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Intel 第六代處理器 Skylake GPU完全解析

 2016-06-13

在今年Kaby Lake還遙遙無期時候,大家都已知道今年Intel的主力還得是Skylake,關於 Skylake處理器的 4 大特點,包括制程提升、支持 DDR3 與 DDR4、取消 FIVR、BCLK 獨立等功能,相信都已經很熟悉。當然這僅止於處理器層面的變化,我們來更深入的瞭解下Skylake 平臺繪圖核心的改變。今天就讓我們來看看,Skylake 在繪圖核心有哪些改變,這些改變有沒有他號稱的哪麼強悍。

 WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU

 

  Intel 這幾年處理器的效能增長如擠牙膏般一滴滴被壓榨出來,而且絕大多數的增長都是顯示核心層面,而非處理器本身的運算效能提升。從 HD Graphics 時代開始,Intel 顯示核心的地位逐漸提升,近幾年甚至能達到中低端 NVIDIA 與 AMD 獨立顯卡的效能表現。

試想,當每顆處理器都有內建不亞於低端獨立顯卡的顯示效能,何必選擇獨立顯卡呢?一方面可減少耗電量,再者也能釋放電腦的可用空間。這次 Skylake 繪圖核心主要在架構規模上提升,並且給了它個新的命名原則。

Skylake 的GPU分配如下圖,

 WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU-DIAGRAM

 

 

GPU 特色 :EU 規模暴增

  EU 是什麼?EU(Eexecution Uunit) 是Intel 繪圖核心基本的運算單位,地位等同於 NVIDIA 的 CUDA Core,以及 AMD 的 ALU(Arithmetic Logic Unit)。過去在 Haswell 上使用的架構為 Gen 7.5,是將 10 個 EU、Thread Dispatch(執行緒調度器)、Sampler(採樣器) 等元件,共同組成 1 組 Subslice。若將 2 組 Subslice、Fixed function units,加上 L3 Data Cache,就成了完整的運算單元 Slice。因此 Slice 內有 20 個 EU,這也是為什麼在 Haswell 上,完整的繪圖核心規格都是 20 或 40 個 EU,例如 Core i7-4770K 的 GT2 有 20 個 EU,Core i7-4770R 的 GT3e 是 40 個 EU。至於低端產品,核心架構肯定是會刪減,因此只有 1 組 Subslice 構成 Slice,像是低端的繪圖核心 GT1 就只有 10 個 EU。且為了精簡型號代碼,型號從原本的 4 碼變更為3碼,像是Iris 540、HD Graphics 515 等型號。

你可以從型號中得知繪圖效能高低,Iris Pro 優於Iris 優於 HD Graphics。內建 72 個 EU 最高級的 GT4e 580系列就是Iris Pro。

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

 

48 個 EU 的 GT3 與 GT3e 就是Iris,再往下就是 HD Graphics。

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

 

GPU 特色 :eDRAM 運作改變

     eDRAM 是 Haswell 開始搭載的硬體設計,簡單來說它的作用為 L4 Cache。會增加這功能,主要是因為IGP(整合型繪圖晶片) 經常面臨記憶體頻寬不足的問題,Intel 提供的解決方式就是在處理器內,有個獨立的記憶體區塊也就是 eDRAM,時脈最高 1.6GHz。

  之所以位於獨立區塊,原因是這區塊制程不同於其他區域,且獨立的好處是能隨市場增加或減少記憶體容量,操作彈性較高。有意思的是,這 eDRAM 並非完全隸屬於 GPU,而是可隨狀況動態調整支援 CPU(處理核心) 或 GPU(繪圖核心)。這意味著,當安裝獨顯的時候,eDRAM 就會完全替 CPU 工作,因為此時 GPU 是關閉的。

然而,並非所有 Skylake 處理器都有 eDRAM 設計,像是 Core i7-6700K 就沒有 eDRAM。一般而言 eDRAM 容量約 64 至 128MB 不等,最高時脈 1.6GHz,讀寫的匯流排采分離設計,各有 32byte 的傳輸量。

Gen 9 架構的規格、效能,大多與 Gen 8 相同,但靠著比較多的 EU 總數,效能面還是可以勝過自家前代產品。且靠著已經成熟的 Slice 架構配置,可增減需要的 Subslice 數量,藉此作出產品區隔與效能差異。

第一在繪圖核心規模增加後,是否會影響到處理核心原本的表現,像是 TDP 的問題。其二,處理器內,能夠容納的繪圖核心有多大的區塊,雖然制程精進電晶體密度更高,但總會有物理極限的問題,以及 Die 可用面積有限,面對這些疑問,下面我們就來看下Skylake GPU最終的表現如何。

 WPI-COMPUTER-INTEL-SKYLAKE-GPU-PERFORMANCE

 

  Skylake 在 Gen 9 架構上雖然沒帶給我們太多的驚喜,但效能差距擺在眼前,對於消費者來說,關心的永遠不會是架構上的改變。而是效能增加的多少,價格又便宜了多少。以這點來說,Skylake 應該算是相當成功的產品。在沒有增加整體功耗的前提下,它的GPU性能已經完全達到主流入門級GPU的水準,對於我們普通消費者來說完全沒有必要再花額外的Money為GPU買單。