取代入门级独显？英特尔iris显卡全解析
Haswell已经发布了大半年，你或许早已经在新买的笔记本电脑上体验到了它。实际上，除了在处理器上的改进以外，Haswell大的亮点在于它采用的新的集成显卡。尤其是今天的主角——Iris，中文名锐炬，一款据称能挑战中低端独立显卡的核芯显卡。
一直以来，我们在挑选笔记本电脑玩游戏时，首先就是看它是否拥有独立显卡。如今Iris正在尝试打破这一常规。那么，它究竟内藏了怎样的技术？它的实战表现又如何，真的能取代入门级独立显卡吗？下面就让我们一步一步为你揭秘。
Iris是什么？
Intel在2013年6月发布了第四代酷睿处理器Haswell，作为Intel处理器发展战略“Tick-Tock”中的“Tock”，Haswell其实沿袭了Sandy Bridge、Ivy Bridge的诸多技术特性，工艺也依旧采用22nm 3D三栅极晶体管技术。但新的封装格式，有所改变的电路架构，扩展了新的指令集都在告诉我们——它作为“Tock”作出的改变。很明显的趋势是在移动大潮中，Intel更多考虑的是在性能略有提升的前提下，处理器能有更佳的功耗表现和更低的发热量，让采用它的移动设备拥有更长的续航时间与良好的散热表现，这也是Intel呼应市场需求而做出的改变。
所以在这样的情况下，Haswell在图形性能方面的变化就更容易被人注意到了。Haswell的核芯显卡前所未有地被划分成了多个档次，包括GT1、GT2、GT3以及GT3e。而它们分别对应名称是GT1为HD Graphics；GT2有HD Graphics 4600/4400/4200三种不同版本；GT3分为两个版本，TDP 15W的GT3为HDGraphics 5000，TDP 28W的则为Iris Graphics 5100（注意！变化来了）；高端的GT3e是Iris Pro Graphics 5200。可以看到，Intel不但将Haswell的核芯显卡分出了多个档次，还为高端产品导入了新的品牌——Iris。而后Intel也公布了Iris的中文名称，锐炬核芯显卡和锐炬Pro核芯显卡。这是Intel首次将品牌概念带到它的内置显卡上，从中不难看出Intel的Iris有了和AMD的Radeon、NVIDIA的GeForce一较高下的意味。从Intel的官方数据中，对应不同的平台，Iris和Iris Pro相比第三代酷睿处理器的核心显卡，性能提升幅度从2到3倍不等。而Intel更宣称Iris Pro能达到GeForce GT 650M的水准！核芯显卡挑战独立显卡已不再是一句口号，而是实实在在出现在了我们面前。那么Iris到底拥有怎样的特质能让Intel如此自信？它的性能是否真有这么强大呢？
第四代酷睿处理器Haswell处理器是“Tick-Tock”发展战略中的“Tock”
Haswell核芯显卡的档次划分，高的GT3e即是Iris Pro Graphics 5200。
Iris特性揭秘
如果从底层架构来看，包括Iris在内的Haswell核芯显卡其实与Ivy Bridge是完全一样的。Intel所做的是在此基础上的增强和扩展，其中明显的是增加了执行单元的数量。跟AMD CU、NVIDIA SMX一样，Iris也有自己的基础模块Sub-Slice（子切片），它由10个执行单元组成，而每个执行单元都是双发射的SIMD，有两个2×4宽度的矢量ALU。与此同时，Haswell核芯显卡的规模得到了很大的扩充。上一代HD Graphics 4000只有16个执行单元，HD Graphics 4600扩充到20个执行单元，而Iris更是在此基础上提升至40个执行单元。Iris和Iris Pro频率上的区别在于前者的大睿频加速频率为1.1GHz，浮点性能为704GFLOPS，而后者则可提升到1.3GHz，浮点性能更是达到832GFLOPS。单这一数据就已经超过了GeForce GT 750M。
