3 月 30 日，英特爾正式發(fā)布英特爾銳炫 ARC 移動端獨立顯卡，代號 Alchemist（煉金術(shù)士），英特爾首次面向消費端獨顯產(chǎn)品推出已經(jīng)過了 24 年，在那之后英特爾獨顯產(chǎn)品開發(fā)就陷入了停滯轉(zhuǎn)而專注核顯開發(fā)。
在經(jīng)過多年的技術(shù)積累，英特爾此前面向服務(wù)器市場推出了 DG1 顯卡，今年正式面向消費端推出英特爾銳炫 ARC 獨顯產(chǎn)品，首批針對移動端推出的 A 系列產(chǎn)品包含銳炫 3/5/7 三個型號。
其中英特爾銳炫 3 主要面向主流游戲市場，銳炫 5 主要面向性能游戲市場，銳炫 7 主要面向發(fā)燒級硬核游戲。此次英特爾推出了移動端 A 系列的 A350M 和 A370 M 產(chǎn)品。全新英特爾銳炫顯卡支持 XeSS 超采樣、完整的 AV1 硬件加速、Smooth Sync 抖動過濾、Deep Link 技術(shù)，全方位覆蓋游戲、創(chuàng)意設(shè)計、功耗控制等場景。
首款搭載英特爾銳炫 ARC 獨顯的是三星 Galaxy Book2 Pro 輕薄本產(chǎn)品，這款產(chǎn)品獲得英特爾 Evo 嚴苛認證，目前已經(jīng)在海外市場正式上市。
未來借助英特爾在處理器市場上的份額優(yōu)勢，將會有大量搭載英特爾銳炫 ARC 獨顯筆記本產(chǎn)品上市。通過英特爾 Evo 認證的產(chǎn)品在續(xù)航和顯示能力上也將得到進一步提升。
目前宏碁、華碩、戴爾、海爾、惠普、聯(lián)想、微星、三星、英特爾 NUC 等品牌或者產(chǎn)品已經(jīng)有推出銳炫獨顯筆記本的打算，通過銳炫獨顯，英特爾未來也可以整合自家產(chǎn)品，推出第一方英特爾筆記本。
配套的英特爾銳炫控制面板也隨著英特爾銳炫獨顯產(chǎn)品的上市同步推出，這一控制面板集合了驅(qū)動自動更新、性能監(jiān)控、性能調(diào)優(yōu)、直播管理、游戲高光時刻生成、活動推廣等功能，并且無需強制登錄就可使用。
接下來了，我們通過詳細的解析了解一下全新的英特爾銳炫 ARC 獨立顯卡的底層架構(gòu)和技術(shù)亮點。
底層架構(gòu)
英特爾銳炫 ARC 獨顯產(chǎn)品基于英特爾 Xe HPG 架構(gòu)開發(fā)，核心采用內(nèi)置 XMX 的 Xe 內(nèi)核，包含 Xe 媒體引擎、Xe 顯示引擎以及 Xe 圖形管線三大核心功能。
通過 Xe HPG 微架構(gòu)，英特爾銳炫顯卡在開發(fā)過程中有很大的靈活性，渲染切片是 Xe HPG 微架構(gòu)的基本模塊，每個 Xe HPG 渲染切片包含 4 個 Xe 內(nèi)核、4 個光追單元、4 個采樣器、幾何引擎、光柵引擎、HiZ 引擎以及 2 個像素后端構(gòu)成。
每個 Xe 內(nèi)核中包含 XMX 矩陣引擎、XVE 適量引擎、光追單元、采樣器等，這些構(gòu)成了一個完整的 Xe 內(nèi)核，也是 Xe HPG 微架構(gòu)的基本運算單元，這與以往的執(zhí)行單元 EU 概念有所不同，通過 4 個 Xe 內(nèi)核構(gòu)成的渲染切片，以不同組合方式就構(gòu)成不同的 SoC 以此形成不同的產(chǎn)品形態(tài)。
英特爾銳炫顯卡通過疊加渲染切片方式構(gòu)成不同的產(chǎn)品線，最小為 2 個，最大為 8 個，通過不同形式的組合構(gòu)成了各種各樣的產(chǎn)品。針對光追和 DX12 Ultimate，Xe HPG 微架構(gòu)也有很好的支持。
