问核显世界,谁主沉浮?集成显卡的发展历程及英雄排名(CPU核心显卡天梯图)
最近更新时间:2024-08-13 原创
2024年8月9日更新:增加了890M和880M核显,考虑到理论和实际的差异,英特尔核显按TS分x0.9标注。
前言
核心显卡,从最早只能看个亮,到现在运行3D游戏,加速视频编辑,能力越来越强。
核显型号繁多,命名复杂,即使是同一类型,都有两个甚至三个名称。CPU的性能和自身的核显性能不成对应关系,带头大哥i9-14900K/锐龙7950X,到了核显世界,就只能灰头土脸地排在后面。
此文,站长带您俯瞰核显世界,详解集成显卡的发展历程,按核显战斗力给处理器来一场大排名。。
正文
核显名称的来历
在2010年前,没有核显这一说法,那时的显卡有两种形式:独立显卡、集成显卡。集成显卡分为两种,一种是GPU直接焊在主板上,在服务器和工控机主板很常见,另外一种是GPU集成在主板的北桥芯片组内,算是真正的“集成显卡”。
到了2010年的Clarkdale处理器(对于i5-600、i3-500系列),英特尔将32nm制程CPU Die和45nm的GPU Die封装在同一块基板上,虽然二者还是相互独立,但毕竟”站“在了一起。英特尔觉得用”集成显卡“已经不足以体现其技术特征,于是给它取了一个新的名字:核心显卡。
AMD对于APU内的图形核心,并没有给出一个官方定义的名称,采用“”内置Radeon显卡“来描述。
因此,“核显”这个词语,严格意义上来说是特指英特尔处理器内的图形单元,但是在民间上,我们并没有区分英特尔和AMD的产品。
英特尔核显的发展历程
上图解读
1、英特尔集成显卡历史非常悠久,最早可以追溯到1999年,将当时的i740显卡改进后集成在i810的北桥芯片组内,称为“i752”,由此开启了“集成显卡”的伟大篇章。
2、到了2010年,第五代的集成显卡(GEN.5)是一个分水岭。此时才有了”核心显卡“这个名称。因此,集成显卡的Gen.5,可以说是核显的Gen1。
3、2011年,GPU被整合到CPU的核心里,真正成为“核心里的显卡”。
4、2013年,英特尔对高端核显采用“Iris”和“Iris Pro”新品牌来命名,中文名为“锐炬”和“锐炬Pro”,后来还有Iris Plus。这有点像CPU里面用i9和i7来标注高性能处理器,性能较低的,就没有资格叫“锐炬”。
5、Gen10核显对应的是Cannon Lake处理器,由于10nm工艺不成熟,该系列处理器没有量产,目前只有两款:i3-8121U,没有核显,另一款是M3-8114Y,核显是UHD Graphics,此型号非常神秘,以至于官网都没有收录。由此推测,Gen10没有成品,被跳过了。
6、2019年,10nm工艺终于成熟,Ice Lake处理器搭载的Gen.11核显里的EU(执行单元)数量大幅度增加,从以前最多32EU,增加到64EU
英特尔Gen 11核显架构图
Gen.11有三个级别:G1、G4和G7,G1有32EU,G4有48个,G7有64个EU。G4/G7可以挂上代表荣誉的Iris标识,G1则没有资格。
7、到了2021年,英特尔推出了划时代的Xe架构,这是一个基础架构,最大特点是具备高度可扩展性。Xe架构有四个分支,从高到低有——
Xe-HPC:面向超算
Xe-HP:数据中心和AI应用(后被取消,市场由上下两级瓜分)
Xe-HPG:高性能独显,面向游戏玩家
Xe-LP:入门独显和核心显卡。
在现实生活里,Xe有点像一个全能运动员,穿上鞋子可以跑马拉松,戴上泳镜就能参加游泳比赛。
消费级的Xe核显,按性能由低到高可以分为如下档次——
第一档:UHD Graphics 24EUs (Alder Lake-N),由于N系列是超低功耗版本,这款核显的睿频只能到0.75GHz,性能可怜。
第二档:UHD Graphics Xe 16EUs ,代表型号有i7-14650HX、i7-13650HX,i5-11400H等产品,只有移动版,没有桌面版。如果是有桌面版的话,应该命名为UHD710.
