在顯卡的戰爭中,所有人的關注點一直都在AMD和NVIDIA之間,雖然這兩大顯卡巨頭技術先進、出貨量巨大,但其實他們都不是最大顯卡供應商。自從Intel將顯卡集成在處理器後,憑藉著自己巨大的出貨量,瞬間就成為了顯卡出貨量最大的公司。

核顯的進步為超極本的發展打下了基礎,無論macbook 、surface以及其他的便攜筆記本,都離不開Intel核芯顯卡的性能,今天,就讓橙子帶領大家來看看核顯的發展經歷吧。


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從無到有:Intel i740到Extreme Graphics

我們首先要聊一下Intel研發的第一款顯卡,Auburn — i740。這也是英特爾的唯一一塊獨立顯卡。

當時的CPU巨頭英特爾不滿足於自身的現狀,眼紅ATI、3DFX等公司在顯示卡領域所獲得的巨大成就,立志也要在顯卡領域分得一片天地。在1997年7月,Intel花費4.3億買下了當時在筆記本2D顯示設計和研發領域處於領先地位的Chips And Technologies公司,獲得了研發2D顯示核芯的能力,在1998年,又通過入股REAL3D公司來換取了與其合作的機會,所以Intel順勢研發出了首款顯卡—i740。

i740的核芯頻率80MHZ,採用8M速度為100MHZ的SGRAM顯存, 雖然i740的2D速度一般,但3D性能在當時也算處於主流水平,並且Intel原廠i740顯卡做工十分精美,並且一度被大家稱為首款採用風扇散熱的民用級顯卡。鑒於Intel的巨大影響力,很多廠商生產了採用i740晶片的顯卡,價格也相對便宜,成為了當時組裝電腦的首選,應該是不少星際玩家、仙劍玩家對於電腦硬體最初的記憶。

但是由於先天條件不足,後來居上的Intel在技術上終究是比不過NVIDIA和ATI等廠商,再也沒有推出過獨立顯卡,i740成了Intel獨立顯卡的絕唱。


I740(1998)

在i740發布之後,Intel開發了名為Portola-i752的顯卡,雖然i752的性能還可以,採用了128Bit核芯架構,核芯頻率為100MHz,顯存最高支持133MHz頻率,但是它的3D性能只能當作是點綴,根本追不上飛速發展的NVIDIA和3DFX的步伐。當意識到了這一點之後,英特爾決定將顯示核芯整合在主板810/815晶片組當中去,並可利用Intel的DVMT(Dynamic Video Memory Technology,動態分配共享顯存技術)技術使用1MB的共享內存,由此讓i752重獲新生,成為Intel首款集成顯卡。

因為不是每個人都要玩遊戲,因此普通用戶可以省去單獨購買顯卡的費用,而i810和i815附帶集成顯卡晶片組的價格相對來說非常便宜。由此開始,Intel主板的銷量大增, i752幫助Intel在2000年第三季度就搶占了當時34%的圖形市場份額。


Intel Timna(1999)

Timna為英特爾於1999年3月公開的整合型晶片計劃名稱。這是英特爾首次嘗試將CPU核心、S3的Savage 4繪圖晶片以及IntelI/O控制晶片(ICH2)整合至同一晶片上。最早這塊晶片是針對低價電腦所設計,按照原本的計劃,Timna預計可以為代工廠省下約美金三十元的成本。但是如果將晶片全部整合在一起會使晶片面積變大,從而導致產能降低,也會影響到晶圓生產線的生產,因此,如果Timna如期推出,售價會比同時期的Celeron高出二十至三十元美金。最終,Intel宣布Timna項目流產,研發不到兩年還沒推出就胎死腹中。但是現在看起來,這應該就是今天Intel核芯顯卡的雛形了。


Intel Extreme Graphics (2001)

2002年5月,Intel發布了Extreme Graphics的i845G/E晶片組,初代 Extreme Graphics 採用了256bit的核芯架構,在i845G中核心頻率為200MHz,在i845GE中核心頻率為266MHz,效能還不如2001年底的低端遊戲顯卡,Extreme Graphics也支持DVMT技術,可從系統中動態調用內存,從最開始的最多調用8MB一直發展到Windows XP中可調用48MB。色彩品質方面,它首次支持 32bit,最高支持解析度為 2048x1536。雖然這樣的性能可以運行一些小型遊戲,但是其3D性能在其他廠商的獨立顯卡面前仍顯得不堪一擊。


