整合新技術(shù) 英特爾第八代GPU大揭秘

　　英特爾（Intel）向來(lái)吝于透露該公司的嵌入式圖形處理器（GPU）核心內(nèi)部細(xì)節(jié)，不過(guò)在不久前舉行的年度開發(fā)者論壇上卻主動(dòng)深入介紹了自家的GPU。 HD Graphics 5300是一款衍生自英特爾第八代（Gen 8）處理器繪圖處理架構(gòu)的首款產(chǎn)品，看來(lái)是存在于英特爾鎖定平板電腦與其他可攜式裝置的新型 Core M 系列處理器中。

　　Core M 在 CPU核心、快取記憶體以及GPU之間采用環(huán)狀匯流排（ring bus），每個(gè)連結(jié)的處理器或快取記憶體有專用的本地介面。該環(huán)狀互連是寬度32-byte的雙向資料匯流排，并有負(fù)責(zé)request、snoop與 acknowledge等不同功能的個(gè)別線路，讓該款GPU可扮演“一等公民（first-class citizen）”角色。

　　GTI （graphics technology interface）是該款GPU與處理器SoC其他功能區(qū)塊之間的閘道器，有助于CPU核心之間、以及可能與其他固定功能元件（如攝影機(jī)成像流水線）的 溝通；在該款GPU的某些版本，英特爾將經(jīng)由GTI的寫入頻寬加倍，并實(shí)現(xiàn)了CPU核心與GPU之間的一致性共享虛擬記憶體。

　　這種架構(gòu)基 于所謂的執(zhí)行單元（execution units，EUs），擁有7個(gè)執(zhí)行緒、每個(gè)執(zhí)行緒包含128個(gè)通用暫存器；EU內(nèi)的主運(yùn)算單元是一對(duì)SIMD浮點(diǎn)單元（FPU），同時(shí)支援浮點(diǎn)與整數(shù) （integer）運(yùn)算，每個(gè)SIMD FPU可在每個(gè)周期內(nèi)同步完成加/乘浮點(diǎn)指令。那些EU呈現(xiàn)被稱為子切片（subslice）的叢集化分布，子切片又被進(jìn)一步叢集化成切片，這些元素就是 英特爾用以打造各種衍生產(chǎn)品的模組化功能區(qū)塊。

　　英特爾Gen 8執(zhí)行單元包含內(nèi)有多個(gè)通用暫存器的執(zhí)行單元，其中部分支援特定架構(gòu)的暫存器

　　搭配Iris Pro 5200 GPU 的Core M系列將包含128MB的嵌入式DRAM，但不是在處理器芯片內(nèi)、而是在芯片的上方；Gen 8圖形處理器的每一個(gè)切片采用576KB L3快取記憶體，容量高于前一代的384KB。

　　Gen 8 GPU的一個(gè)新功能，是GPU與CPU核心之間的全球記憶體一致性；配備該新款GPU的處理器產(chǎn)品，整合了支援英特爾Intel VT-d虛擬化技術(shù)（Virtualization Technology for Directed I/O）之硬體零組件。這種規(guī)格代表了英特爾映射虛擬機(jī)器至實(shí)體資源之現(xiàn)有方法的擴(kuò)展。

　　英特爾對(duì)于GPU產(chǎn)品的180度策略大轉(zhuǎn)彎抱持著非常謹(jǐn)慎的態(tài)度；該公司不乏設(shè)計(jì)優(yōu)異 GPU的工程人才，但因?yàn)榭赡茉谑袌?chǎng)行銷、制造與財(cái)務(wù)等方面永遠(yuǎn)也看不到投資報(bào)酬，他們認(rèn)為沒(méi)有人會(huì)為該產(chǎn)品額外花錢。

　　自第六代（Gen 6） GPU占據(jù)更多芯片空間以來(lái)，英特爾的策略開始改變；現(xiàn)在Gen 8 GPU在處理器芯片上占據(jù)的面積超過(guò)六成，還不包括可選配的繪圖處理專用外部DRAM。現(xiàn)在你幾乎可以說(shuō)，英特爾打造了一款GPU，并強(qiáng)制某幾款CPU與 其搭配。至于英特爾GPU的核心數(shù)，因?yàn)槊總€(gè)EU具備在每個(gè)周期執(zhí)行16次32位元浮點(diǎn)運(yùn)算，有人會(huì)認(rèn)為它是16核心，但用這種算法，該GPU也可能有 384個(gè)核心。

　　AMD就曾吹噓過(guò)擁有512核心的GPU，Nvidia則表示他們的GPU有192核心，高通（Qualcomm）雖然不會(huì)說(shuō)，但我們認(rèn)為他們的GPU有24個(gè)多FPU核心；不過(guò)，當(dāng)你看到GPU的性能基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果，不要以核心數(shù)來(lái)衡量，這種比較真的很無(wú)聊。