在显卡的战争中,所有人的关注点一直都在AMD和NVIDIA之间,虽然这两大显卡巨头技术先进、出货量巨大,但其实他们都不是最大显卡供应商。自从Intel将显卡集成在处理器后,凭借着自己巨大的出货量,瞬间就成为了显卡出货量最大的公司。
核显的进步为超极本的发展打下了基础,无论macbook 、surface以及其他的便携笔记本,都离不开Intel核芯显卡的性能,今天,就让橙子带领大家来看看核显的发展经历吧。
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从无到有:Intel i740到Extreme Graphics
我们首先要聊一下Intel研发的第一款显卡,Auburn — i740。这也是英特尔的唯一一块独立显卡。
当时的CPU巨头英特尔不满足于自身的现状,眼红ATi、3DFX等公司在显示卡领域所获得的巨大成就,立志也要在显卡领域分得一片天地。在1997年7月,Intel花费4.3亿买下了当时在笔记本2D显示设计和研发领域处于领先地位的Chips And Technologies公司,获得了研发2D显示核芯的能力,在1998年,又通过入股REAL3D公司来换取了与其合作的机会,所以Intel顺势研发出了首款显卡—i740。
i740的核芯频率80MHZ,采用8M速度为100MHZ的SGRAM显存, 虽然i740的2D速度一般,但3D性能在当时也算处于主流水平,并且Intel原厂i740显卡做工十分精美,并且一度被大家称为首款采用风扇散热的民用级显卡。鉴于Intel的巨大影响力,很多厂商生产了采用i740芯片的显卡,价格也相对便宜,成为了当时组装电脑的首选,应该是不少星际玩家、仙剑玩家对于电脑硬件最初的记忆。
但是由于先天条件不足,后来居上的Intel在技术上终究是比不过NVIDIA和ATI等厂商,再也没有推出过独立显卡,i740成了Intel独立显卡的绝唱。
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I740(1998)
在i740发布之后,Intel开发了名为Portola-i752的显卡,虽然i752的性能还可以,采用了128Bit核芯架构,核芯频率为100MHz,显存最高支持133MHz频率,但是它的3D性能只能当作是点缀,根本追不上飞速发展的NVIDIA和3DFX的步伐。当意识到了这一点之后,英特尔决定将显示核芯整合在主板810/815芯片组当中去,并可利用Intel的DVMT(Dynamic Video Memory Technology,动态分配共享显存技术)技术使用1MB的共享内存,由此让i752重获新生,成为Intel首款集成显卡。
因为不是每个人都要玩游戏,因此普通用户可以省去单独购买显卡的费用,而i810和i815附带集成显卡芯片组的价格相对来说非常便宜。由此开始,Intel主板的销量大增, i752帮助Intel在2000年第三季度就抢占了当时34%的图形市场份额。
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Intel Timna(1999)
Timna为英特尔于1999年3月公开的整合型芯片计划名称。这是英特尔首次尝试将CPU核心、S3的Savage 4绘图芯片以及IntelI/O控制芯片(ICH2)整合至同一芯片上。最早这块芯片是针对低价电脑所设计,按照原本的计划,Timna预计可以为代工厂省下约美金三十元的成本。但是如果将芯片全部整合在一起会使晶片面积变大,从而导致产能降低,也会影响到晶圆生产线的生产,因此,如果Timna如期推出,售价会比同时期的Celeron高出二十至三十元美金。最终,Intel宣布Timna项目流产,研发不到两年还没推出就胎死腹中。但是现在看起来,这应该就是今天Intel核芯显卡的雏形了。
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Intel Extreme Graphics (2001)
