{本文摘自贴吧神:美猴王}
英特尔从1998年1月开始发布显卡,至今销售的所有显卡产品包括独立显卡、集成显卡和核心显卡。
目前市场上的主流产品:Skylake系列处理器使用的核心显卡已经采用了英特尔的第9代显示架构(Gen 9.0)。或许我们第一次听说英特尔的图形产品架构,还是SNB时代的HD2000和HD3000使用的Gen 6.0架构,以及IVB HD4000核心显卡的Gen 7.0架构。那么从Gen 1.0到今天的Gen 9.0架构,英特尔有多少产品呢?
Gen 1.0架构:[1998]英特尔发布的第一款也是唯一一款独立显卡。
[上图]英特尔i740显卡:CPU巨头英特尔并不满足于自己的现状。它嫉妒英伟达、ATI、3DFX等公司在显卡领域取得的巨大成就,决心在显卡领域分得一杯羹。
1997年7月,英特尔收购了芯片和技术公司,这是一家在笔记本电脑2D显示器设计和研发领域领先的公司。这不仅获得了开发2D显示核心的能力,也为日后进入笔记本显示领域奠定了基础。
1998年1月,英特尔发布了首款图形核心i740,这是一款与REAL3D合作开发的3D加速芯片。英特尔通过购买其20%的少数股权获得了REAL3D的合作,从而以较小的成本快速进入3D图形市场,这比建立一个R & ampd队从零开始!
Fastware的i740显卡]
鉴于英特尔的巨大影响力,很多厂商都生产了i740芯片的显卡,价格也相对便宜,所以i740也很受欢迎。后来,英特尔改进了i740,并将其集成到810芯片组中(称为i752)。本来也有独立生产i752做显卡的想法,但是后来没有正式生产。
【联想i740显卡】(联想以前不叫联想)
在当时,i740是一款非常优秀的产品,各大显卡厂商都与英特尔有合作关系,规格多,版本多可供选择。如你所见,仅李泰就推出了四种不同版本的i740显卡。i740虽然不是集成显卡,但它的诞生是为了推广英特尔自己的芯片组。除了占领不断扩大的3D图形市场,英特尔i740的另一个主要目的是推广由其主导并与其他厂商联合推出的AGP标准。I740是第一款真正的AGP 2X显卡,其他主流显卡厂商如S3、三叉戟、MGA、3Dlabs等。都对AGP持观望态度,而i740的推出和热销无疑促进了AGP标准的提升。
【i740还有8MB显存版本】(标准版是4MB显存)
不过英特尔的技术毕竟不如英伟达和ATI。所以i740之后,英特尔直接把显卡从独立形式改成集成在主板上。
Gen 1.0架构:[1998]英特尔i752显卡:i740的修改。
正如我们之前所说,i752显卡本质上是1999年发布的i740的小改型。最早的时候,英特尔就已经计划将i752作为第二款独立显卡产品,甚至内测产品也已经有了,如下图:
[上图]英特尔i752:独立显卡形式的内测版本(工程样片,非官方发布)
i740/i752虽然性能还可以,但是3D水平跟不上Nvidia和3DFX(后来被Nvidia收购)的高速发展。意识到这一点后,英特尔开始专注于将显示核心集成到主板芯片组中,从而使i740的改进版i752核心脱胎换骨,大获成功!I752采用128位核心架构,核心频率100MHz,内存最高可支持133MHz频率,最大动态共享内存容量16MB。
I752采用双像素流水线,支持环境原子化、单周期纹理合成、16位Z缓冲、凹凸贴图、纹理压缩等技术。此外,i752还改进了视频加速性能,可以加速当时的各种视频流格式,包括VCR、摄录机、电视调谐器、MPEG-2动态补偿、Web视频等。虽然i752在核心规格上做了很多改进,但是由于集成显卡没有配备显存,使用共享内存,所以i752的实际性能与i740相比是有限的。
i752的3D性能只能算是点缀,但是由于i810以及后来的i815芯片组(支持133外频)相对便宜,用户可以省去单独购买显卡的成本,所以开创了集成显卡先河的i810/i815很受低端用户欢迎。在2000年第三季度的巅峰时期,英特尔凭借起步的i752拿下了显示芯片34%的市场份额。随着英特尔集成显示芯片市场份额的不断扩大,直接导致了S3、三叉戟等当时定位低端的老牌显卡厂商的衰落,后来分别被威盛和SIS收购。如今台湾省的芯片组厂商在Intel、AMD、NVIDIA的压力下也处境艰难,只能在夹缝中求生存!
