缘何成就显卡霸主?扒一扒英特尔集成显卡的历史
昨天智趣狗和大家分享了英特尔意欲重回独显市场,并简单回顾了英特尔早期也曾经推出独显的历史。今天,就让我们再次拨开历史迷雾,扒一扒英特尔是如何依靠集成显卡成为整个显卡市场霸主(不是指性能,而是最高占有率)的?
紧跟DX的脚步 英特尔的集成显卡之旅
自810/815芯片组一炮而红后,英特尔就确立了芯片组整合GPU的发展策略,这种集显设计不仅可以极大降低DIY平台的开销,更符合笔记本的瘦身方向,所以结局就变得显而易见了。
Extreme Graphics初露锋芒
2002年,为了配合Pentium 4(奔腾4)处理器的发售,英特尔同步推出了配套的i845G和i845E芯片组(随后还衍生出了i845GL/GE/GV等。
为了便于推广,英特尔给集成显卡统一命名为“Intel Extreme Graphics”,它硬件支持DirectX7.0,性能接近NVIDIA同期的GeForece 2 MX200,通过DVMT技术可从内存中调动最多48MB用于共享显存(需要配合Windows XP系统)。
这个时期的3D游戏普遍都采用DirectX作为多媒体的编程接口,为了获得最好的画质,开启全部特效,就需要GPU端完整支持某一DirectX标准才可以。
当DirectX步入8.0时期时,英特尔推出了改良的Extreme Graphics II,并将其集成在i865G芯片组内。需要注意的是,这款集成显卡只是部分支持DirectX8.0,虽然它通过双通道内存技术和新一代Zone Rendering技术提升了效能,接近NVIDIA同期的GeForece 2 MX400,但受限于不完整的DirectX8.0,对游戏玩家的吸引力并不算大。
为了看到3DMark2001的这个测试项目,不知道多少DIY玩家咬牙升级支持DX8.0的显卡
GMA集显大获荣光
2003年微软发布了DirectX9.0,连完整DirectX8.0都不支持的Extreme Graphics II自然更是难以为继。
于是,英特尔加大了集成显卡的研发力量,并终于在2004年伴随Intel 915G芯片组(包括移动端的915GM,以后英特尔移动芯片组都会带个“M”)与玩家见面。
为了彰显新品身份,英特尔将集成显卡改名为“Graphics Media Accelerator”,而915G芯片组首发的GMA900就此诞生,其核心频率可达333MHz,整体性能有了明显的提升。一年后945G芯片组降临,它集的GMA950可以视为GMA900的超频版,核心频率提升到了400MHz,并加入了对HDTV的支持。
由于这一时期笔记本电脑逐渐步入井喷期,而此时针对笔记本定制的独立显卡还未成熟,所以几乎绝大多数笔记本新品都是GMA900集成显卡的“客户”。在新集成显卡的帮助下,英特尔在2005年Q1季度占到了图形芯片市场份额的43.1%。后来迅驰平台的出现更是加速了这一进程,英特尔强制要求唯有采用英特尔自家处理器、芯片组和无线网卡组合的笔记本才能贴上迅驰商标,而当年迅驰就是高端笔记本的代名词。
微软在2004年就推出了DirectX9.0c,但英特尔直到2006年发布的G965芯片组才集成了支持该技术的GMA X3000显卡,其核心频率依旧是400MHz。2008年,伴随G31/G32/G35芯片组的问世,英特尔集成显卡也先后升级到了GMA X3100和GMA X3500,后者不仅拥有677MHz的核心频率,还首次加入了对DirectX10的支持,可惜由于驱动的拖累,这一时期的集成显卡表现并不理想。
2008年,英特尔在G45/G43/G41系列芯片组中集成了GMA X4500显卡,其最大的特色就是支持高清视频的硬解码,进一步完善了集显的应用范围,看全高清电影CPU占用率100%的问题得到了有效的缓解。没人能想到,GMA X4500系列(包含GMA X4500M、X4500HD等)竟然成为了集成显卡的绝唱。
发展至今,英特尔集成显卡逐渐遭遇了明显的瓶颈:性能提升越来越乏力,而寄生于芯片组的形式也存在占用主板空间和功耗较高的缺陷。于是,英特尔决定改变玩法,对集成显卡的架构进行大刀阔斧的改革,并让它和CPU联姻,从而减少对主板空间的占用,符合PC绿色节能和笔记本瘦身的长期发展需求。
没错,核芯显卡的序幕就要被拉开了。
