De moeizame release van Intel Arc

We hebben er een derde speler op de gpu-markt bij. Na jaren teasen heeft Intel dit jaar eindelijk zijn eerste Arc-videokaarten getoond en beperkt uitgebracht. Met Arc zou Intel direct de concurrentie aangaan met AMD en Nvidia, de twee partijen die al decennialang de markt domineren met hun respectievelijke videokaarten. De release van Arc verloopt echter allesbehalve vlekkeloos. De videokaarten werden tot nu toe geplaagd door uitstel, beperkte beschikbaarheid, driverproblemen en tegenvallende prestaties. Onlangs ging zelfs het gerucht dat Intel overweegt om de stekker vroegtijdig uit zijn gpu-plannen te trekken, hoewel het bedrijf dat ontkent. In dit artikel gaan we dieper in op Arc, van de oprichting van Intels grafische divisie tot de situatie waarin Arc nu verkeert.

De opmaat naar Arc: Larrabee en de oprichting van Intels AGX-divisie

Voorafgaand aan de aankondiging van Arc, vorige zomer, was het al enige tijd bekend dat Intel werkte aan losse videokaarten voor desktops en laptops. Het bedrijf deed bovendien eerder al een poging om de videokaartenmarkt te betreden met Project Larrabee. Met dit project, dat in 2006 werd aangekondigd, wilde Intel een consumentenvideokaart op basis van x86-cores produceren om te concurreren met gpu-makers Nvidia en het toenmalige ATi, later overgenomen door AMD. Larrabee kwam echter niet van de grond en werd na uitstel in 2010 geschrapt vanwege tegenvallende prestaties. Het project vond uiteindelijk wel een tweede leven in de Xeon Phi-coprocessors, die Intel tot een paar jaar geleden uitbracht voor gebruik in servers en supercomputers.

Gelsinger met Larrabee-wafer — Pat Gelsinger toont een wafer
met Larrabee-chips.

Lange tijd was het stil bij Intel op het gebied van losse videokaarten en richtte het bedrijf zich vooral op de geïntegreerde gpu's die het in zijn processors verwerkt. Daar kwam vijf jaar geleden echter verandering in. Het bedrijf gaf toen aan dat het ging werken aan losse, high-end videokaarten die bedoeld zouden zijn voor consumenten en enthusiasts. Het bedrijf richtte een nieuwe gpu-divisie op en zou in 2020 komen met zijn eerste losse, high-end videokaart. Intel noemde dit bedrijfonderdeel: Accelerated Computing Systems and Graphics Group, oftewel AXG.

Intel nam voor het nieuwe bedrijfsonderdeel verschillende grote namen uit de sector aan, onder meer afkomstig van concurrent AMD. Het bekendste voorbeeld is Raja Koduri, die in 2017 aan de slag ging bij Intel. Koduri werkte daarvoor bij de Radeon-divisie van AMD en stond daar onder meer aan het hoofd van de ontwikkeling van AMD's Polaris-, Vega en Navi-gpu-architecturen. Koduri is dus ervaren en een grote naam in de gpu-wereld. Bij Intel zou hij aan de slag gaan met 'high-end videokaarten'. Koduri staat nog altijd aan het hoofd van AXG en leidt onder meer de ontwikkeling van de Arc-serie en Intels Ponte Vecchio-gpu's voor datacenters en supercomputers.

In de jaren daarop trok Intel meer grafisch talent aan. Masooma Bhaiwala, die bij AMD werkte als corporate vice president en betrokken was bij het ontwerpen van semicustom-gpu's voor consoles, volgde Koduri in 2019. Zij werd vice president voor losse gpu-socs bij Intel. Ali Ibrahim, die bij AMD werkte aan de socs die werden gebruikt in Xbox-consoles, ging in 2020 bij Intel aan de slag. Vorig jaar kaapte Intel daarnaast Tom Petersen bij Nvidia weg. Ook Tom Forsyth, de ontwerper van Larrabee, keerde terug naar Intel om te werken aan nieuwe videokaarten.

