22年后重返高性能GPU市场 Intel Xe独显能装下多少雄心?
如今玩游戏已经变成一个上万亿元的大产业了，但是殊不知，人们真正用上3d gpu，不过才短短20多年的时间，直到上世纪90年代末才有了3d加速卡。那时候的gpu市场群雄逐鹿，非常热闹，可不是现在这样的amd、nvidia二人转。
1998年的时候，intel也推出了自己的3d显卡i740，准确来说这是跟当时合资的公司real3d合作的，后者设计、intel生产，但无论如何intel借此进入了gpu市场，只不过第二年intel就退出了独显市场，风云变幻实在太快，i740也成了intel独显的唯一作品。
在那之后，intel反而在核显市场活得很好，买cpu送gpu，多年来在全球gpu市场上的总份额依然在70%左右。
话说回来，intel独显这一退就是22年，直到2020年才重新推出了高性能独显gpu，而且这一次是全新自研的xe架构。
士别三日当刮目相看，现在离开22年之后又该如何看待intel重返独显市场的梦想呢？
不止是玩游戏 22年gpu市场沧海桑田：新赛道出现
从20多年前的gpu市场上存活下来的公司没几家了，intel、amd（收购ati）及nvidia是三家胜利者，不同的是amd、nvidia在独立显卡市场上正面厮杀，amd还有与自家cpu融合的apu。
intel则凭借无处不在的核芯显卡，掌握这全球最大的gpu市场，只是核显应用范围有限，只能满足视频显示与输出、网游级别的基本日常需要，面对高性能游戏、高性能计算就力不从心了。
22年后的今天，独显其实已经不一样了，高性能gpu的内涵更加广泛了。以前提到高端gpu大家想到的就是玩游戏，但这只是gpu市场的一部分，哪怕是非常重要的一部分，可它并不是全部。
我们可以这样定义现在的gpu——这是一种与cpu有所不同、也有所互补的算力，用在游戏上可以提升游戏性能，用在ai上可以加速人工智能进化，用在hpc超算上可以提升计算规模。
如今的gpu可以用在笔记本上，用在台式机上，用在工作站上，用在汽车上，用在超算上，还有很多全新的产品种类正在不断进化，gpu在当前时代的作用早就不是显示、玩游戏那么简单了。
针对不同领域，我们可以简单列下gpu会有多少形态，哪怕只是在计算机这个领域就有如下要求：
·轻薄办公本：对性能要求不高，对功耗敏感，核显即可满足要求，价位在5000元内。
·主流办公本：游戏性能有一定要求，主要是网游，功耗不能太高，价位5000-7000元。
·高性能游戏本：玩转3a大作，功耗限制较小，价位通常超过8000元。
·家用台式机：1080p游戏即可，显卡价格2000元内。
·高端游戏台式机：游戏性能要求高，2k 144hz是基础要求，显卡价格3000元-4000元。
·发烧级游戏台式机：面向4k分辨率，还要支持光追等等，显卡价格轻松超过5000元。
·hpc加速卡：对价格不敏感，追求极致性能，需要大规模运算等。
这样随便划分下，高性能独显就得满足至少4-5档价位的需求，同时还要考虑功耗与性能的均衡，需要拿捏好每种产品区间的尺度，这对intel这样的新来者挑战可不小。
xe架构横空出世：统一架构、统一编程 intel算盘打得叮当响
如今gpu市场之复杂，相关厂商往往是针对不同定位开发不同的gpu架构，但是对intel来说，他们不太可能一次性就针对所有市场量身定做gpu架构，而是推出了一个统一架构xe，设计极为灵活，可根据不同需求衍生出不同版本，满足从核显到hpc加速在内的全场景需求。
xe架构的描述就是“并行矢量矩阵架构”，可以看出intel追求的是高度并行，灵活扩展核心的策略。
具体来说，xe架构有不同的分支，有xe lp、xe hpg、xe hp及xe hpc四种变种，这四大金刚分别适合lp低功耗、hpg高性能游戏、hp高性能数据中心及hpc超算等。
在这些gpu中，intel几乎重做了全部的底层架构，执行单元数量增加了50%以上，l1新增了数据缓存，并支持端对端压缩，l3缓存从gen11的3mb大幅提升到16mb，同时gti（graphics technology interface 图形技术接口）带宽翻倍。
在ai上，xe架构之前的gpu主要是支持fp32、fp16及int16浮点，而xe gpu开始支持int8指令，ai性能是fp32的4倍。
多媒体方面，xe架构支持av1加速，同时支持4k/8k60播放，还有hdr、杜比音效等等。
接口上，xe架构也支持双edp，接口支持dp 1.4、hdmi 2.0、tbt4及usb4，并支持8k uhd输出，还有360hz高刷、自适应sync，几乎是目前a/n显卡的同级水平。
intel不仅打造了先进而且有弹性的xe架构，同时还有个重要的变化，那就是一开始就非常重视软件及生态优化，以往intel gpu被人吐槽最多的就是驱动不稳定、兼容性差，这些问题就是xe gpu的改进重点。
从底层的驱动及编译器开始，intel动用大量资源给xe gpu优化，改变了调度设计，支持ai优化指令，降低了dx11中的驱动开销（overhead），减少了api延迟等等。
对显卡玩家来说，intel这次重新设计了igcc驱动面板，加入了大量游戏辅助功能，可以在游戏中截屏，也可以一键锐化显示效果，甚至可以直接在游戏中直播。
