英特尔意欲重回独显市场,今天,就让我们再次拨开历史迷雾,扒一扒英特尔是如何依靠集成显卡成为整个显卡市场霸主(不是指性能,而是最高占有率)的? 自810/815芯片组一炮而红后,英特尔就确立了芯片组整合GPU的发展策略,这种集显规划不仅可以极大降低DIY平台的开销,更符合笔记本的瘦身方向,所以结局就变得显而易见了。 Extreme Graphics初露锋芒 2002年,为了配合Pentium 4(奔腾4)处理器的发售,英特尔同步推出了配套的i845G和i845E芯片组(随后还衍生出了i845GL/GE/GV等。) 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 GMA集显大获荣光 2003年微软发布了DirectX9.0,连完整DirectX8.0都不支持的Extreme Graphics II自然更是难以为继。 于是,英特尔加大了集成显卡的研究力量,并终于在2004年伴随Intel 915G芯片组(包括移动端的915GM,以后英特尔移动芯片组都会带个“M”)与玩家见面。 为了彰显新品身份,英特尔将集成显卡改名为“Graphics Media Accelerator”,而915G芯片组首发的GMA900就此诞生,其核心频率可达333MHz,整体性能有了显著的提升。一年后945G芯片组降临,它集的GMA950可以视为GMA900的超频版,核心频率提升到了400MHz,并加入了对HDTV的支持。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 发展至今,英特尔集成显卡慢慢遭遇了显著的瓶颈:性能提升越来越乏力,而寄生于芯片组的形式也存在占用主板空间和功耗较高的缺陷。于是,英特尔决定改变玩法,对集成显卡的架构进行大刀阔斧的改革,并让它和处理器联姻,从而减少对主板空间的占用,符合PC绿色节能和笔记本瘦身的长期发展需要。 没错,核芯显卡的序幕就要被拉开了。 从开放慢慢走向封闭 英特尔集成显卡的市占率之所以可以不断提升,与其从开放走向封闭的市场策略也不无关系。当年NVIDIA、ATI、VIA和SIS都曾为英特尔处理器研究过芯片组,与其配套的主板要么在成本上,要么在集成显卡的性能上都有着不俗的竞争力。 其中,英特尔和NVIDIA的关系算是最为暧昧的。在很长一个时期NVIDIA都拿不到英特尔的授权,只能为AMD规划主板。而随着“nForce4 SLI+Althon 64+NVIDIA显卡”组合表现出了强大的战斗力,英特尔终于在2004年底和NVIDIA签订了多项专利交互授权协议,于是才有了后面无数经典的Intel平台NVIDIA芯片组,比如nForce 600和MCP73等,后者集成的GeForce 7系列图形核心更是深得玩家的喜爱,性能可秒杀英特尔同期的GMA集成显卡。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 处理器+GPU二合一 回顾英特尔核显时代 收购ATI之后,AMD最早提出来融聚理念:将处理器和GPU打包成为一颗芯片。然而,英特尔却凭借32nm制程工艺的领先优势,抢先在第一代酷睿Westmere(桌面/笔记本代号分别为Clarkdale/Arrandale)尝鲜处理器和GPU的融合,从此掀开了核显时代的序幕。 一代酷睿:掀开核显序幕 虽然第一代酷睿赶上了处理器融合GPU的头班车,但不得不说英特尔此次有些匆忙了,因为此时处理器和GPU还都是独立存在的,只是被封装在同一块PCB上而已,它们之间运用QPI总线相连,被玩家形象地称为英特尔用“胶水”将处理器和GPU粘在了一起。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 需要注意的是,这代处理器的处理器部分采用了32nm工艺,GPU部分还停留在45nm工艺层面。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 二代酷睿:实现真正的融合 有了Westmere的经验积累,英特尔2011年发布的第二代酷睿处理器(Sandy Bridge)终于实现了处理器和GPU“真融合”的目标:处理器和GPU所有为32nm工艺打造,并和内存控制器、PCI-E控制器所有整合到一个核心之中。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 需要注意的是,由于二代酷睿处理器的三级缓存改用了环形总线规划,而GPU可共享三级缓存,所以哪怕是6个EU单元的HD2000,其性能也会显著超过第一代核芯显卡。 