如果从Intel最早在处理器中融合GPU核心算起，Intel核芯显卡已经历经了四代。从2010年的Nehalem架构到最近发布的Haswell处理器，这三年里，Intel的核芯显卡可以说发生了翻天覆地的变化。特别是最近才发布的新一代Haswell处理器，其中集成的核芯显卡更被大众高度关注，号称其可以和独立显卡相媲美。那么现在我们就利用手中的Core i7 4770K这颗处理器，为大家详细剖析新一代Intel核芯显卡的性能。

三年耕耘，核芯显卡大起底

    说到核芯显卡，现在大家都知道这是对Intel处理器集成的GPU核心的代称，实际上所谓的核芯显卡也就是我们过去说的集成显卡。只不过当年Intel将图形核心集成在了一些低端主板上，而现在则将图形核心直接集成在了处理器中。

    我们知道Intel的核芯显卡名为HD Graphics系列（在Haswell系列处理器中名称有所变化），但在Intel推出HD Graphics以前，Intel的集成图形核心是集成于北桥芯片中，包括Intel Extreme Graphics和Intel GMA系列在内，均采用此种设计。后来Intel在推出Nehalem微架构以后逐步推行单芯片组设计，北桥原有的大部分都集成在处理器上，小部分北桥的功能则集成于剩下的“南桥”芯片内，这就是Intel官方所谓的“PCH单芯片”（Platform Controller Hub）设计。同样，原来集成于北桥的显示核心也移步至处理器中。这种设计是为了回应AMD当时的AMD Fusion计划（将显卡核心融合在处理器中）。

第一代核芯显卡：

关键词：性能低下

    这一代应该是在2010年Intel推出Nehalem处理器时推出的。Intel在Nehalem部分处理器中集成了名为“HD Graphics”的图形核心，而这一图形核心的名称也保留至今。在当年，Intel在桌面上，只有部分Pentium、Core i3以及Core i5处理器上集成了图形核心，这也是Intel唯一一次没有在全系列处理器中集成核芯显卡。而且从结构看，当时的HD Graphics采用的依然是早前GMA集成显卡的方案，性能非常糟糕。

第二代核芯显卡：

关键词：有了性能档次之分。

     在2011年1月，Intel发布了Sandy Bridge处理器，全线产品集成了第二代HD Graphics。这一代核芯显卡更新了显示核心的架构，使得同样是6个运行单元的情况下，GPU的性能比上一代提升了一倍。而且这也是核芯显卡首次有了高低档次的区别，第二代HD Graphics有两款产品，分别是HD Graphics 2000和HD Graphics 3000，前者有6个运行单元，后者有12个运行单元，两者代号分别为GT1和GT2。

Pentium G620在拥有第二代核芯显卡的处理器中赫赫有名

第三代核芯显卡：

关键词：GPU内部增加了运算单元

    2012年4月24日，Intel发布Ivy Bridge处理器，全线产品集成第三代HD Graphics。和上一代相比，这一代的核芯显卡在架构上其实变化不大，但是却扩展了GPU内部规模，增加了运行单元，不过由于扩展的规模并不算大，所以在性能上并没有特别大的提升。这一代的核芯显卡也有两款产品，分别是HD Graphics 2500和HD Graphics 4000，两者代号和上一代相同，依然为GT1和GT2，不过HD Graphics 4000运行单元达到了16个。

IVB处理器在核芯显卡上已经非常成熟

第四代核芯显卡：

关键词：性能提升幅度大，产品线更齐全

    尽管Intel是在前不久正式发布的Haswell处理器，但在2012年9月，Intel就已经宣布了第四代核芯显卡。第四代核心显卡和前三代核心显卡相比，不但性能有了大幅提升，同时在产品线上也有了重大变化，可以说Intel进一步细化了核芯显卡的定位和性能，下面我们就一起来看看第四代核芯显卡的具体情况。

细分型号，新核显全面进化

    在前两期的Haswell处理器评测中，我们就已经说过，新一代的Haswell的核芯显卡已经分为了5个档次，分别为GT3e、GT3（28W）、GT3（15W）、GT2以及GT1，除了最低端的GT1依然是最早的HD Graphics外，其他几个档次对应的型号都有了变化。核芯代号为GT2的型号为HD Graphics 4200/4400/4600/P4600/P4700，拥有20个运行单元，其中带“P”后缀的是用于Xeon处理器上；核心代号为GT3的，在桌面处理器的型号为HD Graphics 5000和Iris Graphics 5100，拥有40个运行单元；而核心代号为GT3e的，型号则为Iris Pro Graphics 5200，这款GPU规格和GT3相同，不过整合了eDRAM内嵌式动态存储器，能有效降低延时以增进性能，多用于桌面OEM处理器以及笔记本处理器上。

