如今玩游戲已經(jīng)變成一個(gè)上萬(wàn)億元的大產(chǎn)業(yè)了，但是殊不知，人們真正用上3D GPU，不過(guò)才短短20多年的時(shí)間，直到上世紀(jì)90年代末才有了3D加速卡。那時(shí)候的GPU市場(chǎng)群雄逐鹿，非常熱鬧，可不是現(xiàn)在這樣的AMD、NVIDIA二人轉(zhuǎn)。
1998年的時(shí)候，Intel也推出了自己的3D顯卡i740，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)這是跟當(dāng)時(shí)合資的公司Real3D合作的，后者設(shè)計(jì)、Intel生產(chǎn)，但無(wú)論如何Intel借此進(jìn)入了GPU市場(chǎng)，只不過(guò)第二年Intel就退出了獨(dú)顯市場(chǎng)，風(fēng)云變幻實(shí)在太快，i740也成了Intel獨(dú)顯的唯一作品。
在那之后，Intel反而在核顯市場(chǎng)活得很好，買(mǎi)CPU送GPU，多年來(lái)在全球GPU市場(chǎng)上的總份額依然在70%左右。
話說(shuō)回來(lái)，Intel獨(dú)顯這一退就是22年，直到2020年才重新推出了高性能獨(dú)顯GPU，而且這一次是全新自研的Xe架構(gòu)。
士別三日當(dāng)刮目相看，現(xiàn)在離開(kāi)22年之后又該如何看待Intel重返獨(dú)顯市場(chǎng)的夢(mèng)想呢?
不止是玩游戲 22年GPU市場(chǎng)滄海桑田：新賽道出現(xiàn)
從20多年前的GPU市場(chǎng)上存活下來(lái)的公司沒(méi)幾家了，Intel、AMD(收購(gòu)ATI)及NVIDIA是三家勝利者，不同的是AMD、NVIDIA在獨(dú)立顯卡市場(chǎng)上正面廝殺，AMD還有與自家CPU融合的APU。
Intel則憑借無(wú)處不在的核芯顯卡，掌握這全球最大的GPU市場(chǎng)，只是核顯應(yīng)用范圍有限，只能滿足視頻顯示與輸出、網(wǎng)游級(jí)別的基本日常需要，面對(duì)高性能游戲、高性能計(jì)算就力不從心了。
22年后的今天，獨(dú)顯其實(shí)已經(jīng)不一樣了，高性能GPU的內(nèi)涵更加廣泛了。以前提到高端GPU大家想到的就是玩游戲，但這只是GPU市場(chǎng)的一部分，哪怕是非常重要的一部分，可它并不是全部。
我們可以這樣定義現(xiàn)在的GPU——這是一種與CPU有所不同、也有所互補(bǔ)的算力，用在游戲上可以提升游戲性能，用在AI上可以加速人工智能進(jìn)化，用在HPC超算上可以提升計(jì)算規(guī)模。
如今的GPU可以用在筆記本上，用在臺(tái)式機(jī)上，用在工作站上，用在汽車(chē)上，用在超算上，還有很多全新的產(chǎn)品種類(lèi)正在不斷進(jìn)化，GPU在當(dāng)前時(shí)代的作用早就不是顯示、玩游戲那么簡(jiǎn)單了。
針對(duì)不同領(lǐng)域，我們可以簡(jiǎn)單列下GPU會(huì)有多少形態(tài)，哪怕只是在計(jì)算機(jī)這個(gè)領(lǐng)域就有如下要求：
·輕薄辦公本：對(duì)性能要求不高，對(duì)功耗敏感，核顯即可滿足要求，價(jià)位在5000元內(nèi)。
·主流辦公本：游戲性能有一定要求，主要是網(wǎng)游，功耗不能太高，價(jià)位5000-7000元。
·高性能游戲本：玩轉(zhuǎn)3A大作，功耗限制較小，價(jià)位通常超過(guò)8000元。
·家用臺(tái)式機(jī)：1080p游戲即可，顯卡價(jià)格2000元內(nèi)。
·高端游戲臺(tái)式機(jī)：游戲性能要求高，2K 144Hz是基礎(chǔ)要求，顯卡價(jià)格3000元-4000元。
