核芯显卡优势明显 独立显卡未来将何去何从

 核芯显卡是新一代的智能图形核心，它整合在智能处理器当中，依托处理器强大的运算能力和智能能效调节设计，在更低功耗下实现同样出色的图形处理性能和流畅的应用体验。 AMD的带核芯显卡的处理器被AMD称之为APU(加速处理器)，英特尔带核芯显卡的处理器有sandy bridge(SNB)和ivy bridge(IVB)平台。但二者区别很大，APU使用了物理整合和统一供电，也就是作在一块芯片上，统一双向电源管理，运行时采用异构计算，而intel的仅仅是封装到一个处理器之中，不仅芯片分为两块(如SNB的图形为45NM制程，核心为32NM，IVB均为22NM)，供电和接口的整合度也不如APU，但由于非同一芯片，所以不存在异构计算所导致的互相影响。

核芯显卡

什么是核芯显卡?核芯显卡是建立在和处理器同一内核芯片上的图形处理单元。简而言之，就是与处理器核心合并在一起的图形处理器。与Nehalem处理器里同时封装32nm处理核心加45nm图形核心的设计不同，Sandy Bridge处理器上的32nm核芯显卡和32nm处理器则采用了完全融合的方式：在同一块晶圆中分别划分出CPU和GPU区域，它们各自承担着数据处理与图形处理的任务。 这种整合设计大大缩减了处理核心、图形核心、内存及内存控制器间的数据周转时间，有效提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗，有助于缩小了核心组件的尺寸，为笔记本、一体机等产品的设计提供了更强的性能、更丰富的多媒体能力以及更宽广的设计空间。

核芯显卡

核芯显卡还拥有独立的能源管控单元，因此和处理核心一样支持睿频加速技术，可以独立加速或降频，并共享三级高速缓存，这不仅大大缩短了图形处理的响应时间、大幅度提升渲染性能，而且完全的32+32的设计模式带给我们更低的功耗。而且这样下来以前存有的成本高、通信延迟高等弊端均得以解决。

32nm的SNB与22nm的IVB

SNB，是“sandy bridge”的缩写，集成HD3000核芯显卡。Sandy Bridge是英特尔在2011年初发布的第二代酷睿处理器微架构，仍然保持酷睿i3、i5、i7三个系列，分别针对入门级、主流应用和高端用户。SNB在之前的智能处理器基础上智能特性全面升级，并且无缝融合了图形显示核心。英特尔此次推出的SNB处理器还重新定义了“整合平台”的概念，之前沿用多年的“集成显卡”将一去不复返，取而代之的是被处理器“无缝融合”的“核芯显卡”。 那什么是“核芯显卡”呢?Sandy Bridge设计采用与CPU核心同步的32nm工艺去制造GPU，进一步提高了其性能。最为关键的是将GPU和CPU融为一体了，成为新一代CPU的标准组成部分，所以这样的CPU被称为核芯显卡。

从32nm进化到22nm

SNB与IVB架构对比

IVB，是“ivy bridge”的缩写，集成HD4000核芯显卡。Ivy Bridge是第三代酷睿处理器，也就是说继续使用Core ix系列的命名方式。32nm Sandy Bridge已经实现了处理器、图形核心、视频引擎的单芯片封装，其中图形核心拥有最多12个执行单元，支持DX10.1、OpenGL 2.1，性能可达当前Core i5/i3集显的1.5-2倍。 在此基础上，22nm Ivy Bridge会将执行单元的数量翻一番，达到最多24个，自然会有性能上的进一步跃进。

需要注意的是，核芯显卡和传统意义上的集成显卡并不相同。目前笔记本平台采用的图形解决方案主要有“独立”和“集成”两种，前者拥有单独的图形核心和独立的显存，能够满足复杂庞大的图形处理需求，并提供高效的视频编码应用;集成显卡则将图形核心以单独芯片的方式集成在主板上，并且动态共享部分系统内存作为显存使用，因此能够提供简单的图形处理能力，以及较为流畅的编码应用。

集成显卡

相对于前两者，核芯显卡则将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥(图形核心+内存控制+显示输出)”三芯片解决方案精简为“处理器(处理核心+图形核心+内存控制)+主板芯片(显示输出)”的双芯片模式，有效降低了核心组件的整体功耗，更利于延长笔记本的续航时间。

第一优势——体积够小

在前面我们已经说了，核芯显卡已经是运算核心和图形核心的完美融合了，而我们其实还有一点未加说明，那就是制程。早期的Clarkdale处理器的运算核心采用的是32纳米制程，而其显示核心(Clarkdale的CPU和显示核心分别出于两块DIE封装中)的核心制程则为45纳米。

核芯显卡体积小[!--empirenews.page--]

相对于传统的集显和独显，核芯显卡则将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥(图形核心+内存控制+显示输出)”三芯片解决方案精简为“处理器(处理核心+图形核心+内存控制)+主板芯片(显示输出)”的双芯片模式，这样的解决方案优势非常明显——体积够小，双芯片的模式所需要的PCB体积也比之前要小得多。