    值得一提的是，代号为GT3e和GT3（28W版本）的核芯显卡型号前缀已经不再是HD Graphics了，现在改为了Iris Pro graphics和Iris graphics。 “Iris”是本次Intel随Haswell架构产品推出的全新核显品牌，并且已经有了中文名字，叫“锐炬”，Iris Pro Graphics叫做锐炬Pro显卡，而Iris graphics就叫做锐炬显卡。

Intel最高端核芯显卡已经命名为锐炬

    Intel宣称Iris Pro Graphics拥有比第三代酷睿（也就是HD Graphics 4000）快2倍的性能，具备可以与独立显卡相媲美的性能。它还拥有更快速的Quick Sync Video技术，能够使JPEG、MPEG解码和转码的速度变得更快。JPEG、MPEG的硬件解码能够帮助处理器处理更大尺寸的图像和视频，无论打开还是编辑都不再有障碍，其中静态图像的分辨率最高可达16K×16K，也就是超过2.5亿个像素。此外还有MJPEG处理支持，结果就是更流畅的网络视频和网络会议。新的核芯显卡现在已能完整支持MVC(多重视角编码)、SVC(可扩展视频编码)的硬件编码、解码，AVC格式处理速度也会更快，从而满足立体3D节目、4K超高分辨率节目的制作和播放需求。与此同时，Iris Pro Graphics还能够支持DirectX 11.1、OpenCL 1.2、OpenGL 4.0标准及3屏拼接技术和增强型4K x 2K分辨率。

    实际从架构来看，第四代核芯显卡和上一代IVB所搭载的核心显卡并没有明显的区别，只是规模更大，这一点倒颇似过去AMD图形核心的设计。只不过在Intel的强大工艺支持下，处理器已经足以容纳如此大规模的GPU核心，如果Intel不打算大幅更新核芯显卡的架构，那么我们在下一代Intel的处理器中，很有可能还是采用目前的架构，只是继续扩大GPU规模。

    从命名以及实际处理器所搭载的核芯显卡来看，即使是桌面最高端的LGA1150处理器——Core i7 4770K，它也只使用了HD Graphics 4600，而不是锐炬系列。最高端的核芯显卡反而用于OEM和笔记本，这说明Intel在重新设计GPU时也考虑到，桌面高端处理器更可能搭配独立显卡，所以将性能最强的核芯显卡放在了笔记本处理器中，这也不失为一种明智的选择。尽管无法在桌面处理器上测试到最高端的核芯显卡对我们而言是一个遗憾，但是我们也可以通过对Core i7 4770K所搭载的HD Graphics 4600测试里管中窥豹，看到这一代核芯显卡的性能（关于笔记本端Core i7 4600HQ处理器内置核芯显卡的性能测试请见本期57版专题）。

性能实战，HD Graphics 4600游戏测试

测试平台

处理器：Core i7 4770K

主板：Intel Z87原装主板

内存：宇瞻DDR3 1600 2GB×2

显卡：HD Graphics 4600

硬盘：金士顿SSD 64GB

显示器：迪优美特27英寸显示器

电源：航嘉X7 900W

系统：Windows 7 64bit中文版

    在这次HD Graphics 4600的测试中，我们将分为几个项目进行测试，包括AMD集成显卡的测试、入门级独立显卡的测试以及HD Graphics 4600本身的一些性能分析测试。具体到实际产品上，除了核芯显卡外，我们在测试中还加入了A10-5800K的HD 7660D以及入门级的显卡Radeon HD6570。在测试中，考虑到核芯显卡的实际性能，我们选择了常见的3DMark 11，同时还选择一款DX9游戏、一款DX10游戏以及一款DX11游戏作为测试项目。

AMD A10-5800K

AMD上一代低端主流独显Radeon HD6570

HD Graphics 4600 PK Radeon HD7660D

    从两款处理器的GPU来看，尽管HD Graphics 4600相比上一代IVB的核芯显卡有了不小的进步，但是和AMD的APU比较起来，无论是DX9、DX10还是DX11的游戏，AMD的高端APU集成的Radeon HD7660D都有着明显的优势。3DMark 11的测试虽然HD Graphics 4600占据少许优势，但这种优势更多是建立在处理器性能强大之上，和GPU关系不大。要知道这还是上一代的AMD高端APU，目前AMD的新一代的APU已经发布，很显然比起有着独立显卡技术优势的AMD，Intel在集显上的3D性能依然需要努力。当然，我们也要看到，HD Graphics 4600毕竟不是最高端的核芯显卡，如果采用Iris Pro Graphics 5200的话，那么两者之间的性能差异应该会近一步缩小。

