20年后重返独显战场！深度分析英特尔Xe GPU战略芯东西（公众号：aichip001）编

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芯东西（公众号：aichip001）
编译 | 林卓玮
编辑 | 江心白
芯东西12月15日消息，近日， EETimes对英特尔的显卡战略和发展前景进行了梳理分析。
【20年后重返独显战场！深度分析英特尔Xe GPU战略】在他们看来，英特尔新发的Xe架构是为开发更多全场景适配显卡做铺垫。同时，英特尔近日发行的独立显卡“DG1”弥补了英特尔的技术短板，并将在市场上获得一定反响。
英特尔在发布两款Xe GPU后，成功跻身独立显卡制造商行列。然而， “参与”和“引领”之间有很大的区别。从休闲玩家的笔记本电脑到高端游戏台式机，从入门级安卓游戏硬件到超级计算机，英特尔的显卡战略几乎无所不包。很显然，英特尔想成为显卡领域的领导者，但是英特尔真的可以吗？
过去，计算机显卡主要有两种用途：游戏和专业可视化（ProViz）。游戏硬件包括街机、游戏机和个人电脑。 ProViz硬件主要用于计算机辅助设计（CAD）、数字内容创建（DCC）、医学成像和各种视觉模拟需求。在2005年后， GPU逐渐应用于各类高性能计算（HPC）应用。
如今，计算机显卡的应用场景不再局限于游戏、ProViz或HPC ，但随着新应用场景的出现，适配问题愈发凸显。比如，高并行的GPU能为人工智能、深度学习（DL）/机器学习（ ML）应用程序提供支持，但往往需要在传统的游戏和ProViz数据格式之外，获取额外的数据格式支持。云端游戏显卡和服务器端图形渲染应用专为游戏打造，但是这类显卡并非数据中心的最佳选择。
若想成为显卡领跑者，英特尔必须开发全系列的显卡，涵盖传统用途、HPC和新兴应用场景。而这项任务的艰巨性无需多言。
近几个月，英特尔终于推出了近20年来第一款独立显卡，同时透露了更多的显卡战略细节。我们现在就来领略一下英特尔的雄图大略，同时听取专家的分析意见。
一、英特尔Xe架构：高度平行、用途多样三年前，英特尔再次投身独立显卡研发，邀请业界大牛Raja Koduri加入英特尔，成立核心和视觉计算小组（Core and Visual Computing Group）来专攻独立显卡。
当时，英特尔明确表示，将以客户端、数据中心和高性能计算细分领域为服务对象，更好地处理人工智能、图形处理（游戏、模拟、ProViz、AR/VR等）、机器学习等高性能需求任务。
为此，英特尔曾尝试推出代号为“Larrabee”的多核处理器。按照设想，这款显卡能够在满足图像处理需求的同时，承担高性能计算负载。然而，由于英特尔执意想采用x86架构，这次尝试最终失败了。
Koduri掌舵后，英特尔开始研发高度平行架构“Xe” ， Xe架构能够适应不同的工作负载需要，算力在TFLOPS（每秒万亿次的浮点运算）到ExaFLOPS（每秒百亿亿次的浮点运算）区间不等，具有较强的场景适应性。
截至目前，英特尔已推出Xe-LP低功耗系列，用于集成核显、入门级独显。在未来几年，英特尔还计划发布三套Xe GPU架构，以满足不同工作负载需要。
此外，为了确保Xe GPU（以及AI加速器、GPU、FPGA等）简单可用，英特尔面向软件开发团队推出了oneAPI工具包（统一编程模型）以及零级接口规范（仅针对AI、GPU、FPGA产品）。
二、Xe-LP：96个EU ，内存带宽提高2倍！近20年来，英特尔尽管缺席独显市场，却一直活跃在集成显卡领域，针对低价、低能耗的电脑推出了Gen架构。
Gen架构能够很好地适用于轻量级任务，但并不适用于数据中心等高性能要求任务。为此，英特尔推出了全新的Xe架构。
针对入门级产品，英特尔推出了Xe-LP ，主要用于集成核显、入门级独显。
和去年推出的Gen 11架构一样，英特尔Xe-LP架构也能全面支持DirectX 12_1 API 。此外，新架构带来了明显的性能优势，借助英特尔10nm Superfin制程工艺实现了更高的频率潜力（最高可达1.7GHz ，上一代仅为1.1GHz）。
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英特尔Xe-LP iGPU率先应用于第11代酷睿处理器“Tiger Lake” 。 Xe-LP iGPU的顶配版本具有96个执行单元（EU），运行速度可达1536 FP16 FLOPS/clock ，每周期Texel纹理、Pixel像素渲染能力也从32、16提升到48、24 。
内存子系统经改进，具有新的L1 Data Cache（数据高速缓存）、16 MB L3 Cache ，同时支持端到端压缩及新的Ringbus互连技术，与上一代产品相比，可将带宽提高2倍。