Intel HD Graphics 400 (Braswell) vs Intel HD Graphics 4000 vs Intel HD Graphics 5500

Intel HD Graphics 400 (Braswell)

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Die Intel HD Graphics 400 ist eine in den Low-End-SoCs der Braswell-Serie (z.B. Celeron Serie in 2016) integrierte Grafikeinheit. Sie basiert auf der gleichen Architektur wie die GPU verschiedener Broadwell-Prozessoren (z.B. HD Graphics 5300), bietet allerdings deutlich weniger Shadereinheiten und geringere Taktraten. Die genauen Spezifikationen hängen vom jeweiligen SoC ab: Die schnellste Variante bietet derzeit 12 EUs und maximal 640 MHz.

Anfangs wurde die GPU nur Intel HD Graphics benannt, später als Intel HD Graphics 400 (12 EU Version) und Intel HD Graphics 405 (16 EU Version) bezeichnet.

Anwender müssen sich deshalb insbesondere bei den Celeron-Modellen, die zusätzlich durch die Beschneidung auf nur zwei CPU-Kerne ausgebremst werden, auf ältere und anspruchslose Spiele beschränken. Videos werden dagegen auch in 4K/H.265 flüssig wiedergeben.

Für mehr Benchmarks besuchen sie auch die Seite der Intel HD Graphics (Braswell) GPU, welche Benchmarks der älteren baugleichen 12 und 16 EU Versionen beinhaltet.

Intel HD Graphics 4000

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Die Intel HD Graphics 4000 (GT2) ist eine Prozessorgrafikkarte in den CPUs der Ivy Bridge Generation (3. Generation von Intel Core z.B. Core i7-3770). Je nach Prozessormodell wird die Intel HD Graphics 4000 unterschiedlich getaktet (und kann auf den unterschiedlich großen Cache zurückgreifen) und bietet daher eine teilweise deutlich geringe Leistung. Weiterhin kann die Taktung durch die Turbo Boost Technologie je nach Anforderung und TDP deutlich erhöht werden. In den schnellen  Modellen soll der Basistakt 650 MHz und der Turbo 1.1 bis 1.25 GHz betragen. Die ULV Modelle weisen jedoch einen deutlich geringeren Basistakt auf (Sandy Bridge z.B. 350 MHz).

Im Vergleich zur HD Graphics 3000 der Sandy Bridge Prozessoren, bietet die 4000er einen eigenen Cache, überarbeitete DirectX 11 taugliche Shader (und vier mehr) und soll dadurch bis zu 60% mehr Leistung (3DMark Vantage) zeigen. Weiterhin sollte die GPU auf den gemeinsamen Last Level Cache (Level 3 Cache) des Prozessors zugreifen können. Weiters können die Shader auch für Direct Compute genutzt werden.

Erste Benchmarks positionieren die HD Graphics 4000 (in einem schnellen Desktop Quad-Core) auf dem Level einer Nvidia GeForce GT 330M und dadurch oberhalb der integrierten Prozessorgrafik Radeon HD 6620G. In unserem Unfangreichen Testbericht der HD Graphics 4000 konnte sie sich im schnellen Core i7-3820QM deutlich durchsetzen (6620G 15% langsamer). In den Mittelklassemodellen Core i7-3610QM und einem Dual-Core i5 war sie nur noch knapp schneller. Manchmal ist sogar eine langsame GeForce GT 630M in Reichweite. Gelegenheitsspieler, die bei Bedarf mit einer geringen Auflösung, deaktivierter Kantenglättung und niedrigen Settings leben können, werden daher an der HD Graphics 4000 durchaus Gefallen finden. In den ULV Prozessoren (Core ix-3xx7U) wird eine geringer getaktete Variante eingesetzt. Durch die TDP Beschränkungen kann der Turbo außerdem meistens nicht so hoch takten, wie bei den 35/45 Watt Versionen. Dadurch ist die HD Graphics 4000 hier meist etwa 30% langsamer als in schnellen Quad-Core CPUs.

Eine Besonderheit der Ivy Bride Grafikkerne ist, das nur 4x MSAA von der Hardware unterstützt wird. 2x MSAA wird per Software berechnet und geht durch die 4x MSAA Pipeline. Daher empfiehlt sich der Einsatz des gleich schnellen 4x MSAA. 