[上图]英特尔i740显示内核
[上图]英特尔i752展示内核
[上图]旧i810芯片组主板
【为什么不叫i750显卡】因为i750这个名字已经被使用了,1989年,英特尔与IBM合作开发了可编程视频处理器——i750,它集成了全屏动态数字视频、高品质音频、高速图形,并与文本和静止图像的数字多媒体应用相结合,从而加速了硬件和多功能软件的发展。
[上图]英特尔i750处理器(非显卡)
【有哪些使用i752集成显卡的主板芯片组?】
它主要包括以下产品:
第2.0代架构:[2001]英特尔至尊显卡:全新,全新。
2001年,英特尔首次发布了一款全新的移动平台集成显卡:Extreme Graphics。这个名字翻译过来就是终极显卡。其实这款显卡在当年只能算是低端入门级产品,和普通独立显卡没有竞争力。2002年,随着带有Socket 478接口的奔腾4处理器的发布,英特尔推出了i845系列芯片组,其中i845G/GE/GV/GL/GLL等产品集成了Extreme Graphics显卡。即使是i845GE集成的最高频率266MHz Extreme Graphics也只是接近NVIDIA的Geforce 2 MX 200独立显示核心。
[上图]英特尔i845G主板
[上图]不支持带外置显卡的英特尔i845GL/GLL芯片组。
[使用Extreme Graphics图形产品的芯片组]
第二代架构:[2003]英特尔至尊显卡2
英特尔在2003年发布了Extreme Graphics 2集成显卡,这是第一代的改进版本。应用于移动平台的i852GM/GME/GMV和i855GM/GME芯片组和桌面平台的i865G/GV芯片组,并在第一代的基础上增加了一些特效技术。
[支持Extreme Graphics 2显卡的主板芯片组]
核心频率:
133MHz对于i852GM和i852GMV
I855GM为200MHz;
I855GME为250MHz;
I852GME和i865G/GV为266MHz。
由于i855GM/GME和i865G/GV芯片组支持双通道内存,显示内存带宽变相翻倍,性能接近英伟达的GeForce 2 MX 400显示核心。
[上图]前期采用Socket 478接口的i865G主板
第3.0代架构:[2004]英特尔GMA系列集成显卡
2004年,英特尔发布了基于Gen 3.0架构的全新集成显卡:GMA系列产品。GMA的全称是图形媒体加速器,即图形媒体加速器。该系列产品不仅取代了之前的极速显卡系列,也为后期的高清显卡打下了坚实的基础。
数据:2007年初,使用集成显卡芯片组的用户数量达到芯片组总出货量的90%!
[基于Gen 3.0架构的英特尔集成显卡的基本信息]
第3.0代:GMA 900 (2004年)
GMA 900是英特尔最早基于Gen 3.0架构的产品,搭配910G、915G等芯片组。GMA 900的3D架构脱胎于上一代Extreme Graphics,当然,其硬件参数也得到了增强。比如它的像素渲染流水线从之前的两个升级到了四个,支持新的DX9.0,根据不同芯片组的设置,它的频率从166 MHz到333 MHz不等。
[上图]多彩915G主板,带GMA 900集成显卡
第3.0代:GMA 950 (2005)
GMA 950是寿命最长的集成显卡型号之一。其配备的945G系列芯片组不仅用于匹配LGA775系列处理器,还用于重新设计和搭载2007-2008年上网本风靡全球时的第一代Atom N200系列处理器。GMA950和GMA900差别不大,只是所有参数都略有上调。台式机芯片组945G的TDP为7W。
[上图]华硕P5LD2-V主板(945G芯片组)配GMA 950集成显卡
* 10.6 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR2-667下测量的。
第3.0代:GMA 3100 (2007)
GMA 3100是Gen 3.0架构下的第三代产品,集成在G31、G33、Q33和Q35芯片组中。奇怪的是,虽然GMA 3100是2007年发布的,比GMA 950晚,但硬件参数却不一定。
它比GMA 950更强大,甚至阉割了顶点着色器。采用GMA 3100的G31芯片组的TDP约为13W。
[上图]技嘉G31主板,带GMA 3100集成显卡
* 12.8 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR2-800下测量的。