Intel Architecture Day Hot Chips 2020 Raja Koduri Xe HP — Intel AXG-topman Raja Koduri tijdens Intel Architecture Day 2020

DG1 en Arc Alchemist

Langzaam maar zeker kregen de gpu-ambities van Intel vorm en in 2020 bracht het bedrijf zijn eerste 'losse' videokaart in jaren uit: de Iris Xe Max voor laptops. Kort daarop volgde een Xe DG1, een relatieve low-end gpu voor desktops. Die videokaart was echter alleen bedoeld voor oem's. Hij kwam dan ook niet los beschikbaar en werkte bovendien alleen in combinatie met Intel-processors.

Tegelijkertijd bleef het bedrijf doorwerken aan DG2, de gpu-serie die de basis zou vormen voor de eerste generatie Arc-gpu's. Anders dan de voorgaande videokaarten, moest DG2 daadwerkelijk gaan concurreren in het marktsegment voor enthusiasts. Intel zou daarmee voor het eerst met losse, relatieve high-end videokaarten komen, hoewel het niet verwachtte met zijn eerste generatie direct te kunnen concurreren met de flagships van AMD en Nvidia. Uit uitgelekte slides bleek dat Intel verwachtte dat het topmodel in zijn Arc-line-up zou concurreren met de GeForce RTX 3070 en de Radeon RX 6700 XT.

In augustus 2021, na lang teasen, kondigde Intel officieel aan dat zijn videokaarten beschikbaar zouden komen onder de noemer Intel Arc. De videokaarten zouden er voor zowel desktops als laptops komen en bedoeld zijn voor gamers. Het bedrijf deelde verder weinig details, maar zei zeker vier generaties in de pijplijn te hebben, met alfabetische codenamen die gebaseerd zijn op Dungeons & Dragons-achtige termen. De eerste daarvan, Alchemist, zou in het eerste kwartaal van 2022 op de markt verschijnen.

Intel roadmap Arc gpu — De Arc-roadmap van Intel

Uitstel en beperkte beschikbaarheid

Al vanaf het begin liep de release niet bepaald soepel. Het eerste uitstel van Arc viel eigenlijk al samen met de aankondiging. Tijdens zijn Architecture Day in 2020 zei Intel dat zijn eerste enthusiast-gpu's in 2021 zouden uitkomen. Dit werd bij de aankondiging dus al opgeschoven naar het eerste kwartaal van dit jaar, een verwachting die vervolgens begin dit jaar van Intels website werd geschrapt.

De eerste Arc-laptopvideokaarten werden uiteindelijk op 30 maart gepresenteerd, op de valreep in het eerste kwartaal dus. Intel zei toen dat de videokaarten vanaf dat moment beschikbaar waren, maar in de praktijk was dit vooral een zeer beperkte paper launch in een klein aantal Samsung-laptops voor de Zuid-Koreaanse markt. Pas in mei verschenen de eerste daadwerkelijke reviews en benchmarks van Intels Arc A370M-laptop-gpu. Inmiddels zijn er laptops met Intel Arc-gpu's beschikbaar in de Pricewatch, hoewel dat slechts een beperkt aantal modellen betreft en de meeste daarvan slecht leverbaar lijken te zijn.

De eerste Arc-desktopvideokaarten zouden in het tweede kwartaal van dit jaar uitkomen. De Arc A380, een relatief low-end model dat moet concurreren met de GeForce GTX 1650 van Nvidia en de Radeon RX 6400 van AMD, verscheen in juni. Die kaart was toen echter alleen beschikbaar in China tegen een adviesprijs van omgerekend 146 euro. Hoger gepositioneerde videokaarten zouden later deze zomer verschijnen, maar hebben nog altijd geen concrete releasedatum. Intel zegt nu dat het zijn Arc-videokaarten 'later dit jaar' breder beschikbaar stelt.

Intel zelf windt geen doekjes om de redenen voor het uitstel. Ceo Pat Gelsinger vertelde eind vorige maand aan aandeelhouders dat dit komt door de gpu-drivers voor Arc. "Onze softwarereleases voor onze discrete graphics presteerden duidelijk ondermaats", zei de topman. Volgens Gelsinger komt dat doordat het bedrijf gebruik wilde maken van zijn eerdere drivers voor geïntegreerde gpu's. Dat bleek niet te kunnen. "We dachten dat we in staat zouden zijn om onze geïntegreerde grafische software te gebruiken, maar dat was volstrekt ontoereikend voor de prestatieniveaus en gamecompatibiliteit die we nodig hadden."

