Intel Xe HPG锐炫游戏显卡架构公开：台积电6nm、驱动完全重写

intel日前宣布基于xe hpg架构的高性能独立显卡命名为“锐炫”(intel arc)，首款产品alchemist(dg2)将在明年初发布。

今天的架构日活动上，intel公布了xe hpg架构的不少细节。

可以说，这一次，intel是很认真的，尤其是经过xe lp低功耗架构的试水之后，xe hpg高性能架构将真正向nvidia、amd发起挑战！

intel gpu多年来的基本模块一直都是“执行单元”(eu)，这次变成了全新的“xe核心”(xe core)，包含矢量和矩阵(张量)alu单元、零级和一级缓存、载入存储单元等等。

大致看来，intel xe核心的组织方式有点像nvidia sm，只是少了纹理单元，当然内部结构肯定是迥异的。

xe核心内有16个矢量单元，或者叫矢量引擎，每个每时钟周期可处理256位，又可细分为8个fp32 alu单元，因此每个xe核心每时钟周期颗处理器128个fp32操作。

同时还有16个矩阵数学单元，或者叫矩阵引擎(xmx)，处理矩阵、张量操作，每个每时钟周期可处理1024位，可以是64个fp16操作，也可以是128个int8操作。

xe核心的上一层级是“渲染切片”(render slice)，专为dx12 ultimate设计，每个包含4个xe核心、4个光追单元、4个纹理采样器、几何前端、光栅前端、2个像素后端。

值得一提的是，光追部分支持directx光追(dxr)、vulkan光追。

alchemist dg2 gpu包含最多8个渲染切片，共享大容量二级缓存。

不过架构图上并未画出pcie控制器、多媒体引擎、显示控制器等固定功能单元，但我们知道，它会首发支持displayport 2.0。

这颗gpu将交给台积电代工，采用后者的n6 6nm工艺，也就是7nm的优化升级版。

台积电对此也是相当兴奋，称将为intel gpu提供优化的性能、密度、能效平衡。

intel宣称，通过架构、逻辑设计、电路设计、制程工艺技术、软件的全方位优化，相比于xe lp微架构，xe hpg微架构可以实现1.5倍的频率提升、1.5倍的能效提升。

照此推算，alchemist显卡的频率应该在2ghz左右，fp32算力大约16.4tflops，是之前dg1低功耗独显的几乎8倍。

当然，软件开发是释放硬件设计潜力的关键，这方面intel也是倾尽全力，并公布了最新的进展。

目前，intel正与开发人员密切合作，进行xe微架构的设计，力求与行业标准保持一致。

驱动程序也在统一的代码库中涵盖集成、独立显卡，intel称第一款高性能游戏显卡将性能和质量放在首位。

同时，intel已经完成了内核显卡驱动程序组件的重新架构，特别是内存管理器、编译器，号称计算密集型游戏的吞吐量平均提高了15％，最多可达80％，而游戏加载时间缩短了25％。

alchemist只是intel高性能显卡的第一步，接下来还会有基于第二代、第三代xe hpg微架构的battlemage、celestial，然后将是全新下一代xe架构的druid。

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