三代酷睿:性能功能大跃进 2012年上市的第三代酷睿处理器(Ivy Bridge)凭借首发22nm工艺,对GPU部分进行了大幅度的优化更新。首先,英特尔将和核芯显卡细分为HD2500和HD4000,前者EU单元为6个(桌面处理器),而后者EU单元则提升到了16个(移动酷睿和K系列桌面处理器),同时加入了对DirectX11、OpenGL3.2的支持,增强了并行运算能力,Quick Sync 2.0编码加速技术还能加速视频编辑进度,视频输出能力也从原来的双屏上升到三屏输出。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 四代酷睿:规范命名 锐炬诞生 2013年,第四代酷睿处理器(Haswell)对核芯显卡进行了“大手术”,引入了模块化规划、可扩展的规划,从而走上了暴力堆砌核显规格的道路,并规范了以“GT+数字”的核芯命名方式。 此次英特尔将核显细分为了GT1(具体型号为HD Graphics,内置10个EU单元,用于赛扬等低端处理器)、GT2(HD4200/HD4400/HD4600,内置20个EU单元,主要为移动酷睿和桌面处理器所用)。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 可惜,锐炬核显只为小众的高端和顶级处理器所用,而搭配它们的产品却大都还配备了额外的高性能独显,核显的重要性被大幅淡化。最需要更强核显加持的中低端处理器则只能运用GT1和GT2,这是时至今日英特尔也没能改进的无奈特色。 五代酷睿:蓄势待发中 第五代酷睿处理器(Broadwell)诞生于2014年,其核显在API方面有了大幅提升,支持DirectX11.2、OpenGL4.2和OpenCL2.0,甚至已经领先于NVIDIA当时主打的麦克斯韦架构。 这一代核显GT1、GT2、GT3内置的EU单元分别提升到了12个、24个和48个,分别对应HD Graphics、HD5300/HD5500和HD6000/Iris 6100/Iris Pro 6200。这一年,英特尔还推出了TDP仅有4.5W的酷睿M(集成HD5300,针对新兴的二合一设备),同时桌面(如i7-5775c)也开始集成Iris Pro 6200。 六代酷睿:核显最终定型 第六代酷睿处理器(Skylake)在2015年发布,这一代的核显有着较大的革新,支持最新的DirectX12、OpenCL 2.x、OpenGL 5.x、Vulkan等图形规范,还支持HEVC/H.265、AVC、SVC、VP8、MJPG硬件加速。同时,英特尔还对核显进行了更名,后缀型号由四位数缩减为三位数(如HD515、HD520、HD530),并推出了集成72个EU单元的GT4(Iris Pro 580)。 缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史 图 七代酷睿:提供硬件级解码能力 2016年上市的第七代酷睿(Kaby Lake)集成的核显取名为HD615、HD620、HD630和Iris Plus,它们和上代核显在规格上并无不一样,只是取消了GT4,全系列加入了HEVC Main/Main10、VP9 8-bit/10-bit的硬解码能力,在应对4K级别视频的播放变得无比轻松和省电。 八代酷睿:马甲改名再战一年 2017年9月面世的第八代酷睿处理器(Kaby Lake-Refresh和Coffee Lake)集成的核显与上代依旧没有太大变化,只是名字从HD620等改为了UHD620,性能上的提升几乎都源于更高 频GPU和内存频率带来的增益效果。这一代的核显最大特色是支持HDMI 2.0/HDCP 2.2标准,以及硬件编解码10bit 4K HEVC,可流式处理4K UHD视频。 核显性能遭遇瓶颈 纵观英特尔近些年的核显战略,移动酷睿的整体规格都要优于桌面处理器,目的就是帮助没有空间安置独立显卡的轻薄本提升图形性能。然而,从Skylake开始,最近三代核显在性能上处于原地踏步的节奏,虽然多媒体特点有所增强,但还不够以驾驭最新3D游戏的挑战。 哪怕英特尔旗下还有锐炬核显,但其性能也只是勉强比肩NVIDIA GeForce 930MX的水准,随着以MX150为代表的新一代主流独显的出现,英特尔高端核显优势不再。 问题来了,更轻更薄更强是未来PC的发展趋势,特别是对超薄本和PC平板二合一类型的设备而言,英特尔酷睿处理器的处理器运算性能没的说,如何才能弥补核显性能层面的瓶颈?为了满足未来市场的发展需要,英特尔做出了一个破天荒的决定——携手AMD一起打造处理器! 那么,英特尔与AMD携手打造的融合了Vega核显的Kaby Lake-G平台又有多强? |