Intel HD Graphics (Skylake) vs Intel HD Graphics 4000 vs Intel HD Graphics 5500

Intel HD Graphics (Skylake)

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Die Intel HD Graphics (Skylake) (GT1) ist eine Prozessorgrafikkarte der im September 2015 vorgestellten Skylake-Generation. Für die meisten CPU wurden die Namen Intel HD Graphics 510 und Intel HD Graphics 515 genutzt.

Zwar glänzt die GPU mit einer extrem niedrigen Leistungsaufnahme, allerdings siedelt sich die Performance nur im untersten Low-End-Segment an und ist für neuere Spiele kaum ausreichend. Als sogenannte GT1-Ausbaustufe der Skylake-GPU verfügt die HD Graphics über 12 Execution Units (EUs), die je nach Modell mit bis zu 800 MHz takten.

Mangels eigenem Grafikspeicher oder eDRAM-Cache greift die HD Graphics (Skylake) über das Interface des Prozessors auf den System-RAM zu (2x 64 Bit DDR3L-1600/LPDDR3-1866).

Performance

Die exakte Leistung der HD Graphics hängt stark vom jeweiligen Endgerät und dessen TDP-Einstellung ab. Zum anderen bestimmt auch der eingesetzte Speicher die Performance.

Im Optimalfall dürfte die GPU in etwa mit der älteren HD Graphics 4200 konkurrieren und kann aktuelle Spiele (Stand 2015) nur in wenigen Ausnahmefällen flüssig darstellen.

Features

Der überarbeitete Videodecoder decodiert nun auch H.265-/HEVC-Videos vollständig in Hardware und arbeitet dadurch deutlich effizienter als bislang. Die Bildausgabe erfolgt über DP 1.2/eDP 1.3 (max. 3.840 x 2.160 @ 60 Hz), wohingegen HDMI nur in der älteren Version 1.4a angeboten wird. Ein HDMI-2.0-Anschluss kann aber mittels Konverter von DisplayPort ergänzt werden. Maximal lassen sich drei Displays parallel angesteuern.

Leistungsaufnahme

Die TDP des gesamten Chips liegt standardmäßig bei 6 Watt, sodass viele Ultrabooks oder 2-in-1-Geräte mit einer rein passiven Kühlung auskommen. Teils kann die TDP auch auf 4,5 Watt abgesenkt werden, wodurch allerdings die Performance sinkt.

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 (Skylake)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
CodenameSkylake GT1Ivy BridgeBroadwell GT2
ArchitekturGen. 9 SkylakeGen. 7 Ivy BridgeGen. 8 Broadwell
Pipelines12 - unified16 - unified24 - unified
Kerntakt300 - 800 (Boost) MHz350 - 1350 (Boost) MHz300 - 950 (Boost) MHz
Speicherbandbreite64/128 Bit64/128 Bit64/128 Bit
SpeichertypDDR3L/LPDDR3
Shared Memoryjajaja
DirectXDirectX 12_1DirectX 11, Shader 5.0DirectX 12 (FL 11_1)
Herstellungsprozess14 nm22 nm14 nm
FeaturesQuickSyncQuickSyncQuick Sync
Erscheinungsdatum01.09.2015 23.03.2011 05.01.2015
Transistors1300 Million
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.350 - 650 MHz850 - 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.300 - 650 MHz850 - 1350 MHz

Benchmarks

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: 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
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: 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: 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: 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: 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: 11232     avg: 31858     median: 31598 (4%)     max: 48923 Points
min: 33288     avg: 50089     median: 48637 (6%)     max: 70409 Points
3DMark 11 - 3DM11 Performance Score
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: 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 - Score Unknown Settings + Intel HD Graphics 4000
3DMark 06 - Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 4000
3DMark 06 - Standard 1280x1024 + Intel HD Graphics 5500
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 4000
Cinebench R10 Shading (32bit) + Intel HD Graphics 5500
Cinebench R11.5 Cinebench R11.5 OpenGL 64 Bit + Intel HD Graphics 4000