Intel HD Graphics

인텔에서 개발 중인 그래픽 하드웨어 솔루션.

1998년 펜티엄II 데슈츠 CPU 시절 740이라는 AGP 타입 그래픽 카드로 그래픽 하드웨어 시장에 발을 담그기 시작해 1999년 펜티엄III 지원 칩셋인 810 칩셋 메인보드에 내장된 3D Graphics부터 2008년 코어 아키텍처의 울프데일, 요크필드 CPU 시절의 메인보드(G41, G43, G45 등)에 내장된 GMA X4500까지 온보드 형태로 지속되다가, 2010년 웨스트미어 아키텍처의 클락데일 모델부터는 온보드가 아닌 CPU 내부로 전환되었지만 별도의 실리콘 다이로(MCM 방식), 2011년 샌디브릿지 모델부터는 CPU 패키지가 아닌 실리콘 다이 내부에 내장된 형태로 지속되고 있다. 2020년부터 확장 카드 타입의 그래픽 카드를 다시 내놓을 준비를 하고 있다.

게임보다는 사무처리에 집중된 제품이라 성능이 동세대 주력 그래픽 카드에 비해 체급이 다를 정도로 좋지 않다. 하스웰 기반의 주력 내장 그래픽인 HD 4600의 성능은 듀얼 채널의 DDR3 1600MHz RAM으로 구성해도 G94 기반의 지포스 9600GT 또는 GF108 기반의 지포스 GT 440(≒ GT 630) DDR3보다 약간 낮은 수준이고, 스카이레이크 내장 그래픽인 HD Graphics 530의 성능은 듀얼 채널의 DDR4 2133MHz RAM으로 구성해도 G92 기반의 지포스 8800GTS에 근접한 수준 또는 GK208 기반의 지포스 GT 730 DDR3보다 약간 낮은 수준이다. 또한 고급형인 Iris Pro 580은 i5-6350HQ 기준으로 지포스 GT 740보다 조금 낮은 성능을 보여준다. 다만 노트북용 모바일 CPU는 일반적으로 TDP 제한이 데스크톱 컴퓨터용 CPU보다 더 엄격하기 때문에 제성능만큼 잘 못 뽑는 편이기에 이를 감안해줄 필요가 있다.

그렇다고 해서 GPGPU 성능이 좋냐 하면 그렇지도 못하다. OpenCL이나 DirectCompute나 다른 회사에 비해서 확연히 밀린다. 후술하겠지만 전성비에서 진다는 것에서부터 이미 GPGPU 연산용으로는 빵점. 멀티모니터 지원과 안정성으로 공략해볼라 쳐도 그 분야엔 이미 매트록스의 철옹성이 거대하며 NVIDIA의 쿼드로 NVS 시리즈와 AMD의 FireMV가 이미 인텔 저 앞만치에서 매트록스를 맹추격 중이다.

요약하면 인텔 내장 그래픽의 성능은 10년 전 퍼포먼스급 그래픽카드 성능이라고 생각하면 된다. 샌디브릿지 세대에 와서야 그나마 쓸 만해지기 시작했는데 그 쓸만하다는 것이 샌디브릿지 주력 내장그래픽인 HD Graphics 2000으로 2012년 말에 서비스된 피파 온라인 3 최하옵 30fps다. 그 이전 세대들은 그냥 바탕화면 표시기, Windows Aero 가속기, 그래픽 감속기이다. 심지어 아톰 모델 중 일부는 그래픽 감속기 뺨치는 바탕화면 감속기도 존재한다.[1]

물론, 고성능 라인업인 Iris 계열도 존재하지만 비싼 개발비와 단가로 인해 널리 채택되지 못했고 채택된 CPU라 하더라도 주로 모바일용 라인업에 채택되어, 저전력을 지향하는 모바일용 CPU의 특성상 열설계전력(TDP)의 제약을 받아 제성능을 다 뽑기가 어렵다.[2] 이런 이유에서인지 고사양 그래픽을 다룰 일이 없는 사무용 PC, 특히 학교 컴퓨터에서는 비싼 Iris 계열보단 합리적인 일반 HD 계열을 더 많이 선호하고 있다.

