-LP-Architektur, weshalb sie deutlich langsamer ist und weder Raytracing noch das KI-gestützte Upscaling namens Xe-Supersampling (XeSS) beherrscht. Die Arc A300 Mobile hingegen können beides, außerdem unterstützen sie AV1-Decoding/Encoding.

Die erste Generation von Arc heißt intern Alchemist alias Gen12.7, wobei Xe HPG als Architektur schlicht für High Performance Gaming steht. Intel hat damit vorerst zwei Chips entwickelt, die kryptisch als ACM-G11 und ACM-G10 bezeichnet werden. Bisher waren sie als DG2-128 und DG2-512 bekannt, wobei sich der Name aus Discrete Graphics #2 und der Anzahl an Executions Unit (EUs) zusammensetzt. Alchemist wird fremdgefertigt, statt einem Intel-Node kommt TSMCs 6-nm-Verfahren (N6) zum Einsatz.

Wie bei allen bisherigen Intel-Grafikchip besteht auch Alchemist aus IP-Blöcken wie dem Speicherinterface, dem L2-Cache, dem Display-Controller und der Media-Engine. Hinzu kommen die eigentlichen Render-Slices, wovon zwei bei DG2-128 und acht bei DG2-512 vorhanden sind. Jede Render-Slice enthält vier Xe-Cores, vier Raytracing-Units, die Geometrie-Engine und die Rasterendstufen (ROPs).

Arc A370 doppelt so schnell wie Iris Xe 96EU

Die Raytracing-Einheiten wiederum unterstützen das Durchlaufen (Traversal) der Beschleunigungsstruktur (BVH) und die Schnittpunktprüfung (Intersection) mit deren Boxen respektive einem Dreieck darin in Hardware - wie bei Nvidias Turing/Ampere. Xe HPG ist konform zu DirectX 12 Ultimate, was Mesh Shader und Sampler Feedback inkludiert. Pro Xe-Core gibt es 16 Vector-Einheiten für FP32-Berechnungen in Spielen und zusätzlich 16 XMX-Kerne (Xe Matrix Extensions), um künstliche Intelligenz zu beschleunigen.

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Xe HPG im Überblick (Bild: Intel)

	A350M	A370M	A550M	A730M	A770M
Chip	ACM-G11 (DG2-128)	ACM-G11 (DG2-128)	ACM-G10 (DG2-512)	ACM-G10 (DG2-512)	ACM-G10 (DG2-512)
Xe Cores	96 EUs (6 Xe Cores)	128 EUs (8 Xe Cores)	256 EUs (16 Xe Cores)	384 EUs (24 Xe Cores)	512 EUs (32 Xe Cores)
Shader	768	1.024	2.048	3.072	4.096
TMUs	48	64	128	192	256
RTUs	6	8	16	24	32
Takt	1.150 MHz	1.550 MHz	900 MHz	1.100 MHz	1.650 MHz
GDDR6	4 GByte	4 GByte	8 GByte	12 GByte	16 GByte
Interface	64 Bit	64 Bit	128 Bit	192 Bit	256 Bit
L2-Cache	4 MByte	4 MByte	8 MByte	12 MByte	16 MByte
ROPs	16	16	64	96	128
PCIe	Gen4 x8	Gen4 x8	Gen4 x16	Gen4 x16	Gen4 x16
Power	25-35 Watt	35-50 Watt	60-80 Watt	80-120 Watt	120-150 Watt
Launch	Q2/2022	Q2/2022	Frühsommer 2022	Frühsommer 2022	Frühsommer 2022

Spezifikationen der Arc A300M/A500M/A700M (DG2 für Mobile)

Laut Intel soll die Arc A370 mit 128 EUs in etwa die zweifache Geschwindigkeit einer Iris Xe 96EU erreichen, wie sie in einem Alder Lake P steckt, also den 28-Watt-Laptop-Modellen wie dem Core i7-1280P. Erste Geräte mit ADL-P und Arc A350M/A370M sollen in Kürze verfügbar sein, für Deutschland konnte Intel bisher keinen Launch-Partner benennen.