Driverproblemen met DirectX 11

De driverproblemen werden dan ook uitgebreid uitgelicht in de eerste onafhankelijke reviews van Intels Arc-videokaarten, zoals de eerdergenoemde Arc A380 voor desktops. In bepaalde titels zou die Arc-gpu zich kunnen meten met de duurdere GeForce GTX 1650 van Nvidia, maar de videokaart vertoonde ook stabiliteitsproblemen en wisselvallige prestaties. Die problemen leken zich onder meer voor te doen in titels die gebruikmaken van oudere grafische api's, zoals DirectX 11 en ouder.

Dergelijke problemen met dit soort api's zijn niet verrassend. Moderne grafische api's, zoals DX12 en Vulkan, zijn meer low-level. Dat betekent dat games op basis van die api's relatief direct kunnen communiceren met de gpu. Dit heeft voor- en nadelen. Het geeft gameontwikkelaars meer opties en flexibiliteit om te bepalen hoe hun games gebruikmaken van de hardware van een pc. Dat maakt extra optimalisatie mogelijk, maar biedt ook minder 'vangrails' en maakt het dus ook lastiger voor ontwikkelaars om hun titels te ontwikkelen en optimaliseren.

DirectX 11 en ouder zijn minder low-level, waardoor de api's minder direct kunnen communiceren met de gpu. De manier waarop games interacteren met de gpu, en zaken als resource allocation en geheugenmanagement, worden daarom meer geregeld door de gpu-drivers. Dat maakt het ontwikkelen van games relatief gezien makkelijker voor de ontwikkelaar, maar schuift het probleem door naar gpu-fabrikanten. Voor DX11 en ouder moet de gpu-driver namelijk extra stappen uitvoeren, wat extra optimalisaties vergt. Gpu-makers AMD en Nvidia hebben daar inmiddels decennialang ervaring mee, maar Intel is een nieuwe speler op dit gebied. Team blauw heeft eigenlijk alleen ervaring met zijn geïntegreerde en minder krachtige gpu's, en daarmee richtte het bedrijf zich niet op gaming, vertelt de fabrikant in een interview met Gamers Nexus.

Intel Arc 380 versus RX 6400 in The Witcher 3 — Prestaties van een Intel Arc A380 tegenover een AMD Radeon RX 6400 in The Witcher 3 (DX11).
De blauwe pieken zijn frametimespikes op de Arc A380. Bron: Golem.de

Verdere softwarezaken: resizable bar en Arc Control

Opvallend was ook dat resizable bar ingeschakeld moet zijn voor Arc. Deze functie is onderdeel van de PCIe-specificatie en staat ook bekend als Smart Access Memory. Resizable bar laat processors in één keer de volledige geheugencapaciteit van een videokaart benaderen, terwijl dat normaal gesproken in 'blokken' van 256MB gaat. Videokaarten van AMD en Nvidia halen doorgaans wisselende prestatiewinsten uit deze techniek, maar Intel zegt dat deze feature op Arc 'ingeschakeld moet zijn voor optimale prestaties in alle applicaties'. Dat is ook te zien in de eerste reviews van de Arc A380. De Duitse techmedia ComputerBase, Golem.de en Igor's Lab noteerden allemaal flinke prestatieverminderingen zonder resizable bar. ComputerBase en Igor's Lab noemden de videokaart zelfs praktisch onbruikbaar zonder de functie.

Intel zegt in een podcast van PCWorld dat dit komt door de geheugencontroller van Arc, die 'ontworpen is om samen te werken met resizable bar'. Volgens Tom Petersen van Intel is de controller geoptimaliseerd voor 'grote transacties' met het videogeheugen van de gpu. Zonder resizable bar zijn die transacties dus beperkt tot 256MB per stuk. Een gebrek aan resizable bar zou daardoor tot bottlenecks leiden, claimt het bedrijf. De feature kan worden ingeschakeld in het bios van een moederbord en wordt door Arc-gpu's ondersteund in combinatie met Intels tiende generatie cpu's en nieuwer, naast 'de meeste' AMD Ryzen 3000- en Ryzen 5000-processors.