이처럼 영 좋지 않은성능을 보여주는 점과 잦은 우려먹기[3]로 인해 사무용 컴퓨터에서만 유용하다고 여겨지고, 상당수 컴덕후 및 게이머들 입장에서는 계륵 혹은, 외장 그래픽카드를 A/S 보냈을 때 컴퓨터를 쓸 수 있게 해주는 존버용 보험정도로 여겨진다. 그러나 영상처리 쪽에 있어서는 이야기가 살짝 달라진다.

2011년 샌디브릿지 이후 비디오 처리 성능이 비약적으로 향상됨에 따라 HTPC 조립에도 용이해졌다. 2015년 상반기만 해도 최신 코덱인 H.265의 하드웨어 가속을 제대로 지원해주는 GPU는 그래픽카드의 경우 GM206 기반의 지포스 GTX 960, 950, Fiji 기반의 라데온 R9 Fury, Fury X, Nano로 매우 한정적이었지만 2015년 하반기 이후부터 GM206 컷칩 기반의 지포스 GTX 750 리비전 모델의 출시, CPU에 내장된 인텔 그래픽의 경우 스카이레이크 기반 전 라인업으로 지원하는 범위가 확대되어 덜 한정적인 편이 되었다.

2020년 에는 더욱 발전하여 타사의 그래픽카드에 비해 지원하는 코덱의 종류와 모델이 많고, 뿐만 아니라 비디오 처리 성능 자체는 최신 고성능 그래픽카드 부럽지 않은 수준을 보여준다. 저가형 모델인 펜티엄, 셀러론[4] 주력 모델인 코어 i 시리즈 모델과의 차별이 거의 없이 동등한 수준의 비디오 처리 성능을 경험할 수 있다. 이는 H.265를 제대로 지원하지 못하는 하스웰 내장그래픽, H.265조차 전혀 건드릴 수 없는 아이비브릿지 내장 그래픽과 비교하면 비약적인 발전이다.

Xe그래픽 출시 이후에는 사실상 경쟁사와 제대로된 경쟁이 가능한 수준의 제품을 내놨다는 평가가 많다. Xe G7의 경우에는 AMD의 Vega 내장그래픽을 앞지르며 엔비디아의 로우엔드 외장그래픽을 앞지르는 모습을 보여주는데 내장그래픽으로 이정도 성능을 내준다는 점에서 매우 괄목할만한 성과다.

또한 영상의 인코딩에 있어서도 나쁘지 않은 품질과 제법 빠른 속도로 동영상 편집이나 방송을 하는 사람들에게도 상당히 고마운 존재인 경우가 많다. 특히 이 녀석한테는 인코딩만 시키고 화면 출력은 별도의 외장 그래픽카드로 하는 경우 영상 인코딩 도중에도 거의 방해를 받지 않고 게임 등의 다른 작업을 할 수 있어 시간이나 장비 업그레이드 비용을 엄청나게 아낄 수 있다.

물론 위에 서술된 영상 관련 장점들은 어디까지나 시스템 전반의 가성비의 측면에서 봤을 때의 장점이다. 쇼미더머니를 통해 최고급의 장비를 맞추려는 이들에게는 여전히 있어도 그만, 없어도 그만인 물건인 경우가 많다. 영상 처리고 원컴방송이고 그까짓거 그냥 CPU를 비싼거 사서 노가다 시키면 끝이기 때문이다.

또 한가지 특징으로는, 내장 그래픽이다보니 그래픽 처리 관련 데이터들을 임시로 저장해줄 별도의 그래픽 메모리가 없으므로 공유 메모리 아키텍처(UMA) 기반의 DVMT(Dynamic Video Memory Technology)를 이용하여 시스템 메모리의 일부를 상황에 맞게 동적으로 할당되는 방식이다. 이건 AMD사의 내장 그래픽 역시 마찬가지.

또한 메모리 구성을 어떻게 했냐에 따라 내장그래픽이 사용하는 메모리 버스폭이 결정된다. 싱글채널로 구성 시에는 64-bit, 듀얼채널로 구성시에는 128-bit로 버스폭이 정해진다. 여기서 메모리 클럭이 높을 수록 메모리 대역폭이 커진다.

그래픽 칩셋 중 F 또는 X가 붙은 CPU는 내장 그래픽이 없다.

예전 인텔 내장그래픽 칩셋은 CPU가 아닌 일부 메인보드 노스브릿지 칩셋에 포함(온보드)되어 있었다.