2002年5月,Intel发布了Extreme Graphics的i845G/E芯片组,初代 Extreme Graphics 采用了256bit的核芯架构,在i845G中核心频率为200MHz,在i845GE中核心频率为266MHz,效能还不如2001年底的低端游戏显卡,Extreme Graphics也支持DVMT技术,可从系统中动态调用内存,从最开始的最多调用8MB一直发展到Windows XP中可调用48MB。色彩品质方面,它首次支持 32bit,最高支持分辨率为 2048x1536。虽然这样的性能可以运行一些小型游戏,但是其3D性能在其他厂商的独立显卡面前仍显得不堪一击。
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Intel Extreme Graphics 2 (2003)
Intel在2003年对Extreme Graphics进行了改良,退出了第二代产品,并且首先在移动端上推广应用,在为Pentium M设计的i852和i855芯片组中,随后出现在桌面平台的i865G/GV芯片组上,而核芯频率根据OEM的设计,可以在133MHz到266MHz之间运行。
与上一版本相比,游戏性能也有所提升,由于i855GM/GME、i865G/GV芯片组支持双通道内存,变相加倍了显示内存带宽,效能接近NVIDIA的GeForce 2 MX 400显示核芯。
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革命性的改良:GMA 900到GMA X4500
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GMA 900(2004)
2004年,Intel在Extreme Graphics改良之后发布了全新的Gen3.0架构,并且推出了GMA系列产品。GMA的全称是GraphicsMedia Accelerator,即图形媒体加速器,这一系列直接取代了之前的Extreme Graphics系列产品。
而GMA 900是英特尔最早发布的基于Gen 3.0架构的产品,搭配在910G、915G等系列芯片组中,在硬件参数上有所加强,最高的核芯频率可以达到333MHz。在GMA900的帮助下Intel在2005年第一季度已经占据了图形芯片市场份额的43.1%。
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GMA 950: Pentium 4 & Atom (2005)
在2005年,Intel发布了集成了GMA 950显卡的945芯片组,而GMA950在后来也成为了寿命最长的集成显卡型号之一。GMA950可以匹配Pentium 4,Core Duo,Core2 Duo和Atom多种处理器,GMA 950的架构与GMA 900几乎完全相同。但是各项的参数上都有了提升,核芯频率也由333MHz提升至400MHz,而移动版本的频率低至166MHz,来满足移动端的散热需要。
也正是因为GMA 950的遍地开花,使得当年大量廉价品牌机使用了这款产品,还记得那些年在学校机房玩过的极品飞车9吗?虽然英特尔集成显卡的性能一塌糊涂,各种特效也都欠奉,但是那些游戏带给我们Excited的体验却是永远忘不掉的,这才是它的意义。
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The GMA 3000 & X3000(2006)
GMA3000是Intel在946GZ芯片组上的显卡型号,采用了全新的Gen4.0架构,作为946G向G965过度的产品,GMA3000被阉割了不少,相比较之下,GMA X3000才真正称得上是一款具有完整意义的Gen 4.0架构新产品。
在GMA 3000之后,2007年Intel又推出了GMA X系列,GMA X3000采用了优秀的可编程单元,使得每个执行单元都可以进行3D渲染和视频处理。在硬件规格上,GMA X3000除了支持Direct X9.0c、OpenGL 1.5、Pixel Shader3.0和Vertex Shader 3.0以外,还是首款支持DX10的Shader Model 4.0规格的整合芯片,并且提供Intel的清晰视频技术以支持视频硬件加速功能。
不过,由于驱动的原因,GMA X3000一直表现平平。直到后来集成了GMA X3500的G35才正式提供了对DX10的支持。至此英特尔的GMA系列集显在性能和功能上已经达到相对完善的程度,也在规格上缩小了与NVIDIA及ATi的差距。