第三档:UHD Graphics Xe 24EUs(UHD 730),代表型号有i5-14400、i5-13400、i5-12400、i5-11400,横跨四代产品,各代之间的GPU睿频不同,11代为1.3GHz,12代为1.45GHz,13和14代最高可达1.55GHz。
第四档:UHD Graphics Xe 32EUs(UHD 750),代表型号有i9-11900K、i7-11700K、i7-11800H、i5-11500H,只有酷睿十一代产品。
第五档:UHD Graphics Xe 32EUs(UHD 770),代表型号有i9-14900K、i9-13900HX、i7-14700K、i7-13700HX、i5-12600K、i5-1065G7等,跨越酷睿10~14代产品,人丁兴旺。
UHD750和UHD770都是32EU,二者有四点不同——
第一,UHD770最高睿频可达1.55GHz(14代),UHD750最高达1.3GHz,第二,UHD770可支持4台显示器,UHD750最高支持3台。第三,UHD770最大分辨率(DP)可达7680*4320@60Hz,UHD750最高5120*3200@60Hz。第四,UHD770有两个多格式编码器引擎,UHD750为1个。
UHD730、UHD750、UHD770都是特指桌面版核显,在移动端则采用UHD Graphics Xe表示核显。
在Xe-LP中,一个SUBSLICE(子切片)包含16个EU(执行单元)
第六档:UHD Graphics Xe 48EUs,代表型号i5-13420H、i5-12450H、i3-1115G4、U300等。
第七档:UHD Graphics Xe 64EUs,代表型号i7-13620H、i7-12650H、i3-1220P、i3-1315U等。
第八档:Iris Xe Graphics 80EUs,代表型号i5-13500H、i5-1350U、i5-12500H、i5-1155G7等。在Xe-LP架构里,达到80个EU,就有资格带上“Iris”这个荣誉标签。
第九档:Iris Xe Graphics 96EUs ,代表型号i9-13900H、i9-12900H、i7-13700H、i7-1165G7、i7-1365U、i5-11320H等。酷睿14代没有H系列移动版,
复仇的日子终于来了,i5-11320H对i9-14900HX说:“平时看你嚣张得鼻子朝天,咱们来比比核显呀~”
此时,i9-14900HX看看自己那可怜的32EU,再看看对方96EU,只能装着没听见。
第十档:Arc Graphics 64EUs,代表型号Ultra7 165U、Ultra5 125U等。
在武侠小说里,当某种武功练到第十个等级,往往就进入到一个新的层次,有点天下之大,唯我独尊的感觉。
核显也是如此,Arc这个标识,代表Xe架构的武功进入到一个新的境界。
2021年,宣布了全新高性能显卡品牌为“Arc”(中文名称“锐炫”),采用Xe-HPG架构,对应的独显型号有:Arc A770、Arc A750等。
Xe-LP凭自身实力还没有资格佩戴Arc的标签,于是,它奋发图强,将自己进化成Xe-LPG。
对比:
Iris Xe Graphics 96EUs(Xe-LP架构,核心睿频1.35GHz):在有标压型号的参与下,TS的中位值只有1560分
Arc Graphics 64XVEs(Xe-LPG架构,核心睿频1.95GHz):目前只有低压型号,TS中位值达到1930分。
64>96,以少胜多,原因在于:Arc核显采用的是Xe-LPG架构,Xe-LPG相当于是Xe-HPG的精简版(由于ULtra处理器里有专门的NPU负责AI运算,在Xe-HPG里面的用于AI计算的XMX矩阵引擎被减掉)。
相比Xe-LP,Xe-LPG具备“三高”的优势:核心睿频更高,效率更高,能效比更高。(英特尔官方宣称Xe-HPG比Xe-LP的每瓦性能提升1.5倍)
那么,Xe-LPG架构能算集成显卡的第几代呢?到这个阶段,没有再沿用以前的代数,因为Xe堪称“划时代”架构,可称为“Xe一代”。(注:Gen.12也属于Xe一代)
根据英特尔Xe核显发展路线图,后续会有二代、三代、四代......每一代有一个核心代号。
Xe HPG:Alchemist(炼金术士)
Xe2 HPG:Battlemage(魔法战士)
Xe3 HPG:Celestial(天神)
Xe4 HPG:Durid(德鲁伊)
以上每个代号的首字母,恰好是”ABCD“,这难道是巧合吗?不知道英特尔是不是打算把Xe干到”Z“结束。
同样是Xe架构,Xe-LP和Xe-HPG有很大的不同,在Xe-LP中的一些专业术语无法确切地应用在Xe-HPG中。因此,英特尔引入了新的名词术语。
Xe-LP | Xe-HPG |
slice(切片):1 | Render Slice(渲染切片) :8 |
Subslice(子切片):6 | Xe-core(Xe核心):32 |
每个子切片的EU(执行单元)数量:16 | 每个Xe核心的XVE(向量引擎)数量:16 |
一个完整的Xe-HPG有8个渲染切片,每个切片有4个Xe核心(相当于英伟达显卡的SM单元),共计32个,每个Xe核心配置16个XVE(向量引擎),一共有32X16=512个XVE。
XVE和以前的EU(执行单元)都是Xe架构GPU里最小的线程级单元,二者概念上是相同的,在具体实现上有一定的差别。