第3.0代:GMA 3150 (2010)
2010年,英特尔发布了第二代Pine Trail-D平台的全新Atom D400/500和N400/500系列处理器,集成了GMA 3150显卡。该产品与GMA 950非常相似,但其功能更强。但是,因为这些处理器内存控制器只能支持单通道内存,所以它们的性能不受限制。
* 6.4 GB/s的最大内存带宽是在单通道DDR2-800下测得的。
第4.0代架构:[2006]第二代英特尔GMA系列集成显卡
如上所述,基于Gen 3.0架构的GMA集成显卡属于第一代产品,现在我们要说的是基于Gen 4.0架构的第二代GMA系列集成显卡。
[基于Gen 4.0架构的英特尔集成显卡的基本信息]
第4.0代:GMA 3000、GMA X3000、GMA X3100和GMA X3500(2006年至2007年)
GMA 3000是英特尔946GZ芯片组上的集成显卡型号,采用了全新的第四代架构。但是作为一款从945G过渡到G965芯片组的产品,英特尔剥夺了它太多的新特性。相比之下,GMA X3000是真正意义上的新一代4.0架构产品。
GMA X3000采用优秀的可编程单元,使每个执行单元都能进行3D渲染和视频处理。硬件规格方面,GMA X3000不仅支持Direct X 9.0c、OpenGL 1.5、像素着色器3.0和顶点着色器3.0,而且是第一款声称支持DX10着色器模型4.0规格的集成芯片,并提供英特尔的清晰视频技术,支持视频硬件加速。
然而,由于驾驶的原因,GMA X3000一直表现平平。直到集成了GMA X3500的G35才正式为DX10提供支持。到目前为止,英特尔的GMA系列套装在性能和功能上都达到了比较完美的水平,在规格上也缩小了与英伟达和ATi的差距。
GMA X3100是GMA X3000的移动平台版本,GMA X3500和GMA X3000非常相似。
[上图]英特尔原装946GZ主板
[上图]QDI联想G965主板
[上图]集成GMA X3500的昂达G35芯片组主板
* 12.8 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR2-800下测量的。
第4.0代:GMA 4500、GMA X4500、GMA X4500HD和GMA 4500MHD(2008年)
【GMA X4500HD】英特尔2008年推出的G45集成了GMA X4500HD显示核心,支持双通道DDR2 /DDR3内存,提供高达12.8 GB/s的带宽(DDR2 800双通道),最大内存容量16 GB。系统响应速度更快,支持64位计算。I/O支持Maxtrix存储技术、快速恢复技术、安静系统技术和快速磁盘加速技术等。这些规格在当时是最全的。
GMA X4500HD可全面支持H.264、VC-1、MPEG-2全硬件解码,可流畅播放1080p全高清节目;还能带来全高清蓝光体验,适合设置HTPC。在3D图形性能方面,GMA X4500HD支持DirectX 10.0、Shader Model 4.0和OpenGL 2.0,可以玩当时的大部分入门级3D游戏。
【GMA X4500】与GMA X4500HD相比,集成了G41和G43芯片组的GMA X4500集成显卡去掉了1080P全高清视频播放、蓝光解码等相关功能,因此去掉了HD标识。
【GMA 4500】GMA 4500进一步取消了清晰视频技术等娱乐功能,因此用于B系列和Q系列商用芯片组。然而,在实际应用中,Q43和Q45等芯片组实际上使用的是GMA X4500。
【GMA 4500MHD】GMA 4500MHD MHD是用于4系列移动芯片组的产品。不过GM47芯片组使用的640MHz产品其实有自己独立的名字,叫做GMA 4700MHD。本质上,这些产品在桌面上与GMA X4500HD没有太大区别,只是频率降低了。
[上图]集成了GMA X4500的技嘉G41主板
[上图]面向高端企业群体的原装英特尔Q45主板,集成了GMA X4500
* 12.8 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR2-800下测量的。
2010年:采用第5.0代架构的高清显卡(也称为GMA高清)