그래픽 칩셋의 제원에 관한 자세한 설명은 영문판 위키백과나 GPU-Z를 배포하는 TechPowerUp 사이트를 통해 확인할 수 있다. 하지만 둘 다 유저가 작성하는 정보이기 때문에 오류가 나타날 수 있고 신뢰성이 떨어질 수 밖에 없으므로, 정확한 정보는 인텔 공식 홈페이지에 기재된 아키텍처 백서나 개발자용 문서를(Developer Documents for Intel® Processor Graphics) 확인하는 것이 가장 좋다. 그래픽 칩셋의 API 지원 관련 정보는 인텔 공식 홈페이지의 그래픽 컨트롤러용 지원 API 지원 문서를 참조.

내장그래픽이 탑재된 CPU에 대한 정보는 인텔/CPU 문서 참조.

파이프라인이 2개로 확장되어 지포스 2 MX 200에 가까운 스펙을 보여주었지만, 실성능은 RIVA TNT2 M64에 가까웠다.

파이프라인이 4개로 확장되었지만 지포스 FX 5200보다 떨어지는 성능으로 주목받지 못 했고, GMA 950이 되어서야 그나마 FX 5200에 가까운 성능으로 향상되었다.

파이프라인이 8개로 확장되어 지포스 6200LE에 가까운 성능을 보여주었으나, 하위 칩셋에 탑재된 GMA 3100은 GMA 950과 큰 차이 없는 그래픽 출력용이다.

이전 세대 대비 실행 유닛이 2개 더 추가되어 지포스 8400M G급으로 향상되었다.

실행 유닛이 이전 세대 대비 2개 더 많아져 지포스 8400GS에 가까운 성능을 보여주었지만, 이는 고클럭(900MHz) 한정으로 저클럭의 경우 GMA X4500에 가까운 성능을 보여준다.

상위 내장 GPU인 HD Graphics 3000이 지포스 210에 필적하는 성능을 보여주었지만, 저사양 캐주얼 게임이 아닌 한 그래픽 감속기라는 점은 변함이 없었다.

일부 상위 CPU에 내장된 HD Graphics 4000이 그나마 쓸 만한 성능이 되었으며, DirectX 11 기준으로 지포스 GT 430(≒ GT 620)에 근접한 성능을 보여준다. 하위 내장그래픽들은 DirectX 11 세대의 최하위 모델인 GT 520(≒ GT 610)보다 떨어지는 성능이라 그래픽 감속기에 벗어나지 못했다.

구조적으로는 이전 세대인 아이비브릿지 내장그래픽과 큰 차이가 없으나 실행 유닛이 크게 확장되어 주력인 HD Graphics 4600이 이전 세대 상위였던 HD Graphics 4000보다도 25% 더 많고, 하위 내장그래픽은 이전 세대 대비 1.6배에 달하는 경이로운 수준으로 로우엔드 그래픽카드 시장이 초토화되었다. HD Graphics 4600은 DirectX 11 기준으로 지포스 GT 440(≒ GT 630)과 비슷한 성능, 펜티엄이나 셀러론에 탑재된 하위 내장그래픽은 GT 520(≒ GT 610)과 비슷한 성능을 보여준다.

하스웰 대비 실행 유닛이 20% 정도 확장되었으나 공유하는 메모리 컨트롤러가 여전히 DDR3 계열 SDRAM이라서 병목 현상으로 인해 실성능이 크게 향상되지 못 했다. 주력인 HD Graphics 5500이 이전 세대 주력이었던 HD Graphics 4600과의 성능 차가 생각보다 크지 않으며, 지포스 GT 720 DDR3와 GDDR5의 중간급 성능을 보여준다.