HD Graphics 4600 PK Radeon HD6570

    Intel号称新一代的高端锐炬核芯显卡可以媲美独立显卡，这话不算太夸张。从HD Graphics 4600来看，尽管在和上一代低端主流显卡Radeon HD6570比较依然落于下风，特别是DX9和DX10的性能还有不小的差距，但在DX11游戏上，两者的性能差异并不显得很大。即使在3DMark 11中。Radeon HD6570也只比HD Graphics 4600高出不到300分，要求较高的《失落星球2》，在高画质下尽管都不流畅，但两者也只有3fps的差距。如果仅看HD Graphics 4600的话，这应该是Intel桌面处理器GPU性能距离主流独立显卡最近的一次，当然要说达到过去入门级低端显卡的水准，如GeForce GT430这样的产品，问题应该不大。考虑到GT3e的运行单元有40个，加上eDRAM的话，Iris Pro Graphics 5200的性能应该比HD Graphics 4600强很多，这样即使面对上一代的主流显卡，Intel也有一战之力，只可惜我们在DIY的桌面处理器上是看不到这样的性能发挥了。

显存容量对HD Graphics 4600的影响

    新一代核芯显卡的显存依然是依靠内存共享。上一期报纸我们曾经用测试验证过，不同的内存频率的确对核芯显卡的性能会产生影响，那么不同的显存容量呢？在主板BIOS中，我们发现核芯显卡最低的默认显存容量为128MB，而通过设置，可以将内存最大划分1GB作为显存容量。我们将128MB显存容量的HD Graphics 4600和1GB显存容量的HD Graphics 4600进行了对比，结果发现两者性能基本没任何变化，少许的数据差异都是在允许的误差范围之内。此外，除了默认的游戏性能测试，我们还打开了抗锯齿性能进行对比，结果依然没有变化，不同显存容量的核芯显卡几乎没有性能上的区别。所以在设置的时候，我们并不推荐大家划分太多容量的内存给核芯显卡，因为这对游戏而言几乎没有意义。

HD Graphics 4600的抗锯齿性能

    抗锯齿是AMD和NVIDIA的强项，在某些时候甚至利用后期抗锯齿技术，两家公司可以做到无性能损耗（即免费抗锯齿），那么Intel呢？在新一代核心显卡方面，由于规模的扩充，我们看到HD Graphics 4600的抗锯齿技术相比过去已经有了明显的进步，不过从无AA到4×MSAA，游戏损耗的帧速还是太多，而上一代的AMD低端主流显卡在抗锯齿性能上则要好得多。如果我们将4×MSAA改为8×MSAA的话，那么Intel核芯显卡的性能下滑还要更严重。这其中一个原因是和架构有关，毕竟核芯显卡在规模上无法和独立显卡相比，另一个原因则是目前Intel的核芯显卡还无法有效利用显存容量的缘故。相信如果未来Intel进一步扩展GPU核心规模，同时能有效利用显存的话，那么它的抗锯齿性能是会提升的。

Xbox 360的显卡就采用了eDRAM

    此外，必须要指出的是，在GT3e核心中，即Iris Pro Graphics 5200搭载了eDRAM，这颗eDRAM目前我们尚不知具体的功效和工作模式，但可以肯定的是，eDRAM对于显卡性能是有好处的。之前Xbox 360就搭载了一颗高带宽的eDRAM，可以在很多游戏的2×MSAA环境下，做到无性能损耗，我们希望Iris Pro Graphics 5200所搭载的eDRAM能为它的3D性能带来更多的提升。

工程师总结

有进步，但更需突破

    如果说Haswell最大的惊喜是GPU部分，那只能说明它在CPU部分的性能提升实在太少。实际上从架构而言，这一代的核芯显卡和IVB相比，并没有实质的变化，只是扩充了规模，加入了更多的运行单元，在更好的工艺以及更好的制程下升级，这并不算什么火星科技，毕竟AMD在独显上已经这样干了很多年。当然只看性能的话，新一代的核芯显卡的确有进步，至少就Core i7 4770K搭载的HD Graphics 4600而言，和过去两代最低端的入门级独立显卡相比，性能已经很接近了。由此我们也可以推断，代号GT3e的Iris Pro Graphics 5200在运行单元更多的情况下，其性能的确可以和主流独显分庭抗礼。

    不过从上次超频测试我们也能看到，即使在不超频的情况下，Haswell的GPU核心满载温度也非常高，如果未来制程和工艺没有特别大的改进时，仅靠扩充核心规模并不是最好的出路，AMD之所以将独显架构全面更新为GCN，本身也是因为老的架构无法再依靠扩展流处理器和核心规模支撑下去。所以在未来，Intel想要在核芯显卡上有进一步的提升，更换架构势恐怕在必行。eDRAM的出现给了我们一些希冀，我们期盼着在下一代处理器中，Intel在核芯显卡上有更大胆的突破！