从开放逐渐走向封闭
英特尔集成显卡的市占率之所以可以不断提升,与其从开放走向封闭的市场策略也不无关系。当年NVIDIA、ATI、VIA和SIS都曾为英特尔处理器研发过芯片组,与其配套的主板要么在成本上,要么在集成显卡的性能上都有着不俗的竞争力。
其中,英特尔和NVIDIA的关系算是最为暧昧的。在很长一个时期NVIDIA都拿不到英特尔的授权,只能为AMD设计主板。而随着“nForce4 SLI+Althon 64+NVIDIA显卡”组合表现出了强大的战斗力,英特尔终于在2004年底和NVIDIA签订了多项专利交互授权协议,于是才有了后面无数经典的Intel平台NVIDIA芯片组,比如nForce 600和MCP73等,后者集成的GeForce 7系列图形核心更是深得玩家的喜爱,性能可秒杀英特尔同期的GMA集成显卡。
可惜,随着ATI被AMD收购,英特尔收回NVIDIA授权,英特尔处理器逐渐变得只有Intel自家芯片组可用的封闭局面。所以,每卖出1颗处理器,就意味着英特尔GPU销量+1,哪怕PC还额外配备了独立显卡也不影响英特尔集成显卡在3D图形市场上的份额。
CPU +GPU二合一 回顾英特尔核 显时 代
收购ATI之后,AMD最早提出来融聚理念:将CPU和GPU打包成为一颗芯片。然而,英特尔却凭借32nm制程工艺的领先优势,抢先在第一代酷睿Westmere(桌面/笔记本代号分别为Clarkdale/Arrandale)尝鲜CPU和GPU的融合,从此掀开了核显时代的序幕。
一代酷睿:掀开核显序幕
虽然第一代酷睿赶上了CPU融合GPU的头班车,但不得不说英特尔此次有些匆忙了,因为此时CPU和GPU还都是独立存在的,只是被封装在同一块PCB上而已,它们之间使用QPI总线相连,被玩家形象地称为英特尔用“胶水”将CPU和GPU粘在了一起。
不过,至少在形态和空间占用上,这一代的酷睿处理器已经达成了目的,英特尔也做出了集成显卡→核芯显卡的更名。
需要注意的是,这代处理器的CPU部分采用了32nm工艺,GPU部分还停留在45nm工艺层面。
其中,GPU部分里包含了PCI-E控制器和内存控制器,其本质就是一颗北桥芯片。和上代GMA4500集成显卡相比,第一代核芯显卡将EU单元从10个提升到了12个,核心频率提升到了最高900MHz,性能提升还是颇为显著的。为了延长笔记本的续航时间,移动版处理器的GPU还可以通过Turbo Boost动态调整频率。
二代酷睿:实现真正的融合
有了Westmere的经验积累,英特尔2011年发布的第二代酷睿处理器(Sandy Bridge)终于实现了CPU和GPU“真融合”的目标:CPU和GPU全部为32nm工艺打造,并和内存控制器、PCI-E控制器全部整合到一个核心之中。
为了满足不同客户的需求,英特尔将第二代核芯显卡细分为了HD2000和HD3000,其中HD2000内置6个EU单元,为不支持超频的桌面处理器所用;HD3000拥有12个EU单元,专为移动酷睿(笔记本专用)和桌面K系列可超频的处理器猎装。
需要注意的是,由于二代酷睿处理器的三级缓存改用了环形总线设计,而GPU可共享三级缓存,所以哪怕是6个EU单元的HD2000,其性能也会明显超过第一代核芯显卡。
三代酷睿:性能功能大跃进
2012年上市的第三代酷睿处理器(Ivy Bridge)凭借首发22nm工艺,对GPU部分进行了大幅度的优化更新。首先,英特尔将和核芯显卡细分为HD2500和HD4000,前者EU单元为6个(桌面处理器),而后者EU单元则提升到了16个(移动酷睿和K系列桌面处理器),同时加入了对DirectX11、OpenGL3.2的支持,增强了并行运算能力,Quick Sync 2.0编码加速技术还能加速视频编辑进度,视频输出能力也从原来的双屏上升到三屏输出。
从HD4000开始,笔记本电脑终于可以凭借唯一的核芯显卡应对主流3D游戏的挑战了,比如在低画质下流畅运行《英雄联盟》不再是奢望。要知道,当年《英雄联盟》可是堪称集显杀手的存在哦。
四代酷睿:规范命名 锐炬诞生
2013年,第四代酷睿处理器(Haswell)对核芯显卡进行了“大手术”,引入了模块化设计、可扩展的设计,从而走上了暴力堆砌核显规格的道路,并规范了以“GT+数字”的核芯命名方式。