在更高层次上，intel还推出了一个oneapi的战略，它统一了不同架构中的编程规范，实现了跨架构的开发，为开发者创造一个更具移植性、更高效且性能更高的编程环境，来帮助开发者应对未来的挑战。
有了oneapi，程序员针对xe架构开发应用就容易多了，开发完成之后还可以轻松跨平台使用，未来在intel gpu上开发游戏、高性能计算也是如此。
xe 在笔记本电脑上首发 intel gpu先筑护城河：打好地基
在高性能gpu上，intel的地位及技术优势都已经明确了，还有一个关键就是市场策略，这是后来者能不能追上市场领先者的关键，在这方面我们可以看到intel的选择是从笔记本市场入手。
前面说了，每种xe架构下还有更细的子分类，最早推出的就是xe lp，而它还有面向核显、面向笔记本入门的独显两个版本。
我们现在已经知道，这两个分别是十一代酷睿上的iris xe及iris xe max，二者都是最多96个执行单元(768个流处理器)、48个纹理单元、24个rop光栅单元，主要是核心频率不同，核显版是1.15ghz最高，独显版频率可达1.35ghz。
明年初xe还会有面向台式机的dg1独显，规格跟核显的差不多，不过频率提升到1.65ghz，初期只要面向oem市场，不零售。
从这几款产品的布局来看，intel第一波高性能gpu主要围绕笔记本市场，性能相比之前的核显几近翻倍，但能效依然优先，xe max独显也就是25w tdp级别的。
那么问题来了，为什么首款独显选择了笔记本市场？大家的第一想法就是笔记本gpu性能要求不高，容易做——这个理由对了一部分，但不是全部，这不是技术难易的问题，因为intel xe架构第二个重磅产品就是ponte vecchio，是面向百亿亿次hpc超算的，技术难度比这个高多了。
笔者认为，intel的xe gpu选择笔记本首发主要还是因为笔记本市场对intel来说太重要，而且面临的竞争最多，intel急需筑好护城河，保卫笔记本市场。
这几年中，nvidia的mx150/mx250/mx350及最新的mx450入门级独显颇受欢迎，amd的锐龙4000整合的集显gpu性能也提升上来了，它们相对核显优势很大，已经可以满足基本的3a游戏需求了。
全球笔记本市场一年出货2.5亿到3亿台，现在70-80%的份额都在intel手里，这是快肥肉，不能有闪失。
其次，这些笔记本中之前大部分都是办公本，对性能要求不高，现在轻薄办公本的发展趋势是全能，游戏、ai的要求都更高了，xe之前的核显gpu性能较弱，支撑不起来新的应用需求，比如大家现在都习惯了一边视频会议，一边office办公。
下班了还会拿笔记本打打游戏，玩的游戏要求也不算多高，不可能专门去买高端游戏本，所以办公本也要客串下轻度游戏本。
在这样的情况下，intel一方面推出了xe架构的核显iris xe，一方面又推出了性能更强的xe max独显，后者已经在华硕、宏碁等公司的笔记本上应用，实测的跑分性能甚至超过了mx450独显，intel顺利保住了自己的份额。
可以预见，在有了性能、技术都拿得出手的高性能gpu之后，intel在笔记本厂商那里又多了一重保障，不用独显可以考虑xe核显，性能也能满足热门网游的需要，而需要更高性能的话，酷睿cpu+xe独显也是一对黄金搭档，性能不输其他的独显。
对intel来说，一手核显一首集显还可以让这套平台发挥协同作用，deep link技术就是其中的成果之一，它过通用软件框架，聚合多个处理引擎，提供全新的功能，最大限度地提高性能，增强ai人工智能创作性能、视频编码能力。
此外，deep link还可以让核显、独显gpu协同运行，两边共享资源，共同加速工作负载，比如ai性能就能提升7倍，靠的就是两边的gpu同时工作。
可以预期，日后随着intel xe架构gpu的遍地开花，cpu与gpu、gpu与gpu之间的协同会更多，加上oneapi打通了编程上的鸿沟，intel完全可以自己撑起一套生态，让对手再无抢份额的能力，至少技术上拼不过这种生态优势的。
总结：gpu市场风雨欲来 intel前途光明 路程要稳
22年前intel做独显gpu的时候，大家拼的都是游戏性能，如今的gpu已经不止是游戏卡，它可以用于各种各样的场合，是我们这个数据洪流时代的一种高性能算力来源，它太重要了，所以intel重返高性能gpu市场一点也不让人意外。
经过多年的开发，今年下半年xe架构gpu终于随着十一代酷睿处理器而呱呱落地，并一步步从核显、入门级独显扩展到未来的游戏卡、光追卡、计算卡等市场上。
由于国内多年中gpu市场主要是amd及nvidia把持着，整个业界其实是盼着有别的厂商能够加进来打破垄断，提供更多的选择的，很早之前就有显卡厂商对此表示欢迎了，等到xe游戏卡上市时这个趋势会更加明朗。
intel现在做高性能gpu真的是天时地利人和了，方向显然是把握住了，目前走出的几步也都是谨慎但很成功的，iris xe及xe max独显已经开始收复曾经被对手占据的市场了。
至于未来，intel还有几块硬骨头要啃，高性能游戏卡及计算卡市场的竞争非常激烈，也是两家gpu厂商的根基，intel要随时准备对手的反扑才行，这个过程不会一蹴而就，只能等待时间来揭示了。
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