全球最大的显卡厂商还在挤牙膏,废掉核显还是跟AMD合作?

2017-10-24 10:41 出处:PConline原创 作者:佚名 责任编辑:chenxuhua

  【PConline 杂谈】随着代号Caffee Lake的8代酷睿处理器发布、上市,今年的酷睿处理器改变还是非常大的,新增了最多18核36线程的Core i9处理器,主流市场的i7、i5也全面普及6核架构,旗舰i7-8700K实测单核、多核性能都有较大提升,升级幅度相比以往已经不可同日而语了。Intel处理器好像有希望摆脱“挤牙膏”的美名了?未必!且不说6代酷睿之后工艺、架构一直是小修小补,并没有升级换代,在核显上Intel实际上几近停滞,5代酷睿Broadwell架构上的最强核显只是昙花一现,这几年来核显比CPU还能挤牙膏。

Intel核显

  Intel说的核显也就是我们常说的集成显卡,此前芯片组北桥存在的时候,集显往往是集成在北桥芯片中的,不过AMD后来搞起了APU融合处理器,Intel在2010年抢先把核显做进了CPU内部,与CPU核心同样融为一体,这时候他们认为集显这个说法已经不能反应这种情况,所以把自家的集显改称核显,也就是核芯显卡之意,与AMD的APU异曲同工,不过名字上已经区分开来。经过多年的发展,Intel的核显从最初的性能、功能较低逐渐壮大起来,巅峰时期核显性能甚至秒杀AMD的旗舰APU。

  正是靠着这样的策略,Intel作为最重要的X86处理器厂商,不仅常年垄断80%左右的桌面CPU份额,还一跃成为全球最大的GPU公司。是的,你没看错,Intel在GPU市场上的份额一直维持在70%左右,当然这是算上集显在内的,独显市场是另一个概念。不过这两年Intel的核显又停滞了,未来也有很大的不确定性,今天我们就来聊聊Intle核显的机密,探索它可能的未来之路。

Intel核显进化之路

  前面说到以往CPU集成显卡是在北桥芯片中的,2010年Intel推出了Clarkdale架构的处理器,首次把集成显卡做到了处理器内,不过CPU核心是32nm工艺的,GPU核心是45nm工艺,二者实际上并没有融合,只是胶水封装在一个处理器内,这时候Intel也改变了以往的命名,给集显取名为HD Graphics。到了2011年的Sandy Bridige处理器的HD Graphics 2000/4000核显上,Intel才真正把GPU核心与CPU核心融合在一起,北桥也正式消失,Intel也不叫它集显了,核显正式登台亮相。

Intel核显

  从此之后,Intel的核显得到了快速发展,GPU核心在处理器中的地位也越来越重要,Sandy Bridge上使用的是Gen5代图形架构,6个EU单元,之后Intel差不多每年都会升级一次架构,增加EU单元数量,一株与那两年中大家调侃Intel作为CPU厂商,每年升级最多的竟然是显卡。从现实情况来看,核显在处理器中的比重也越来越大,我们可以对比下初代酷睿中的Sandy Bridge与7代酷睿Kaby Lake处理器中GPU所占的比重。

杂谈
Sandy Bridge处理器中GPU核心占比

Intel核显
Kaby Lake处理器中GPU核心占比

  Sandy Briage是首次开始整合GPU核心,后者所占的核心面积也就是五分之一到四分之一的样子,CPU核心相关的电路依然是大头,此后GPU核心面积比重不断提升,在7代酷睿Kaby Lake处理器中,可以看到GPU核心差不多要占据一半的核心面积了,比重与CPU核心不相上下。以前玩家常说Intel是买CPU送GPU,但GPU核心占的核心比重这么高,Intel的核显可不是免费送的,它占了相当大的成本,Intel处理器售价高有它一份功劳。