·發(fā)燒級(jí)游戲臺(tái)式機(jī)：面向4K分辨率，還要支持光追等等，顯卡價(jià)格輕松超過(guò)5000元。
·HPC加速卡：對(duì)價(jià)格不敏感，追求極致性能，需要大規(guī)模運(yùn)算等。
這樣隨便劃分下，高性能獨(dú)顯就得滿足至少4-5檔價(jià)位的需求，同時(shí)還要考慮功耗與性能的均衡，需要拿捏好每種產(chǎn)品區(qū)間的尺度，這對(duì)Intel這樣的新來(lái)者挑戰(zhàn)可不小。
Xe架構(gòu)橫空出世：統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一編程 Intel算盤(pán)打得叮當(dāng)響
如今GPU市場(chǎng)之復(fù)雜，相關(guān)廠商往往是針對(duì)不同定位開(kāi)發(fā)不同的GPU架構(gòu)，但是對(duì)Intel來(lái)說(shuō)，他們不太可能一次性就針對(duì)所有市場(chǎng)量身定做GPU架構(gòu)，而是推出了一個(gè)統(tǒng)一架構(gòu)Xe，設(shè)計(jì)極為靈活，可根據(jù)不同需求衍生出不同版本，滿足從核顯到HPC加速在內(nèi)的全場(chǎng)景需求。
Xe架構(gòu)的描述就是“并行矢量矩陣架構(gòu)”，可以看出Intel追求的是高度并行，靈活擴(kuò)展核心的策略。
具體來(lái)說(shuō)，Xe架構(gòu)有不同的分支，有Xe LP、Xe HPG、Xe HP及Xe HPC四種變種，這四大金剛分別適合LP低功耗、HPG高性能游戲、HP高性能數(shù)據(jù)中心及HPC超算等。
在這些GPU中，Intel幾乎重做了全部的底層架構(gòu)，執(zhí)行單元數(shù)量增加了50%以上，L1新增了數(shù)據(jù)緩存，并支持端對(duì)端壓縮，L3緩存從Gen11的3MB大幅提升到16MB，同時(shí)GTI(Graphics Technology Interface 圖形技術(shù)接口)帶寬翻倍。
在AI上，Xe架構(gòu)之前的GPU主要是支持FP32、FP16及Int16浮點(diǎn)，而Xe GPU開(kāi)始支持INT8指令，AI性能是FP32的4倍。
多媒體方面，Xe架構(gòu)支持AV1加速，同時(shí)支持4K/8K60播放，還有HDR、杜比音效等等。
接口上，Xe架構(gòu)也支持雙eDP，接口支持DP 1.4、HDMI 2.0、TBT4及USB4，并支持8K UHD輸出，還有360Hz高刷、自適應(yīng)Sync，幾乎是目前A/N顯卡的同級(jí)水平。
Intel不僅打造了先進(jìn)而且有彈性的Xe架構(gòu)，同時(shí)還有個(gè)重要的變化，那就是一開(kāi)始就非常重視軟件及生態(tài)優(yōu)化，以往Intel GPU被人吐槽最多的就是驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定、兼容性差，這些問(wèn)題就是Xe GPU的改進(jìn)重點(diǎn)。
從底層的驅(qū)動(dòng)及編譯器開(kāi)始，Intel動(dòng)用大量資源給Xe GPU優(yōu)化，改變了調(diào)度設(shè)計(jì)，支持AI優(yōu)化指令，降低了DX11中的驅(qū)動(dòng)開(kāi)銷(xiāo)(overhead)，減少了API延遲等等。
對(duì)顯卡玩家來(lái)說(shuō)，Intel這次重新設(shè)計(jì)了IGCC驅(qū)動(dòng)面板，加入了大量游戲輔助功能，可以在游戲中截屏，也可以一鍵銳化顯示效果，甚至可以直接在游戲中直播。