2010年1月,英特尔发布了第一代酷睿I系列处理器,以及面向低端经济市场的奔腾赛扬处理器。从这一代产品开始,英特尔将原本集成在主板上的显卡集成到了CPU中。GMA HD虽然采用45nm工艺,但本质上和G45是一样的架构,只是速度略快,处理单元从10个增加到12个。*最重要的是,这一代产品之所以没有“核心显卡”的称号,是因为GPU单元没有和CPU核心融合在一起,而是单独的一部分放在CPU基板上。
[上图] GMA高清显卡单独放置在CPU核的侧面(右侧),并没有集成到CPU核中。
【Gen 5.0架构GMA高清集成显卡对应处理器及最大加速频率列表】
* 21.3 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR3-1333下测得的。
*奔腾赛扬的GMA高清显卡移除了清晰视频技术(CVT HD:Clear Video Tec。)
2011年:高清显卡采用Gen 6.0架构的高清显卡系列
2011年,英特尔发布了基于SandyBridge架构的第二代酷睿I处理器。在这一代产品中,GPU单元终于成为了英特尔所描述的CPU核心的一部分。所以从这一代产品开始,“核心显卡”这个名字就已经深入人心了。核心显卡和CPU核心之间的数据交互显然比前几代强很多。HD3000是一款划时代的产品,它的发布改变了人们之前关于英特尔集成显卡“性能太弱”的主要观点。毕竟这款产品已经有能力在2011年取代当时的低端入门级显卡,很多以前集成显卡想都不敢想的3D游戏都可以通过HD3000玩。
此外,自Gen 6.0以来,英特尔针对不同应用平台的不同要求开发了图形产品:
1.经济型处理器奔腾赛扬使用的高清显卡没有数字码,代表性能最低,CVT清晰视频技术不支持;
2.除了特殊型号,桌面核心系列使用GT1级HD2000核心显卡。其实HD2000和奔腾赛扬的高清显卡本质上是一样的,只是视频技术更清晰;
3.移动平台采用最高端的GT2级HD3000核心显卡,响应英特尔超极本理念:笔记本轻薄,但基本娱乐功能不丢。(显然,用独立显卡做笔记本很难做到轻薄)
4.工作站处理器方面:至强E3系列推出专业级核心显卡P3000,专门优化专业应用软件。P3000是Intel第一次在专业领域测试显卡,所以兼容性表现较差。它的竞争对手是英伟达和AMD的入门级专业卡产品。
[SNB架构Gen 6.0核心显卡产品列表]
* 21.3 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR3-1333下测得的。
2012年:高清显卡采用Gen 7.0架构的高清显卡系列
英特尔在2012年发布了基于Ivy Bridge架构的22nm处理器,核心显卡从之前的Gen 6.0架构升级到Gen 7.0。在新架构下,核心显卡的性能进一步提升,核心显卡的分类与上一代基本相同:
1.奔腾赛扬处理器依然使用最低的高清显卡(gen 7.0);
2.标准桌面核心处理器采用HD2500核心显卡,本质上是高清显卡的增强版,增加了清晰视频技术和快速同步视频技术;
3.专用桌面核心处理器和普通移动核心处理器均采用HD4000核心显卡,多达16个EU处理单元,高频版性能等同甚至超过入门级独享Geforce G610M;
4.工作站平台主流机型至强E3,采用P4000专业级核心显卡。
* 25.6 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR3-1600下测得的。
【英特尔高清显卡核心分区功能高清图:以四核处理器为例】
2013:高清显卡采用第7.5代架构的高清显卡系列
2013年,英特尔发布了基于Haswell架构的22纳米处理器。这一代核心显卡本质上也属于Gen 7.0架构,但在7.0的基础上略有提升:
1.奔腾赛扬处理器仍然使用最低端的高清显卡(Gen 7.5),但是欧盟执行单元增加到了10个,而且这次连高清显卡都支持清晰视频技术和快速同步视频技术(has well Refresh starts);
2.标准桌面核心处理器使用HD4600核心显卡,但最入门级的I3-41×0系列处理器使用HD440016EU单位版本;
3.HD5000或更高的核心显卡主要出现在移动处理器中。当然,少数BGA封装的台式机产品使用顶级核心显卡iris Pro 5200;
4.工作站平台主流机型至强E3,采用P4600/P4700专业级核心显卡。根据测试,P4600的专业理论计算能力已经与英伟达的入门级专业卡K600持平甚至超越。
[Haswell Architecture Gen 7.5核心显卡产品列表]