此次英特尔将核显细分为了GT1(具体型号为HD Graphics,内置10个EU单元,用于赛扬等低端处理器)、GT2(HD4200/HD4400/HD4600,内置20个EU单元,主要为移动酷睿和桌面处理器所用)。
GT3内置40个EU单元,并被进一步细分为15W GT3、28W GT3和GT3e。其中,15W GT3具体型号为HD5000,为i5-4260U等移动酷睿所用;28W GT3名为Iris(锐炬)5100,专为i5-4258U等移动酷睿所用;而GT3e被命名为Iris Pro 5200,集成额外的128MB eDRAM(可作为L4缓存,性能堪比当时的GeForce GT650M独显,被i7-4980HQ移动酷睿和i7-4770R等桌面酷睿所用。
可惜,锐炬核显只为小众的高端和顶级处理器所用,而搭配它们的产品却大都还配备了额外的高性能独显,核显的重要性被大幅淡化。最需要更强核显加持的中低端处理器则只能使用GT1和GT2,这是时至今日英特尔也没能改进的无奈特色。
五代酷睿: 蓄势待发中
第五代酷睿处理器(Broadwell)诞生于2014年,其核显在API方面有了大幅提升,支持DirectX11.2、OpenGL4.2和OpenCL2.0,甚至已经领先于NVIDIA当时主打的麦克斯韦架构。
这一代核显GT1、GT2、GT3内置的EU单元分别提升到了12个、24个和48个,分别对应HD Graphics、HD5300/HD5500和HD6000/Iris 6100/Iris Pro 6200。这一年,英特尔还推出了TDP仅有4.5W的酷睿M(集成HD5300,针对新兴的二合一设备),同时桌面(如i7-5775c)也开始集成Iris Pro 6200。
还是上面的问题,买i7-5775c的用户怎能不配独立显卡,再强的核显又有什么意义?此外,这一代酷睿主要是为英特尔试水14nm工艺,尝试“真正”的SoC(System on a Chip)设计,为第六代酷睿的推出奠定基础。
六代酷睿:核显最终定型
第六代酷睿处理器(Skylake)在2015年发布,这一代的核显有着较大的革新,支持最新的DirectX12、OpenCL 2.x、OpenGL 5.x、Vulkan等图形规范,还支持HEVC/H.265、AVC、SVC、VP8、MJPG硬件加速。同时,英特尔还对核显进行了更名,后缀型号由四位数缩减为三位数(如HD515、HD520、HD530),并推出了集成72个EU单元的GT4(Iris Pro 580)。
可以说,正是从Skylake开始英特尔核显才最终定型,第七代和第八代酷睿处理器的核显都是在其基础上进行的修修补补。
七代酷睿:提供硬件级解码能力
2016年上市的第七代酷睿(Kaby Lake)集成的核显取名为HD615、HD620、HD630和Iris Plus,它们和上代核显在规格上并无不同,只是取消了GT4,全系列加入了HEVC Main/Main10、VP9 8-bit/10-bit的硬解码能力,在应对4K级别视频的播放变得无比轻松和省电。
八代酷睿:马甲改名再战一年
2017年9月面世的第八代酷睿处理器(Kaby Lake-Refresh和Coffee Lake)集成的核显与上代依旧没有太大变化,只是名字从HD620等改为了UHD620,性能上的提升几乎都源于更高 频GPU和内存频率带来的增益效果。这一代的核显最大特色是支持HDMI 2.0/HDCP 2.2标准,以及硬件编解码10bit 4K HEVC,可流式处理4K UHD视频。
核显性能遭遇瓶颈
纵观英特尔近些年的核显战略,移动酷睿的整体规格都要优于桌面处理器,目的就是帮助没有空间安置独立显卡的轻薄本提升图形性能。然而,从Skylake开始,最近三代核显在性能上处于原地踏步的节奏,虽然多媒体特性有所增强,但还不足以驾驭最新3D游戏的挑战。
哪怕英特尔旗下还有锐炬核显,但其性能也只是勉强比肩NVIDIA GeForce 930MX的水准,随着以MX150为代表的新一代主流独显的出现,英特尔高端核显优势不再。
问题来了,更轻更薄更强是未来PC的发展趋势,特别是对超薄本和PC平板二合一类型的设备而言,英特尔酷睿处理器的CPU运算性能没的说,如何才能弥补核显性能层面的瓶颈?为了满足未来市场的发展需要,英特尔做出了一个破天荒的决定——携手AMD一起打造处理器!
