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英特爾核心顯卡發展之路

時間:2024-10-31 10:56:56

很多消費者都認為集成在主闆芯片組中的圖形芯片是一個根本用不到的功能(大多數用戶會單獨購買獨立顯卡),為此而買單很不劃算。在英特爾推出了劃時代的酷睿處理器之後,這種思路終于被扭轉了,由買主闆額外“購買”顯卡變成了買CPU贈GPU。接下來,我們就帶您一起來回顧英特爾核芯顯卡的發展曆程。英特爾公司從什麼時候開始涉足圖形芯片領域?英特爾第一顆圖形芯片的型号是什麼?能回答出這兩個問題答案的人絕對是資深的硬件愛好者了。

編/王丁

英特爾公司從什麼時候開始涉足圖形芯片領域?英特爾第一顆圖形芯片的型号是什麼?能回答出這兩個問題答案的人絕對是資深的硬件愛好者了。答案是1998年,第一顆圖形芯片的型号為i740。從1999年的Intel810芯片組(配合Socket370結構的PentiumⅢ處理器)開始,英特爾就嘗試将圖形芯片集成到主闆芯片組的MCH芯片中,這種設計思路一直延續到酷睿處理器問世之前。起初,很多消費者都認為集成在主闆芯片組中的圖形芯片是一個根本用不到的功能(大多數用戶會單獨購買獨立顯卡),為此而買單很不劃算。在英特爾推出了劃時代的酷睿處理器之後,這種思路終于被扭轉了,由買主闆額外“購買”顯卡變成了買CPU贈GPU。接下來,我們就帶您一起來回顧英特爾核芯顯卡的發展曆程。英特爾公司從什麼時候開始涉足圖形芯片領域?英特爾第一顆圖形芯片的型号是什麼?能回答出這兩個問題答案的人絕對是資深的硬件愛好者了。

嘗試性的第一步:IntelHDGraphics

CPU架構:Clarkdale

誕生時間:2010年

2006年,AMD收購ATI後,最早提出了CPU與GPU融合的概念,不過使之成為現實的卻是Intel。2010,Intel帶來了32nm制程。同時嘗試了将GPU首次放進入CPU封裝内部。完成這個成就的CPU,就是Corei5、i3系列,而當時時代同步的i7-800/900系列依然走單一CPU的路線。可見,第一代的内置顯卡,屬于一個初探摸索段。為了區分帶核顯與不帶核顯的CPU,Intel将帶核顯的CoreCPU架構代号統一為Clarkdale系列,并且,這一代CPU隻有雙核的規格,包括i5-600系列以及i3-500系列。

雖然處理器部分由32nm制程制作,但是GPU部分依然是上一代的45nmDie。它們共同封裝在一塊PCB上組成,兩顆芯片使用QPI總線相連,這種節省成本的“膠水”封裝在當年的第一代核顯中曾經出現。

這一代CPU的核顯,官方名字是IntelHDGraphics,直到現在的酷睿處理器依然适用HDGraphics這個名字。規格方面,HDGraphics對比上一代G45芯片組集成顯卡X4500HD:EU增加兩個到12個,核心頻率最高可達900MHz。值得一提的是,這一代桌面版并不支持頻率動态調整,隻有移動版CPU的内置顯卡支持TurboBoost動态調整頻率。性能方面,由于是初代産品,Intel給與的态度是試驗,所以性能就顯得乏善可陳了。在當時主流遊戲的測試中,性能比當時AMD的集成顯卡還要差,更不要說當時還有市場的低端獨顯了。不過誰曾想到這就是低端獨顯敲響了喪鐘的開始。圖注:鷹擊長空(1024×768,低畫質)

真正融合的一代:IntelHDGraphics2000/3000

CPU架構:SandyBridge

誕生時間:2011年

有了第一代核顯的研發經驗,第二代核顯的進化顯得水到渠成。2011年,第二代酷睿處理器誕生,基于SandyBridge的代号,Tock的架構進化,是Intel酷睿智能處理器曆史上的一次最大性能升級。直到現在,堅挺的高端SandyBridge處理器價格,說明了二代酷睿的深遠影響。