第二代智能英特尔酷睿处理器的内部DIE封装只有一个

更小的体积对于笔记本制造商来说是福音，他们可以设计出更轻更薄的笔记本产品，当然要有一个前提，那就是核芯显卡的性能要令人满意才行，更轻薄固然好，性能不佳也是满足不了业务需求的。好在核芯显卡还有另外一大优势。

核芯显卡体积小

第二优势——性能够强

很难想象核芯显卡小小的身体里其实隐藏着巨大的能量，但事实是目前的核芯显卡已经具备了和独显叫板的实力，其实之前Clarkdale处理器的显示核心性能实际已经给了我们不小的惊喜，当时我们的测试显示Clarkdale(内部集成的Graphics Media Accelerator HD)的显示性能比英特尔前一代的G45集显主板性能高了至少一倍，而Sandy Bridge处理器的核芯显卡将拥有比Clarkdale更加强大的显示性能。核芯显卡带来了新的改变：

IVB架构

首先是架构的革新，Core运算核心和图形显示核心的融合是史无前例的，核芯显卡是确确实实地开创了历史，而这并非只是形式，Core运算核心和图形核心之间的数据交换速度更加快速，两者共享Last Level Cache(终级缓存)。

环形总线架构示意图

这里需要着重提出的是LLC(Last level cache)的变化，LLC和我们在之前提到过的三级缓存关系密切，可以说三级缓存是LLC的前身，但LLC和三级缓存之间还是有很大区别的，LLC除了提供CPU运算核心的数据交换之外还外带承担了图形核心的数据交换任务，众所周知的是CPU缓存的存取速度非常之快，核芯显卡的性能也就得到了一定的提升。

IVB的HD4000核芯显卡

前不久网上曝出了一张据称是来自NVIDIA的幻灯片，内容是应该是NVIDIA的内部的宣传材料，就图片来看是NVDIA认为Intel的HD Graphics完全就是鸡肋，从2010年到2011以来虽然有所进步，但目前有超过40%的主流游戏它都没法玩。从而引发了与Intel的一小场口水仗。

性能提升明显

但Intel认为NVIDIA的说法是非常片面的，而且还声称Intel HD Graphics 4000绝对能够让这些游戏都跑起来。不过NVIDIA的观点则是显卡能够玩游戏的标准是给玩家提供相对较好的游戏体验，Intel核心显卡在主流分辨率下面对大部分游戏都无法达到30帧以上，换句话来说就是你打游戏等于看幻灯片，谈何体验?

新架构的变化

随着英特尔新一代Ivy Bridge处理器的发布，核芯显卡也由HD3000升级到了HD4000，采用22nm 3D晶体管技术，拥有更高的集成度和电气特性，官方称其图形性能在上一代HD3000的基础上提升了1倍。新一代HD4000处理性能上的提升以外，与HD3000相比，HD4000核芯显卡在许多方面进行了升级，比如DirectX11、SM5.0、WIDI 3.0、快速视频同步2.0等。除此以外，由于图形显示性能进一步加强，所以HD4000核芯显卡首次实现了原生的3个独立显示输出，而且开始支持OPenCL1.1，将异构计算引入了核显显卡。

但是核芯显卡真的如同NVDIA所说的那么鸡肋么，下面就让我给大家列举几项核芯显卡的游戏测试数据。

HD4000核心显卡运行星际争霸2

HD4000核心显卡运行星际争霸2

HD4000核心显卡运行尘埃3

HD4000核心显卡运行尘埃3

测试结果看出，HD4000已经能够胜任部分大型3D游戏的运行，并且都高于最低流畅度30帧的数值，性能还是十分强劲的。[!--empirenews.page--]

并且核芯显卡支持快速视频同步技术

Quick Sync Video加速的效果到底如何。测试的笔记本采用了酷睿i3-2310M，内置NVIDIA GT520M独立显卡，将一段MKV格式的高清视频(2238MB，44分钟)转换成适用于iPhone4(720p)的MP4格式文件，在CPU软解码、NVIDIA显卡解码和Quick Sync Video加速解码三种状态下进行了测试。单纯用CPU解码，耗时48分钟左右，即使是NVIDIA独显解码也需要43分钟，而用核芯显卡解码则只需18分钟。

快速视频同步技术

通过我们的测试与分析，事实证明核芯显卡的性能已经接近甚至超越了一部分的独立显卡，而核芯显卡基于智能睿频技术的自动超频和降频特性又使其在节电的领域上遥遥领先与独立显卡，更重要的是核芯显卡还能使你的笔记本更加轻薄。

根据我们的分析，核芯显卡蚕食独立显卡市场的现状已经是显而易见了，但是核心显卡最终是否能彻底取代独立显卡，现在下定论还为时尚早。

首先，现阶段核心显卡性能依旧有待提高，虽然能满足绝大部分用户需求，但是在专业领域表现依旧平平。

专业独立显卡

其次，在游戏领域，如果想运行最近大型3D游戏或者想得到完美的游戏体验和视觉冲击，一款高端的独立显卡在现阶段还是有必要的。

高端民用显卡