——英特尔资深架构经理赵军
一年前我在 "CPU和GPU关系"的博文中,提到了CPU融合主流GPU的趋势。当时这种产品还在蓝图阶段。时至今日,内建英特尔高清显卡的英特尔酷睿i系列处理器已经上市将近半年了,其中研发代号为Clarkdale的产品是台式机处理器----酷睿i5-600和酷睿i3-500系列,研发代号为Arrandale的则是笔记本处理器,涵盖了酷睿i7/i5到酷睿i3系列。
酷睿i系列处理器被称为"智能多任务处理器"。"隐身"于其中的高清显卡具有主流图形的性能,是酷睿i系列处理器的核心功能之一,即"智能图形"。
在通用微处理器中融合图形功能,而且具有主流的图形性能,这在业界是第一次。英特尔秉承创新精神又一次走到了业界的前列,迈出了CPU融合主流图形功能的第一步。
说到显卡的融合,不少人的认识还停留在"板载显卡"----集成在芯片组中的显卡,功能弱小得不值一提。如今,将显卡内建在处理器中,这种融合是以往的技术不可比拟的:将图形部分作为处理器微架构的一部分来设计,并以制造处理器的工艺来制造。这样内建的显卡在性能和稳定性上有了"天壤之别"。
英特尔在第一代融合显卡的处理器中还是采用了双芯片方案,核心处理器采用32纳米工艺制造,英特尔高清显卡(GPU芯片)采用45纳米工艺制造,它们之间用高速的QPI总线连接,减少了CPU内核和高清显卡核心之间数据交换的延迟,然后统一封装在酷睿i系列处理器中。(注:目前酷睿i系列的四核产品不含英特尔高清显卡)
内建的英特尔高清显卡除了在3D性能上和中高端独立显卡还有差距,但在数字媒体方面(音频、视频、图形、图像等),英特尔高清显卡和它们已经难分伯仲,在高清视频方面甚至还多有超越----在极低的功耗下支持硬件加速的高清解码、动态运动补偿、马赛克的消除等等。即使在3D游戏中----只要不是3D密集型运算的游戏----英特尔高清显卡在实现高清晰画质时,同样运行流畅自如。
CPU将显卡(GPU)"融合",前途是光明的,但是道路仍是曲折的。最大的问题是:将具有主流性能的GPU"吃进去",需要更大的胃口----晶体管数量的增加以"亿"为单位,在大体相同的面积上需要集成更多的晶体管。摩尔定律给了我们答案,但是并不能解决另外一个问题----散热。这就要求融合了显卡后,整个CPU的功耗不能增加,甚至还要有所下降。正是技术上的这些高难度,让不少厂商的产品还留在蓝图阶段。而英特尔推出的酷睿i系列产品,最好地解决了这些问题。
只要买个CPU就能拥有主流的图形能力,如果不玩高端的3D游戏就不再需要配备中高端的独立显卡----如此而来,用户的购买成本就降低了。更为重要的是,功能的融合减少了对芯片数量的需求,低能耗/低噪音/高稳定性的特点使得电脑系统的体积可以做到更小,这除了更加适合笔记本电脑,也给台式机创新带了广阔的前景----时尚、小巧、全功能的家用电脑、一体机以及更多形态的台式机将更为普遍。英特尔在下一代处理器Sandy Bridge架构中,将图形功能部分进一步融合到CPU微架构中,虽然我们习惯上称它为"集成"或"内建显卡"等,但是"显卡"的板卡形态已经化为无形了。
在Sandy Bridge时代,第二代英特尔高清显卡将成为CPU架构的一个组成单元,可以和CPU内核一样使用高速缓存(Cache)。它和CPU 内核变得更加亲密无间----是CPU的图形执行单元。因此,在将来的CPU中具有GPU的模块,将不再是什么新闻,没有图形能力的CPU才会显得比较另类。
我们可以看到,随着CPU中图形执行单元的步步紧逼,曾经风生水起的板卡型"声卡"也会走到今天"显卡"的归宿----在主流电脑平台上逐渐"消失"。话说回来,板卡形态的显卡是否真的彻底消失?还不至于那么悲观吧,应该说它在高端电脑系统中仍将保留自己不可动摇的位置。