Intel HD Graphics (Bay Trail) vs Intel HD Graphics 5500 vs Intel HD Graphics 4400

Intel HD Graphics (Bay Trail)

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Die Intel HD Graphics (Bay Trail) ist eine in den Tablet- (z.B. Z3770), Nettop- (z.B. J2850) und Notebook-SoCs (z.B. N3510) der Bay-Trail-Serie integrierte Grafikeinheit. Sie ist in verschiedenen Atom-, Celeron- und Pentium-Modellen zu finden und basiert auf der DirectX-11-tauglichen GPU der Ivy-Bridge-Generation. Taktrate und Einheitenzahl fallen allerdings deutlich niedriger aus, sodass sich die Performance nur im Low-End-Segment ansiedelt.

Im Vergleich zu Ivy Bridge, dessen Gen-7-GPU entweder 6 oder 16 Executions Units bietet, kommt die HD Graphics (Bay Trail) nur mit lediglich 4 EUs daher. Abhängig von Temperatur und Leistungsaufnahme kann die niedrige Basisfrequenz dynamisch bis auf den maximalen Turbo-Takt angehoben werden, der ja nach Modell bei bis zu 896 MHz liegt. Ebenfalls modellabhängig ist das Speicherinterface, welches im Single- oder Dual-Channel-Betrieb sowie mit verschiedene Speicherstandards (DDR3(L), DDR3L-RS, LPDDR3) arbeiten kann. Insbesondere Varianten mit einem nur 32 Bit breiten Interface (Atom Z3735G) verlieren teils erheblich an Performance.

Die schnellsten Notebook-Modelle erreichen knapp die Performance der HD Graphics (Sandy Bridge) sowie der Radeon HD 6310. Das reicht, um einige ältere und sehr anspruchslose Windows-Spiele wie World of Warcraft oder Half-Life 2 in niedrigen Einstellungen flüssig darzustellen. Für aktuelle Windows-Titel ist die GPU dagegen praktisch nicht geeignet.

Verglichen mit konkurrierenden ARM-SoCs ordnet sich die Grafikeinheit dagegen im unteren High-End-Segment ein und übertrifft knapp die Adreno 320, die in verschiedenen Qualcomm-SoCs wie dem Snapdragon 600 zu finden ist. Damit entspricht Grafik-Performance in etwa Nvidias Tegra 4. Auch sehr aufwändige Android-Spiele werden damit in hohen Auflösungen flüssig bewältigt (Stand 2013).

Der integrierte Videodecoder unterstützt alle gängigen Codecs wie MPEG2, H.264, VC1, MVC oder VP8 und ist für Auflösungen bis 4K (maximal 100 Mbit/s) geeignet. Das Bildsignal kann per HDMI 1.4 (max. 1.920 x 1.080) oder DisplayPort 1.2 (max. 2.560 x 1.600) an bis zu zwei Displays ausgegeben werden. Eine weitere Neuerung ist die Unterstützung von Wireless Display sowie Quick Sync, Intels schnellem und sparsamen H-264-Hardwareencoder. Einige dieser Features sind jedoch nicht bei allen Modellen verfügbar.

Je nach Modell liegt die Leistungsaufnahme des gesamten SoCs zwischen rund 2 und 10 Watt. Die besonders sparsamen Versionen sind damit auch für passiv gekühlte Tablets geeignet, andere werden in größeren (Sub-) Notebooks mit aktiver Kühlung eingesetzt.

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 4400

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Die Intel HD Graphics 4400 (GT2) ist eine Prozessorgrafikkarte in einigen ULV-CPUs der Haswell Generation. Je nach Prozessormodell wird die Intel HD Graphics 4400 unterschiedlich getaktet und kann auf einen unterschiedlich großen Cache zurückgreifen. All dies sowie die Geschwindigkeit des angebundenen Arbeitsspeichers beeinflusst die Performance entscheidend. Im Vergleich zur HD 4600 bietet die HD 4400 gleich viele Shaderkerne, aber geringere Taktraten (siehe Taktratenliste der Modelle weiter unten).