除了性能提升之外，Iris还支持丰富的多媒体功能，包括英特尔视频同步技术、4K超高清分辨率、三屏输出、Display Port双倍带宽、Motion JPEG硬件解码器。同时，它也还能支持DirectX11.1、OpenGL 4.1、OpenCL 1.2等技术。其中高速视频同步是Intel引以为豪的技术，除了可以得到快速高质量的转码效果，还能使用H.264编码在国内500kb/s（约50KB/s）以下的上传环境中实现高清画质视频通讯，而且几乎不占用CPU资源。
虽然在执行单元以及浮点性能上Iris具备了与独立显卡一较高下的规格，功能也非常丰富，但毕竟是集成显示核心，Iris仍然要面对内存带宽不足的问题。Intel在Iris Pro上给出了它的解决方案——128MB的eDRAM嵌入式缓存，代号为“Crystalwell”（Iris和Iris Pro主要的区别也正在于此，Iris没有eDR AM缓存）。这是由Intel自己设计的，采用22nm SoC工艺制造。eDRAM缓存虽然和CPU封装在一起，却没有被整合在CPU中，而是采用独立芯片设计。这样做的目的一是CPU和eDRAM缓存的工艺并不完全一样，二是分开有利于进行调整。
在Xbox 360中，GPU芯片Xenos也有eDRAM嵌入式图形芯片，作为其专用显存使用。但Iris Pro中的eDRAM与它不同，它扮演着三级缓存替补缓冲器的角色，可以说是内存体系中真正的四级缓存。它可以同时充当CPU、GPU缓存，还能在二者之间动态定位。当设备配置了独立显卡，不需要使用核芯显卡时，eDRAM就会去全力处理CPU的请求。eDRAM与其他部分的联系是通过一条串行总线，双向带宽50GB/s，再加上128-bit DDR3-1600内存的25.6GB/s，显存带宽还是不错的。
除了高带宽，eDRAM的低功耗也是Intel在Iris Pro上应用它的主要原因之一。它的带宽曲线非常平稳，不像GDDR5那样依赖于负载。待机状态下，它只需要简单地刷新已存储数据，功耗为0.5W~1W，全带宽负载下会上升到3.5W~4.5W。它还和其它所有模块一样，受到了电源控制单元（PCU）的监控。根据散热、负载甚至eDRAM的命中率，PCU可以在CPU、GPU、eDARM之间平衡功耗。
Haswell核芯显卡架构图，从底层架构来看和Ivy Bridge是完全一样的。
Haswell核芯显卡架构图，从底层架构来看和Ivy Bridge是完全一样的。
作为Intel有史以来强大的图形核心，Intel除了在硬件规格上不惜工本外，它还借鉴AMD、NIVIDA游戏显卡的市场策略，为Iris核芯显卡寻找游戏厂商的合作。就目前所知，有包括《GRID2》、《古墓丽影》等游戏应用了Iris核芯显卡上的“AIOT（自适应无规则透明度）”“AVSM（自适应体积阴影映射）”特效。有了游戏厂商的配合，可见Intel已经将Iris的推广提升到了一个很不错的高度。
后，让我们来看看有哪些针对移动平台的第四代酷睿处理器，内置了Iris/Iris Pro核芯显卡。从目前的市场情况来看，大多数集成Iris/Iris Pro核芯显卡的处理器还没有出现在终端产品上，估计要到2014年第一季度甚至第二季度，我们才可能在更多的笔记本电脑上看到它们的身影。
移动版第四代酷睿处理器（内置Iris/Iris Pro核芯显卡）
Iris显卡实战
我们更关注的是Iris显卡的实际表现。为此，我们挑选了三款目前很火热的游戏，测试平台除了Intel Core i5-4288U处理器搭配Iris Graphics 5100显卡，还加入i5-4200U处理器搭配HD Graphics 4400显卡以及i5-3337U处理器、NVIDA GeForce GT 720M的平台组合，看看在实战中，Iris相比低一档次的核芯显卡提高了多少？是否真的拥有取代低端独显的实力？
《DOTA2》