在更高層次上，Intel還推出了一個(gè)OneAPI的戰(zhàn)略，它統(tǒng)一了不同架構(gòu)中的編程規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了跨架構(gòu)的開(kāi)發(fā)，為開(kāi)發(fā)者創(chuàng)造一個(gè)更具移植性、更高效且性能更高的編程環(huán)境，來(lái)幫助開(kāi)發(fā)者應(yīng)對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)。
有了OneAPI，程序員針對(duì)Xe架構(gòu)開(kāi)發(fā)應(yīng)用就容易多了，開(kāi)發(fā)完成之后還可以輕松跨平臺(tái)使用，未來(lái)在Intel GPU上開(kāi)發(fā)游戲、高性能計(jì)算也是如此。
Xe 在筆記本電腦上首發(fā) Intel GPU先筑護(hù)城河：打好地基
在高性能GPU上，Intel的地位及技術(shù)優(yōu)勢(shì)都已經(jīng)明確了，還有一個(gè)關(guān)鍵就是市場(chǎng)策略，這是后來(lái)者能不能追上市場(chǎng)領(lǐng)先者的關(guān)鍵，在這方面我們可以看到Intel的選擇是從筆記本市場(chǎng)入手。
前面說(shuō)了，每種Xe架構(gòu)下還有更細(xì)的子分類(lèi)，最早推出的就是Xe LP，而它還有面向核顯、面向筆記本入門(mén)的獨(dú)顯兩個(gè)版本。
我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，這兩個(gè)分別是十一代酷睿上的Iris Xe及Iris Xe Max，二者都是最多96個(gè)執(zhí)行單元(768個(gè)流處理器)、48個(gè)紋理單元、24個(gè)ROP光柵單元，主要是核心頻率不同，核顯版是1.15GHz最高，獨(dú)顯版頻率可達(dá)1.35GHz。
明年初Xe還會(huì)有面向臺(tái)式機(jī)的DG1獨(dú)顯，規(guī)格跟核顯的差不多，不過(guò)頻率提升到1.65GHz，初期只要面向OEM市場(chǎng)，不零售。
從這幾款產(chǎn)品的布局來(lái)看，Intel第一波高性能GPU主要圍繞筆記本市場(chǎng)，性能相比之前的核顯幾近翻倍，但能效依然優(yōu)先，Xe Max獨(dú)顯也就是25W TDP級(jí)別的。
那么問(wèn)題來(lái)了，為什么首款獨(dú)顯選擇了筆記本市場(chǎng)?大家的第一想法就是筆記本GPU性能要求不高，容易做——這個(gè)理由對(duì)了一部分，但不是全部，這不是技術(shù)難易的問(wèn)題，因?yàn)镮ntel Xe架構(gòu)第二個(gè)重磅產(chǎn)品就是Ponte Vecchio，是面向百億億次HPC超算的，技術(shù)難度比這個(gè)高多了。
筆者認(rèn)為，Intel的Xe GPU選擇筆記本首發(fā)主要還是因?yàn)楣P記本市場(chǎng)對(duì)Intel來(lái)說(shuō)太重要，而且面臨的競(jìng)爭(zhēng)最多，Intel急需筑好護(hù)城河，保衛(wèi)筆記本市場(chǎng)。
這幾年中，NVIDIA的MX150/MX250/MX350及最新的MX450入門(mén)級(jí)獨(dú)顯頗受歡迎，AMD的銳龍4000整合的集顯GPU性能也提升上來(lái)了，它們相對(duì)核顯優(yōu)勢(shì)很大，已經(jīng)可以滿足基本的3A游戲需求了。
全球筆記本市場(chǎng)一年出貨2.5億到3億臺(tái)，現(xiàn)在70-80%的份額都在Intel手里，這是快肥肉，不能有閃失。
其次，這些筆記本中之前大部分都是辦公本，對(duì)性能要求不高，現(xiàn)在輕薄辦公本的發(fā)展趨勢(shì)是全能，游戲、AI的要求都更高了，Xe之前的核顯GPU性能較弱，支撐不起來(lái)新的應(yīng)用需求，比如大家現(xiàn)在都習(xí)慣了一邊視頻會(huì)議，一邊Office辦公。
