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Intel 显卡世代与处理器

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多年来,Intel 在其处理器中采用了许多不同的集成显卡方案。这些显卡方案的名称逐渐从 Intel GMA 和 Intel HD Graphics 发展到 Intel Iris、UHD Graphics、Iris Xe,以及更新的 Intel Arc 集成显卡。一些显卡系列还推出了多个版本,并被应用于不同代际的处理器。

几乎所有笔记本电脑处理器以及部分台式机处理器都配备了集成显卡,因此不需要单独安装显卡。不过,Intel 也生产不带集成显卡的处理器,具体来说,这些型号是为搭配独立显卡使用而设计的。

下表按照时间顺序列出了 Intel 处理器中使用的主要集成显卡方案及其大致发布时间。通过该表,可以方便地了解 Intel 集成显卡从早期 GMA 方案到现代显卡架构的发展过程。

时间段Intel Graphics
2006–2009Intel GMA 3000 / GMA X3000 / GMA X3100
2010–2011Intel HD Graphics
2011–2012Intel HD Graphics 2000 / 3000
2012–2013Intel HD Graphics 2500 / 4000
2013–2014Intel HD Graphics 4200 / 4400 / 4600 / 5000 / 5100 / 5200
2014–2015Intel HD Graphics 5300 / 5500 / 6000 / Iris 5500 / Iris 6100
2015–2016Intel HD Graphics 510 / 515 / 520 / 530 / Iris 540 / 550 / 580
2016–2017Intel HD Graphics 610 / 615 / 620 / 630 / Iris Plus 640 / 650 / 655
2017–2018Intel UHD Graphics 600 / 605 / 610 / 620 / 630
2018–2020Intel UHD Graphics 610 / 615 / 620 / 630 / Iris Plus 645 / 655
2020–2021Intel UHD Graphics / Iris Xe Graphics
2021–2023Intel UHD Graphics 730 / 750 / 770 / Iris Xe Graphics
2023–2026Intel UHD Graphics / Intel Arc integrated graphics

Intel GMA

Intel GMA(Graphics Media Accelerator)是 Intel 早期的一系列集成显卡方案,在 Intel HD Graphics 推出之前使用。在早期几代产品中,图形处理单元(GPU)属于芯片组的一部分,而不是处理器本身。换句话说,一个处理器封装中包含两个独立的处理器,即 CPU 和 GPU。比较知名的型号包括 GMA 950、GMA 3000、GMA X3000 和 GMA X3100。

早期的 GMA 方案主要用于视频输出、桌面图形、视频播放和基本的 3D 加速。GMA X3000 引入了更加可编程的架构,并采用统一的执行资源。

集成显卡的性能明显低于独立显卡,因此主要作为一种低成本方案,用于提供基本的显示功能。

Intel HD Graphics

Intel HD Graphics 随第一代 Intel Core 处理器一起推出。在最初的 Westmere 系列处理器中,CPU 和 GPU 是两个独立的芯片,但被封装在同一个处理器封装中。在 Sandy Bridge 架构中,Intel 将 CPU 和 GPU 集成到了同一个芯片裸片上。Sandy Bridge 架构还引入了 Intel Quick Sync Video 技术,可通过专用硬件加速视频编码和转码。

Intel HD Graphics 2000 和 3000

HD Graphics 2000 和 HD Graphics 3000 图形核心于 2011 年推出,与基于 Sandy Bridge 架构的第二代 Intel Core 处理器同时发布。

HD Graphics 2000 包含 6 个执行单元(EU),而 HD Graphics 3000 拥有 12 个 EU,因此 HD Graphics 3000 是性能更高的版本。两款图形处理器都使用共享的 DDR3 系统内存,而不是专用显存。

Sandy Bridge 也是 Intel 将 CPU 和 GPU 集成到同一个物理芯片裸片上的一代产品。另一个重要创新是 Quick Sync Video 技术,它提供了用于视频编码和转码的专用硬件,这项功能后来成为标准配置。

Intel HD Graphics 2500 和 4000

HD Graphics 2500 和 HD Graphics 4000 图形核心于 2012 年推出,与基于 Ivy Bridge 架构的第三代 Intel Core 处理器同时发布。

Ivy Bridge 架构还为这些处理器引入了 22 nm 制造工艺。集成显卡增加了对 DirectX 11 的支持,同时改进了硬件视频解码、视频处理以及多显示器支持。

Intel HD Graphics 4200、4400、4600、5000、5100 和 5200

这些图形处理器于 2013 年推出,与基于 Haswell 架构的第四代 Intel Core 处理器同时发布。

Intel 大幅增加了执行单元的数量。HD Graphics 4200、4400 和 4600 均拥有 20 个 EU,而性能更高的 HD Graphics 5000、5100 和 5200 则达到了 40 个 EU。

HD Graphics 5000 系列主要用于移动处理器。性能更高的 Iris Pro Graphics 5200 进一步加入了 128 MB eDRAM,可作为高速缓存使用,从而减少系统内存带宽造成的性能瓶颈。