回到 Xe 內(nèi)核上，每個 Xe 內(nèi)核提供 16 個 256 位的 XVE 矢量引擎、16 個 1024 位的 XMX 矩陣引擎，并配備 192KB 的共享一級緩存。XVE 適量引擎用于執(zhí)行傳統(tǒng)的圖像處理計算，XMX 矩陣引擎則主要用于 AI 加速。
其中 XVE 矢量引擎每個時鐘周期可以執(zhí)行 16 個 FP32 操作、32 個 FP16 操作以及 64 個 INT8 操作，專用的 FP 浮點執(zhí)行接口和共享 INT / EM 執(zhí)行接口。XMX 矩陣引擎每個時鐘周期可以執(zhí)行 128 個 FP16 / BF16 操作、256 個 INT8 操作、512 個 INT4 / INT2 操作。
XMX 算力提升相比于傳統(tǒng)的 MAC 或者進階的 DP4a 是非常巨大的，我們知道 MAC 是圖形中使用的基本 SIMD 矢量指令，每個時鐘周期共執(zhí)行 8 次并行運算乘法和 8 次并行加法。而 DP4a 則針對不需要 32 位精度的 AI 計算所做的優(yōu)化，每個時鐘周期共執(zhí)行 32 次并行乘法、32 次累加或每個周期總共 64 次 操作，這比標(biāo)準(zhǔn) SIMD MAC 提高了 4 倍的性能。
而 XMX 矩陣引擎通過將乘法累加 4 深度流水線化，將其提升到一個新的水平。與 DP4a 一樣，每個操作數(shù)都被分成 4 個塊，這些塊被獨立的相乘和累加 —— 每個階段 64 個操作（由紫色圖塊顯示）。通過 4 個階段，每個時鐘產(chǎn)生 256 次操作，這就比傳統(tǒng)的 32 位 SIMD MAC 增加了 16 倍的性能。
XMX 的提升最好的應(yīng)用就是 XeSS 超采樣抗鋸齒技術(shù)，與傳統(tǒng)高分辨率渲染相比可以在游戲中提供更高的性能，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助運動矢量，從低分辨率渲染中生成精美的高分辨率圖像，這有些類似英偉達 DLSS。
目前 XeSS 超采樣抗鋸齒技術(shù)將在今年夏天正式到來，首批支持 XeSS 的游戲包括《古墓麗影：暗影》、《超級房車賽：傳奇》、《幽靈線：東京》、《死亡擱淺》、《血獵》、《CHORVS》、《Arcadegeddon》、《殺手 3》等 14 款游戲。
通過 Xe 媒體引擎，銳炫顯卡支持多種主流格式的編解碼器，包括 H.265 / HEVC、H.264 / MPEG-4 / AVC、VP9 以及 AV1。
英特爾是首個提供 AV1 的硬件編解碼加速支持 GPU 提供商，這些格式的編解碼可以以極低的處理器利用率完成。由于 AV1 出色的效率，未來 AV1 也將成為主流的視頻格式，它相比于 H.264 和 HEVC 效率更高，可以以更低的帶寬和更小的文件大小實現(xiàn)更好的畫面質(zhì)量，且 AV1 沒有授權(quán)使用費。
英特爾銳炫顯卡對 AV1 的硬編碼能力相比于傳統(tǒng)軟編碼在編碼速度上提高了 50 倍，目前 FFMPEG、Handbrake、Adobe Premiere Pro、 Davinci Resolve、XSplit 都已經(jīng)集成了銳炫 AV1 硬編碼的支持。
Xe 顯示引擎主要為當(dāng)前階段以及未來的顯示技術(shù)打造，現(xiàn)階段英特爾銳炫顯卡支持 HDMI 2.0b、DP 1.4a，DP 2.0 10G 也將支持。通過英特爾銳炫顯卡，玩家可以享受 2 臺 8K@60 HDR 或者 4 臺 4K@120 HDR 的最高畫面輸出。
在游戲場景中，英特爾提供多項同步技術(shù)幫助玩家有著更好的體驗，其中 VESA 標(biāo)準(zhǔn) Adaptive Sync 防撕裂技術(shù)英特爾銳炫顯卡提供支持。而 Speed Sync 這項新的技術(shù)，可以為游戲當(dāng)前幀提供加速，Speed Sync 通過關(guān)閉 V-Sync 并渲染幀的整體來達到低延時無撕裂的效果。