核显天梯图
解读
1、没有绝对高低之分。
为了方便用户查询,在核显天梯图上的同区域中,排序低一点的,并不一定核显就低。因为核显的性能不仅和自身型号有关,还和内存频率,单双通道都有关系,不会非常精确。
例如:i5-13420H/12450H,i3-1115G4/1110G4,U300,奔腾8505/8500,赛扬7305/7300这些处理器的核显是UHD Graphics Xe G4 48EUs,中位值=800,高于i9-14900K的对应的UHD Graphics 770 (32EU),
在图中按i9、i7、i5、i3的顺序由高到底排列,是为了方便用户查询。
大家把高低相差不大的核显看成“同级别”就可以了。
2、刻度标尺
图中的黄色刻度尺的数字为TS分值。对于桌面版,采用比较常见的内存双通方案测试数据,对于移动版则取多样本中位值。需要注意的是,由于驱动,游戏优化原因,TS分值并不能完全和实际游戏帧数成正比例关系。
3、同型号GPU,如性能差异不大,忽略代数差异,合并标注。性能差异大则分开标注。
例一:UHD730,有11、12、13和14代之分,它们的架构是相同的,GPU核心频率不同,实际合并标注。忽略这种差异,能让天梯图看起来更简洁,更具备可读性。
例二:UHD Graphics 24EUs,受功耗限制,其对应的Alder Lake-N处理器核显频率很低,加速频率只有750MHz,和桌面版UHD Graphics 24EUs(UHD 730)差异巨大,二者只能分开标注。
4、同型号的GPU,如果桌面版和移动版中位值相差不大,则合并标注,如差异大则分开标注。
例一:UHD630、UHD750、UHD770,桌面版和移动版相差不大,合并在一起。
例二:R7-5700G、R5-5600G、R3-5300G核显和同款移动版中位值差异大,分开标注。
5、针对核显名称复杂,命名不规范的情况,采用统一标准。
例一:
i5-1220P的核显英特尔官网名称是:UHD Graphics for 12th Gen
i5-1315U的核显英特尔官网名称是:UHD Graphics for 13th Gen
NBC网站采用的是: UHD Graphics 64EUs (Alder Lake 12th Gen)
实际都是同一款GPU,在频率上有些差异。
站长采用:UHD Graphics Xe 64EUs 这个名称,忽略代数差异,并加上Xe标识, 这样可以让复杂事物简单化。
例二:Ultra 7 155H处理器
英特尔官网的名称是:intel Arc Graphics
TPU网站称其为:Arc Xe-LPG 128EU
NBC网站称其为: Arc 8-Core iGPU
站长采用:Arc 8 Xe-Cores Graphics (128 XVEs)这个名称,加入最新的名词术语,方便和其它型号的EU对比数量关系。
6、关于Iris(锐炬)
为啥同样是GEN.12,有些型号上有Iris,有些则没有。这个Iris(锐炬)是英特尔核显的一个商标,可以看成是“荣誉标识”,在同一代核显里面,只有性能特别出色的,才有资格拥有这个标识。
在Gen12里面,80EUs是分界线,EU(执行单元)需要等于或者大于80个,才有资格佩戴Iris标识。
7、 UHD Graphics 620 和 UHD Graphics 630 的区别
两者架构相同,都属于GEN. 9.5,频率均为0.3~1.15GHz,区别在于前者仅搭配移动版处理器,后者同时用于桌面版和移动版,由于功耗限制, UHD Graphics 620的表现会低一些。
8、桌面王者和移动王者
桌面王者目前是AMD 锐龙R7-8700G,移动版王者是AMD Radeon 890M。
按理论跑分,Intel Arc 8-Cores Graphics 比AMD Radeon 890M略高一点,但由于驱动不给力,实际游戏的FPS较低。为了缩小理论和实际的差异,在V2版本里,所有的英特尔核显排序分按TSx0.9计算。
下一代GPU:Xe2
英特尔宣称Xe2优于目前Xe-LPG的1.5倍,提升幅度让人惊叹。
结束语
一张独显千元起步,“天下苦独显久矣!”
经过20多年的发展,核显已经能GTX1650独显称兄道弟。下一代Xe2有望超越GTX1650 SUPER,Xe3则可能与GTX1660扳扳手腕,随着架构的更新,XeSS技术的发展,以及驱动的优化,核显的未来一片光明。
V系列处理器可以加上了
请教一下 有集显修图剪辑视频 英特尔因为支持格式更多 从效率看 是否英特尔更适合一点
太细了,怕是全网将核显讲得最细的大众科普文章之一了,必须要赞!!!! 核显的越发强大,让主要办公轻薄本人群,想偶尔玩网游也未尝不可。 就拿7840H这颗优秀全能U, 核显实际游戏体验肯定远不如1650. 但是应该也有960独显水平,以前上千独显960大部分网游现在都能低特效碰一碰了,
amd 的 R5-5600GT如何?
AMD在核显这块是真的强,从2200G开始后缀G的桌面端U就是很多小机箱无显卡玩家必选的,我给单位配的3200G、3400G当时的性价比可太优秀了,约等于一个同等级的U+一个750-1050之间的显卡。不过现在显卡价格回落了,有更多选择不需要去折腾核显性能了
880M和890M怎么天梯图就没了?
实际上,第一代Xe实战差1650一大截,最新的890m跑分和实战才真正追上了1650,1650对于核显真是坎呐。
其实还有个曾经的王者,i7 8809G