大一統,成為了當時SandyBridge的最大特征。從CPU的DIE圖片可知,CPU、GPU、内存控制器、PCI-E控制器全部整合到一個核心裡面,同時三級緩存改用了環形總線設計,并且可共享三級緩存,核心顯卡因此收益,也較大幅度提升了圖形的渲染效率。

回過來繼續說核心顯卡,對比初代,由于整合化,GPU制程和CPU部分一樣為32nm。Intel根據EU單元的數目把核芯顯卡劃分成HDGraphics2000和HDGraphics3000兩種,前者隻有一組6個EU單元,而後者則有兩組12個EU單元。隻有K後綴的高端CPU才配備更強的HDGraphics3000核芯顯卡,而其餘的第二代Corei3/i5/i7全部是搭配HDGraphics2000。這種區别對待,也引起了一些低端整合平台玩家的不滿。直到六代酷睿的推出,Intel才一統桌面CPU核心顯卡的規格。(其他領域上頂級的核顯依然放在高端的CPU中)

性能方面,二代酷睿核顯的性能有着明顯的進步。在當時的遊戲實測中,HD3000領先上一代達到一倍,并且打敗了當時的低端獨顯HD5450。開始改變了内置顯卡“花瓶”的角色,變成了“可玩”的角色。

錦上添花的一代:IntelHDGraphics2500/4000

CPU架構:IvyBridge

誕生時間:2012年(圖8)

有了第二代酷睿核顯架構革命性的改變,第三代酷睿核顯,也随Tick的步伐進行了制程的進化與規格的優化。與SNB一樣,第三代酷睿核顯分為兩種,分别是有16個EU單元的HD4000和6個EU單元的的HD2500,“K”系列處理器用的是HD4000而其他處理器用的是HD2500,最高頻率與SNB時代一樣是1350MHz。

性能方面,在當時主流的遊戲測試中,對比二代又有将近一倍的提升。與AMD當時的融合GPU比較,依然落後它們最強産品HD6550D,而與當時獨顯對比,三代核心顯卡領先GT520,但落後當時的599元級别的GT430、HD6570,這也為Intel後期推出最強核心顯卡埋下伏筆。)最強核顯代表作:IntelIris/IrisPro

CPU架構:Haswell

誕生時間:2013年

在IvyBridge開始,人們開始感受到無競争壓力下的Intel有點“不務正業”。在經常被玩家忽略的核心顯卡部分默默地鬧革命。四代酷睿的核顯,是Intel酷睿時代内置顯卡最大的變革。首先,這一代開始Intel的核顯開始了模塊化設計,也就是說,Intel預先設計好GPU的圖式,然後根據GPU的定位來進行“填空”:在兩級EU團簇結構,每級10個EU單元的設計之中加入EU單元。

于是,四代酷睿核顯進行了細分定位。分别為GT1(賽揚低端U的核心顯卡)、GT2(HD4600/4400/4200,工作站方面為P4700/P4600)和GT3(HD5000/5100)。這其中在GT3又包含了GT3e(HD5200)一個高階版本。

GT3代表這一代最強的核顯性能,它有一個全新的名字:Iris銳炬,它就是Intel迎擊獨顯黨的質疑而生。40個EU單元,相比GT2多出了整整一倍,同時帶嵌入式eDRAM的GT3e,核顯集成了128MBeDRAM,位寬512bit,帶寬可達64GB/s,這個嵌入式eDRAM是作為L4緩存存在的,可以同時提升CPU和GPU性能。

不過,内置GT3核心顯卡的CPU大多數是筆記本CPU,僅有在嵌入式OEM市場的R後綴桌面CPU(4670R、4770R)才内置了最強GT3e版本的核心顯卡。所以,我們DIY玩家接觸的,都是GT2版本,略感可惜。至于GT3的Iris銳炬方面,部分遊戲性能(i7-4760HQ)超越了當時的AMD最強APUA10-7850K,同時接近當時的主流獨顯GT730,也就是說,GT3e系列的核心顯卡,已經成為Intel展示自家最強核顯的代表。但是,由于Iris無法讓DIY市場收益,Intel得做得更多。圖注:英雄聯盟(1920×1080,高畫質)

