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性能6年翻N倍!Intel核显进化之路

信息来源:双赞工控|时间:2016-07-13 17:00|浏览量:

 

如何用一句话证明你是硬件老司机?其中一个标准答案就是:那些年,CPU还是CPU,而近些年,CPU不再只是CPU,还有就是GPU。将GPU放到CPU里封装,CPU具备了GPU的功能,成为了硬件历史的一个驻点。于是,买CPU送GPU的历史开启了。
被戏称“胶水”时代:Intel HD Graphics
CPU架构:Clarkdale诞生时间:2010年
2006年,AMD收购ATI后,最早提出了CPU与GPU融合的概念,不过使之成为现实的却是Intel。2010,Intel带来了32nm制程。同时尝试了将GPU首次放进入CPU封装内部。

完成这个成就的CPU,就是Core i5、i3系列,而当时时代同步的i7-800/900系列依然走单一CPU的路线。可见,第一代的内置显卡,属于一个初探摸索段。为了区分带核显与不带核显的CPU,Intel将带核显的Core CPU架构代号统一为Clarkdale系列,并且,这一代CPU只有双核的规格,包括i5-600系列以及i3-500系列。
性能6年翻N倍!Intel核显进化之路
内部结构
虽然处理器部分由32nm制程制作,但是GPU部分依然是上一代的45nm Die。它们共同封装在一块PCB上组成,两颗芯片使用QPI总线相连,这种节省成本的“胶水”封装在当年的第一代核显中曾经出现。

这一代CPU的核显,官方名字是Intel HD Graphics,直到现在的酷睿处理器依然适用HD Graphics这个名字。规格方面,HD Graphics对比上一代G45芯片组集成显卡X4500 HD:EU增加两个到12个,核心频率最高可达900MHz。值得一提的是,这一代桌面版并不支持频率动态调整,只有移动版CPU的内置显卡支持Turbo Boost动态调整频率。

性能方面,由于是初代产品,Intel给与的态度是试验,所以性能就显得乏善可陈了。在当时主流游戏的测试中,性能比当时AMD的集成显卡还要差,更不要说当时还有市场的低端独显了。不过谁曾想到这就是低端独显敲响了丧钟的开始。
真正融合的一代:Intel HD Graphics 2000/3000
CPU架构:Sandy Bridge诞生时间:2011年

有了第一代核显的研发经验,第二代核显的进化显得水到渠成。2011年,第二代酷睿处理器诞生,基于Sandy Bridge的代号,Tock的架构进化,是Intel酷睿智能处理器历史上的一次最大性能升级。直到现在,坚挺的高端Sandy Bridge处理器价格,说明了二代酷睿的深远影响。

大一统,成为了当时Sandy Bridge的最大特征。从CPU的DIE图片可知,CPU、GPU、内存控制器、PCI-E控制器全部整合到一个核心里面,同时三级缓存改用了环形总线设计,并且可共享三级缓存,核心显卡因此收益,也较大幅度提升了图形的渲染效率。

说回核心显卡,对比初代,由于整合化,GPU制程和CPU部分一样为32nm。Intel根据EU单元的数目把核芯显卡划分成HD Graphics 2000和HD Graphics 3000两种,前者只有一组6个EU单元,而后者则有两组12个EU单元。只有K后缀的高端CPU才配备更强的HD Graphics 3000核芯显卡,而其余的第二代Core i3/i5/i7全部是搭配HD Graphics 2000。这种区别对待,也引起了一些低端整合平台玩家的不满。直到六代酷睿的推出,Intel才一统桌面CPU核心显卡的规格。(其他领域上顶级的核显依然放在高端的CPU中)

其实,从这一代开始Intel就一心想着:“高端的CPU就该配顶级的核显”的主意去设计产品。至于这种想法其实小编一直都不赞成的,毕竟十个买i7,九个都会配独显。

性能方面,二代酷睿核显的性能有着明显的进步。在当时的游戏实测中,HD 3000领先上一代达到一倍,并且打败了当时的低端独显HD 5450。开始改变了内置显卡“花瓶”的角色,变成了“可玩”的角色。
锦上添花的一代:Intel HD Graphics 2500-4000
CPU架构:Ivy Bridge诞生时间:2012年
有了第二代酷睿核显架构革命性的改变,第三代酷睿核显,也随Tick的步伐进行了制程的进化与规格的优化。

与SNB一样,第三代酷睿核显分为两种,分别是有16个EU单元的HD 4000和6个EU单元的的HD 2500,“K”系列处理器用的是HD 4000而其他处理器用的是HD 2500,最高频率与SNB时代一样是1350MHz。

性能方面,在当时主流的游戏测试中,对比二代又有将近一倍的提升。与AMD当时的融合GPU比较,依然落后它们最强产品HD6550D,而与当时独显对比,三代核心显卡领先GT520,但落后当时的599元级别的GT430、HD6570,这也为Intel后期推出最强核心显卡埋下伏笔。
最强核显代表作:Intel HD Graphics/锐炬
CPU架构:Haswell诞生时间:2013年
在Ivy Bridge开始,人们开始感受到无竞争压力下的Intel有点“不务正业”。在经常被玩家忽略的核心显卡部分默默地闹革命。

四代酷睿的核显,是Intel酷睿时代内置显卡最大的变革。首先,这一代开始Intel的核显开始了模块化设计,也就是说,Intel预先设计好GPU的图式,然后根据GPU的定位来进行“填空”:在两级EU团簇结构,每级10个EU单元的设计之中加入EU单元。