Auch der integrierte Videodecoder genannt Multi Format Codec Engine (MFX) wurde kräftig überarbeitet und soll nun sogar mehrere 4K Videos parallel dekodieren können (ev nur in den High-End Modellen). DXVA Checker gibt weiterhin die Formate MPEG2, VC1, WMV9 und H264 als unterstütz an. QuickSync zum schnellen Transkodieren von Videos wurde ebenfalls verbessert und soll nun schneller bei gleichzeitig höherer Qualität laufen.

Ebenfalls neu ist die Unterstützung für drei unabhängige Bildschirme (abhängig von der Umsetzung im Notebook eventuell nur zwei gleichzeitige möglich). Bis jetzt waren nur zwei möglich und lediglich die AMD Grafikkarten mit Eyefinity Support bieten mehr als zwei Anschlüsse für Notebooks (jedoch nur mit DisplayPorts). Laut Intel wird DisplayPort in der Version 1.1 unterstützt (daher maximal 2560x1600) und HDMI in 1.4 (in der Praxis 1920x1080, siehe Fokusartikel für 2560x1600).

Der Stromverbrauch ist dank des 22nm Prozesses mit 3D Tri-Gate Technologie relativ gering und nicht einzeln angegeben. Die Notebook-Prozessoren (CPU, GPU, Speichercontroller) sind gesamt auf einen TDP von 18-45 Watt spezifziert.

Intel HD Graphics 5500

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Die Intel HD Graphics 5500 (GT2) ist eine Prozessorgrafikkarte in den CPUs der Broadwell-Generation. Die GPU wird in einigen ULV-Modellen (15 Watt) der Core-i3-, Core-i5- und Core-i7-Serie verbaut und verfügt im Regelfall über 24 EUs (Core i3: 23 EUs). Die maximale Turbo-Taktrate der Grafikkarte hängt vom konkreten Modell ab und liegt zwischen 850 und 950 MHz.

Architektur und Features

Broadwell integriert eine Grafikeinheit auf Basis der Intel-Gen8-Architektur, die gegenüber dem Vorgänger Intel Gen7.5 (Haswell) in verschiedenen Punkten weiterentwickelt wurde. So hat Intel unter anderem die "Subslice" genannten Shader-Arrays umorganisiert, die nun jeweils 8 Execution Units (EUs) beinhalten. Drei Subslices bilden wiederum einen Slice mit insgesamt 24 EUs. Hinzu kommen größere L1-Caches und Verbesserungen im Front-End, die die Leistung zusätzlich steigern sollen.

Die HD Graphics 5500 repräsentiert die mittlere, auch "GT2" bezeichnete Ausbaustufe mit einem Slice und 24 EUs. Eine Ausnahme bilden die Core-i3-Modelle, bei denen – mutmaßlich zur Steigerung der Ausbeute – lediglich 23 EUs aktiviert sind. Daneben existieren auch eine teildeaktivierte GT1-Variante (12 EUs) sowie die GT3/GT3e (48 EUs) ohne/mit zusätzlichem eDRAM-Cache.

Alle Broadwell-GPUs unterstützen OpenCL 2.0 sowie DirectX 12 (FL 11_1). Zudem kann der Videodecoder nun auch den H.265-Codec verarbeiten, greift dafür allerdings nur teilweise auf besonders sparsame Fixed-Function-Einheiten zurück. Die Bildausgabe erfolgt über DP 1.2/eDP 1.3 (max. 3.840 x 2.160 @ 60 Hz) oder HDMI 1.4a (max. 3.840 x 2.160 @ 24 Hz), HDMI 2.0 steht dagegen nicht zur Verfügung. Es können maximal drei Displays parallel angesteuert werden.

Performance

Je nach Modell liegt der maximale GPU-Takt zwischen 850 und 950 MHz, der aufgrund der niedrigen TDP jedoch nicht immer vollständig ausgeschöpft werden kann. Einen ebenfalls großen Einfluss auf die Performance hat die Speicheranbindung: Ohne schnellen DDR3-1600-RAM im Dual-Channel-Modus kann die Leistung mehr als 20 Prozent schlechter ausfallen.

Mit Dual-Channel-Speicher übertrifft die HD Graphics 5500 die HD Graphics 4400 (Haswell, 20 EUs) um etwa 20 bis 25 Prozent und schlägt sogar die HD Graphics 5000 (Haswell, 40 EUs). Allerdings rechnet bereits eine dedizierte Low-End-Karte wie die GeForce 820M je nach Spiel zwischen 10 und 30 Prozent schneller. Aktuelle Spiele des Jahres 2014/2015 werden zumeist nur in niedrigsten Einstellungen flüssig dargestellt.