Smooth Sync 是英特爾推出的另一項畫面優(yōu)化技術(shù)，這項技術(shù)通過模糊兩個撕裂幀的邊界，來減少視覺失真以此讓畫面看起來更加連貫流暢。
性能表現(xiàn)
此次全新推出的英特爾銳炫獨顯產(chǎn)品共包含 2 種不同的 SoC 設(shè)計，代號分別為 ACM-G10 和 ACM-G11，其中 ACM-G10 共包含 32 個 Xe 內(nèi)核和光追單元，16MB 的 L2 緩存以及 256 位的 GDDR6 接口、16 路 PCIe 4.0 接口；ACM-G11 則包含 8 個 Xe 內(nèi)核和光追單元，4MB 的 L2 緩存、96 位的 DDR6 接口、8 路 PCIe 接口。兩種芯片均包含 2 個 Xe 多功能編解碼引擎和 4 個圖像輸出引擎。
有關(guān)頻率問題，我們知道不同的頻率要求電壓和功耗也不一樣，其實根據(jù)日常使用的場景，筆記本往往在不同負載場景下的頻率功耗呈現(xiàn)一個動態(tài)分布狀態(tài)?；谶@種分布，英特爾銳炫顯卡在分配參數(shù)是，往往設(shè)定一個有代表性的負載，再根據(jù)這個負載的頻率、參數(shù)情況對顯卡的頻率進行定義。不同的平臺有著不同的 TDP，在更寬松的 TDP 限制下，時鐘頻率的分布范圍也會整體提升。
因此，英特爾根據(jù)此劃分出首批 A 系列的 5 款顯卡產(chǎn)品，其中首發(fā)的銳炫 3 A370M 包含 8 個 Xe 內(nèi)核和光追單元、主頻 1550MHz、8GB GDDR6 64 bit 顯存、TGP 在 35-50W 之間；銳炫 5 A550M 則包含 16 個 Xe 內(nèi)核和光追單元、主頻 900MHz、8GB GDDR6 128 bit 顯存、TGP 在 60-80W 之間；銳炫 7 A770M 則包含 32 個 Xe 內(nèi)核和光追單元、主頻 1650MHz、16GB GDDR6 256 bit 顯存、TGP 在 120-150W 之間。銳炫 3 產(chǎn)品已經(jīng)正式上市，銳炫 5/7 則將在今年夏天正式上市。
在游戲表現(xiàn)上，首批上市的銳炫 A370M 顯卡主要面向中高畫質(zhì)游戲，主打場景在 1080P 幀下的大型游戲。相比于 96EU 的 Xe 核顯在幀率上有著 60 幀以上的表現(xiàn)。
而在《堡壘之夜》、《GTA V》等需要高幀率的游戲場景下，銳炫 A370M 中高畫質(zhì)下幀率超過 90 幀，已經(jīng)達到一個流暢的水平。
創(chuàng)意生產(chǎn)場景下，和 12 代酷睿的集成顯卡相比，在搭載 A370M 獨立顯卡的平臺上，性能也有了顯著提升。在視頻編解碼方面，以 Davinci Resolve 為例，4K H.264 轉(zhuǎn) H.265 的性能可提升多達 60%。而在 AI 相關(guān)功能上，例如 Adobe Promiere Pro 里的兩個應(yīng)用場景，更是有翻倍的性能提升。
在創(chuàng)作場景下的提升，不光取決于顯卡本身，同時還得益于英特爾全新的 Deep Link 技術(shù)帶來的巨大提升。下面我們來看看 Deep Link 的工作原理。
英特爾 Deep Link 技術(shù)
英特爾 Deep Link 技術(shù)區(qū)別于以往單純動態(tài)功率共享，英特爾銳炫顯卡在與英特爾 12 代酷睿處理器之間除了功耗的動態(tài)共享，還引入了超級編碼和超級算力能力。