于是,四代酷睿核显进行了细分定位。分别为GT1(赛扬低端U的核心显卡)、GT2(HD 4600/4400/4200,工作站方面为P4700/P4600)和GT3(HD 5000/5100)。这其中在GT3又包含了GT3e(HD 5200)一个高阶版本。
GT3代表这一代最强的核显性能,它有一个全新的名字:Iris 锐炬,它就是Intel迎击独显党的质疑而生。40个EU单元,相比GT2多出了整整一倍,同时带嵌入式eDRAM的GT3e,核显集成了128MB eDRAM,位宽512bit,带宽可达64GB/s,这个嵌入式eDRAM是作为L4缓存存在的,可以同时提升CPU和GPU性能。
性能6年翻N倍!Intel核显进化之路
桌面市场无缘最强核心显卡,因为R后缀采用了嵌入式封装
不过,内置GT3核心显卡的CPU大多数是笔记本CPU,仅有在嵌入式OEM市场的R后缀桌面CPU(4670R、4770R)才内置了最强GT3e版本的核心显卡。所以,我们DIY玩家接触的,都是GT2版本,略感可惜。
性能6年翻N倍!Intel核显进化之路
至于GT3的Iris 锐炬方面,部分游戏性能(i7-4760HQ)超越了当时的AMD最强APU A10-7850K,同时接近当时的主流独显GT730,也就是说,GT3e系列的核心显卡,已经成为Intel展示自家最强核显的代表。但是,由于Iris无法让DIY市场收益,Intel得做得更多。
有点特殊有点尴尬的一代:Intel Iris Pro 6200
CPU架构:Broadwell诞生时间:2015年

从期待到等待,再从等待到低调上市,核心代号为Broadwell的五代酷睿桌面版可以说得上是Intel史上最具争议性的CPU之一。可能出于补偿心理的考虑吧,在这一代中,也是唯一一代加入了Iris核显的CPU。这一代的核显:Iris Pro 6200,完整支持DX12,拥有48个EU单元,并且自带128MB eDRAM缓存。
性能6年翻N倍!Intel核显进化之路
i7-5775c

Iris Pro 6200配合i7级别的CPU性能,总体游戏性能大幅度超越了当时的AMD APU,同时战胜了GT 730独显,接近GT 740。这个表现,已经让人十分惊喜,只可惜,尴尬的定位,高昂的定价,一U难求的供货量,最后不至于威胁到六代Skylake的上位,五代核显很强,但也很低调。
重新定义的一代:Intel HD Graphics 500系
CPU架构:Skylake诞生时间:2015年
结束了短暂的歪路后,第六代酷睿处理器回归全系列家族的布局。同时,第六代酷睿的核显,也进行了大刀阔斧的改革。
首先从这一代开始,Intel的新核显的命名方式发生改变,后缀型号由四位数缩减为三位数。其次,EU单元的上限上升到72个!相比上一代最高48个,核显规格进一步提升。加上支持DDR4,高频率的特性也让核心显卡受惠。
 

 
由于最大EU单元达到了72个,所以六代酷睿时代的核心显卡细分成GT1、GT1。5、GT2、GT3、GT4。
直接来关注最高端的GT4,内置高达72个EU单元,型号为Iris Pro 580,好消息是按照Intel计划GT4级别的显卡会在桌面平台出现,并内置128MB eDRAM L4,规格十分强悍!但坏消息就是这类CPU也就是带R后缀的只在OEM市场出现,并且是嵌入式产品,也就是说,DIY免谈。

这一代开始,主流桌面酷睿处理器的核心显卡变成了大一统,也就是说i3-6100的核心显卡与i7-6700K是一致的,都是HD530!改变了以往i7尊i3卑的状况。Intel终于良心了一回。

性能方面,HD 530的性能超越了上一代主流产品HD 4600,并且随着DDR4的规格而提升。可惜的是,由于定位关系,它的性能依然低于Iris系列以及AMD的A10,甚至比不上GT730(要知道GT730在Broadwell的i7-5775c被按在地上毒打)
总结:虽然进步是有,但i7配最强核显价值体现不了
 
六年的发展,我们经历了从买CPU送GPU到买GPU送CPU的转变。在这段过程中,Intel也做出了不少努力,来提升被DIY玩家不齿的内置GPU性能。并且,低端独显被淘汰,也有核心显卡的功劳。
随着新思维的变化,Intel的努力逐渐得到了收获的果实。轻薄PC、平板的盛行,也让这类高度整合GPU的CPU如鱼得水。尤其是Iris显卡与NUC平台的整合,成为了PC界的一大亮点。遥望未来,核心显卡的地位越来越高,并且与主打游戏体验高性能显卡一起组成了完整的显卡阵线。
表扬归表扬,该批评的还是要吐槽一下,桌面版的“高端的CPU就该配顶级的核显”的做法,使得核显的价值一直体现不出,例如i7-5775C的Iris Pro 6200核显性能已经能超越入门独显,但偏偏安身在i7上,价格高昂而且受众群体少,好核显但没有被推广,除非是核显高玩否则一般都会碰。
性能6年翻N倍!Intel核显进化之路
相反i3-6100在没发布之前就确定配上和同代i7相同的核显HD 530,相比前几代i3核显一直都是缩水示人的例子,一时之间Intel被赞良心,市场也更认可这种给i3增强核显的做法。
 
Intel自己其实也明白,但为什么不这么做,非要摆出“勇于承认错误,但坚决不改”的态度,无非就是几个原因:
1、AMD不给力,没有竞争就做不出好产品,Intel也没必要拿出百分百的实力来与AMD撕B争夺市场,所以:不改!
2、传统的产品划分思维影响,其实不只是Intel,就连AMD也是这种:“高端的CPU就该配顶级的核显”,i7的核显和APU A10一样的道理,脑子转不过。
3、要重新做一个理想的搭配组合(比如i5 GT3E,i3 GT3E),成本肯定增加,售价也会有所上涨,投资和回报权衡下,继续不改!

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