Intel Extreme Graphics 2 (2003)

Intel在2003年對Extreme Graphics進行了改良,退出了第二代產品,並且首先在移動端上推廣應用,在為Pentium M設計的i852和i855晶片組中,隨後出現在桌面平台的i865G/GV晶片組上,而核芯頻率根據OEM的設計,可以在133MHz到266MHz之間運行。


與上一版本相比,遊戲性能也有所提升,由於i855GM/GME、i865G/GV晶片組支持雙通道內存,變相加倍了顯示內存帶寬,效能接近NVIDIA的GeForce 2 MX 400顯示核芯。


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革命性的改良:GMA 900到GMA X4500

GMA 900(2004)

2004年,Intel在Extreme Graphics改良之後發布了全新的Gen3.0架構,並且推出了GMA系列產品。GMA的全稱是GraphicsMedia Accelerator,即圖形媒體加速器,這一系列直接取代了之前的Extreme Graphics系列產品。

而GMA 900是英特爾最早發布的基於Gen 3.0架構的產品,搭配在910G、915G等系列晶片組中,在硬體參數上有所加強,最高的核芯頻率可以達到333MHz。在GMA900的幫助下Intel在2005年第一季度已經占據了圖形晶片市場份額的43.1%。


GMA 950: Pentium 4 & Atom (2005)

在2005年,Intel發布了集成了GMA 950顯卡的945晶片組,而GMA950在後來也成為了壽命最長的集成顯卡型號之一。GMA950可以匹配Pentium 4,Core Duo,Core2 Duo和Atom多種處理器,GMA 950的架構與GMA 900幾乎完全相同。但是各項的參數上都有了提升,核芯頻率也由333MHz提升至400MHz,而移動版本的頻率低至166MHz,來滿足移動端的散熱需要。

也正是因為GMA 950的遍地開花,使得當年大量廉價品牌機使用了這款產品,還記得那些年在學校機房玩過的極品飛車9嗎?雖然英特爾集成顯卡的性能一塌糊塗,各種特效也都欠奉,但是那些遊戲帶給我們Excited的體驗卻是永遠忘不掉的,這才是它的意義。

The GMA 3000 & X3000(2006)

GMA3000是Intel在946GZ晶片組上的顯卡型號,採用了全新的Gen4.0架構,作為946G向G965過度的產品,GMA3000被閹割了不少,相比較之下,GMA X3000才真正稱得上是一款具有完整意義的Gen 4.0架構新產品。

在GMA 3000之後,2007年Intel又推出了GMA X系列,GMA X3000採用了優秀的可編程單元,使得每個執行單元都可以進行3D渲染和視頻處理。在硬體規格上,GMA X3000除了支持Direct X9.0c、OpenGL 1.5、Pixel Shader3.0和Vertex Shader 3.0以外,還是首款支持DX10的Shader Model 4.0規格的整合晶片,並且提供Intel的清晰視頻技術以支持視頻硬體加速功能。

不過,由於驅動的原因,GMA X3000一直表現平平。直到後來集成了GMA X3500的G35才正式提供了對DX10的支持。至此英特爾的GMA系列集顯在性能和功能上已經達到相對完善的程度,也在規格上縮小了與NVIDIA及ATi的差距。


The Last GMA (2008)

在X3000之後,Intel只設計了一個採用Gen4.0架構的系列-IntelGMA 4500系列,由四個型號組成,GMA X4500HD(G45晶片組)、GMA X4500(G41、G43晶片組)、GMA 4500(B43、Q43、Q45晶片組)、GMA 4500MHD(GL40、GS40、GM45等晶片組),其中三個版本為桌面版本,GMA 4500MHD則是為移動端設計。 這個系列中性能最差的的是GMA 4500,核芯頻率為533MHz。 GMA X4500和X4500HD的核芯頻率均為800MHz,GMA4500MHD頻率有400MHz和533MHz兩個版本。