Der Grafikkern wurde im Vergleich zum Intel HD Graphics 4000 der Ivy-Bridge-Generation in verschiedenen Punkten weiterentwickelt. So unterstützt die GPU nun mit DirectX 11.1, OpenCL 1.2 und OpenGL 4.0 alle wichtigen aktuellen Standards. Auch ein verbesserter Decoder für 4K-Videos sowie ein überarbeiteter Quick-Sync-Encoder sind mit an Bord.

Die Performance der HD Graphics 4400 liegt deutlich unter der HD 4600, da die GPU in ULV-Modellen mit relativ geringer Taktrate eingesetzt wird. Desweiteren limitiert die niedrige TDP dieser Modelle den Turbo Boost, der oftmals nicht vollständig ausgeschöpft werden kann. Gegenüber der HD 4000 in den ULV-Modellen der Ivy-Bridge-Generation ist dennoch ein leichtes Leistungsplus zu verzeichnen. Neben architektonischen Verbesserungen ist dies vor allem auf eine gesteigerte Zahl an Ausführungseinheiten zurückzuführen: Die GT2-Ausbaustufe verfügt nun über 20 der sogenannten EUs (HD 4000: 16). Abhängig von der Taktrate erreicht die HD 4400 in etwa die Leistung einer dedizierten Radeon HD 7550M.

Der Stromverbrauch ist dank des 22-Nanometer-Prozesses mit Tri-Gate-Transistoren relativ gering und wird dynamisch vom TDP-Budget des gesamten Chips abgezweigt. Die HD 4400 kommt in einigen Dual-Core ULV-Prozessoren der 15-Watt-Klasse zum Einsatz.

Weitere Details zur Grafikkartenarchitektur der Haswell Generation, finden Sie in unserem Artikel von der IDF 2012.

Intel HD Graphics (Bay Trail)Intel HD Graphics 5500Intel HD Graphics 4400
ManufacturerIntelIntelIntel
HD Graphics Series
HD Graphics P530 24 @ 350 - 1050 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5600 24 @ 300 - 1050 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 6000 48 @ 300 - 1000 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4600 20 @ 200 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5500 24 @ 300 - 950 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5000 40 @ 200 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4400 20 @ 200 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5300 24 @ 100 - 900 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4000 16 @ 350 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Broadwell) 12 @ 100 - 850 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4200 20 @ 200 - 850 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Skylake) 12 @ 300 - 800 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 405 (Braswell) 16 @ 320 - 700 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Braswell) 16 @ 320 - 700 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 400 (Braswell) 12 @ 320 - 640 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Haswell) 10 @ 200 - 1000 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Cherry Trail) 16 @ 200 - 600 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 3000 12 @ 350 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 2500 6 @ 650 - 1150 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Ivy Bridge) 6 @ 350 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 2000 6 @ 850/1100 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Sandy Bridge) 6 @ 350 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Bay Trail) 4 @ 311 - 896 (Boost) MHz32/64/128 Bit
HD Graphics P530 24 @ 350 - 1050 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5600 24 @ 300 - 1050 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 6000 48 @ 300 - 1000 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4600 20 @ 200 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5500 24 @ 300 - 950 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5000 40 @ 200 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4400 20 @ 200 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5300 24 @ 100 - 900 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4000 16 @ 350 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Broadwell) 12 @ 100 - 850 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4200 20 @ 200 - 850 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Skylake) 12 @ 300 - 800 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 405 (Braswell) 16 @ 320 - 700 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Braswell) 16 @ 320 - 700 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 400 (Braswell) 12 @ 320 - 640 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Haswell) 10 @ 200 - 1000 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Cherry Trail) 16 @ 200 - 600 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 3000 12 @ 350 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 2500 6 @ 650 - 1150 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Ivy Bridge) 6 @ 350 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 2000 6 @ 850/1100 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Sandy Bridge) 6 @ 350 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Bay Trail) 4 @ 311 - 896 (Boost) MHz32/64/128 Bit
HD Graphics P530 24 @ 350 - 1050 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5600 24 @ 300 - 1050 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 6000 48 @ 300 - 1000 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4600 20 @ 200 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5500 24 @ 300 - 950 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 5000 40 @ 200 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4400 20 @ 200 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
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HD Graphics 4000 16 @ 350 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Broadwell) 12 @ 100 - 850 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 4200 20 @ 200 - 850 (Boost) MHz64/128 Bit
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HD Graphics 405 (Braswell) 16 @ 320 - 700 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Braswell) 16 @ 320 - 700 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 400 (Braswell) 12 @ 320 - 640 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Haswell) 10 @ 200 - 1000 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Cherry Trail) 16 @ 200 - 600 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 3000 12 @ 350 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 2500 6 @ 650 - 1150 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Ivy Bridge) 6 @ 350 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics 2000 6 @ 850/1100 - 1350 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Sandy Bridge) 6 @ 350 - 1100 (Boost) MHz64/128 Bit
HD Graphics (Bay Trail) 4 @ 311 - 896 (Boost) MHz32/64/128 Bit
CodenameBay TrailBroadwell GT2Haswell GT2
ArchitectureIvy BridgeBroadwellHaswell
4 - 24 - 20 -
Core311 - 896 (Boost) MHz300 - 950 (Boost) MHz200 - 1100 (Boost) MHz
Bus32/64/128 Bit64/128 Bit64/128 Bit
yesyesyes
DirectXDirectX 11, 5.0DirectX 12 (FL 11_1)DirectX 11.1, 5.0
Technology22 nm14 nm22 nm
Introduced11.09.2013 05.01.2015 05.06.2013
Transistors1300 Million
FeaturesQuick SyncQuickSync
CPUGPU Base SpeedGPU Boost / Turbo
Intel Pentium N35404 x 2160 MHz, 7.5 W313 MHz896 MHz
Intel Pentium J29004 x 2410 MHz, 10 W688 MHz896 MHz
Intel Pentium N35304 x 2160 MHz, 7.5 W313 MHz896 MHz
» show 43 more
min. - max.311 - ? MHz400 - 896 MHz

