很多消費者都認(rèn)為集成在主板芯片組中的圖形芯片是一個根本用不到的功能(大多數(shù)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后,這種思路終于被扭轉(zhuǎn)了,由買主板額外“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(fā)展歷程。英特爾公司從什么時候開始涉足圖形芯片領(lǐng)域?英特爾第一顆圖形芯片的型號是什么?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。
英特爾公司從什么時候開始涉足圖形芯片領(lǐng)域?英特爾第一顆圖形芯片的型號是什么?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號為i740。從1999年的Intel 810芯片組(配合Socket 370結(jié)構(gòu)的Pentium Ⅲ處理器)開始,英特爾就嘗試將圖形芯片集成到主板芯片組的MCH芯片中,這種設(shè)計思路一直延續(xù)到酷睿處理器問世之前。起初,很多消費者都認(rèn)為集成在主板芯片組中的圖形芯片是一個根本用不到的功能(大多數(shù)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后,這種思路終于被扭轉(zhuǎn)了,由買主板額外“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(fā)展歷程。英特爾公司從什么時候開始涉足圖形芯片領(lǐng)域?英特爾第一顆圖形芯片的型號是什么?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:Intel HD Graphics
CPU架構(gòu):Clarkdale
誕生時間:2010年(圖1)
2006年,AMD收購ATI后,最早提出了CPU與GPU融合的概念,不過使之成為現(xiàn)實的卻是Intel。2010,Intel帶來了32nm制程。同時嘗試了將GPU首次放進(jìn)入CPU封裝內(nèi)部。完成這個成就的CPU,就是Core i5、i3系列,而當(dāng)時時代同步的i7-800/900系列依然走單一CPU的路線。可見,第一代的內(nèi)置顯卡,屬于一個初探摸索段。為了區(qū)分帶核顯與不帶核顯的CPU,Intel將帶核顯的Core CPU架構(gòu)代號統(tǒng)一為Clarkdale系列,并且,這一代CPU只有雙核的規(guī)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45nm Die。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(jié)省成本的“膠水”封裝在當(dāng)年的第一代核顯中曾經(jīng)出現(xiàn)。
這一代CPU的核顯,官方名字是Intel HD Graphics,直到現(xiàn)在的酷睿處理器依然適用HD Graphics這個名字。規(guī)格方面,HD Graphics對比上一代G45芯片組集成顯卡X4500 HD:EU增加兩個到12個,核心頻率最高可達(dá)900MHz。值得一提的是,這一代桌面版并不支持頻率動態(tài)調(diào)整,只有移動版CPU的內(nèi)置顯卡支持Turbo Boost動態(tài)調(diào)整頻率。性能方面,由于是初代產(chǎn)品,Intel給與的態(tài)度是試驗,所以性能就顯得乏善可陳了。在當(dāng)時主流游戲的測試中,性能比當(dāng)時AMD的集成顯卡還要差,更不要說當(dāng)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4) 圖注:鷹擊長空(1024×768,低畫質(zhì))
真正融合的一代:Intel HD Graphics 2000/3000
CPU架構(gòu):Sandy Bridge
誕生時間:2011年
有了第一代核顯的研發(fā)經(jīng)驗,第二代核顯的進(jìn)化顯得水到渠成。2011年,第二代酷睿處理器誕生,基于Sandy Bridge的代號,Tock的架構(gòu)進(jìn)化,是Intel酷睿智能處理器歷史上的一次最大性能升級。直到現(xiàn)在,堅挺的高端Sandy Bridge處理器價格,說明了二代酷睿的深遠(yuǎn)影響。
大一統(tǒng),成為了當(dāng)時Sandy Bridge的最大特征。從CPU的DIE圖片可知,CPU、GPU、內(nèi)存控制器、PCI-E控制器全部整合到一個核心里面,同時三級緩存改用了環(huán)形總線設(shè)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(xù)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(jù)EU單元的數(shù)目把核芯顯卡劃分成HD Graphics 2000和HD Graphics 3000兩種,前者只有一組6個EU單元,而后者則有兩組12個EU單元。只有K后綴的高端CPU才配備更強的HD Graphics 3000核芯顯卡,而其余的第二代Core i3/i5/i7全部是搭配HD Graphics 2000。這種區(qū)別對待,也引起了一些低端整合平臺玩家的不滿。直到六代酷睿的推出,Intel才一統(tǒng)桌面CPU核心顯卡的規(guī)格。(其他領(lǐng)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著明顯的進(jìn)步。在當(dāng)時的游戲?qū)崪y中,HD 3000領(lǐng)先上一代達(dá)到一倍,并且打敗了當(dāng)時的低端獨顯HD 5450。開始改變了內(nèi)置顯卡“花瓶”的角色,變成了“可玩”的角色。
錦上添花的一代:Intel HD Graphics 2500/4000
CPU架構(gòu):Ivy Bridge
誕生時間:2012年(圖8)
有了第二代酷睿核顯架構(gòu)革命性的改變,第三代酷睿核顯,也隨Tick的步伐進(jìn)行了制程的進(jìn)化與規(guī)格的優(yōu)化。與SNB一樣,第三代酷睿核顯分為兩種,分別是有16個EU單元的HD 4000和6個EU單元的的HD 2500,“K”系列處理器用的是HD 4000而其他處理器用的是HD 2500,最高頻率與SNB時代一樣是1350MHz。