X4500HD在HD模式下具有VC-1和AVC的完整硬體加速功能,GMA X4500HD能夠完整支持全程硬體解碼H.264、VC-1、MPEG-2,並可流暢播放1080p全高清節目;還能帶來全高清藍光體驗,適合組建HTPC。而在 3D 圖形性能方面,GMA X4500HD支持DirectX 10.0、Shader Model 4.0和OpenGL 2.0。

對於廣大玩家來說,G31、G41晶片組和集顯應該也是不少人的童年回憶,比如雲飛在曾經買不起獨顯的日子裡就用G41平台通關了鬼泣3、生化危機4、COD4等當時的熱門遊戲。雖然性能不濟,但應付個最低特效還是勉強OK的。

而此時,但老對手AMD已經與ATi整合,並將ATi的圖形技術應用在其晶片組當中,由於ATi的傳統性能優勢,使得780g的整合晶片組成為了gma系列強有力的競爭對手,更可況還有來自英偉達8200的壓力,可以說Intel這個時候的日子並不好過。

Intel HD Graphics (2010)

Intel在2010年推出了HD Graphics產品線,而GMA家族也自此走出歷史舞台。

這是自1999年提出概念的intel Timna之後,intel第一次嘗試把顯卡放在CPU的基板上面,也位置後核顯的道路打下了堅實的基礎。

Intel之前的顯卡都是集成在主板的北橋上,而從這一代開始,Intel也開始將顯卡集成在CPU中,儘管CPU和GPU集成在一塊晶片上,因為GPU單元並沒有與CPU核芯融在一起,而是單獨一個部分被放置在CPU基板上,因此與前代產品性能並沒有相差太多。

不過話說回來,雖說這一代的Intel集成顯卡從主板上搬到了CPU上面,但其本質仍然沒有改變——仍然是作為一個獨立的DIE放在CPU核心之外的,只不過用膠水粘在了同一塊基板上面而已,故其性能其實仍然成不上優秀。不過話雖如此,這一代CPU也終於開啟了Intel真正整合化的歷史進程。


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核顯之路:Sandy Bridge到KabyLake

Sandy Bridge(2011)

Intel第二代酷睿i系列基於Sandy Bridge架構,從這一代起GPU單元終於成為了CPU核心的一部分,而不是將兩個單獨的晶片放在一個封裝上,進一步減少了組件之間的延遲。內置的圖形核心則升級為HD Graphics 2000/3000,Intel還通過Quick Sync技術擴展了GPU的功能,用於轉碼加速和更高效的視頻解碼,速度甚至超過了此前最好的GPU加速方案,而且無需消耗CPU資源。這次性能的提升一改大家「集成顯卡就是雞肋」的觀念。也是從這一代開始,核顯也針對不同的需求開始研發不同的核芯顯卡產品。

從下表可以看出,我們的2000元神機當中採用的i5 2500K所採用的是性能相對較高的HD 3000,另一款使用它的桌面級產品是i7 2600K,然而令人想不通的是,Intel並沒有在最需要核芯顯卡性能的奔騰和賽揚上應用性能較強的HD3000核顯,而是採用了最弱的HD Graphic......


巧的是,2011年6月份AMD面向市場的Llano APU也正式發布了。事實證明,AMD也開始正式重視核顯的價值,兩家終於在CPU核心之外的領域開始較勁。不過與Intel的蜜汁操作相比,AMD似乎更明白核芯顯卡的用戶到底是哪些人,因此也獲得了不小的市場份額。然而雖然概念很成功,但是CPU的性能以及功耗實在是感人,再加上後來APU矽脂填充下的感人溫度,所以說最終的市場表現嘛......還是不及預期就是了。

然而,從這一代產品往後,Intel的CPU性能進入了擠牙膏時期,與此形成鮮明對比的就是,接下來的核芯顯卡性能開始了前所未有的突飛猛進。


Ivy Bridge: The Intel HD 4000 (2012)

英特爾於2012年發布了基於Ivy Bridge架構的22nm處理器,核芯顯卡也升級為Gen 7.0架構。類似於Sandy Bridge,Ivy Bridge的核芯顯卡仍以三種不同的系列出售:HD,HD 2500和HD 4000。


Intel Quick Sync的性能也顯著增加,視頻內容的硬體加速也被擴展,HD4000核芯顯卡擁有多達16個EU處理單元,高頻率版本的性能等於甚至超越了入門級獨顯Geforce G610M,越來越多的追求便攜的用戶也開始選擇核顯機器辦公。