  限于篇幅,本文不会详细介绍Intel核显的发展历史,我们去年曾经刊文介绍过Intel核显的进化之路,大家可以看看那篇文章。不过在Intel核显历史上,值得大书特书的还是2013年的Haswell到2014年的Broadwell期间,Intel在4代酷睿上推出了Iris、Iris Pro核显,中文名叫做锐炬、锐炬Pro,在常规的GT1、GT2核显之外还推出了GT3、GT3e核显,后者不仅具备翻倍的40个EU单元,而且还用上了128MB eDRAM缓存,位宽512bit,带宽64GB/s,这极大地改善了核显带宽不足的窘境。

Intel核显
下面的是芯片组,上面长方形的是处理器,旁边的是eDRAM核显

  在第一代14nm工艺的Broadwell处理器上,Intel的核显迎来巅峰,以往锐炬/锐炬Pro核显往往是用在移动处理器上,这次桌面级的Core i7-5775C也用上了最强核显Iris Pro 6200,拥有48个EU单元,并配有128MB eDRAM缓存。当时这款处理器的性能简直让人震惊——不是说CPU性能如何,而是GPU性能真的能秒掉入门独显,当时太平洋网络也做过详细测试,如下图所示:

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  Broadwell的核显游戏性能不仅轻松超过了AMD当时的旗舰APU A10-7870K,甚至比GT 730独显还要强很多,部分测试中甚至逼近了NVIDIA的GT 740独显,无怪乎Intel当时宣称他们的核显可以媲美千元级独显,虽然有夸张的成分,但是媲美独显还是有可能做到的。

好运戛然而止,核显突然停滞了

  Broadwell处理器超强的核显曾经给我留下深刻的印象,当初还想着以后核显要是这样发展下去,取代低端独显是指日可待啊,AMD的APU不就是这样来的吗?可惜的是Broadwell的核显是巅峰,自此之后就好景不再了,2015年的Skylake处理器是架构升级,核显也从之前的Gen8升级到了Gen9,EU单元提升到最多72个,并有Iris、Iris Pro(128MB缓存)及Iirs Plus(64MB缓存)之分,但是GT3e、GT4e这样的超强核显不再用于桌面处理器,Core i7-6700K还是GT2核显,只有24个EU单元,相比Broadwell时代的GT2核显并没有数量提升。

  事实上我们可以这么看,除了Broadwell时代昙花一现的最强核显之外,Intel主流处理器的核显单元从14nm节点开始也停滞了,我们用的最多的还是24个EU单元的GT2核显,最高频率也几乎一直维持在1-1.15GHz之间,架构也停留在了Gen 8到Gen 9.5等各种改良版之上。如果只算浮点性能的话,从Broadwel、Skylake再到Kaby Lake以及现在的Coffee Lake,GT2核显的性能一直在400-450GFLOPS之间,这挤牙膏的水平比CPU还要苛刻,现在的Coffee Lake的8代酷睿甚至只是改名换马甲,从HD Graphics 620/630变成了UHD Graphics 620/630,只不过大家都把注意力放在6核CPU以及Z370不兼容这些问题上而已。

Intel为啥不爱核显了?有苦说不出

  DIY玩家以往对核显没什么好感,认为Intel是强制售卖CPU给大家,不过大家真的不需要核显吗?并不是,大家只是不喜欢鸡肋般的核显,如果核显的游戏性能真的能达到低端独显的水平,那相信没人不爱核显。Intel以前就是这么想的,设计eDRAM缓存也是为了进一步提高核显性能,但是现在Intel似乎变了,CPU挤牙膏,GPU核心甚至连牙膏都懒得挤了,凑合用着就行了。前后变化这么大,这是为什么呢?

  Intel官方不会承认这些事,不过我们可以猜想他们心里也是有苦衷的吧。说到这里,前几年有爆料称Intel搞Iris Pro这样的超强核显其实是满足苹果的需求,苹果Macbook需要性能更强的GPU,但是独显功耗、发热都是问题,所以找Intel定制了带eDRAM缓存的核显,Intel起名Iris、Iris Pro只是顺势而为。这个传闻不管是真是假,我们之前也确实注意到了Iris核显确实是苹果用的最多,因为其他笔记本厂商也不一定用得起,Intel的128MB eDRAM缓存别看容量不算大,比显存容量差远了,但是成本非常高,至少要50美元,这还只是缓存的,再算上核显的成本,这么高的代价确实不容易普及,其他笔记本厂商可卖不出Macbook这样的高价。