Haswell 架构还增加了对 DirectX 11.1 的支持,并改进了多媒体处理硬件。

Intel HD Graphics 5300、5500 和 6000

HD Graphics 5300、5500 和 6000 属于 Broadwell 这一代产品,于 2014–2015 年推出。Broadwell 是 Intel 面向大众市场、采用 14 nm 工艺制造的第一代 Intel Core 处理器。

HD Graphics 5500 拥有 24 个执行单元(EU),而 HD Graphics 6000 拥有 48 个。因此,6000 型号的执行单元数量是 5500 型号的两倍。

Intel 还改进了能效和多媒体处理能力。这些变化对于笔记本电脑尤其重要,因为集成显卡需要在不显著增加功耗的情况下提供更高的性能。Intel 还继续在部分高性能移动显卡配置中使用 eDRAM。

Intel Iris 和 Iris Pro

Iris 是 Intel 的高性能集成显卡系列,主要用于 Broadwell 和 Skylake 世代的部分移动处理器。

Skylake 架构提供了 Iris 540、Iris 550 和 Iris Pro 580 等显卡方案。Iris Pro 580 拥有 72 个执行单元(EU)和 128 MB eDRAM,因此相比同期的标准 HD Graphics 方案,它拥有更多用于执行操作的资源。可以说,这些图形处理器的性能开始接近中端独立显卡。

Intel HD Graphics 510、515、520 和 530

HD Graphics 510、515、520 和 530 图形处理器于 2015 年随 Skylake 处理器推出。Intel 更改了命名方式,用 500 系列名称取代了此前 4000 和 5000 系列的型号编号。

HD Graphics 510 拥有 12 个 EU,而 HD Graphics 515、520 和 530 均拥有 24 个 EU。HD Graphics 520 被广泛用于移动处理器,而 HD Graphics 530 则用于性能更高的 Core 台式机处理器。

Skylake 架构增加了对 DirectX 12 和 OpenCL 2.0 的支持,同时改进了多媒体处理能力以及高分辨率显示器支持。

Intel HD Graphics 610、615、620 和 630

HD Graphics 610、615、620 和 630 图形处理器于 2016–2017 年随 Kaby Lake 处理器推出。HD Graphics 610 拥有 12 个 EU,而 HD Graphics 615、620 和 630 均拥有 24 个 EU。因此,从执行单元数量来看,大多数型号与基于 Skylake 的对应产品基本相似。

更重要的变化出现在媒体引擎方面。Kaby Lake 大幅改进了对 HEVC/H.265 和 VP9 格式的硬件加速,并支持 10 位视频。因此,该平台更适合通过硬件加速播放 4K 视频,同时降低 CPU 的负载。

Intel UHD Graphics

Intel 开始在多个世代和产品系列中使用“UHD Graphics”这一名称。相关型号包括 UHD Graphics 600、605、610、620 和 630。

例如,UHD Graphics 630 用于 Coffee Lake 处理器,并拥有 24 个 EU。因此,仅凭“UHD”这一名称无法确定具体的性能水平。UHD Graphics 630 和后来的 UHD Graphics 770 属于不同的世代,其架构和功能也有所不同。

后来的台式机处理器配备了 UHD Graphics 730 和 UHD Graphics 770。Alder Lake 中使用的 UHD Graphics 770 将执行单元数量增加到 32 个 EU,而 UHD Graphics 630 为 24 个 EU。Intel 还继续改进媒体引擎、4K 视频支持以及 HEVC 和 VP9 解码,并在后续世代中增加了对 AV1 的硬件支持。

Intel Iris Xe Graphics

Iris Xe Graphics 于 2020 年随移动版 Tiger Lake 处理器推出。这代表了一次重要的架构变化,因为它采用了 Intel 全新的 Xe-LP 图形架构,而不是之前的 HD/UHD Graphics 架构。

移动版 Iris Xe 配置最多可达到 96 个执行单元,这是相对于许多此前 UHD Graphics 实现中 24 个 EU 的大幅提升。Xe-LP 还引入了更加先进的媒体引擎,支持 AV1 硬件解码,同时支持 DirectX 12 并改进了多显示器功能。

Iris Xe 的实际性能在很大程度上取决于内存配置。由于 GPU 使用系统内存而不是专用 VRAM,因此 LPDDR4x 或 LPDDR5 等速度更快的内存可能会对图形性能产生明显影响。

Intel Arc Graphics

Intel Arc 代表了下一代产品。Xe HPG 架构最初用于 Intel Arc 独立显卡,之后也影响了部分 Core Ultra 处理器中 Arc 集成显卡的开发。

与 Iris Xe 相比,Arc 级别的图形方案加入了用于人工智能任务的专用 XMX 处理器,以及用于硬件加速光线追踪的光线追踪单元。

在 Core Ultra 处理器中,Arc 集成显卡并不只是提高时钟频率后的 UHD Graphics 或 Iris Xe 版本。它采用了全新的 Xe 架构,并提供更加先进的图形、媒体和 AI 功能。

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