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The Last GMA (2008)
在X3000之后,Intel只设计了一个采用Gen4.0架构的系列-IntelGMA 4500系列,由四个型号组成,GMA X4500HD(G45芯片组)、GMA X4500(G41、G43芯片组)、GMA 4500(B43、Q43、Q45芯片组)、GMA 4500MHD(GL40、GS40、GM45等芯片组),其中三个版本为桌面版本,GMA 4500MHD则是为移动端设计。 这个系列中性能最差的的是GMA 4500,核芯频率为533MHz。 GMA X4500和X4500HD的核芯频率均为800MHz,GMA4500MHD频率有400MHz和533MHz两个版本。
X4500HD在HD模式下具有VC-1和AVC的完整硬件加速功能,GMA X4500HD能够完整支持全程硬件解码H.264、VC-1、MPEG-2,并可流畅播放1080p全高清节目;还能带来全高清蓝光体验,适合组建HTPC。而在 3D 图形性能方面,GMA X4500HD支持DirectX 10.0、Shader Model 4.0和OpenGL 2.0。
对于广大玩家来说,G31、G41芯片组和集显应该也是不少人的童年回忆,比如云飞在曾经买不起独显的日子里就用G41平台通关了鬼泣3、生化危机4、COD4等当时的热门游戏。虽然性能不济,但应付个最低特效还是勉强OK的。
而此时,但老对手AMD已经与ATi整合,并将ATi的图形技术应用在其芯片组当中,由于ATi的传统性能优势,使得780g的整合芯片组成为了gma系列强有力的竞争对手,更可况还有来自英伟达8200的压力,可以说Intel这个时候的日子并不好过。
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Intel HD Graphics (2010)
Intel在2010年推出了HD Graphics产品线,而GMA家族也自此走出历史舞台。
这是自1999年提出概念的intel Timna之后,intel第一次尝试把显卡放在CPU的基板上面,也位置后核显的道路打下了坚实的基础。
Intel之前的显卡都是集成在主板的北桥上,而从这一代开始,Intel也开始将显卡集成在CPU中,尽管CPU和GPU集成在一块芯片上,因为GPU单元并没有与CPU核芯融在一起,而是单独一个部分被放置在CPU基板上,因此与前代产品性能并没有相差太多。
不过话说回来,虽说这一代的Intel集成显卡从主板上搬到了CPU上面,但其本质仍然没有改变——仍然是作为一个独立的DIE放在CPU核心之外的,只不过用胶水粘在了同一块基板上面而已,故其性能其实仍然成不上优秀。不过话虽如此,这一代CPU也终于开启了Intel真正整合化的历史进程。
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核显之路:Sandy Bridge到KabyLake
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Sandy Bridge(2011)
Intel第二代酷睿i系列基于Sandy Bridge架构,从这一代起GPU单元终于成为了CPU核心的一部分,而不是将两个单独的芯片放在一个封装上,进一步减少了组件之间的延迟。内置的图形核心则升级为HD Graphics 2000/3000,Intel还通过Quick Sync技术扩展了GPU的功能,用于转码加速和更高效的视频解码,速度甚至超过了此前最好的GPU加速方案,而且无需消耗CPU资源。这次性能的提升一改大家“集成显卡就是鸡肋”的观念。也是从这一代开始,核显也针对不同的需求开始研发不同的核芯显卡产品。
从下表可以看出,我们的2000元神机当中采用的i5 2500K所采用的是性能相对较高的HD 3000,另一款使用它的桌面级产品是i7 2600K,然而令人想不通的是,Intel并没有在最需要核芯显卡性能的奔腾和赛扬上应用性能较强的HD3000核显,而是采用了最弱的HD Graphic......