沉默且尴尬的一代:IntelIrisPro6200

CPU架構:Broadwell

誕生時間:2015年

從期待到等待,再從等待到低調上市,核心代号為Broadwell的五代酷睿桌面版可以說得上是Intel史上最具争議性的CPU之一。可能出于補償心理的考慮吧,在這一代中,也是唯一一代加入了Iris核顯的CPU。這一代的核顯:IrisPro6200,完整支持DX12,擁有48個EU單元,并且自帶128MBeDRAM緩存。

IrisPro6200配合i7級别的CPU性能,總體遊戲性能大幅度超越了當時的AMDAPU,同時戰勝了GT730獨顯,接近GT740。這個表現,已經讓人十分驚喜,隻可惜,尴尬的定位,高昂的定價,一U難求的供貨量,最後不至于威脅到六代Skylake的上位,五代核顯很強,但也很低調。)

重新定義的一代:IntelHDGraphics500系

CPU架構:Skylake

誕生時間:2015年

結束了短暫的歪路後,第六代酷睿處理器回歸全系列家族的布局。同時,第六代酷睿的核顯,也進行了大刀闊斧的改革。首先從這一代開始,Intel的新核顯的命名方式發生改變,後綴型号由四位數縮減為三位數。其次,EU單元的上限上升到72個!相比上一代最高48個,核顯規格進一步提升。加上支持DDR4,高頻率的特性也讓核心顯卡受惠。由于最大EU單元達到了72個,所以六代酷睿時代的核心顯卡細分成GT1、GT1.5、GT2、GT3、GT4。

讓我們直接來關注最高端的GT4,内置高達72個EU單元,型号為IrisPro580,好消息是按照Intel計劃GT4級别的顯卡會在桌面平台出現,并内置128MBeDRAML4,規格十分強悍!但壞消息就是這類CPU也就是帶R後綴的隻在OEM市場出現,并且是嵌入式産品,也就是說,DIY免談。這一代開始,主流桌面酷睿處理器的核心顯卡變成了大一統,也就是說i3-6100的核心顯卡與i7-6700K是一緻的,都是HD530!改變了以往i7的核顯高于i3高于奔騰的狀況。

性能方面,HD530的性能超越了上一代主流産品HD4600,并且随着DDR4的規格而提升。可惜的是,由于定位關系,它的性能依然低于Iris系列以及AMD的A10,甚至比不上GeForceGT730。

六年的發展,我們經曆了從買CPU送GPU到買GPU送CPU的轉變。在這段過程中,Intel也做出了不少努力,來提升被DIY玩家不齒的内置GPU性能。并且,低端獨顯被淘汰,也有核心顯卡的功勞。随着新思維的變化,Intel的努力逐漸得到了收獲的果實。輕薄PC、平闆的盛行,也讓這類高度整合GPU的CPU如魚得水。尤其是Iris顯卡與NUC平台的整合,成為了PC界的一大亮點。遙望未來,核心顯卡的地位越來越高,并且與主打遊戲體驗高性能顯卡一起組成了完整的顯卡陣線。

表揚歸表揚,該批評的還是要吐槽一下,桌面版的“高端的CPU就該配頂級的核顯”的做法,使得核顯的價值一直體現不出,例如i7-5775C的IrisPro6200核顯性能已經能超越入門獨顯,但偏偏安身在i7上,價格高昂而且受衆群體少,好核顯但沒有被推廣,除非是核顯高玩否則一般都會碰。相反i3-6100在沒發布之前就确定配上和同代i7相同的核顯HD530,相比前幾代i3核顯一直都是縮水示人的例子,一時之間Intel被贊良心,市場也更認可這種給i3增強核顯的做法。□

魔獸世界(1440×900,中等畫質)

桌面市場無緣最強核心顯卡,因為R後綴采用了嵌入式封裝

古墓麗影9(1920×1080,中等畫質)

英雄聯盟(1920×1080,最高畫質)


   

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