De driverproblemen gingen echter verder dan alleen de prestatieproblemen in bepaalde games. YouTube-kanaal Gamers Nexus meldde begin augustus in een driverreview bijvoorbeeld dat zijn Arc A380-videokaart niet werkte in combinatie met bepaalde monitors. Ook Arc Control, de software waarin gebruikers hun videokaart kunnen overklokken en functies als Smooth Sync kunnen inschakelen, werkte volgens het techmedium slecht. Zo zou Smooth Sync in bepaalde games artefacts in beeld opleveren, hoewel die bug opgelost moet zijn in de meest recente Arc-bètadriver van 19 augustus.

De Arc Control-software zou zo nu en dan ook 'kapotgaan' en daardoor onbruikbaar worden. De software kon vervolgens niet opnieuw geïnstalleerd worden. Volgens het YouTube-kanaal was het namelijk onmogelijk om de driver volledig te deïnstalleren, ook met software als display driver uninstaller. Enkel een volledige herinstallatie van het besturingssysteem hielp. Gamers Nexus zou de Arc-gpu-drivers op drie verschillende OS-installaties 'kapotgemaakt' hebben door Arc Control te installeren. Het kanaal was vervolgens dus niet in staat om die driverinstallaties te herstellen. Het bedrijf zegt in een blogpost zijn drivers en Arc de Control-software 'later dit jaar' te combineren in een enkele package, wat de installatieproblemen moet verhelpen. Een exacte releasedatum voor die oplossing wordt nog niet gegeven.

Het mag ook gezegd worden dat de eerste tests wel positief zijn over de Intel Arc Xe Media Engine voor video-encoding en -decoding, wat Arc interessant kan maken voor livestreamers of voor gebruik in mediaservers. De geïntegreerde QuickSync-encoder voor AVC en HEVC zou goed presteren, ook in vergelijking met de concurrentie van AMD en Nvidia. Daarbij ondersteunt Intel met Arc als eerste gpu-maker AV1-encoding. Uit uitgebreide tests van YouTube-kanaal EposVox blijkt dat die AV1-encoder met een halve bitrate betere beelden presenteert dan bij H.264-gpu-encoding. In de praktijk wordt hardwarematige AV1-encoding nog weinig ondersteund, maar in de toekomst kan dit een voordeel van Intel Arc zijn. Platforms als Twitch werken aan ondersteuning ervoor en YouTube experimenteert al langer met AV1.

De reactie van Intel

Intel beaamt de driverproblemen; bij media als Linus Tech Tips en Gamers Nexus bevestigt het bedrijf dat zijn Arc-videokaarten momenteel niet goed geoptimaliseerd zijn voor games die gebruikmaken van oudere api's, zoals DirectX 11 en ouder. Het bedrijf hanteert naar eigen zeggen drie 'prestatieniveaus' voor Arc. Niveau 3 is het hoogst mogelijke, met games die draaien op DX12 of Vulkan en die goed geoptimaliseerd zijn voor Arc. Niveau 2 maakt ook gebruik van die moderne api's, maar dan zonder Arc-specifieke optimalisaties. Onder niveau 1 vallen games die simpelweg niet goed draaien op Arc. Dat zijn vooral titels die gebruikmaken van DX11 of ouder.

Het bedrijf benadrukt daarnaast dat het blijft werken aan het verbeteren van de drivers op het gebied van DirectX 11-ondersteuning. Op het moment van schrijven brengt het ongeveer een keer per maand driverupdates voor zijn Arc-gpu's uit. Het is daarnaast voor zijn gpu's overgestapt op DirectX 9-emulatie, in plaats van native ondersteuning voor die api. Door middel van D3D9On12 draaien DX9-applicaties daarmee boven op DirectX 12, wat volgens Microsoft goed presteert in vergelijking met native DX9-support. Het bedrijf is ook gestopt met regelmatige gpu-drivers voor zijn oudere, geïntegreerde gpu's. Intel verlegt daarmee zijn focus naar het verbeteren van de drivers voor Arc en moderne geïntegreerde Xe-gpu's. Oudere geïntegreerde Intel-gpu's zijn overgebracht naar een legacy-branch en ontvangen daarmee nog eens per kwartaal een driverupdate.