那么,英特尔与AMD携手打造的融合了Vega核显的Kaby Lake-G平台又有多强?这个话题咱们明天再聊~
科普:如何选购一块称心如意的主板?——主板接口篇(干货)
警告:此文主要针对小白、初级及中级玩家,高级玩家请无视。
大家可以自取所需,看感兴趣的章节。
1.科普:如何选购一块称心如意的主板?——品牌选择篇(干货)
2.科普:如何选购一块称心如意的主板?——命名规则选购篇(干货)
3.科普:如何选购一块称心如意的主板?——主板接口篇(干货)
4.主板芯片的选择
你需要哪些主板接口?
主板的接口很多,并且一直都在推陈出新,有人花了大价钱买了接口很全的主板,却又用不着,有人需要一些接口,可是自己买的主板又没有。
好多人问我的板子是SATA2接口,能不能上SSD啊,或者没有USB3接口啊,怎么活啊之类的,在这一篇文章里可以得到解答。
SATA3接口:有当然好,没有的话,SATA2也能用,日常使用中,如上网、办公之类的,SSD在sata2和sata3下差距基本感受不出来,玩大型游戏的话,SATA3还是有必要
USB3.0接口:非常有必要,即使是USB2.0的设备插在USB3.0的接口上,速度也会有一定提升,更别说USB3.0的设备了。要是主板没有,也不用换主板,直接用PCIE转USB3.0转接卡替代,速度和原生的没有区别,甚至有时候比原生的还快。
另外针对玄学玩家,你需要光纤和同轴接口
两个都是数字输出接口,但是据说同轴听音乐好,光纤看电影好,我没听出区别来。
HDMI接口如果是主板自带的话,非常有必要
另外,PCI-E接口应该尽可能的多,同品质下两块主板,选PCI-E插槽多的那个,毕竟通过它可以扩展的东西太多了,比如声卡,SATA-E,USB3.0等等
要是主板自带诊断卡,那就非常好,华硕很多主板有probit功能,非常实用,有如上图那种跑码灯的话也行,这样电脑不亮的话可以省去很多排查时间
另外,针对喜欢超频的,建议选购带一件清空BIOS功能的主板,省的抠电池,如图为华硕的清BIOS键,不超频的就别管了
最后,开始介绍芯片组了,我不可能每个芯片组都介绍,就推荐一些性价比高,升级空间大的芯片组吧
1.AMD 770系列
纵观整个PC史,没有哪个芯片组能超过770了,从AM2一直能支持到打桩机,而且DDR2/DDR3可以任选,不买不是人啊
目前770主板普遍100块以内,DDR2的要贵一些,DDR3的便宜一些
CPU目前5块-800块的都有,单核到8核都有
SATA2接口起步,可以上SSD
而INTEL 775平台虽然性能强劲,但是升级空间并比不上770
所以推荐想要最低价装机的人选择770
2.780/785/790gx/880/890gx系列
这个系列全系主板集成HD3/4系显卡
如果就是办公上网看电影的话,这个系列是首选
780/790GX集成HD3系显卡,DDR2/DDR3可选,目前780主板100左右,不需要买显卡,省了一笔钱,并且我亲测HD3系显卡硬解蓝光原盘无压力,手头不宽裕的又要组HTPC的首选这个。
785集成HD4系显卡,DDR2/DDR3可选,880/890gx集成HD4系显卡,仅支持DDR3,某些
880/890GX主板支持打桩机,可根据自己情况选购
总之,需要用集显的话,主板首选就是这几款,INTEL的芯片组根本不要考虑,G41价格