下班了還會(huì)拿筆記本打打游戲，玩的游戲要求也不算多高，不可能專(zhuān)門(mén)去買(mǎi)高端游戲本，所以辦公本也要客串下輕度游戲本。
在這樣的情況下，Intel一方面推出了Xe架構(gòu)的核顯Iris Xe，一方面又推出了性能更強(qiáng)的Xe Max獨(dú)顯，后者已經(jīng)在華碩、宏碁等公司的筆記本上應(yīng)用，實(shí)測(cè)的跑分性能甚至超過(guò)了MX450獨(dú)顯，Intel順利保住了自己的份額。
可以預(yù)見(jiàn)，在有了性能、技術(shù)都拿得出手的高性能GPU之后，Intel在筆記本廠商那里又多了一重保障，不用獨(dú)顯可以考慮Xe核顯，性能也能滿足熱門(mén)網(wǎng)游的需要，而需要更高性能的話，酷睿CPU+Xe獨(dú)顯也是一對(duì)黃金搭檔，性能不輸其他的獨(dú)顯。
對(duì)Intel來(lái)說(shuō)，一手核顯一首集顯還可以讓這套平臺(tái)發(fā)揮協(xié)同作用，Deep Link技術(shù)就是其中的成果之一，它過(guò)通用軟件框架，聚合多個(gè)處理引擎，提供全新的功能，最大限度地提高性能，增強(qiáng)AI人工智能創(chuàng)作性能、視頻編碼能力。
此外，Deep Link還可以讓核顯、獨(dú)顯GPU協(xié)同運(yùn)行，兩邊共享資源，共同加速工作負(fù)載，比如AI性能就能提升7倍，靠的就是兩邊的GPU同時(shí)工作。
可以預(yù)期，日后隨著Intel Xe架構(gòu)GPU的遍地開(kāi)花，CPU與GPU、GPU與GPU之間的協(xié)同會(huì)更多，加上OneAPI打通了編程上的鴻溝，Intel完全可以自己撐起一套生態(tài)，讓對(duì)手再無(wú)搶份額的能力，至少技術(shù)上拼不過(guò)這種生態(tài)優(yōu)勢(shì)的。
總結(jié)：GPU市場(chǎng)風(fēng)雨欲來(lái) Intel前途光明 路程要穩(wěn)
22年前Intel做獨(dú)顯GPU的時(shí)候，大家拼的都是游戲性能，如今的GPU已經(jīng)不止是游戲卡，它可以用于各種各樣的場(chǎng)合，是我們這個(gè)數(shù)據(jù)洪流時(shí)代的一種高性能算力來(lái)源，它太重要了，所以Intel重返高性能GPU市場(chǎng)一點(diǎn)也不讓人意外。
經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)，今年下半年Xe架構(gòu)GPU終于隨著十一代酷睿處理器而呱呱落地，并一步步從核顯、入門(mén)級(jí)獨(dú)顯擴(kuò)展到未來(lái)的游戲卡、光追卡、計(jì)算卡等市場(chǎng)上。
由于國(guó)內(nèi)多年中GPU市場(chǎng)主要是AMD及NVIDIA把持著，整個(gè)業(yè)界其實(shí)是盼著有別的廠商能夠加進(jìn)來(lái)打破壟斷，提供更多的選擇的，很早之前就有顯卡廠商對(duì)此表示歡迎了，等到Xe游戲卡上市時(shí)這個(gè)趨勢(shì)會(huì)更加明朗。
Intel現(xiàn)在做高性能GPU真的是天時(shí)地利人和了，方向顯然是把握住了，目前走出的幾步也都是謹(jǐn)慎但很成功的，Iris Xe及Xe Max獨(dú)顯已經(jīng)開(kāi)始收復(fù)曾經(jīng)被對(duì)手占據(jù)的市場(chǎng)了。
至于未來(lái)，Intel還有幾塊硬骨頭要啃，高性能游戲卡及計(jì)算卡市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，也是兩家GPU廠商的根基，Intel要隨時(shí)準(zhǔn)備對(duì)手的反撲才行，這個(gè)過(guò)程不會(huì)一蹴而就，只能等待時(shí)間來(lái)揭示了。
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