Intel核显进化史：何时吊打APU？

AMD在收购ATI后，首先提出了CPU与GPU融合的概念，然而第一个把实际产品做出来的却是老对手Intel，早在2010年就推出了第一款整合GPU的CPU，随后Intel的核显每年都会随酷睿系列处理器一同升级一次，现在已经发展到了第六代，GPU的规模越长越大，以前是买CPU送GPU，现在都快成买GPU送CPU了。

从第一代酷睿处理器Clarkdale到今天的第六代酷睿处理器Skylake，可见整合核显的规模正在不断的增大，性能也是以倍数增加，而CPU每次升级都是以提高能耗比为主，说真的从Sandy Bridge到Skylake CPU的性能提升幅度并不算太突出，GPU性能反而成了每代处理器的性能提升重点，下面我们就来回顾一下Intel的核显进化历程。

首款整合GPU的CPU：Clarkdale

虽然说Intel的做法有点狡猾，但是2010年推出的Clarkdale处理器确实首款整合GPU的CPU，这款处理器由32nm制程CPU Die和45nm的GPU Die共同封装在一块PCB上组成，两颗芯片使用QPI总线相连，通俗点来讲Intel把CPU和北桥芯片用胶水粘在了一起。

Clarkdale内核结构图，GPU Die上包含了PCI-E控制器和内存控制器，其实就是一个北桥芯片
Clarkdale系列处理器只有双核的型号，有Core i5-600和Core i3-500两个型号，在LGA 1156时代四核处理器是没有整合GPU的。
当时的Intel把Clarkdale上的GPU统称为“Intel HD Graphics”，这名字一直用到现在。而这个GPU其实就是G45上的X4500 HD的升级版，EU增加了两个达到了12个，核心频率最高可以到900MHz，支持Hierarchical Z（层次Z缓存算法）与Fast Z Clear（快速Z清除）技术，支持DX10、SM4.0，支持OpenGL 2.1，移动版处理器的GPU可以通过Turbo Boost动态调整频率，而桌面版不行。

Sandy Bridge核心图
正在把CPU和GPU做到同一块芯片上的是在2011年上推出的Sandy Bridge架构处理器，CPU、GPU、内存控制器、PCI-E控制器全部整合到一个核心里面，它的最大改进在于三级缓存改用了环形总线设计，并且其核心、GFX以及显示/媒体控制器可共享L3高速缓存。

Sandy Bridge的GPU主要包含了指令流处理器、媒体处理器、多格式媒体解码器、执行单元、统一执行单元阵列、媒体取样器、纹理采样器以及指令缓冲等等，架构与上一代相比有了较大修改。
Sandy Bridge按照型号划分了标准版以及“K”系倍频解锁版本，标准版本GFX命名为HD Graphics 2000，而唯独K系列所拥有的GFX为等级更高的HD Graphics 3000，两者的区别是前者拥有6个EU，而后者则达到了12个，全面支持Turbo Boost动态调整频率，最高频率可达1350MHz，支持DX10.1、SM4.1，支持OpenGL 3.0，性能上HD Graphics 3000比上一代有了翻倍的增长。
此外这一代核显还增加了Quick Sync转码加速技术，利用内置的编码器可以支持MPEG2、VC1和H.264视频各种的硬件编码，Sandy Bridge所整合的图形核心已实现了视频解码和编码两部分的硬件加速功能，可为用户在视频转码时节省更多的时间。

迎来DX11时代：Ivy Bridge

Ivy Bridge架构图
在Ivy Bridge上Intel针对核显的改进还是两个方向，首先是进一步提高GPU的性能，并且让其支持DX11，第二点则是继续提高核显的功能，多屏输出、高分辨率支持等。

锐炬”登场：Haswell

Haswell架构图
Haswell采用的是Gen7.5核显，这一代开始Intel的核显开始了模块化、可扩展的设计，Haswell的显示核心采用两级EU团簇结构设计，上级的叫Slice，下级的叫Subslice，每个Subslice拥有10个EU，2组Subslice单元组成了1组Slice单元，这一代在GT1和GT2两个级别之上又诞生了GT3核心，从此Intel就走上了暴力堆砌核显规格的道路。

最强桌面核显：Broadwell

Broadwell-H内部结构
Broadwell主要都是面向移动市场，在桌面零售市场上其实就只有两个CPU，Core i7-5775C和Core i5-5675C，配备Intel目前最强的Iris Pro 6200核显，拥有128MB的eDRAM缓存，另外倍频无锁，可进行超频。

Broadwell上的Gen8 GPU架构示意图
Broadwell上使用的是Gen8图形核心，Intel重新设计了Subslice单元，每组的EU单元从之前的10个下降到了8个，在同样的采样器及调度器下这意味着每个EU单元的效率提升了，而弥补EU数量可以通过提升Subslice单元 总数来完成，所以Broadwell的1组Slice单元有3组Subslice单元，EU单元总数是24个，Broadwell的GT1、GT2、GT3核显分别拥有12个、24个和48个EU单元。
桌面零售版那两个配备的Iris Pro 6200属于带eDRAM的GT3e核心，得益于核心规模的大幅提升，Core i7-5775C的核显性能较上一代Core i7-4790K提升了将近80%，而已由于现在的Skylake桌面版只有GT2核心，所以Broadwell架构的这两款处理器成为目前拥有最强核显的桌面级处理器，然而这两个处理器在国内根本没有正式上市，要买的话比较难找。

越堆越大的GPU：Skylake

Skylake处理器核心
Skylake使用的Gen9代GPU其实与Gen8有很多地方都是相似的，每组Subslice单元依旧是24个EU，但是最多可以扩展到3组Slice单元，也就是说最多会配备72个EU单元，因此Skylake也多出GT4这个级别的核显。

Skylake处理器上启用全新的核显命名
然而GT3/GT3e/GT4e这样的高性能核显只使用在移动版处理器上，桌面版的Skylake处理器基本上都是使用只有24EU的GT2，虽然较桌面版Haswell来说性能还是有所提升，但是幅度只有20%。另外还有两个“P”后续的处理器用的是GT1核显。

从Gen1到Gen9，Intel的图形核心性能有上百倍的提升
Intel这些年来在核显确实下了不少功夫，性能提升幅度相当的大，入门级显卡基本上都被核显赶尽杀绝了， 而反观CPU，性能提升幅度就没那么明显了，降低功耗反而成了重点，低功耗的处理器造就了现在超级本和各种Windows平板的盛行，而这些年来移动设备都上高分辨率屏幕，这对核显又有了性能上的需求，市场的需求影响了Intel近年来的处理器改进方向，未来Intel CPU也是以提升核显性能并降低整体功耗为主。