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XeSS ist Intels KI-gestütztes Upscaling. (Bild: Intel)

Bei der Media-Engine spricht Intel von Decoding und Encoding für AV1, H.264, H.265 sowie VP9. Möglich sind bis zu 8K60 bei 12 Bit (Decoding) und bis zu 8K60 bei 10 Bit (Encoding), allerdings ist unklar, ob dies für alle Codecs gilt. Neben Displayport 1.4a werden Displayport 2.0 (UHBR10 ready für 4K120 oder 8K30) und HDMI 2.0b, aber kein HDMI 2.1 unterstützt.

Xe Supersamling als Alternative zu DLSS 2.x und FSR 2.0

Intel gibt an, dass die Vector-Engine der Xe-Cores pro Takt je nach Format unterschiedliche Geschwindigkeiten erreichen: Bei FP32/INT32 sind es 16 Operationen pro Takt, bei FP16 dann 32 ops/clk und bei INT8 immerhin 64 ops/clk. Die XMX-Engines liefern 128 ops/clk bei BF16/FP16 sowie 256 ops/clk bei INT8 und schlussendlich 512 ops/clk bei INT4/INT2.

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Arc A370M gegen Iris Xe 96EU in Spielen (Bild: Intel)

Die XMX-Kerne nutzt Intel für das KI-gestützte Upscaling namens XeSS, ähnlich wie Nvidia auf die Tensor-Cores für DLSS setzt. Intel verspricht, dass 1080p per XeSS auf 4K hochskaliert die doppelte Framerate von nativem 4K bei guter Bildqualität aufweisen soll. XeSS integriert Informationen aus vorherigen Frames und Bewegungsvektoren, es handelt sich also um räumliches (spatiales) wie zeitliches (temporales) Supersampling.

Neben Xe Supersampling mit XMX will Intel zu einem späteren Zeitpunkt auch eine Variante mit DP4a-Beschleunigung anbieten, die auf dem INT8-Format aufsetzt. Somit läuft XeSS auf AMDs RDNA2-Radeon-Karten und auf Nvidias Ampere-Geforce-Modellen; hier werden die Tensor-Cores eingesetzt. Via DP4a für INT8 lässt sich - theoretisch - eine vierfache Beschleunigung verglichen mit FP32 erreichen, wenngleich XMX noch etwas flotter sein soll.

Erste Spiele mit XeSS sind Death Stranding, Ghostwire Tokyo, Grid Legends, Hitman 3 und Shadow of the Tomb Raider. Bis Sommer 2022 sollen über 20 Titel mit XeSS gepatcht oder veröffentlicht werden.

	ACM-G11 (DG2-128)	ACM-G10 (DG2-512)
Fertigung	N6 (TSMC)	N6 (TSMC)
Die Size	157 mm²	406 mm²
Transistoren	7,2 Milliarden	21,7 Milliarden
Render Slices	2	8
Xe Cores	8	32
Execution Units	128	512
Shader (FP32)	1.024	4.096
TMUs	64	256
Raytracing Units	8	32
Speicher	GDDR6	GDDR6
Interface	96 Bit	256 Bit
L2-Cache	4 MByte	16 MByte
ROPs	16	128
PCIe	Gen4 x8	Gen4 x16

Spezifikationen von Intels Arc Alchemist (DG2)

Nachtrag vom 31. März 2022, 10:30 Uhr

Laut Hardware Unboxed soll der ACM-G11 alias DG2-128 immerhin 157 mm² sowie 7,2 Milliarden Transistoren aufweisen, beim ACM-G10 alias DG2-512 sollen es 406 mm² mit 21,7 Milliarden Transistoren sein. Der DG2-128 liegt somit zwischen dem Navi 24 (107 mm² @ 5,4 Mrd) der Radeon RX 6500 XT und dem Navi 23 (237 mm² @ 11,06 Mrd) der Radeon RX 6600 XT, wohingegen sich der DG2-512 im Bereich des GA104 (392 mm² @ 17,4 Mrd) der Geforce RTX 3070 Ti bewegt.

Nachtrag vom 8. April 2022, 8:45 Uhr

Intel zufolge sollen erste Geräte mit Arc A350M/A370M, genauer Samsungs Galaxy Book 2 Pro, zumindest in Südkorea bereits verfügbar sein; weitere Regionen folgen in den kommenden Wochen.