贵,性能差,完全没有可比性,而H55太贵,1155以后的又是CPU太贵,没有性价比,不推
荐购买
我的第一台HTPC是单核闪龙3000+富士康780G+1G内存,看码率40M/S的片子妥妥的,实
在是找不出比这性价比还高的东西了
3.P67系列
推荐这个系列完全就是因为主板便宜,SABERTOOTH P67目前只要300多,而且支持的CPU范围广,不买不是人啊。
至于U贵的问题,可以先买一个便宜的,等大船靠岸了,再去捡I7 3770
建议大家不要等U便宜了再去买主板,1156就是活生生的例子
这里面全新板子的话,无疑是华擎玩家至尊 B85 杀手版最有性价比,淘宝上不到500包邮的价格完全无敌了,6相数字供电,所谓的杀手网卡也是个亮点,该有的接口都有,
高端一点的是华硕B85 PRO GAMER,价格感人但是用料扎实,据说采用全日系尼吉康-GT系列的10K黑金固态电容,提供5倍于普通固态电容使用寿命及额外20%高温及低温耐受温差,各种扩展功能和接口也很全,就是价格感人。
华硕还有个B85M-GAMER,这个就不推荐了,堆砌了一些不实用的功能,价格还贵,比不上华擎杀手版
我觉得我说的太过复杂,很多人看了还是一头雾水,那么我现在简化一下,直接说,怎样通过看主板选择好主板。
还是拿P7P55D来做例子
红线里面为主板的供电,看见那些黑色的方块没有,简单一点的说,你可以通过数这些方块的个数来确定主板的供电相数,如上图,数一数就是14相供电,这是专门给CPU供电的。但是这块主板宣传的是16相供电,还有两相哪里去了呢?注意主板中间的红圈,里面两个是专门给内存供电的,加起来就是16相。
供电的相数是越多越好,如果供电相数低了,会导致高功耗的CPU或者超频状态下的CPU工作状态不稳定,轻则降频,重则BOOM,所以供电是主板的灵魂,选主板先看供电。
另外,供电相数越多的主板,单个电容的负荷压力较小,主板的寿命也会相应提高。
黑色方块旁边那些圆柱体东西就是电容。供电的电容分为很多种,一般来说,日本货最好,日本货里面还有等级划分,这里就不深入讨论,反正通过图片也看不出来。
通常来说,电解电容采用塑料包皮包裹住电容,而固态电容则是由铝壳包裹,当然也有一些个别的例子。例如著名的三洋OSCON固态电容则是采用紫色的塑料包皮。
上图是微星的军规系列主板,采用了钽电容代替了固态电容,寿命更长,稳定性更佳,军规系列是微星仅存的良心系列了
继续,还是拿微星做例子
图中红圈部分是主板的散热,由于这是高端主板,所以采用了大面积散热模块,散热效果较好,可以提高主板的使用寿命以及高温状态下的稳定性
这是微星的中低端板子,可以看见散热比较寒掺,直接拿掉了CPU供电的散热,散热块也小了很多
所以,我认为,散热是主板第二重要的因素,选择散热模块大的,覆盖面广的为佳
2.电容及元器件
上图是P7P55D LX和P7P55D PREMIUM的对比图
可见红圈里面,LX是板子上是空白的,而P板密密麻麻堆满的元器件、芯片和电容
所以,选好主板,选择主板上空白处少的,主板上的元器件越密,主板越好(仅针对相同芯片组做对比)
AM3+的小板都是带集显的,不推荐,老老实实上大板吧
文/squall516
编辑:Tony
图:来源网络
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