英特爾新顯卡,英特爾集成顯卡好嗎

　　昨天，屈直狗與大家分享了英特爾回歸獨(dú)立市場的意圖，并簡單回顧了英特爾獨(dú)立市場的早期歷史。今天，讓我們再次撥開歷史的迷霧，了解一下英特爾是如何借助集成顯卡成為整個顯卡市場的霸主(不是性能，而是份額最高)。

　　緊跟DX的腳步 英特爾的集成顯卡之旅

　　自從810/815芯片組一炮而紅后，英特爾就確立了芯片組與GPU集成的發(fā)展戰(zhàn)略。這種一體化的顯示器設(shè)計，既能大大降低DIY平臺的成本，又符合筆記本的瘦身方向，所以結(jié)局變得很明顯。

　　Extreme Graphics初露鋒芒

　　2002年，為了配合奔騰4 (Pentium 4)處理器的發(fā)布，Intel同步推出了配套的i845G和i845E芯片組(后來還衍生出i845GL/GE/GV等。

　　為了推廣方便，英特爾將集成顯卡命名為“英特爾至尊顯卡”。其硬件支持DirectX7.0，性能接近英偉達(dá)同期的GeForece 2 MX200。通過DVMT技術(shù)，最多可以從內(nèi)存中轉(zhuǎn)48MB來共享顯存(需要配合Windows XP系統(tǒng))。

　　在這個時期，3D游戲普遍使用DirectX作為多媒體的編程接口。為了獲得最好的畫質(zhì)，開啟所有特效，GPU需要完全支持某種DirectX標(biāo)準(zhǔn)。

　　當(dāng)DirectX進(jìn)入8.0時期，英特爾推出了改進(jìn)的Extreme Graphics II，并將其集成到i865G芯片組中。需要說明的是，這款集成顯卡僅部分支持DirectX8.0，雖然通過雙通道內(nèi)存技術(shù)和新一代區(qū)域渲染技術(shù)提升了性能，接近同期英偉達(dá)的GeForece 2 MX400，但受限于不完整的DirectX8.0，對游戲玩家沒有吸引力。

　　為了看3DMark2001的這個測試項目，不知道有多少DIY玩家咬牙升級支持DX8.0的顯卡。

　　GMA集顯大獲榮光

　　微軟在2003年發(fā)布了DirectX9.0，連完整的DirectX8.0都不支持的Extreme Graphics II自然難以為繼。

　　于是，英特爾加大了集成顯卡的研發(fā)力度，終于在2004年，伴隨著英特爾915G芯片組(包括移動915GM，未來英特爾移動芯片組會帶一個“M”)與玩家見面。

　　為了突出新產(chǎn)品身份，英特爾將集成顯卡更名為“圖形媒體加速器”，首款915G芯片組GMA900誕生。其核心頻率可達(dá)333MHz，整體性能有了顯著提升。一年后，945G芯片組來了，它的GMA950可以算是GMA900的超頻版。核心頻率提高到400MHz，并增加了高清電視支持。

　　此時筆記本電腦逐漸進(jìn)入井噴期，而此時為筆記本定制的獨(dú)立顯卡尚未成熟，所以幾乎所有的筆記本新品都是GMA900集成顯卡的“客戶”。在新型集成顯卡的幫助下，英特爾2005年在Q1占據(jù)了43.1%的圖形芯片市場份額。后來迅馳平臺的出現(xiàn)加速了這一進(jìn)程。英特爾強(qiáng)制要求只有采用英特爾自己的處理器、芯片組和無線網(wǎng)卡組合的筆記本才能貼上迅馳商標(biāo)，然后迅馳就是高端筆記本的代名詞。

　　微軟在2004年推出了DirectX9.0c，但英特爾直到2006年發(fā)布的G965芯片組才集成支持該技術(shù)的GMA X3000顯卡，其核心頻率仍為400MHz。2008年，隨著G31/G32/G35芯片組的問世，英特爾集成顯卡相繼升級到GMA X3100和GMA X3500。后者不僅擁有677MHz的核心頻率，還首次支持DirectX10?？上в捎隍?qū)動程序的拖累，這一時期的集成顯卡性能并不盡如人意。

