英特尔核心显卡发展之路

很多消费者都认为集成在主板芯片组中的图形芯片是一个根本用不到的功能（大多数用户会单独购买独立显卡），为此而买单很不划算。在英特尔推出了划时代的酷睿处理器之后，这种思路终于被扭转了，由买主板额外“购买”显卡变成了买CPU赠GPU。接下来，我们就带您一起来回顾英特尔核芯显卡的发展历程。英特尔公司从什么时候开始涉足图形芯片领域？英特尔第一颗图形芯片的型号是什么？能回答出这两个问题答案的人绝对是资深的硬件爱好者了。

英特尔公司从什么时候开始涉足图形芯片领域？英特尔第一颗图形芯片的型号是什么？能回答出这两个问题答案的人绝对是资深的硬件爱好者了。答案是1998年，第一颗图形芯片的型号为i740。从1999年的Intel 810芯片组（配合Socket 370结构的Pentium Ⅲ处理器）开始，英特尔就尝试将图形芯片集成到主板芯片组的MCH芯片中，这种设计思路一直延续到酷睿处理器问世之前。起初，很多消费者都认为集成在主板芯片组中的图形芯片是一个根本用不到的功能（大多数用户会单独购买独立显卡），为此而买单很不划算。在英特尔推出了划时代的酷睿处理器之后，这种思路终于被扭转了，由买主板额外“购买”显卡变成了买CPU赠GPU。接下来，我们就带您一起来回顾英特尔核芯显卡的发展历程。英特尔公司从什么时候开始涉足图形芯片领域？英特尔第一颗图形芯片的型号是什么？能回答出这两个问题答案的人绝对是资深的硬件爱好者了。

尝试性的第一步：Intel HD Graphics

CPU架构：Clarkdale

诞生时间：2010年（图1）

2006年，AMD收购ATI后，最早提出了CPU与GPU融合的概念，不过使之成为现实的却是Intel。2010，Intel带来了32nm制程。同时尝试了将GPU首次放进入CPU封装内部。完成这个成就的CPU，就是Core i5、i3系列，而当时时代同步的i7-800/900系列依然走单一CPU的路线。可见，第一代的内置显卡，属于一个初探摸索段。为了区分带核显与不带核显的CPU，Intel将带核显的Core CPU架构代号统一为Clarkdale系列，并且，这一代CPU只有双核的规格，包括i5-600系列以及i3-500系列。

虽然处理器部分由32nm制程制作，但是GPU部分依然是上一代的45nm Die。它们共同封装在一块PCB上组成，两颗芯片使用QPI总线相连，这种节省成本的“胶水”封装在当年的第一代核显中曾经出现。

这一代CPU的核显，官方名字是Intel HD Graphics，直到现在的酷睿处理器依然适用HD Graphics这个名字。规格方面，HD Graphics对比上一代G45芯片组集成显卡X4500 HD：EU增加两个到12个，核心频率最高可达900MHz。值得一提的是，这一代桌面版并不支持频率动态调整，只有移动版CPU的内置显卡支持Turbo Boost动态调整频率。性能方面，由于是初代产品，Intel给与的态度是试验，所以性能就显得乏善可陈了。在当时主流游戏的测试中，性能比当时AMD的集成显卡还要差，更不要说当时还有市场的低端独显了。不过谁曾想到这就是低端独显敲响了丧钟的开始。（图4） 图注：鹰击长空（1024×768，低画质）

真正融合的一代：Intel HD Graphics 2000/3000

CPU架构：Sandy Bridge

诞生时间：2011年

有了第一代核显的研发经验，第二代核显的进化显得水到渠成。2011年，第二代酷睿处理器诞生，基于Sandy Bridge的代号，Tock的架构进化，是Intel酷睿智能处理器历史上的一次最大性能升级。直到现在，坚挺的高端Sandy Bridge处理器价格，说明了二代酷睿的深远影响。

大一统，成为了当时Sandy Bridge的最大特征。从CPU的DIE图片可知，CPU、GPU、内存控制器、PCI-E控制器全部整合到一个核心里面，同时三级缓存改用了环形总线设计，并且可共享三级缓存，核心显卡因此收益，也较大幅度提升了图形的渲染效率。

回过来继续说核心显卡，对比初代，由于整合化，GPU制程和CPU部分一样为32nm。Intel根据EU单元的数目把核芯显卡划分成HD Graphics 2000和HD Graphics 3000两种，前者只有一组6个EU单元，而后者则有两组12个EU单元。只有K后缀的高端CPU才配备更强的HD Graphics 3000核芯显卡，而其余的第二代Core i3/i5/i7全部是搭配HD Graphics 2000。这种区别对待，也引起了一些低端整合平台玩家的不满。直到六代酷睿的推出，Intel才一统桌面CPU核心显卡的规格。（其他领域上顶级的核显依然放在高端的CPU中）

性能方面，二代酷睿核显的性能有着明显的进步。在当时的游戏实测中，HD 3000领先上一代达到一倍，并且打败了当时的低端独显HD 5450。开始改变了内置显卡“花瓶”的角色，变成了“可玩”的角色。

锦上添花的一代：Intel HD Graphics 2500/4000

CPU架构：Ivy Bridge

诞生时间：2012年（图8）

有了第二代酷睿核显架构革命性的改变，第三代酷睿核显，也随Tick的步伐进行了制程的进化与规格的优化。与SNB一样，第三代酷睿核显分为两种，分别是有16个EU单元的HD 4000和6个EU单元的的HD 2500，“K”系列处理器用的是HD 4000而其他处理器用的是HD 2500，最高频率与SNB时代一样是1350MHz。

