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Intel 第六代处理器 Skylake GPU完全解析

 2016-06-13

      在今年Kaby Lake还遥遥无期时候,大家都已知道今年Intel的主力还得是Skylake,关于 Skylake处理器的 4 大特点,包括制程提升、支持 DDR3 与 DDR4、取消 FIVR、BCLK 独立等功能,相信都已经很熟悉。当然这仅止于处理器层面的变化,我们来更深入的了解下Skylake 平台绘图核心的改变。今天就让我们来看看,Skylake 在绘图核心有哪些改变,这些改变有没有他号称的哪么强悍。

WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU

 

  Intel 这几年处理器的效能增长如挤牙膏般一滴滴被压榨出来,而且绝大多数的增长都是显示核心层面,而非处理器本身的运算效能提升。从 HD Graphics 时代开始,Intel 显示核心的地位逐渐提升,近几年甚至能达到中低端 NVIDIA 与 AMD 独立显卡的效能表现。

试想,当每颗处理器都有内建不亚于低端独立显卡的显示效能,何必选择独立显卡呢?一方面可减少耗电量,再者也能释放电脑的可用空间。这次 Skylake 绘图核心主要在架构规模上提升,并且给了它个新的命名原则。

Skylake 的GPU分配如下图,

WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU-DIAGRAM

 

 

GPU 特色 :EU 规模暴增

  EU 是什么?EU(Eexecution Uunit) 是Intel 绘图核心基本的运算单位,地位等同于 NVIDIA 的 CUDA Core,以及 AMD 的 ALU(Arithmetic Logic Unit)。过去在 Haswell 上使用的架构为 Gen 7.5,是将 10 个 EU、Thread Dispatch(执行绪调度器)、Sampler(采样器) 等元件,共同组成 1 组 Subslice。若将 2 组 Subslice、Fixed function units,加上 L3 Data Cache,就成了完整的运算单元 Slice。因此 Slice 内有 20 个 EU,这也是为什么在 Haswell 上,完整的绘图核心规格都是 20 或 40 个 EU,例如 Core i7-4770K 的 GT2 有 20 个 EU,Core i7-4770R 的 GT3e 是 40 个 EU。至于低端产品,核心架构肯定是会删减,因此只有 1 组 Subslice 构成 Slice,像是低端的绘图核心 GT1 就只有 10 个 EU。且为了精简型号代码,型号从原本的 4 码变更为3码,像是Iris 540、HD Graphics 515 等型号。

你可以从型号中得知绘图效能高低,Iris Pro 优于Iris 优于 HD Graphics。内建 72 个 EU 最高级的 GT4e 580系列就是Iris Pro。

WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU-IRIS-PRO

 

48 个 EU 的 GT3 与 GT3e 就是Iris,再往下就是 HD Graphics。

WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU-HD-GRAPHICS

 

GPU 特色 :eDRAM 运作改变

     eDRAM 是 Haswell 开始搭载的硬件设计,简单来说它的作用为 L4 Cache。会增加这功能,主要是因为IGP(整合型绘图芯片) 经常面临内存频宽不足的问题,Intel 提供的解决方式就是在处理器内,有个独立的内存区块也就是 eDRAM,时脉最高 1.6GHz。

  之所以位于独立区块,原因是这区块制程不同于其他区域,且独立的好处是能随市场增加或减少内存容量,操作弹性较高。有意思的是,这 eDRAM 并非完全隶属于 GPU,而是可随状况动态调整支持 CPU(处理核心) 或 GPU(绘图核心)。这意味着,当安装独显的时候,eDRAM 就会完全替 CPU 工作,因为此时 GPU 是关闭的。

然而,并非所有 Skylake 处理器都有 eDRAM 设计,像是 Core i7-6700K 就没有 eDRAM。一般而言 eDRAM 容量约 64 至 128MB 不等,最高时脉 1.6GHz,读写的汇流排采分离设计,各有 32byte 的传输量。

Gen 9 架构的规格、效能,大多与 Gen 8 相同,但靠着比较多的 EU 总数,效能面还是可以胜过自家前代产品。且靠着已经成熟的 Slice 架构配置,可增减需要的 Subslice 数量,藉此作出产品区隔与效能差异。

第一在绘图核心规模增加后,是否会影响到处理核心原本的表现,像是 TDP 的问题。其二,处理器内,能够容纳的绘图核心有多大的区块,虽然制程精进电晶体密度更高,但总会有物理极限的问题,以及 Die 可用面积有限,面对这些疑问,下面我们就来看下Skylake GPU最终的表现如何。

WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU-PERFORMANCE

 

  Skylake 在 Gen 9 架构上虽然没带给我们太多的惊喜,但效能差距摆在眼前,对于消费者来说,关心的永远不会是架构上的改变。而是效能增加的多少,价格又便宜了多少。以这点来说,Skylake 应该算是相当成功的产品。在没有增加整体功耗的前提下,它的GPU性能已经完全达到主流入门级GPU的水准,对于我们普通消费者来说完全没有必要再花额外的Money为GPU买单。