3DMark - Time Spy Score 2560x1440
289 Points (2%)
3DMark - Time Spy Graphics 2560x1440
255 Points (2%)
3DMark - Ice Storm Unlimited Graphics Score 1280x720 offscreen
min: 11835     avg: 14513     median: 14748 (3%)     max: 17613 Points
min: 43391     avg: 58342.9     median: 58776 (11%)     max: 68877 Points
37082 Points (7%)
3DMark - Ice Storm Extreme Graphics 1920x1080
min: 4751     avg: 7342.4     median: 7498 (1%)     max: 9234 Points
min: 27084     avg: 33172.2     median: 31022 (4%)     max: 40670 Points
min: 19943     avg: 25546     median: 24573 (3%)     max: 33095 Points
3DMark - Cloud Gate Standard Score 1280x720
min: 354     avg: 1181.7     median: 1188 (2%)     max: 1703 Points
min: 3351     avg: 4777.3     median: 4790 (8%)     max: 6106 Points
min: 1733     avg: 3980.4     median: 3940 (6%)     max: 4989 Points
3DMark - Cloud Gate Standard Graphics 1280x720
min: 362     avg: 1230.2     median: 1228 (1%)     max: 1670 Points
min: 4571     avg: 5863.9     median: 5544 (3%)     max: 7789 Points
min: 1946     avg: 5039.9     median: 4953 (3%)     max: 6547 Points
3DMark - Fire Strike Score 1920x1080
min: 83     avg: 185     median: 147 (1%)     max: 495 Points
min: 500     avg: 648.5     median: 634 (2%)     max: 868 Points
min: 352     avg: 542.7     median: 525 (2%)     max: 700 Points
3DMark - Fire Strike Graphics 1920x1080
min: 90     avg: 149.1     median: 149 (0%)     max: 200 Points
min: 535     avg: 693.7     median: 663 (2%)     max: 927 Points
min: 369     avg: 592.4     median: 569 (1%)     max: 778 Points
3DMark - Ice Storm Standard Graphics 1280x720
min: 5056     avg: 15391.1     median: 16047 (2%)     max: 21351 Points
min: 33288     avg: 50088.6     median: 48637 (6%)     max: 70409 Points
min: 12866     avg: 38628.7     median: 38886 (5%)     max: 58126 Points
3DMark 11 - Performance 1280x720
min: 143     avg: 222.6     median: 216 (1%)     max: 280 points
min: 758     avg: 1087.7     median: 1079 (3%)     max: 1434 points
min: 460     avg: 842.8     median: 828 (2%)     max: 1032 points
3DMark 11 - Performance GPU 1280x720
min: 122     avg: 192.1     median: 185 (0%)     max: 237 points
min: 667     avg: 979.5     median: 979 (2%)     max: 1265 points
min: 399     avg: 754.6     median: 735 (1%)     max: 962 points
3DMark Vantage
P Result 1280x1024 + Intel HD Graphics (Bay Trail)
P Result 1280x1024 + Intel HD Graphics 5500
P Result 1280x1024 + Intel HD Graphics 4400
P GPU no PhysX 1280x1024 + Intel HD Graphics (Bay Trail)
P GPU no PhysX 1280x1024 + Intel HD Graphics 5500
P GPU no PhysX 1280x1024 + Intel HD Graphics 4400
3DMark 2001SE - Standard 1024x768
7727 Points (8%)
20486 Points (21%)
3DMark 03 - Standard 1024x768
min: 4226     avg: 4997.3     median: 5220 (3%)     max: 5323 Points
min: 9129     avg: 12378     median: 13244 (7%)     max: 16040 Points
3DMark 05 - Standard 1024x768
min: 2666     avg: 3194.6     median: 3331 (6%)     max: 3445 Points
min: 6313     avg: 8673.9     median: 8802 (17%)     max: 10495 Points
3DMark 06 + Intel HD Graphics (Bay Trail)
Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 5500
Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 4400
Unigine Heaven 3.0 - DX 11, Normal Tessellation, High Shaders 1920x1080
3.6 fps (1%)
9.3 fps (3%)
min: 6     avg: 7.7     median: 8 (3%)     max: 8 fps
Unigine Heaven 3.0 - OpenGL, Normal Tessellation, High Shaders 1920x1080
9.8 fps (6%)
min: 7     avg: 8.2     median: 8 (5%)     max: 9 fps
Unigine Heaven 2.1 - high, Tesselation (normal), DirectX11 1280x1024
min: 2     avg: 2.8     median: 2 (1%)     max: 3 fps
min: 12     avg: 15.5     median: 15 (7%)     max: 17 fps
min: 7     avg: 10.9     median: 10 (4%)     max: 15 fps
SPECviewperf 11
Siemens NX 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
Siemens NX 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
Tcvis 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
Tcvis 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
SolidWorks 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
SolidWorks 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
Pro/ENGINEER 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
Pro/ENGINEER 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
Maya 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
Maya 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
Lightwave 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
Lightwave 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
Ensight 1920x1080 + Intel HD Graphics 5500
Ensight 1920x1080 + Intel HD Graphics 4400
SPECviewperf 12
Solidworks (sw-03) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Solidworks (sw-03) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Siemens NX (snx-02) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Siemens NX (snx-02) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Showcase (showcase-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Showcase (showcase-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Medical (medical-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Medical (medical-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Maya (maya-04) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Maya (maya-04) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Energy (energy-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Energy (energy-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Creo (creo-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Creo (creo-01) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Catia (catia-04) 1900x1060 + Intel HD Graphics 5500
Catia (catia-04) 1900x1060 + Intel HD Graphics 4400
Windows 7 Experience Index - Gaming graphics
min: 5     avg: 6.2     median: 6 (86%)     max: 6 points
Windows 7 Experience Index - Graphics
min: 5     avg: 5.5     median: 5 (71%)     max: 6 points
Cinebench R10 Shading 32Bit + Intel HD Graphics (Bay Trail)
Shading 32Bit + Intel HD Graphics 5500
Shading 32Bit + Intel HD Graphics 4400
Cinebench R11.5 OpenGL 64Bit + Intel HD Graphics (Bay Trail)
OpenGL 64Bit + Intel HD Graphics 5500
OpenGL 64Bit + Intel HD Graphics 4400