性能方面，在当时主流的游戏测试中，对比二代又有将近一倍的提升。与AMD当时的融合GPU比较，依然落后它们最强产品HD6550D，而与当时独显对比，三代核心显卡领先GT520，但落后当时的599元级别的GT430、HD6570，这也为Intel后期推出最强核心显卡埋下伏笔。）最强核显代表作：Intel Iris/Iris Pro

CPU架构：Haswell

诞生时间：2013年

在Ivy Bridge开始，人们开始感受到无竞争压力下的Intel有点“不务正业”。在经常被玩家忽略的核心显卡部分默默地闹革命。四代酷睿的核显，是Intel酷睿时代内置显卡最大的变革。首先，这一代开始Intel的核显开始了模块化设计，也就是说，Intel预先设计好GPU的图式，然后根据GPU的定位来进行“填空”：在两级EU团簇结构，每级10个EU单元的设计之中加入EU单元。

于是，四代酷睿核显进行了细分定位。分别为GT1（赛扬低端U的核心显卡）、GT2（HD 4600/4400/4200，工作站方面为P4700/P4600）和GT3（HD 5000/5100）。这其中在GT3又包含了GT3e（HD 5200）一个高阶版本。

GT3代表这一代最强的核显性能，它有一个全新的名字：Iris 锐炬，它就是Intel迎击独显党的质疑而生。40个EU单元，相比GT2多出了整整一倍，同时带嵌入式eDRAM的GT3e，核显集成了128MB eDRAM，位宽512bit，带宽可达64GB/s，这个嵌入式eDRAM是作为L4缓存存在的，可以同时提升CPU和GPU性能。

不过，内置GT3核心显卡的CPU大多数是笔记本CPU，仅有在嵌入式OEM市场的R后缀桌面CPU（4670R、4770R）才内置了最强GT3e版本的核心显卡。所以，我们DIY玩家接触的，都是GT2版本，略感可惜。至于GT3的Iris 锐炬方面，部分游戏性能（i7-4760HQ）超越了当时的AMD最强APU A10-7850K，同时接近当时的主流独显GT730，也就是说，GT3e系列的核心显卡，已经成为Intel展示自家最强核显的代表。但是，由于Iris无法让DIY市场收益，Intel得做得更多。（图14）图注：英雄联盟（1920×1080，高画质）

沉默且尴尬的一代：Intel Iris Pro 6200

CPU架构：Broadwell

诞生时间：2015年

从期待到等待，再从等待到低调上市，核心代号为Broadwell的五代酷睿桌面版可以说得上是Intel史上最具争议性的CPU之一。可能出于补偿心理的考虑吧，在这一代中，也是唯一一代加入了Iris核显的CPU。这一代的核显：Iris Pro 6200，完整支持DX12，拥有48个EU单元，并且自带128MB eDRAM缓存。

Iris Pro 6200配合i7级别的CPU性能，总体游戏性能大幅度超越了当时的AMD APU，同时战胜了GT 730独显，接近GT 740。这个表现，已经让人十分惊喜，只可惜，尴尬的定位，高昂的定价，一U难求的供货量，最后不至于威胁到六代Skylake的上位，五代核显很强，但也很低调。）

重新定义的一代：Intel HD Graphics 500系

CPU架构：Skylake

诞生时间：2015年（图18）

结束了短暂的歪路后，第六代酷睿处理器回归全系列家族的布局。同时，第六代酷睿的核显，也进行了大刀阔斧的改革。首先从这一代开始，Intel的新核显的命名方式发生改变，后缀型号由四位数缩减为三位数。其次，EU单元的上限上升到72个！相比上一代最高48个，核显规格进一步提升。加上支持DDR4，高频率的特性也让核心显卡受惠。由于最大EU单元达到了72个，所以六代酷睿时代的核心显卡细分成GT1、GT1.5、GT2、GT3、GT4。

让我们直接来关注最高端的GT4，内置高达72个EU单元，型号为Iris Pro 580，好消息是按照Intel计划GT4级别的显卡会在桌面平台出现，并内置128MB eDRAM L4，规格十分强悍！但坏消息就是这类CPU也就是带R后缀的只在OEM市场出现，并且是嵌入式产品，也就是说，DIY免谈。这一代开始，主流桌面酷睿处理器的核心显卡变成了大一统，也就是说i3-6100的核心显卡与i7-6700K是一致的，都是HD530！改变了以往i7的核显高于i3高于奔腾的状况。

性能方面，HD 530的性能超越了上一代主流产品HD 4600，并且随着DDR4的规格而提升。可惜的是，由于定位关系，它的性能依然低于Iris系列以及AMD的A10，甚至比不上GeForce GT 730。

六年的发展，我们经历了从买CPU送GPU到买GPU送CPU的转变。在这段过程中，Intel也做出了不少努力，来提升被DIY玩家不齿的内置GPU性能。并且，低端独显被淘汰，也有核心显卡的功劳。随着新思维的变化，Intel的努力逐渐得到了收获的果实。轻薄PC、平板的盛行，也让这类高度整合GPU的CPU如鱼得水。尤其是Iris显卡与NUC平台的整合，成为了PC界的一大亮点。遥望未来，核心显卡的地位越来越高，并且与主打游戏体验高性能显卡一起组成了完整的显卡阵线。（图20）

表扬归表扬，该批评的还是要吐槽一下，桌面版的“高端的CPU就该配顶级的核显”的做法，使得核显的价值一直体现不出，例如i7-5775C的Iris Pro 6200核显性能已经能超越入门独显，但偏偏安身在i7上，价格高昂而且受众群体少，好核显但没有被推广，除非是核显高玩否则一般都会碰。相反i3-6100在没发布之前就确定配上和同代i7相同的核显HD 530，相比前几代i3核显一直都是缩水示人的例子，一时之间Intel被赞良心，市场也更认可这种给i3增强核显的做法。