브로드웰 대비 구조적으로는 크게 변하지 않았지만 클럭이 상승되었고, 당시 최신 기술들(DirectX 12, H.265 H/W 디코더, VP9 H/W 디코더 등)이 대거 적용되었으며, 지금까지 동세대 플래그쉽 포지션이었던 GT3보다 상위의 GT4가 등장했다. 이전 세대에서는 모바일 위주라 내장그래픽의 제성능을 끌어올리기가 어려웠는데 이번엔 데스크탑 플랫폼에도 라인이 다시 확대되어 브로드웰에서 선보였던 실행 유닛의 스펙을 제성능으로 뽑을 수 있게 되었고 DDR4 SDRAM 메모리 컨트롤러가[7] 컨슈머용 플랫폼에도 정식으로 채택되면서 메모리 대역폭 병목 현상이 완화되어 실성능이 크게 향상되었다. 그 덕분에 주력 모델인 HD Graphics 530이 지포스 GT 730 DDR3에 가까운 성능, HD Graphics 510은 HD Graphics 4400에 가까워 GT 720보다 조금 떨어지는 성능을 보여준다.
하지만 GT4인 Iris Pro Graphics 580은 일반적인 데스크탑 플랫폼에 사용되지 못 한데다 DDR4 메모리 대역폭으로는 여전히 부족했는지 GT3인 Iris Pro Graphics 6200과의 성능 차이가 크지 않은 충격적인 실성능을 보여주었다. 이를 개선시키기엔 여러가지 문제점들과 한계 때문에 그 이후로 GT4급 내장그래픽을 더이상 내놓지 않게 된다.

PAO 전략으로 진행되는 스카이레이크 이후의 카비레이크 CPU에 탑재된 내장그래픽. 메모리 대역폭 상향 덕분에 주력인 HD Graphics 630은 지포스 GT 730 DDR3보다 개미 눈물만큼 더 좋아진 것에 그쳤지만, HD Graphics 610은 실행 유닛이 이전 세대 대비 2개 증가되어 하스웰 기반의 주력 내장그래픽이었던 HD Graphics 4600, 지포스 GT 720 DDR3에 가까운 성능을 보여준다. 기본 성능 면에서는 별 볼일이 없지만 미디어 쪽에서는 HDR 지원되고 H/W 디코딩/인코딩이 강화되어 고사양 동영상 감상용으로는 손색이 없는 수준에 도달했다.

UHD Graphics로 변경된 커피레이크 내장그래픽은 GPU 클럭과 최대 메모리 대역폭 둘 다 향상되어서 성능 향상폭이 좀 더 커졌다. 주력인 UHD Graphics 630의 경우 지포스 GT 730 DDR3와 GDDR5의 중간급 성능을 보여준다.[8]

하지만 14nm 공정에서 3세대째 안정화를 거친 UHD Graphics 630이 여전히 동급 성능인 지포스 GT 730보다 떨어지는 전력 효율을 보여준다. GT 730은 28nm 공정에 64bit의 그래픽 전용 D램을 가지고 있기 때문에 (U)HD 630의 전력 효율은 실질적으로 40nm 공정의 라데온 HD 6000 시리즈와 28nm 공정의 지포스 600 시리즈의 사이 수치에 머무르고 있다고 보아야 한다. 이미 지포스 GT 1030의 모바일 버전격인 MX 150은 동일 전력에 UHD 630의 3배의 성능을 내기 때문에 eDRAM을 붙여 만드는 Iris Graphics도 단가 대비 효율이 상당히 나빠졌고 Iris Pro Graphics는 훨씬 심해져 스카이레이크 세대에 한 번 나온 뒤로 더이상 나오지 않은 상황. 외장그래픽보다 전력효율이 떨어진다는 것은 상당한 적신호이며 지속적으로 개량을 해왔음에도 14nm 공정의 GPU가 28nm 공정 시절의 외장그래픽보다 효율이 떨어진다는 것은 인텔의 개발력의 한계를 여실히 보여준다. 동시에 인텔의 라자 코두리의 영입 이후 귀추가 주목되는 상황.

원래는 10nm 공정 인텔 캐논레이크 CPU에 통합될 예정이었다. 그러나 인텔이 출시한 캐논레이크 기반 CPU는 i3-8121U 하나 뿐이었고, 다이 크기로 추측했을 때 내장 GPU는 통합되어 있으나 비활성화된 상태로 출시되었기 때문에 이걸 달고 나온 모든 노트북은 전부 외장 GPU를 달고 있다. 결국 인텔이 캐논레이크를 취소하면서 10세대 그래픽도 같이 취소되었다. 리눅스 드라이버에서도 10세대 지원을 삭제해서 확인사살.

11세대 코어 시리즈 CPU용 내장그래픽과 이 내장그래픽에 기반한 외장그래픽. 코드네임은 아틱 사운드