在显卡这条路上,英特尔为什么要不遗余力?

2020-09-02 07:43:58   作者:尹航    来源:中关村在线

  没错,我们中的绝大多数人,对于英特尔的了解只局限于处理器层面。但如果我跟你说英特尔也是世界上数一数二的GPU厂商,你肯定会觉得我在做梦。GPU厂商不是AMD和NVIDIA吗?什么时候英特尔也参与其中了?

  我们所说的GPU,其实并非大家所广泛认知的独立显卡,因为GPU是一个广义的概念,而独立显卡只是GPU的一部分。

  ·英特尔“短暂”的显卡史

  诚然,在做独立显卡方面,英特尔此前并未取得显著成就。1998年与Real3D公司合作的i740昙花一现,再无后续;十年之后雄心勃勃的Larrabee GPU也因达不到既定的技术指标而被取消上市计划。

  

在显卡这条路上,英特尔为什么要不遗余力?

  满怀期待的Larrabee GPU因技术问题被取消

  ·核显改变了英特尔,也改变了PC发展趋势

  不过,之所以说英特尔是当今数一数二的GPU大厂,自然是因为广泛集成在处理器中的英特尔核芯显卡了。

  一提到“集成显卡”,人们往往会投来鄙视的目光。曾几何时,集成显卡的性能确实拉胯,即便是硬解1080P都费劲,更不要说去做渲染、去玩游戏。在很长一段时间里,人们对于轻薄型笔记本电脑的不认可,一部分来自于处理器性能的羸弱,更大一部分原因则是来自于贫瘠的图形性能,这让轻薄本在不少用户眼中成为“鸡肋”的代名词。

  契机出现在2010年前后,当时的英特尔正在大力推广“真融合”概念。也就是取消以往主要承载GPU芯片的北桥,将CPU与GPU融合到整个处理器的封装之中。这种设计直接将北桥这种发热量大,占用一定主板面积,且需要额外通信通道的芯片彻底抹除,从而有利于笔记本电脑主板做的更小、散热压力更小,同时在一定程度上提升性能。

  CPU与GPU融合之后,英特尔为整合在处理器中的GPU芯片取名为核芯显卡。

  

在显卡这条路上,英特尔为什么要不遗余力?

  Intel HD Graphics渗透到了每一台电脑之中

  核芯显卡大放异彩是从人尽皆知的Sandy Bridge平台开始,也就是第二代酷睿处理器。同年(2011年),英特尔超极本项目也正式启动。而后来的事情,我们中的很多人都成为了亲历者和见证者。

  伴随着超极本逐步成功、广为人知,核芯显卡也在近十年时间里不断提升,并且英特尔还推出了性能媲美入门级独立显卡的Iris、Iris Plus锐炬核显。其惊人的图形性能彻底扭转了用户对于“集成显卡”四个字的认知。

  

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  Iris Plus核显改变了人们对集成显卡性能的认知

  现在,你知道为什么说英特尔是数一数二的GPU大厂了吧?在世界范围内,基于英特尔酷睿平台的各类PC市占率极高,而每一台酷睿平台PC,都有一颗Intel HD(Iris/Iris Plus) Graphics芯片,虽然在性能方面不如强大的独立显卡,但在覆盖面、市占率上,英特尔核显优势明显。

  看到这里,我想大家也明白了,英特尔显卡量大,但性能不够好。因此,弥补性能这块短板,一直以来都是英特尔想要去做的事。这一点,Iris锐炬核显就很能说明问题。

  ·英特尔为何要着力发展GPU技术?

  那么有的小伙伴可能要问了,核显性能提升有啥意义呢?玩游戏直接选独显,不玩游戏的话显卡性能也无所谓了。

  其实这个问题就是我们前面所提到的“轻薄本发展之殇”。

  对于笔记本电脑来说,轻量化、纤薄化是发展的大方向。但是在做轻量化、纤薄化的同时,又需要笔记本电脑拥有足以让用户信赖的性能。试想,如果一台15或17英寸笔记本电脑,重量只有1kg、厚度不到1.5cm、而且还能够顺畅游玩大型3A游戏,这对于很多用户来说,其实就是笔记本的终极形态——轻便易于携带的同时,有着大屏和更加全面的功能,何乐而不为?