性能方面,在當(dāng)時主流的游戲測試中,對比二代又有將近一倍的提升。與AMD當(dāng)時的融合GPU比較,依然落后它們最強產(chǎn)品HD6550D,而與當(dāng)時獨顯對比,三代核心顯卡領(lǐng)先GT520,但落后當(dāng)時的599元級別的GT430、HD6570,這也為Intel后期推出最強核心顯卡埋下伏筆。)最強核顯代表作:Intel Iris/Iris Pro
CPU架構(gòu):Haswell
誕生時間:2013年
在Ivy Bridge開始,人們開始感受到無競爭壓力下的Intel有點“不務(wù)正業(yè)”。在經(jīng)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酷睿時代內(nèi)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(shè)計,也就是說,Intel預(yù)先設(shè)計好GPU的圖式,然后根據(jù)GPU的定位來進(jìn)行“填空”:在兩級EU團(tuán)簇結(jié)構(gòu),每級10個EU單元的設(shè)計之中加入EU單元。
于是,四代酷睿核顯進(jìn)行了細(xì)分定位。分別為GT1(賽揚低端U的核心顯卡)、GT2(HD 4600/4400/4200,工作站方面為P4700/P4600)和GT3(HD 5000/5100)。這其中在GT3又包含了GT3e(HD 5200)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(zhì)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128MB eDRAM,位寬512bit,帶寬可達(dá)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,內(nèi)置GT3核心顯卡的CPU大多數(shù)是筆記本CPU,僅有在嵌入式OEM市場的R后綴桌面CPU(4670R、4770R)才內(nèi)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,部分游戲性能(i7-4760HQ)超越了當(dāng)時的AMD最強APU A10-7850K,同時接近當(dāng)時的主流獨顯GT730,也就是說,GT3e系列的核心顯卡,已經(jīng)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14)圖注:英雄聯(lián)盟(1920×1080,高畫質(zhì))
沉默且尷尬的一代:Intel Iris Pro 6200
CPU架構(gòu):Broadwell
誕生時間:2015年
從期待到等待,再從等待到低調(diào)上市,核心代號為Broadwell的五代酷睿桌面版可以說得上是Intel史上最具爭議性的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:Iris Pro 6200,完整支持DX12,擁有48個EU單元,并且自帶128MB eDRAM緩存。
Iris Pro 6200配合i7級別的CPU性能,總體游戲性能大幅度超越了當(dāng)時的AMD APU,同時戰(zhàn)勝了GT 730獨顯,接近GT 740。這個表現(xiàn),已經(jīng)讓人十分驚喜,只可惜,尷尬的定位,高昂的定價,一U難求的供貨量,最后不至于威脅到六代Skylake的上位,五代核顯很強,但也很低調(diào)。)
重新定義的一代:Intel HD Graphics 500系
CPU架構(gòu):Skylake
誕生時間:2015年(圖18)
結(jié)束了短暫的歪路后,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(jìn)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(fā)生改變,后綴型號由四位數(shù)縮減為三位數(shù)。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(guī)格進(jìn)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(dá)到了72個,所以六代酷睿時代的核心顯卡細(xì)分成GT1、GT1.5、GT2、GT3、GT4。
讓我們直接來關(guān)注最高端的GT4,內(nèi)置高達(dá)72個EU單元,型號為Iris Pro 580,好消息是按照Intel計劃GT4級別的顯卡會在桌面平臺出現(xiàn),并內(nèi)置128MB eDRAM L4,規(guī)格十分強悍!但壞消息就是這類CPU也就是帶R后綴的只在OEM市場出現(xiàn),并且是嵌入式產(chǎn)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(tǒng),也就是說i3-6100的核心顯卡與i7-6700K是一致的,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,HD 530的性能超越了上一代主流產(chǎn)品HD 4600,并且隨著DDR4的規(guī)格而提升??上У氖牵捎诙ㄎ魂P(guān)系,它的性能依然低于Iris系列以及AMD的A10,甚至比不上GeForce GT 730。
六年的發(fā)展,我們經(jīng)歷了從買CPU送GPU到買GPU送CPU的轉(zhuǎn)變。在這段過程中,Intel也做出了不少努力,來提升被DIY玩家不齒的內(nèi)置GPU性能。并且,低端獨顯被淘汰,也有核心顯卡的功勞。隨著新思維的變化,Intel的努力逐漸得到了收獲的果實。輕薄PC、平板的盛行,也讓這類高度整合GPU的CPU如魚得水。尤其是Iris顯卡與NUC平臺的整合,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,并且與主打游戲體驗高性能顯卡一起組成了完整的顯卡陣線。(圖20)
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(xiàn)不出,例如i7-5775C的Iris Pro 6200核顯性能已經(jīng)能超越入門獨顯,但偏偏安身在i7上,價格高昂而且受眾群體少,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(fā)布之前就確定配上和同代i7相同的核顯HD 530,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(rèn)可這種給i3增強核顯的做法。