* 25.6 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR3-1600下测得的。
第7.0代架构的扩展:凌动Z37xx系列平板电脑处理器
【当前主流平板核心显卡列表】
*以上处理器均基于Bay Trail平台架构。
*关于处理器内存带宽:
根据处理器支持的内存控制器不同,主要有以下三类:
10.6 GB/s (64位DDR3-1333):即处理器最高只支持单通道ddr3-1333内存;
17.1 GB/s (128bit DDR3-1066):即处理器最高可支持两路DDR3-1066内存;
1.3 GB/s(128位DDR3-1333):即处理器最多可支持两个通道的ddr3-1333内存。
Bay Trail平台处理器的内存控制器支持的内存配置不外乎以上三种。
2015:高清显卡采用Gen 8.0架构的高清显卡系列
2015年,英特尔发布了基于Broadwell架构的14纳米处理器。这一代核心显卡的制造工艺也升级到了14nm,架构也升级到了Gen 8.0。Broadwell架构核心显卡带来的主要变化有:
(1)32位整数吞吐量翻倍;
(2)原生16位浮点支持;
(GTI的写入带宽在某些设备上增加了一倍;
(4)可以在英特尔处理器和核心显卡之间无缝共享的数据结构;
(5)提高了EU执行单元和L3缓存之间的数据传输速度和带宽。
这些架构上的新变化,加上欧盟计算规模的扩大,支持Broadwell核心显卡的性能大幅提升。
1.奔腾赛扬处理器仍然使用最低的高清显卡(Gen 8.0),但是EU执行单元增加到12个,并且支持清晰视频技术和快速同步视频技术;
2.标准桌面核心处理器全部使用顶级核心显卡;
3.需要注意的是,移动版低压I3使用的HD5500核心显卡有23个EU执行单元,比标准型号少一个。
[对应替代关系]
高清显卡(第7.5代)高清显卡(第8.0代)
HD4200HD5300
HD4400HD5500
HD4600HD5600
P4700P5700
HD5000HD6000
虹膜5100虹膜6100
虹膜pro 5200虹膜pro 6200
[Broadwell架构第8.0代核心显卡产品列表]
* 25.6 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR3-1600下测得的。
第8.0代架构的扩展:超便携系列平板电脑处理器
【当前主流平板核心显卡列表】(Braswell,Cherry Trail平台)
*API特性支持:所有产品支持DX11.2、OpenGL 4.3和OpenCL 1.2(part 2.0);
*硬件加速功能:所有产品支持清晰视频技术和快速同步视频技术;
* 25.6 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR3-1600 (X5-Z8300仅支持单通道内存)下测得的。
2015:高清显卡采用Gen 9.0架构的高清显卡系列
2015年8月,英特尔发布了全新的Skylake系列处理器,其核心图形架构升级至Gen 9.0。归根结底,Gen 9.0还是第一代英特尔堆参数的产物。与Gen 8.0相比,其架构性能有了一定程度的提升,支持更先进的技术特性。在显示输出上,Skylake Gen 9.0取消了原生VGA模拟输出接口,但可以轻松支持三显示屏输出,并支持HDMI 1.4、Display Port 1.2和Embedded DisplayPort (eDP) 1.3输出规格。虽然这一代产品取消了原生VGA接口,但主板厂商仍然可以采取第三方措施支持VGA显示和输出。
[对应替代关系]
高清510高清显卡(第8.0代)
高清515高清5300
高清520高清5500
高清530高清5600
P 530P5700
虹膜540HD6000
虹膜550虹膜6100
iris pro 580iris pro 6200
iris pro P580iris pro P6300
[Skylake Architecture Gen 9.0核心显卡产品列表]
【还是没找到晶体管数和核心面积的参数】
* 34.1 GB/s的最大内存带宽是在双通道DDR4-2133下测得的。
【到目前为止,从Gen 1.0到Gen 9.0所有主流英特尔高清显卡的型号和参数都已经更新完毕】
本期就到这里。amd的后续和NVIDIA的会在后面。请关注边肖,并评论、收藏、点赞、转发。