Haswell(2013)

2013年Intel發布了基於Haswell架構的22nm處理器,而新的HD Graphics與Ivy Bridge架構類似,可以被視為Ivy Bridge核顯的擴展,這次就連HD Graphics支持清晰視頻技術以及Quick Sync Video技術了,作站平台主流型號至強E3均使用P4600、P4700專業級核芯顯卡,而P4600的專業計算能力已經甚至超越了NVIDIA入門級專業卡K600,但是因為驅動的原因,還是比較的雞肋。從此開始,超極本的性能大幅度提升,也越來越被用戶喜歡,而且Haswell框架下的Iris Pro 5200的性能已經直逼Nvidia的GT650M了。

於是蘋果在這一代MacBook Pro 15當中引入了Iris Pro 5200作為入門型號的標配,由於Iris Pro帶有128M的eDRAM作為顯存,因此其性能還是相當可圈可點的,但還是由於Intel嗶了狗的驅動,Iris 系列有那麼點有勁沒處使的感覺,雖然跑分還不錯,但是實際遊戲性能呢,還是一塌糊塗。即使是NVIDIA同時代的GT730,在實際遊戲當中也比這傢伙不知道高到哪裡去了



Broadwell(2014)

隨著Broadwell架構的14nm處理器發布,這一代核芯顯卡的製造工藝也提升到了14nm。 Broadwell架構核芯顯卡增加各種GPU緩存的容量、提升Hi-Z/曲面細分性能、提升像素填充率、硬體原生支持2xMSAA多重採樣抗鋸齒。Broadwell將會使用VP8開源解碼器實現VP8視頻格式的全程硬體解碼。這些架構上的新變化,與擴充了的EU運算規模,而更多的提升則是交給了下代的Skylake了。


Skylake(2015)

Intel在2015年發布了全新的Skylake的處理器。Intel也將核芯顯卡改名為HD Graphics 500系列。低端HD Graphics和HD Graphics 510型號使用帶12EU的GT1單元。 HD Graphics 515,520,530和P530使用具有24 EU的GT2晶片。從Skylake開始,英特爾進一步劃分了Iris和Iris Pro系列產品。核顯已經可以撐起一些高強度的工作了,高端的Iris Pro 580性能已經接近了當年的HD7770的水平,可以用來玩一定的遊戲。而Intel推出的骷髏峽谷NUC主機也是憑藉lris顯卡的極限性能,成為了mini主機中的標杆之作。

KabyLake (2017)

隨著Intel Kaby Lake處理器的發布,Intel又推出了新的核芯顯卡:Intel HD Graphics 630。對於性能來說,與上一代的提升並不大,但是改進了用於解碼和編碼的固定功能硬體,以支持改進的4K播放和流式傳輸,但是整體的性能的提升已經沒有前幾代那麼巨大,核顯性能也是逐步走入到了擠牙膏的道路上了。然而事實上,除了上面的那點改進,其他的部分,HD 630基本就是HD 530的翻版,看來CPU部分開始被AMD緊逼之後,終於輪到核顯擠牙膏了啊。


Intel的核芯顯卡發展到現在階段,真的已經不再是低性能的代表了,核顯基於製作工藝的進步已經有了巨大的提升,雖然沒有高端獨立顯卡那麼強勁的性能,但是對於許多日常的使用、辦公來說,核顯的性能已經滿足了許多人的使用,超極本也隨著高性能的核顯被越來越多的人喜歡。、

然而你要是對著它說「Can it run Crysis?」那估計你還是得省省,一方面是Intel糟糕的驅動,另一方面要歸功於其功耗的限制,這些原因都使得Intel的核顯實際遊戲性能僅僅是差強人意,雖然不算非常糟糕,但也絕對不要抱有希望,相信我,即使是Iris,也會讓你失望的......

這裡多說一句,要真想買能玩遊戲的「核芯顯卡」,那您還是等等Zen架構的APU吧。

好了,以上就是Intel核芯顯卡的前世今生,不知道大家對於核芯顯卡是怎麼看的呢,歡迎大家在下方留言和橙子分享一下你們的看法吧~

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