Intel核显

  可惜好景不长,随着AMD、NVIDIA新一代GPU升级新架构、使用14/16nm新工艺,能效比大幅提升,苹果也转向了这些高性能、低功耗的独显,Intel的Iris不再受宠。这对Intel来说也不是好事,少了这个财大气粗的客户,Iris Pro没人买单了,Boradwell架构的Core i7-5775C虽然性能惊人,但是售价也比当时主流的四核处理器贵得多,再加上发布各种拖延,这货在DIY市场上就是个悲剧。

  对Intel来说,他们确实有办法提高核显的性能,取代低端独显在技术上是能办到的,但是有技术不代表就能量产,不论是核显还是eDRAM缓存,集成更多GPU单元/功能的代价就是成本大幅提升,会导致产品没有竞争力,出力不讨好。

  当然了,Intel在GPU技术上同样存在天花板,高性能GPU技术主要掌握在AMD、NVIDIA手中,Intel的GenX架构与这两家的GPU架构还有很大的差距,GT4核显也不过24个EU单元,就算考虑到架构差异,EU单元能1敌5、10,但现在的独显动不动就是上千个ALU单元了,高端GPU甚至是2304、2560个运算单元,规模远远超过核显。此外,核显集成在处理器内,它要跟CPU共享内存带宽,而现在双通道DDR4内存带宽最多不过50GB/s的带宽,根本满足不了高性能GPU的需求,高性能的独显带宽早就超过500GB/s了。

核显的未来:Intel还能爱起来吗?

  Intel这四代14nm处理器都没怎么升级核显了,那么未来会如何呢?现在所知的情况并不乐观,首先是最强核显确定没什么希望了,缺少客户、成本贵注定了它要被砍,早前已经有消息确认了此时,带eDRAM缓存的Iris及Iris Pro核显很快会成为历史,不过普通消费者也不用伤心,这货除了在Broadwell上昙花一现之外,跟大众并没有什么关系,性能再强也没用。

  最大的变数还是普通的GT2级别核显,Intel核显现在的架构是Gen 9及改良版Gen 9.5,下一代架构是Gen 10,将用于10nm工艺的Cannonlake及之后的处理器上,据说架构会大改,不过现在缺少详细信息,还是别期待太高了。

  从目前的情况来看,个人对Intel核显的表现并不乐观,Intel核显一直以来定位都比较尴尬,游戏厂商对其支持、优化较少,自身性能又有限,想做强又有成本、技术天花板限制,多年来核显的游戏性能也就是在720p分辨率、中低特效下玩玩LOL、暗黑3这样的网游,笔者当年就是用Core i5-4570处理器玩暗黑3的,特别降低一些的话效果还能接受,反正暗黑3的画质本来就不高。

Intel核显
Intel的核显性能donw多年来提升了160倍,你们相信吗?

  Intel核显未来最大的变数可能还有AMD,随着Intel与NVIDIA的专利授权协议到期,今年Q1季度之后Intel就不能使用NVIDIA的图形技术授权了,理论上SLI等技术都会受到影响。业界一直传闻Intel会转向AMD,使用后者的图形技术授权,之前甚至还爆出了Vega Inside的消息。对于此事,AMD、Intel都辟谣了,前者表示不会把技术授权给竞争对手,后者则表示没有此事,双方没有技术授权。

  只不过广大吃瓜群众并没有放弃,坚定认为双方合作是有好处的,AMD能获得大笔授权费,Intel则可以获得AMD的图形技术,提高核显性能,而他们共同的敌人是NVIDIA,双方合作听上去好像是一举两得。

  这事恐怕一时半会都没有结果,传闻还会继续下去,不过明年初AMD将推出Zen架构的APU,用上Vega架构GPU核心,爆料称性能堪比现在的GeForce MX150独显,也就是GT 1030级别的独显水平,那么新一代APU势必会对Intel核显形成性能碾压之势,Intel新一代核显是否会作出反击呢?

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