Leistungsaufnahme

Die TDP des gesamten Chips liegt standardmäßig bei 15 Watt, sodass die HD Graphics 5500 vor allem in kompakten Ultrabooks zu finden ist. Abhängig vom jeweiligen Modell kann die TDP auch auf noch niedrigere Werte (7,5 oder 10 Watt) abgesenkt werden, was sich jedoch negativ auf die Leistungsfähigkeit auswirkt.

Intel HD Graphics 400 (Braswell)Intel HD Graphics 4000Intel HD Graphics 5500
HerstellerIntelIntelIntel
HD Graphics Serie
HD Graphics P530 24 @ 0.35 - 1.05 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5600 24 @ 0.3 - 1.05 GHz64/128 Bit
HD Graphics 6000 48 @ 0.3 - 1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4600 20 @ 0.2 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5500 24 @ 0.3 - 0.95 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5000 40 @ 0.2 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4400 20 @ 0.2 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5300 24 @ 0.1 - 0.9 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4000 16 @ 0.35 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Broadwell) 12 @ 0.1 - 0.85 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4200 20 @ 0.2 - 0.85 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Skylake) 12 @ 0.3 - 0.8 GHz64/128 Bit
HD Graphics 405 (Braswell) 16 @ 0.32 - 0.7 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Braswell) 16 @ 0.32 - 0.7 GHz64/128 Bit
HD Graphics 400 (Braswell) 12 @ 0.32 - 0.64 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Haswell) 10 @ 0.2 - 1 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Cherry Trail) 16 @ 0.2 - 0.6 GHz64/128 Bit
HD Graphics 3000 12 @ 0.35 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics 2500 6 @ 0.65 - 1.15 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Ivy Bridge) 6 @ 0.35 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 2000 6 @ 0.85 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Sandy Bridge) 6 @ 0.35 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Bay Trail) 4 @ 0.31 - 0.9 GHz32/64/128 Bit
HD Graphics P530 24 @ 0.35 - 1.05 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5600 24 @ 0.3 - 1.05 GHz64/128 Bit
HD Graphics 6000 48 @ 0.3 - 1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4600 20 @ 0.2 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5500 24 @ 0.3 - 0.95 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5000 40 @ 0.2 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4400 20 @ 0.2 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5300 24 @ 0.1 - 0.9 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4000 16 @ 0.35 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Broadwell) 12 @ 0.1 - 0.85 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4200 20 @ 0.2 - 0.85 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Skylake) 12 @ 0.3 - 0.8 GHz64/128 Bit
HD Graphics 405 (Braswell) 16 @ 0.32 - 0.7 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Braswell) 16 @ 0.32 - 0.7 GHz64/128 Bit
HD Graphics 400 (Braswell) 12 @ 0.32 - 0.64 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Haswell) 10 @ 0.2 - 1 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Cherry Trail) 16 @ 0.2 - 0.6 GHz64/128 Bit