  英特尔着力提升核显性能的目的就在于此。

  现如今,一款搭载Iris Plus核显的轻薄本,可以在4K分辨率下,以高于40fps的流畅度在最高画质下运行《英雄联盟》。这放在数年以前是非常难以想象的事情。因为当时的独立显卡都无法在4K分辨率下流畅带动PC系统运行,更别说打开游戏还要流畅的玩耍了。

  

能秒独显?英特尔GEN 11锐炬Plus核显首测

  4K最高画质运行《英雄联盟》

  

能秒独显?英特尔GEN 11锐炬Plus核显首测

 

  Iris Plus核显4K分辨率流畅度平均高于40fps

  不过,核显技术再如何发展,目前来看,也只能是做到与入门级独显相抗争的地步,这对于英特尔来说还远远不够。

  ·加入高性能GPU竞争 冲击传统格局

  于是,英特尔请来了大神Raja Koduri,并在他的带领下,开发出了颇为让人期待的Xe GPU架构。

  

在显卡这条路上,英特尔为什么要不遗余力?

 

  Xe架构厉害的地方在于一个架构适应多种应用。它覆盖了最高端的HPC到低功耗的笔记本电脑,针对不同定位的产品分为三个级别——Xe HPC、Xe HP及Xe LP。

  其中,Xe HPC架构中,EU单元对外通过XEMF(Xe Memory Fabric)总线连接HBM高带宽显存,同时集成大容量的一致性缓存“Rambo”,CPU和GPU均可访问,并借此将多个GPU连接在一起,提供更大的显存带宽和FP64浮点性能,且支持显存/缓存ECC纠错、至强级RAS。其与Xe HP架构一样,都是面向数据中心、服务器、工作站级别的超高性能GPU架构。

  此前,英特尔也披露了Xe HPC架构的三个特征:

  其一,拥有针对AI领域的弹性数据并行向量矩阵引擎,它可以有效加速AI训练;

  其二,支持双精度浮点单元。虽然目前普通游戏图形对于双精度计算的需求并不高,不过在传统高性能计算市场中的需求却颇为旺盛,因此双精度计算单元仍然是高性能通用GPU架构中一个不可或缺的要素;

  其三,拥有超高的缓存和内存带宽,对于通用GPU来说这是帮助它实现高计算吞吐量的助推器。

  Xe LP架构的优势在于低功耗、高性能,主要应用在游戏显卡、笔记本电脑等设备之上。目前英特尔已经公布了代号为DG1的首款Xe架构显卡,其性能结语GTX 950和GTX 1050之间,但功耗不超过75W,非常适合作为下一代笔记本电脑的核芯显卡来使用。

  此外,Xe架构的GPU芯片还将全面采用7nm制程工艺打造。

  

在显卡这条路上,英特尔为什么要不遗余力?

  英特尔首席性能策略师Ryan Shrout在推特放出的演示

  对于普通用户来说,我们最早能够与Xe架构显卡接触的时间点应该会在今年的9月或10月份,因为按照惯例,英特尔将在这一时间点发布全新的酷睿平台低功耗处理器,也就是第十一代Tiger Lake处理器。此前,英特尔官方已经放出了Tiger Lake Xe核显性能的演示,《战地5》这种一度是显卡杀手级的游戏,能够在最高画质下跑到30fps以上,从中可见Xe架构核显在性能方面的提升可以用“飞跃”来形容。

  除了为轻薄型笔记本赋予更加强劲的图形性能,增强轻薄型笔记本泛用性之外,英特尔还将通过Xe架构涉足独立显卡领域,冲击现有的以AMD和NVIDIA两强为首的独立显卡市场格局,这将对未来十年PC行业的发展产生深远影响,也将为英特尔开辟新的发展之路。

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