　　2008年，英特爾在G45/G43/G41系列芯片組中集成了GMA X4500顯卡。其最大的特點(diǎn)是支持高清視頻的硬解碼，進(jìn)一步提高了一體化顯示的應(yīng)用范圍，有效緩解了觀看全高清電影時CPU利用率100%的問題。沒想到，GMA X4500系列(包括GMA X4500M、X4500HD等。)成為了集成顯卡的絕唱。

　　到現(xiàn)在，英特爾集成顯卡已經(jīng)逐漸遇到了明顯的瓶頸：性能提升越來越弱，芯片組的寄生形式也存在占用主板空間和功耗高的缺陷。因此，英特爾決定改變游戲，大刀闊斧地改革集成顯卡的架構(gòu)，與CPU聯(lián)姻，從而減少主板的空間占用，滿足PC綠色節(jié)能和筆記本瘦身的長遠(yuǎn)發(fā)展需求。

　　沒錯，核心顯卡的序幕即將拉開。

　　從開放逐漸走向封閉

　　英特爾集成顯卡市場份額之所以能不斷提升，與其從開放到封閉的市場策略不無關(guān)系。NVIDIA，ATI，VIA和SIS都為英特爾處理器開發(fā)了芯片組，它們匹配的主板在集成顯卡的成本或性能方面具有競爭力。

　　其中，英特爾和英偉達(dá)的關(guān)系最為曖昧。很長一段時間，英偉達(dá)無法獲得英特爾的授權(quán)，只能為AMD設(shè)計主板。隨著“nforce4sli+althon64+NVIDIA顯卡”組合顯示出強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力，英特爾終于在2004年底與NVIDIA簽訂了多項專利交叉授權(quán)協(xié)議，于是出現(xiàn)了無數(shù)經(jīng)典的英特爾平臺NVIDIA芯片組，如nForce 600、MCP73等。后者的集成GeForce 7系列圖形核心非常受玩家歡迎，性能可以擊敗英特爾同期的GMA集成顯卡。

　　遺憾的是，隨著ATI被AMD收購，Intel收回NVIDIA授權(quán)，Intel處理器逐漸變成只有Intel自己的芯片組可用的封閉局面。所以每賣出一個處理器，就意味著Intel GPU的銷量是+1。即使PC額外配備獨(dú)立顯卡，也不會影響英特爾集成顯卡在3D圖形市場的份額。

　　CPUGPU二合一 回顧英特爾核顯時代

　　收購ATI后，AMD首次提出了融合的概念：將CPU和GPU封裝在一塊芯片上。但憑借32nm制程工藝的領(lǐng)先優(yōu)勢，英特爾在第一代酷睿Westmere(臺式機(jī)/筆記本代號分別為Clarkdale/Arrandale)中率先采用了CPU和GPU的集成，從而拉開了核顯示時代的序幕。

　　一代酷睿：掀開核顯序幕

　　雖然第一代酷睿趕上了CPU和GPU合并的第一個總線，但是不得不說Intel這次是急了，因為這個時候CPU和GPU都是獨(dú)立存在的，只是封裝在同一塊PCB上而已。它們通過QPI總線連接在一起，這被玩家形象地稱為英特爾用“膠水”把CPU和GPU粘在一起。

　　不過至少在外形和空間占用上，這一代酷睿處理器已經(jīng)達(dá)到了目的，英特爾也做了集成顯卡酷睿顯卡的更名。

　　需要注意的是，這一代處理器的CPU部分采用32nm工藝，而GPU部分仍然停留在45nm工藝水平。

　　其中GPU包含PCI-E控制器和內(nèi)存控制器，其本質(zhì)是一個北橋芯片。與上一代GMA4500集成顯卡相比，第一代酷睿顯卡將EU單元從10個增加到12個，核心頻率提升到最高900MHz，性能提升相當(dāng)顯著。為了延長筆記本的續(xù)航時間，移動處理器的GPU還可以通過Turbo Boost動態(tài)調(diào)整頻率。