Verder zegt Intel dat het zijn Arc-gpu's 'scherp' zal prijzen. Het bedrijf baseert zijn adviesprijzen naar eigen zeggen op de prestaties van niveau 1-games, die dus niet goed geoptimaliseerd zijn. Daarmee zouden de kaarten in niveau-3-titels goed presteren in verhouding tot hun adviesprijs. De eerste Arc A380 kost in de VS 140 dollar, wat omgerekend en met btw neerkomt op ongeveer 167 euro. Die kaart wordt gepositioneerd naast de GTX 1650, die momenteel in de Pricewatch staat vanaf 199 euro. De prijzen van Intels hoger gepositioneerde kaarten, zoals de Arc A770, zijn nog niet bekend.

Hoe gaat het nu verder?

Intel is dus erg open over zijn problemen met Arc. Het bedrijf zegt zich nog altijd aan zijn roadmap te houden en zijn plannen omtrent Arc gewoon door te zetten. Grafisch topman Raja Koduri schrijft op Twitter dat Intel doorgaat met de ramping van Alchemist en blijft werken aan 'het verbeteren van de ervaring'. Het bedrijf zegt dit kwartaal met meer updates te komen. Tegen het einde van dit jaar zou Intel 'vier nieuwe productlijnen' introduceren.

Tegelijkertijd lijkt de gpu-divisie van Intel wel in zwaar weer te verkeren. Analistenbureau John Peddie Research, dat zich al jaren richt op de gpu-markt, schat dat Intel al 3,5 miljard dollar verlies heeft geleden met zijn AXG-divisie. Dat bureau stelt dat de verkoop van AXG 'de beste oplossing' voor Intel is, hoewel het bedrijf daar officieel dus geen plannen voor heeft.

YouTube-kanaal en leaker Moore's Law is Dead claimt daarnaast dat er een 'onoplosbaar' hardwareprobleem in de scheduler van Alchemist zit, die een revisie van de silicon zou vereisen. Het YouTube-kanaal claimt dat deze fout mogelijk ook in de volgende generatie, Battlemage, zit. Het bedrijf hoopte deze problemen volgens MLID op te lossen met drivers, maar kwam er later achter dat dit niet kan.

Ceo Pat Gelsinger zou evalueren of de Arc-divisie in zijn geheel geschrapt moet worden, nog voor de release van de derde generatie, Celestial. Daarover zou binnen Intel nog geen beslissing zijn genomen. De informatie van MLID moet echter met een flinke korrel zout genomen worden. Het deelde eerder correcte info over Intel Arc, maar zijn algemene trackrecord is op zijn best wisselvallig te noemen.

Intel Arc Alchemist-architectuur — De architectuur van Intel Arc Alchemist

Tegelijk schrijft Igor Wallossek van Igor's Lab, die goede bronnen heeft in de hardwaresector en regelmatig correcte informatie over cpu's en gpu's deelt, op basis van eigen informatie dat oem's en leveranciers 'geen vertrouwen hebben' in de Arc Alchemist-videokaarten van Intel. Verschillende bedrijven zouden aan Wallossek bevestigd hebben dat Intel tegenover hen benadrukte dat de focus op de oem-markt met voorgebouwde pc's moet liggen en dus niet zozeer op de verkoop van losse videokaarten.

Verschillende 'boardpartners', die videokaarten op basis van Intels Arc-gpu's produceren, zouden intussen gestopt zijn met hun marketingactiviteiten omtrent Arc. Wallossek meldt dat ten minste één boardpartner zelfs volledig is gestopt met het produceren van Intel Arc-videokaarten. Het bedrijf zou dat gedaan hebben vanwege 'zorgen over de kwaliteit'. Het is niet bekend om welke fabrikant het gaat, maar Wallossek zegt dat het een grote partij betreft. Dat doet vermoeden dat het om een fabrikant als ASUS, Gigabyte of MSI gaat. Officieel laten die fabrikanten echter niets weten.

Hoe zit het nu met de release?