動態(tài)功率共享技術(shù)能在系統(tǒng)功耗的限制范圍內(nèi)，盡可能最大化釋放 CPU 或 GPU 的性能。英特爾已經(jīng)在這項技術(shù)上探索了很長時間。早在 2016 年，Kobe-Lake G 時代，英特爾就推出了第一版動態(tài)功率共享，即在 CPU 裸片和 GPU 裸片之間動態(tài)分配功率。
現(xiàn)在 12 代酷睿和銳炫 A 系列獨立顯卡之間這項功能也得到進一步應(yīng)用，在運行負載時，如果 CPU 更需要功率，功率會更多的分配給 CPU，反之對 GPU 也是一樣，最終目的是讓這個負載有更好的性能。
第二項技術(shù)則超級編碼技術(shù)，這項技術(shù)的初衷是為最終用戶提升編解碼效率。以前的編解碼流程里，通常把編碼工作放在一個顯卡的編解碼器上，編碼效率成為了整個流程的性能瓶頸；而實際上現(xiàn)在的英特爾筆記本系統(tǒng)，例如搭載了 12 代酷睿處理器和銳炫 A 系列獨立顯卡的系統(tǒng)，集成顯卡和獨立顯卡都有硬件編碼能力。所以超級編碼技術(shù)，就是同時運用兩個顯卡的編解碼引擎，來大大提升編解碼效率。
這種協(xié)作是通過 OneVPL 的 API 接口來實現(xiàn)的。OneVPL 是一個跨平臺的開放性框架，應(yīng)用程序通過接口可以識別并調(diào)用平臺上多個多媒體引擎，充分利用視頻處理能力。當(dāng)超級編碼開始工作時，一組組解碼后的原始幀通過特定的 API 函數(shù)被交給 oneVPL，進而按組被分配到不同的多媒體引擎上，拷貝到相應(yīng)的內(nèi)存中緩存起來。不論每一組有多少幀，相應(yīng)的集顯或者獨顯的多媒體引擎會開始按照設(shè)定的格式編碼。而 OneVPL 會完成后續(xù)的打包工作，把編碼后的幀一組組拼接成最終視頻來輸出。這種并行處理，編碼效率比單一顯卡提升非常顯著。
在算力提升上也有著與超級編碼類似的邏輯，即盡可能地讓整個系統(tǒng)都參與進來，并且合適的模塊做合適的事，超級算力這項技術(shù)也是這樣的邏輯。
搭載英特爾銳炫獨立顯卡的筆記本可以從獨立顯卡的算力中獲益，但英特爾 CPU 的集成顯卡中同樣也提供了計算引擎。通過把負載合理的分配給不同的計算引擎，以此實現(xiàn)算力最大化。這其中就使用了 OpenVino 中的 MLS 框架來將算力進行最大化的實現(xiàn)。
MLS 能智能的把負載分配給不同的算力模塊，通過延遲敏感度、吞吐量、性能要求、功率消耗等應(yīng)用或負載的特征幫助 MLS 做出決策，把負載分配給獨立顯卡、集成顯卡或者 CPU。
通過 Deep Link 幾項關(guān)鍵的技術(shù)，在創(chuàng)作場景下，英特爾酷睿筆記本 + 英特爾銳炫顯卡的組合帶來了性能的大幅提升。系統(tǒng)各個模塊更加緊密的協(xié)作，讓每一個模塊的性能得到充分釋放?；谶@一理念，Deep Link 將英特爾平臺上各個模塊有機結(jié)合，讓整體效率更進一步。
總結(jié)
英特爾在蟄伏多年，終于開啟了獨顯之路，首批上市的獨顯產(chǎn)品主要針對移動端，憑借英特爾在處理器領(lǐng)域的強大占有率，未來英特爾銳炫獨顯產(chǎn)品也將成為繼 N 卡、A 卡后一支強大的力量，顯卡市場將進入“三國時代”。在顯卡市場價格高企的當(dāng)下，英特爾的入局對于消費者來講是件好事情，更多的選擇也就意味著產(chǎn)品之間價格戰(zhàn)將會打響。
對于行業(yè)而言，英特爾的 i+i 方案既有利于英特爾對產(chǎn)品的整體把控，也讓英特爾在開發(fā)者與合作伙伴之間提供了更進一步的一致性產(chǎn)品。
英特爾的下海，無疑會攪動獨立顯卡這個龐大的市場，未來這樣的“三國”局面將如何發(fā)展，我們拭目以待。
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