HD Graphics 3000 12 @ 0.35 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics 2500 6 @ 0.65 - 1.15 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Ivy Bridge) 6 @ 0.35 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 2000 6 @ 0.85 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Sandy Bridge) 6 @ 0.35 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Bay Trail) 4 @ 0.31 - 0.9 GHz32/64/128 Bit
HD Graphics P530 24 @ 0.35 - 1.05 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5600 24 @ 0.3 - 1.05 GHz64/128 Bit
HD Graphics 6000 48 @ 0.3 - 1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4600 20 @ 0.2 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5500 24 @ 0.3 - 0.95 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5000 40 @ 0.2 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4400 20 @ 0.2 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 5300 24 @ 0.1 - 0.9 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4000 16 @ 0.35 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Broadwell) 12 @ 0.1 - 0.85 GHz64/128 Bit
HD Graphics 4200 20 @ 0.2 - 0.85 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Skylake) 12 @ 0.3 - 0.8 GHz64/128 Bit
HD Graphics 405 (Braswell) 16 @ 0.32 - 0.7 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Braswell) 16 @ 0.32 - 0.7 GHz64/128 Bit
HD Graphics 400 (Braswell) 12 @ 0.32 - 0.64 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Haswell) 10 @ 0.2 - 1 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Cherry Trail) 16 @ 0.2 - 0.6 GHz64/128 Bit
HD Graphics 3000 12 @ 0.35 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics 2500 6 @ 0.65 - 1.15 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Ivy Bridge) 6 @ 0.35 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics 2000 6 @ 0.85 - 1.35 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Sandy Bridge) 6 @ 0.35 - 1.1 GHz64/128 Bit
HD Graphics (Bay Trail) 4 @ 0.31 - 0.9 GHz32/64/128 Bit
CodenameBraswellIvy BridgeBroadwell GT2
ArchitekturGen. 8Gen. 7 Ivy BridgeGen. 8 Broadwell
Pipelines12 - unified16 - unified24 - unified
Kerntakt320 - 640 (Boost) MHz350 - 1350 (Boost) MHz300 - 950 (Boost) MHz
Speicherbandbreite64/128 Bit64/128 Bit64/128 Bit
Shared Memoryjajaja
DirectXDirectX 11.2, Shader 5.0DirectX 11, Shader 5.0DirectX 12 (FL 11_1)
Herstellungsprozess14 nm22 nm14 nm
Erscheinungsdatum01.04.2016 23.03.2011 05.01.2015
FeaturesQuickSyncQuick Sync
Transistors1300 Million
CPU in HD Graphics 400 (Braswell)GPU Base SpeedGPU Boost / Turbo
Intel Atom x5-Z85504 x 1440 MHz200 MHz600 MHz
Intel Celeron N30602 x 1600 MHz, 6 W320 MHz700 MHz
min. - max.200 - 320 MHz600 - 700 MHz
CPU in HD Graphics 4000GPU Base SpeedGPU Boost / Turbo
Intel Core i7-3770K4 x 3500 MHz, 77 W650 MHz1150 MHz
Intel Core i7-3940XM4 x 3000 MHz, 55 W650 MHz1350 MHz
Intel Core i7-3920XM4 x 2900 MHz, 55 W650 MHz1300 MHz
min. - max.200 - 650 MHz600 - 1350 MHz
CPU in HD Graphics 5500GPU Base SpeedGPU Boost / Turbo
Intel Core i7-5600U2 x 2600 MHz, 15 W300 MHz950 MHz
Intel Core i7-5500U2 x 2400 MHz, 15 W300 MHz950 MHz
Intel Core i5-5300U2 x 2300 MHz, 15 W300 MHz900 MHz
min. - max.200 - 650 MHz600 - 1350 MHz