Het is dus geen verrassing dat er nog weinig Arc-kaarten op de markt zijn. Laptops zijn schaars en zeker op het gebied van Arc-desktopvideokaarten zit er nog weinig schot in de zaak. De Arc A380 kwam even geleden officieel uit, maar die release was beperkt tot China. Hoger gepositioneerde videokaarten laten op zich wachten, zonder duidelijke releasedatum in het vooruitzicht.

Een woordvoerder van Intel bevestigt echter tegenover Tweakers dat het wereldwijde verkoopembargo van de Arc A380-desktopvideokaart al op 8 augustus is verlopen. Sindsdien mogen boardpartners dus desktopvideokaarten op basis van die gpu buiten China verkopen. Dit gebeurt echter nog amper. Zeker in Europa is op het moment van schrijven nog geen Arc-videokaart beschikbaar, los van import uit andere regio's, zoals China.

Van ASRock is inmiddels bekend dat het zijn losse Arc A380-videokaart buiten China wil uitbrengen. Een Amerikaanse retailer heeft inmiddels een A380-model van ASRock in de voorverkoop, met een verwachte release op 22 augustus, twee weken na het verlopen van Intels verkoopembargo. ASRock vertelt Tweakers dat het bedrijf zijn A380-videokaart begin september ook in Europa wil uitbrengen.

Bij andere grote boardpartners zijn de plannen echter een stuk minder duidelijk. Een woordvoerder van MSI vertelt bijvoorbeeld aan Tweakers dat hij nog niets heeft vernomen over Intel Arc en daarom geen uitspraken kan doen over de Arc-releaseplannen van het bedrijf. Ook Gigabyte, dat op de Intel Arc-productpagina wordt aangemerkt als partnerbedrijf, vertelt dat het momenteel geen nieuws heeft over de vraag of het Arc-videokaarten op de markt gaat brengen. ASUS heeft nog niet gereageerd op vragen van Tweakers, maar heeft ook nog geen duidelijke plannen omtrent losse Intel Arc-videokaarten gecommuniceerd. Het bedrijf kondigde onlangs wel een voorgebouwde desktop aan die optioneel met een Arc A380 geleverd kan worden, hoewel die nog niet leverbaar lijkt te zijn.

Tot slot

Het lijkt er dus op dat de drie grootste videokaartmakers vooralsnog de kat uit de boom kijken wat Intel Arc betreft. Dat geldt zeker op het gebied van losse videokaarten, wat ook door Igor's Lab werd gesuggereerd. Dat kan erop wijzen dat ze het risico van een nog onbewezen derde gpu-fabrikant momenteel niet willen nemen. Wellicht was dat eerder anders geweest. Toen Intel zijn Arc-serie voor het eerst aankondigde, waren er nog volop chiptekorten die ook de gpu-sector flink troffen en waarbij de vraag naar videokaarten het aanbod flink overtrof: een ideaal moment om als nieuwe speler de gpu-markt te betreden en marktaandeel te winnen.

Die tijden zijn nu grotendeels voorbij. De videokaartprijzen zijn weer flink gezakt en videokaartfabrikanten en distributeurs hebben naar verluidt een groot overschot aan onverkochte videokaarten liggen. Door het uitstel ligt de release van Alchemist bovendien dicht bij de volgende generatie videokaarten van Nvidia en AMD, die later dit jaar wordt verwacht. Dat maakt van Arc een minder interessante optie, zelfs zonder de bijkomende driverproblemen die de videokaarten op dit moment nog plagen.

Tegelijk is Intel open over zijn problemen en zegt het zelf dat het zijn Arc-kaarten aggressief zal prijzen. Wellicht dat Alchemist dan ook uitgroeit tot een goede optie in de midrange, mits de drivers en stabiliteit verbeterd kunnen worden tot een acceptabel niveau. En wellicht brengt Arc Battlemage als tweede, volwassenere generatie volgend jaar verbeteringen met zich mee. De tijd zal leren of dat gaat lukken of dat de (twijfelachtige) geruchten waar zijn en Intel vroegtijdig de stekker uit Arc trekt. Laten we hopen van niet, want een derde succesvolle speler op de gpu-markt is goed voor de concurrentie en daarmee voor de consument.