我们将所有设置均调至高进入游戏。在出生场景，Iris Graphics 5100的游戏帧数在35~45帧之间，HD Graphics4400则要略低一些，在30~40帧间。在中路双方小兵与英雄存在的情况下，IrisGraphics 5100依旧能维持在33帧左右，HD Graphics 4400则在28帧上下浮动，两者有一点差距，但不是很大。我们将阴影效果、纹理以及渲染质量调至中等，双方的帧数均有显著上升，Iris Graphics 5100达到了45~50帧，在团战中场面较复杂时会跌落至30帧左右；HD Graphics 4400则为40 ~47帧，团战时会下降到25帧左右。总的来说能明显看出两款图形核心的差距，但并不是太大。
再来看看独显GT 720M的表现。特效全开，在出生地的帧数为46帧左右，中路对线则为35帧左右。与之前一样将三个选项调至中等，帧数上升至51帧左右，团战时则保持在35~40帧。多个场景相比较都与Iris Graphics 5100的帧数相当。
《魔兽世界》
《魔兽世界》的图形设置内置了低、普通、优良、高以及极佳五个档次可供玩家一键选择。在设置上我们统一首先选择了优良，分辨率为1366×768，游戏中我们的角色也均位于主城场景。此时IrisGraphics 5100大概在17~20帧之间，HD Graphics 4400则为12~17帧，无法突破20帧。不过相比起来它们之间的差距并不大，在游戏中的感受也是如此。接着选择普通画质，同一场景下Iris Graphics 5100平台的帧数上升很明显，提升至30~35帧，而HD Graphics 4400则为20~25帧，两者的差距在普通档次的画质设置中就体现得很明确。
那么与GT 720M相比Iris Graphics5100是否能够相当呢？答案是令人欣喜的。同一场景中，GT 720M在优良画质下的帧数也只有20帧左右，与Iris Graphics5100基本相当。而在普通画质下，GT720M的帧数为20~30帧，也就是说在这种情况下Iris Graphics 5100超越了它。
《坦克世界》
这款游戏图形选项中内置了小至高5个档次。首先选择中档次，进入游戏中的坎帕尼奇战场，Iris Graphics 5100和HD Graphics 4400的帧数基本相同，都维持在25帧左右，而偶尔在被击中时或是树林中，帧数也均下降至15帧左右，比较卡顿。使用图像设置中的自动检测功能选定为低画质。此时两个平台的游戏帧数均迅速上升到40~70帧，与之前的中画质相同，它们的差距基本可以忽视。也就是说，在《坦克世界》这款游戏中，Iris Graphics5100并没有表现出它的性能优势，我们猜想或许这是由于其刚发布不久，这款游戏对其的优化并不是太好。
依旧是坎帕尼奇战场，GT 720M在中档次的设置下，基本维持在30帧左右，在低档次下则为50~75帧左右。我们测试的结果也很明显了，在《坦克世界》这款游戏中，GT 720M作为一款独立显卡，还是要比两款核芯显卡强一些的。
足以媲美低端独显
我们也对三个平台进行了3DMark跑分测试，跑分的项目为适合笔记本电脑的Cloud Gate，其中Iris Graphics 5100为4320分；HD Graphics 4400为4117；GT 720M则为3925分。从分数来看Iris Graphics 5100着有一定的优势，而在实战中，它也确实表现出了媲美甚至超越低端独显的实力。虽然在与前代核显相比时优势没有技术规格上体现得那么大，但毕竟它刚发布不久，对于游戏的自持和优化自然会有些不足，而随着时间的推移，Iris显卡系列在游戏上的表现非常值得我们期待。
简单回顾英特尔显卡发展史
你知道吗，英特尔做显卡已经17年了，如果要逐一回顾它的历史，应该可以写一本书了。我们简单选取了它发展历程中的一些关键点，通过它们一窥Intel显卡的发展。
第一款图形核心i740
1998年2月，Intel发布了首款图形核心i740，采用0.35μm工艺制造，是64Bit图形核心，核心运行速度与AGP总线同步在66MHz，支持AGP 2X，在当时来说是款相当不错的产品，取得了不错的销量。