巧的是,2011年6月份AMD面向市场的Llano APU也正式发布了。事实证明,AMD也开始正式重视核显的价值,两家终于在CPU核心之外的领域开始较劲。不过与Intel的蜜汁操作相比,AMD似乎更明白核芯显卡的用户到底是哪些人,因此也获得了不小的市场份额。然而虽然概念很成功,但是CPU的性能以及功耗实在是感人,再加上后来APU硅脂填充下的感人温度,所以说最终的市场表现嘛......还是不及预期就是了。
然而,从这一代产品往后,Intel的CPU性能进入了挤牙膏时期,与此形成鲜明对比的就是,接下来的核芯显卡性能开始了前所未有的突飞猛进。
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Ivy Bridge: The Intel HD 4000 (2012)
英特尔于2012年发布了基于Ivy Bridge架构的22nm处理器,核芯显卡也升级为Gen 7.0架构。类似于Sandy Bridge,Ivy Bridge的核芯显卡仍以三种不同的系列出售:HD,HD 2500和HD 4000。
Intel Quick Sync的性能也显著增加,视频内容的硬件加速也被扩展,HD4000核芯显卡拥有多达16个EU处理单元,高频率版本的性能等于甚至超越了入门级独显Geforce G610M,越来越多的追求便携的用户也开始选择核显机器办公。
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Haswell(2013)
2013年Intel发布了基于Haswell架构的22nm处理器,而新的HD Graphics与Ivy Bridge架构类似,可以被视为Ivy Bridge核显的扩展,这次就连HD Graphics支持清晰视频技术以及Quick Sync Video技术了,作站平台主流型号至强E3均使用P4600、P4700专业级核芯显卡,而P4600的专业计算能力已经甚至超越了NVIDIA入门级专业卡K600,但是因为驱动的原因,还是比较的鸡肋。从此开始,超极本的性能大幅度提升,也越来越被用户喜欢,而且Haswell框架下的Iris Pro 5200的性能已经直逼Nvidia的GT650M了。
于是苹果在这一代MacBook Pro 15当中引入了Iris Pro 5200作为入门型号的标配,由于Iris Pro带有128M的eDRAM作为显存,因此其性能还是相当可圈可点的,但还是由于Intel哔了狗的驱动,Iris 系列有那么点有劲没处使的感觉,虽然跑分还不错,但是实际游戏性能呢,还是一塌糊涂。即使是NVIDIA同时代的GT730,在实际游戏当中也比这家伙不知道高到哪里去了
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Broadwell(2014)
随着Broadwell架构的14nm处理器发布,这一代核芯显卡的制造工艺也提升到了14nm。 Broadwell架构核芯显卡增加各种GPU缓存的容量、提升Hi-Z/曲面细分性能、提升像素填充率、硬件原生支持2xMSAA多重采样抗锯齿。Broadwell将会使用VP8开源解码器实现VP8视频格式的全程硬件解码。这些架构上的新变化,与扩充了的EU运算规模,而更多的提升则是交给了下代的Skylake了。
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Skylake(2015)
Intel在2015年发布了全新的Skylake的处理器。Intel也将核芯显卡改名为HD Graphics 500系列。低端HD Graphics和HD Graphics 510型号使用带12EU的GT1单元。 HD Graphics 515,520,530和P530使用具有24 EU的GT2芯片。从Skylake开始,英特尔进一步划分了Iris和Iris Pro系列产品。核显已经可以撑起一些高强度的工作了,高端的Iris Pro 580性能已经接近了当年的HD7770的水平,可以用来玩一定的游戏。而Intel推出的骷髅峡谷NUC主机也是凭借lris显卡的极限性能,成为了mini主机中的标杆之作。
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KabyLake (2017)
随着Intel Kaby Lake处理器的发布,Intel又推出了新的核芯显卡:Intel HD Graphics 630。对于性能来说,与上一代的提升并不大,但是改进了用于解码和编码的固定功能硬件,以支持改进的4K播放和流式传输,但是整体的性能的提升已经没有前几代那么巨大,核显性能也是逐步走入到了挤牙膏的道路上了。然而事实上,除了上面的那点改进,其他的部分,HD 630基本就是HD 530的翻版,看来CPU部分开始被AMD紧逼之后,终于轮到核显挤牙膏了啊。
Intel的核芯显卡发展到现在阶段,真的已经不再是低性能的代表了,核显基于制作工艺的进步已经有了巨大的提升,虽然没有高端独立显卡那么强劲的性能,但是对于许多日常的使用、办公来说,核显的性能已经满足了许多人的使用,超极本也随着高性能的核显被越来越多的人喜欢。、
然而你要是对着它说“Can it run Crysis?”那估计你还是得省省,一方面是Intel糟糕的驱动,另一方面要归功于其功耗的限制,这些原因都使得Intel的核显实际游戏性能仅仅是差强人意,虽然不算非常糟糕,但也绝对不要抱有希望,相信我,即使是Iris,也会让你失望的......
这里多说一句,要真想买能玩游戏的“核芯显卡”,那您还是等等Zen架构的APU吧。
好了,以上就是Intel核芯显卡的前世今生,不知道大家对于核芯显卡是怎么看的呢,欢迎大家在下方留言和橙子分享一下你们的看法吧~
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