　　二代酷睿：實現(xiàn)真正的融合

　　憑借Westmere積累的經(jīng)驗，2011年英特爾發(fā)布的第二代酷睿處理器(Sandy Bridge)終于實現(xiàn)了CPU和GPU“真正一體化”的目標(biāo)：CPU和GPU均采用32nm工藝制造，并全部與內(nèi)存控制器和PCI-E控制器集成在一個內(nèi)核中。

　　為了滿足不同客戶的需求，英特爾將第二代高清顯卡細(xì)分為HD2000和HD3000，其中HD2000內(nèi)置6個EU單元，用于不支持超頻的桌面處理器；HD3000有12個EU單元，專門針對移動芯(僅限筆記本)和臺式機(jī)K系列的超頻處理器。

　　需要注意的是，六個EU單元的HD2000性能會明顯超過第一代核心顯卡，因為第二代核心處理器的三級緩存采用環(huán)形總線設(shè)計，GPU可以共享三級緩存。

　　三代酷睿：性能功能大躍進(jìn)

　　2012年上市的第三代酷睿處理器(Ivy Bridge)以其首款22納米工藝對GPU進(jìn)行了大幅優(yōu)化和更新。首先，英特爾將HD2500和HD4000細(xì)分為核心顯卡。前者有6個EU單元(臺式機(jī)處理器)，后者增加到16個EU單元(移動核心和K系列臺式機(jī)處理器)。同時增加了對DirectX11和OpenGL3.2的支持，增強(qiáng)了并行計算能力。Quick Sync 2.0編碼加速技術(shù)還可以加快視頻編輯進(jìn)度，視頻輸出能力也從原來的雙屏增加到了三屏。

　　從HD4000開始，筆記本電腦終于可以用唯一的核心顯卡迎接主流3D游戲的挑戰(zhàn)了。比如低畫質(zhì)流暢運(yùn)行《英雄聯(lián)盟》不再是奢望。要知道，在那個年代，《英雄聯(lián)盟》可是個殺手。

　　四代酷睿：規(guī)范命名 銳炬誕生

　　2013年，第四代酷睿處理器(Haswell)對酷睿顯卡進(jìn)行了一次“大手術(shù)”，引入模塊化設(shè)計和可擴(kuò)展設(shè)計，從而走上了猛烈堆砌酷睿顯示器規(guī)格的道路，用“GT+number”規(guī)范了酷睿的命名方式。

　　此次，英特爾將核顯細(xì)分為GT1(具體型號為高清顯卡，內(nèi)置10個EU單元，用于賽揚(yáng)等低端處理器)和GT2(HD4200/HD4400/HD4600，內(nèi)置20個EU單元，主要用于移動核心和桌面處理器)。

　　GT3包含40個歐盟單位，進(jìn)一步細(xì)分為15W GT3、28W GT3和GT3e。其中15GT3具體型號為HD5000，i5-4260U等移動芯使用；28W GT3命名為Iris 5100，專門用于i5-4258U等移動芯；GT3e命名為Iris Pro 5200，集成了額外的128MB eDRAM(可作為L4緩存，性能堪比當(dāng)時的GeForce GT650M。i7-4980HQ移動核心和i7-4770R等臺式機(jī)核心使用。

　　可惜的是，夏普Torch核顯只被小眾高端和頂級處理器使用，而與之配套的大部分產(chǎn)品都配備了額外的高性能獨(dú)立顯示器，所以核顯的重要性被大大淡化了。需要更強(qiáng)核心顯示的中低端處理器只能用GT1和GT2，這是英特爾至今無法改進(jìn)的無奈特性。

　　五代酷睿：蓄勢待發(fā)中

　　第五代酷睿處理器(Broadwell)誕生于2014年，其核心顯示在API上有了很大的提升。它支持DirectX11.2、OpenGL4.2和OpenCL2.0，甚至已經(jīng)領(lǐng)先于當(dāng)時英偉達(dá)的Maxwell架構(gòu)。