首款整合芯片组i810
Intel在1999年4月27日推出100MHz的i752后，将它集成到了810/815芯片组中，并可利用Intel的DVMT（Dynamic Video Memory Technology，动态分配共享显存技术）技术使用1MB的共享内存。也就是靠着它，Intel在2000年第三季度抢占了当时34%的图形市场份额。
GMA时代
从Direct X 9开始，Intel的集成图形芯片更名为GMA。随着整合芯片组的发展，GMA也从GMA900到GMAX4500，占据着市场大的份额。
核芯显卡登场
2011年1月，Intel发布了全新的Sandy Bridge架构，首次将GPU芯片跟CPU融合在一起，内置的图形核心被正式命名为核芯显卡。Sandy Bridge融合处理器帮助Intel抢占了60.7%的图形芯片市场份额。
采用Iris显卡的笔记本电脑推荐
采用Haswell处理器的笔记本电脑在市面上已经很常见了，但它们采用的核芯显卡都集中在GT2，真正具备Iris核芯显卡的笔记本电脑还很少。目前市场上的该类型产品非常少，而且售价也比较高。对于想要第一时间尝鲜Iris的消费者来说，你的选择并不会太多。
Apple MacBook Pro
处理器： Intel Core i7-4750HQ（四核、2.0GHz）
内存：8GB
显卡：Intel Iris Pro Graphics 5200
屏幕：15.4 英寸LED 背光IPS 显示屏（2880×1800）
硬盘：256GB SSD
尺寸：358.9mm×247.1mm×18mm
重量：2.02kg
价格：14288元
在去年秋季发布会上发布的全新MacBook Pro全部升级到Intel Haswell处理器，其中15英寸Retina屏MacBook Pro采用了Intel Core i7-4750HQ处理器，内置了Iris Pro Graphics 5200核芯显卡，这也是目前我们能买到的不多的采用该核心显卡的笔记本电脑。可以看到，能在Retina 屏的MacBook Pro上只依靠核芯显卡，可见苹果对于Iris Pro的性能拥有足够的信心。
华硕 PU401
处理器： Intel Core i5-4288U（双核、2.6GHz）
内存：4GB
显卡：Intel Iris Graphics 5100
屏幕：14 英寸LED 背光显示屏（1366×768）
硬盘：16GB SSD+500GB HDD
尺寸：339mm×239.5mm×22.5mm
重量：1. 77kg
价格：即将上市
PU401是来自华硕的商务笔记本系列，采用了Intel Haswell平台的Core i5-4288U处理器，内置Iris Graphics 5100核芯显卡。对于商务笔记本电脑来说，Iris Graphics 5100的性能已经足以满足这一消费群体的需求，不需额外配置独立显卡还保证了产品能有更好的散热表现。PU401 在设计上体现了商务产品的硬朗风格，同时轻薄的机身甚至可以与超极本一较高下，携带性还不错。虽然目前其售价还未公布，但它的价格应该更容易接受。
华硕 Zenbook Infinity
处理器： Intel Core i7-4588U（双核、2.8GHz）
内存：4GB
显卡：Intel Iris Graphics 5100
屏幕：13英寸FHD 背光显示屏（2560×1440）
硬盘：512GB SSD
厚度：15.5mm
重量：1.38kg
价格：即将上市
Zenbook Infinity是华硕在Computex2013台北国际电脑展上亮相一款超极本。这款产品颠覆了传统笔记本电脑的概念，将第三代大猩猩玻璃覆盖于机身表面和键盘四周，对其进行全方面的保护。这款超极本的机身只有15.5mm，机身表面依然传承了Zenbook系列标志性的同心圆设计元素。此外，Iris Graphics 5100的性能也足以满足用户的一般娱乐需求。