Benchmarks

Performance Rating - 3DMark 11 + Fire Strike + Time Spy - HD Graphics 400 (Braswell)
1.7 pt (2%)
Performance Rating - 3DMark 11 + Fire Strike + Time Spy - HD Graphics 4000
3 pt (3%)
Performance Rating - 3DMark 11 + Fire Strike + Time Spy - HD Graphics 5500
4.6 pt (5%)
3DMark - 3DMark Time Spy Score
289 Points (2%)
3DMark - 3DMark Time Spy Graphics
255 Points (1%)
3DMark - 3DMark Ice Storm Unlimited Graphics
min: 17968     avg: 20459     median: 20277 (3%)     max: 23161 Points
min: 43759     avg: 44324     median: 44323.5 (7%)     max: 44888 Points
min: 43391     avg: 58343     median: 58776 (9%)     max: 68877 Points
3DMark - 3DMark Ice Storm Extreme Graphics
14334 Points (2%)
min: 20514     avg: 24179     median: 24426 (3%)     max: 28772 Points
min: 27084     avg: 33172     median: 31022.5 (4%)     max: 40670 Points
3DMark - 3DMark Cloud Gate Score
min: 1350     avg: 1553     median: 1457 (2%)     max: 2087 Points
min: 1469     avg: 3380     median: 3282.5 (4%)     max: 5946 Points
min: 3351     avg: 4777     median: 4790.5 (6%)     max: 6106 Points
3DMark - 3DMark Cloud Gate Graphics
min: 1519     avg: 1865     median: 1841 (1%)     max: 2455 Points
min: 1619     avg: 3850     median: 3768.5 (2%)     max: 5761 Points
min: 4571     avg: 5864     median: 5544 (3%)     max: 7789 Points
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Score
min: 176     avg: 188     median: 188 (0%)     max: 200 Points
min: 168     avg: 447     median: 444 (1%)     max: 647 Points
min: 500     avg: 648     median: 634.5 (2%)     max: 868 Points
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Graphics
min: 202     avg: 218     median: 218 (0%)     max: 234 Points
min: 191     avg: 486     median: 480 (1%)     max: 705 Points
min: 535     avg: 694     median: 663 (1%)     max: 927 Points
3DMark - 3DMark Ice Storm Graphics
min: 13689     avg: 18517     median: 18516.5 (2%)     max: 23344 Points
min: 11232     avg: 31858     median: 31598 (4%)     max: 48923 Points
min: 33288     avg: 50089     median: 48637 (6%)     max: 70409 Points
3DMark - 3DMark Sling Shot (ES 3.0) Unlimited
min: 1502     avg: 1926     median: 1925.5 (14%)     max: 2349 Points
3DMark - 3DMark Sling Shot (ES 3.0) Unlimited Graphics
min: 1452     avg: 2046     median: 2046 (7%)     max: 2640 Points
3DMark - 3DMark Sling Shot Extreme (ES 3.1) Unlimited
1180 Points (12%)
3DMark - 3DMark Sling Shot Extreme (ES 3.1) Unlimited Graphics
977 Points (8%)
3DMark 11 - 3DM11 Performance Score
min: 289     avg: 386     median: 397 (1%)     max: 478 Points
min: 248     avg: 603     median: 603 (2%)     max: 802 Points
min: 758     avg: 1088     median: 1079.5 (3%)     max: 1434 Points
3DMark 11 - 3DM11 Performance GPU
min: 247     avg: 341     median: 349 (1%)     max: 418 Points
min: 216     avg: 522     median: 523 (1%)     max: 684 Points
min: 667     avg: 979     median: 979 (2%)     max: 1265 Points
3DMark Vantage
3DM Vant. Perf. total + Intel HD Graphics 4000
3DM Vant. Perf. total + Intel HD Graphics 5500
3DM Vant. Perf. GPU no PhysX + Intel HD Graphics 4000
3DM Vant. Perf. GPU no PhysX + Intel HD Graphics 5500
3DMark 2001SE - 3DMark 2001 - Standard
min: 8967     avg: 14343     median: 15220 (16%)     max: 16933 Points
3DMark 03 - 3DMark 03 - Standard
min: 7402     avg: 11805     median: 12768 (7%)     max: 19294 Points
3DMark 05 - 3DMark 05 - Standard
min: 5239     avg: 8296     median: 8393 (12%)     max: 11948 Points
3DMark 06 3DMark 06 - Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 400 (Braswell)
3DMark 06 - Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 4000
3DMark 06 - Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 5500
3DMark 06 - Score Unknown Settings + Intel HD Graphics 4000
3DMark 06 - Standard 1280x800 + Intel HD Graphics 5500
Unigine Heaven 3.0 - Unigine Heaven 3.0 DX 11
min: 6.9     avg: 7.6     median: 7.4 (2%)     max: 8.9 fps
9.3 fps (3%)
Unigine Heaven 3.0 - Unigine Heaven 3.0 OpenGL
min: 7.7     avg: 8.1     median: 8.1 (4%)     max: 8.4 fps
9.8 fps (4%)
Unigine Heaven 2.1 - Heaven 2.1 high
min: 6     avg: 9.6     median: 9.4 (2%)     max: 13 fps
min: 12.4     avg: 15.5     median: 15.7 (3%)     max: 17.9 fps
SPECviewperf 11
specvp11 snx-01 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 snx-01 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 tcvis-02 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 tcvis-02 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 sw-02 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 sw-02 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 proe-05 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 proe-05 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 maya-03 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 maya-03 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 lightwave-01 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 lightwave-01 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 ensight-04 + Intel HD Graphics 4000
specvp11 ensight-04 + Intel HD Graphics 5500
specvp11 catia-03 + Intel HD Graphics 4000
SPECviewperf 12
specvp12 sw-03 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 snx-02 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 showcase-01 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 mediacal-01 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 maya-04 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 energy-01 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 creo-01 + Intel HD Graphics 5500
specvp12 catia-04 + Intel HD Graphics 5500
Windows 7 Experience Index - Win7 Gaming graphics
min: 5.9     avg: 6.4     median: 6.4 (81%)     max: 6.6 Points
Windows 7 Experience Index - Win7 Graphics
min: 4.7     avg: 5.6     median: 5.1 (65%)     max: 6.6 Points
Cinebench R10 Cinebench R10 Shading (32bit) + Intel HD Graphics 400 (Braswell)
Cinebench R10 Shading (32bit) + Intel HD Graphics 4000
Cinebench R10 Shading (32bit) + Intel HD Graphics 5500