　　這一代核顯中GT1、GT2和GT3的內(nèi)置EU單元分別增加到12、24和48個，分別對應(yīng)高清顯卡、HD5300/HD5500和HD6000/Iris 6100/Iris Pro 6200。這一年，英特爾還推出了TDP僅為4.5W的Core M(集成HD5300用于新興的2合1設(shè)備)，臺式機(jī)(如i7-5775c)開始集成Iris Pro 6200。

　　還是上面那個問題，買i7-5775c的用戶怎么可能不配備獨(dú)立顯卡？強(qiáng)核展示有什么意義？此外，這一代酷睿主要為英特爾測試14nm工藝，嘗試“真正的”SoC(片上系統(tǒng))設(shè)計，為第六代酷睿的推出奠定基礎(chǔ)。

　　六代酷睿：核顯最終定型

　　第六代酷睿處理器(Skylake)于2015年發(fā)布。這一代核顯做了很大的創(chuàng)新，支持最新的DirectX12、OpenCL 2.x、OpenGL 5.x、Vulkan等圖形規(guī)范，還支持HEVC/H.265、AVC、SVC、VP8、MJPG等硬件加速。與此同時，英特爾還對核顯進(jìn)行了更名，將后綴型號從四位數(shù)減少到三位數(shù)(如HD515、HD520、HD530)，并推出了72個歐盟單位的GT4(Iris Pro 580)。

　　可以說，正是從Skylake開始，英特爾核顯才最終定型，第七代和第八代酷睿處理器的核顯都是用它來修修補(bǔ)補(bǔ)的。

　　七代酷睿：提供硬件級解碼能力

　　2016年上市的第七代酷睿(Kaby Lake)集成核顯示器命名為HD615、HD620、HD630和Iris Plus。它們在規(guī)格上與上一代核顯并無區(qū)別，只是取消了GT4，并在全系列中加入了HEVC Main/Main10和VP9 8位/10位的硬解碼能力，播放4K級別的視頻極為輕松輕松。

　　八代酷睿：馬甲改名再戰(zhàn)一年

　　2017年9月推出的第八代酷睿處理器(Kaby Lake-Refresh和Coffee Lake)的集成核心顯示，除了名稱從HD620改為UHD620之外，仍然與上一代沒有太大變化，性能提升幾乎全部來自更高頻率GPU和內(nèi)存頻率帶來的增益效果。這一代核顯最大的特點(diǎn)是支持HDMI 2.0/HDCP 2.2標(biāo)準(zhǔn)，硬件編解碼10bit 4K HEVC，可以流4K UHD視頻。

　　核顯性能遭遇瓶頸

　　縱觀英特爾近幾年的核顯策略，移動芯的整體規(guī)格優(yōu)于臺式機(jī)處理器，目的是幫助輕薄本沒有獨(dú)立顯卡的空間來提升圖形性能。然而，自Skylake以來，最近三代核顯示器的性能一直保持相同的速度。雖然多媒體功能得到了增強(qiáng)，但還不足以應(yīng)對最新3D游戲的挑戰(zhàn)。

　　即使英特爾擁有Sharp Torch核顯示器，其性能也只能勉強(qiáng)與NVIDIA GeForce 930MX相媲美。隨著以MX150為代表的新一代主流顯示器的出現(xiàn)，英特爾高端核顯示的優(yōu)勢不再。

　　問題來了。更輕、更薄、更強(qiáng)是未來PC的發(fā)展趨勢，尤其是超薄和PC平板二合一設(shè)備。英特爾酷睿處理器的CPU性能沒用。如何才能彌補(bǔ)核顯性能的瓶頸？為了滿足未來市場的發(fā)展需求，英特爾做出了史無前例的決定：——將聯(lián)手AMD打造處理器！

　　那么，英特爾和AMD聯(lián)合打造并集成織女星核顯的Kaby Lake-G平臺到底有多強(qiáng)呢？明天再說這個話題吧~