淺析英特爾銳炬Xe Max獨顯

22年后再戰獨顯

1998年，英特爾曾經推出過自主品牌的獨立顯卡——Intel i740（圖1），這顆芯片是英特爾以購買Real3D公司20%股權為代價，與其攜手合作定制的產品，從而以較小的代價迅速進入了3D圖形市場，與同期的3dfx、ATI、NVIDIA、S3、Trident和Matrox競爭。隨后，i740還被英特爾整合進了810/815芯片組（改名為i752），構筑了其一統“集顯江湖”的基石。可惜，Real3D公司在1999年時倒閉，英特爾的獨顯品牌之路也戛然而止。

繼i740之后，英特爾其實并沒有放棄獨顯產品的規劃，曾計劃在2010年推出代號為““Larrabee”的獨顯品牌（圖2）。Larrabee號稱是第一款實用級萬億次運算圖形處理器，其最大特色是在GPU內引入X86指令，從而使得編程更加簡單，同CPU之間的數據交換可以保持一致性，大大降低圖形應用程序的開發周期和難度。可惜，Larrabee“出師未捷身先死”，由于其性能以及驅動的開發遠遠落后于原先的計劃，最終淪落成為Xeon Phi加速器的項目。

在過去的20余年中，英特爾核顯品牌歷經了多次迭代，比如去年第10代酷睿IceLake集成的核顯就隸屬于Gen11，而今年第11代酷睿TigerLake集成的核顯則是Gen12。只是，英特爾對Gen12寄予厚望，后者改用了全新可擴展的向量-矩陣架構，高度可擴展性讓它能夠針對不同市場推出不同分支的架構和產品，從面向高性能計算市場Xe-HPC，面向數據中心/AI計算的Xe-HP，再到面向游戲玩家的Xe-HPG以及面向移動端的Xe-LP（圖3）。

沒錯，第11代酷睿處理器集成的銳炬Xe（Iris Xe）就是基于Xe LP超低功耗架構打造，而我們今天文章的主角，銳炬Xe Max同樣是源于Xe LP定制。從本質上來看，它們其實就是同一顆芯片，可以簡單理解為擁有獨立顯存的銳炬Xe核顯超頻版。

銳炬Xe Max獨顯解析

根據英特爾的規劃，銳炬XeMax將細分為移動版和桌面版，它們的品牌名稱和Logo相同（圖4），第一批上市的則是用于輕薄本市場的移動版。我們不妨先將英特爾常見的Gen11/Gen12核顯與銳炬XeMax獨顯進行一下對比，尋找它們的共性與差異（表1）。

存在形式的差異

雖然銳炬Xe和銳炬XeMax都是基于Xe-LP架構設計，但它們核顯和獨顯身份，注定了二者在存在形式上有著本質上的差異。其中，銳炬Xe核顯被直接整合進了第11代酷睿處理器基板上的芯片中（圖5），通過Ringbus總線與CPU內核連接，并將部分內存虛擬為顯存，無需占用PCB主板額外的空間。

作為獨顯，銳炬XeMax自然是以獨立的芯片形態存在（圖6），需要搭配獨立的LPDDR4X顯存顆粒，通過PCIe4.0總線與CPU相連。但也正是因為獨立形態存在，它需要占用更多PCB主板的空間（圖7），從而影響輕薄本的集成度。

規格參數的變化

正如前文所述，銳炬XeMax獨顯在本質上就是第11代酷睿i7集成的銳炬Xe核顯的超頻版，它們都采用了10nmSuperFin制程工藝打造，內置96個EU執行單元，共計768個流處理器（圖8），集成48個紋理單元和24個光柵單元，支持DX12.1、OpenGL4.6和OpenCL2.0API接口以及VRS可變刷新率、適應性同步、同步計算、DLBoostDP4AAI加速指令、AV1視頻編碼、12位端到端數據，以及eDP1.4b、DP1.4、HDMI2.0b、最多四屏顯示等功能。

唯一不同的是，銳炬XeMax獨顯的核心頻率從1.35GHz提升到了1.65GHz（約22%），并可搭配4GB128bit的LPDDR4X-4266MHz顯存，不用擔心OEM廠商給第11代酷睿處理器搭配DDR4-2666/3200等低頻率內存而影響帶寬。

此外，銳炬XeMax可以獨享25W功耗，在性能上發揮穩定。要知道，很多第11代酷睿輕薄本在拷機測試時功耗只能穩定運行在15W～25W，這還是CPU+GPU的整體功耗。換句話說，銳炬XeMax才能100%發揮出XeLP架構的真正實力。

理論性能的對比

接下來，我們通過3DMark軟件對當前熱門的核顯和主流級別獨顯進行對比（表2），以96個執行單元的銳炬Xe核顯在搭配雙通道LPDDR4X-4266內存時的跑分為基準（100%）。作為它的獨顯版，銳炬XeMax有著大約18.8%的性能提升，可以進一步拉開與GeForceMX350獨顯之間的差距，已經無限接近18WTDP版本的GeForceMX450了。但是，3DMark畢竟只是理論測試軟件，在實際的游戲中，銳炬XeMax獨顯只能達到GeForceMX350的水平，可以在1080P+最低畫質下流暢運行早期的3A游戲大作。

需要注意的是，銳炬XeMax獨顯的表現還會受到來自英特爾的顯卡驅動，以及OEM廠商為筆記本設定的功耗墻和溫度墻的影響。宏碁非凡S3X是首發銳炬XeMax獨顯的輕薄本，但是從網友的實測反饋來看，它在部分游戲和圖像渲染工具中會出現貼圖錯誤，而且在以《絕地求生》為代表的游戲中，銳炬XeMax獨顯運行的流暢度還不如屏蔽獨顯，直接使用銳炬Xe核顯運行的狀態。

究其原因，是因為以非凡S3X為代表的輕薄本受制于65W電源適配器，可供CPU+GPU使用的最大功耗只有42W左右。在高負載的環境下，系統會優先確保GPU的功耗輸出，留給CPU的功耗則會被壓制到10W出頭（圖9），導致CPU頻率驟減，遇到《絕地求生》這種比較吃CPU頻率的游戲自然會頻頻卡頓了。至于為什么核顯狀態玩這個游戲會更流暢，是因為第11代酷睿在協調CPU和核顯功耗分配時更靈活，在確保核顯穩定輸出時還能避免CPU“拉胯”。

從現有的數據來看，想讓銳炬XeMax獨顯真正以1.65GHz的頻率滿血輸出，需要30W左右的實時功耗，想在玩大型3D游戲時讓CPU保持在較高的頻率，也需要分配20W或更高的功耗，這需要英特爾和OEM廠商兩方面共同協調優化，以升級驅動和BIOS的形式不斷改進。

Deep Link技術

在英特爾發布銳炬X eMax獨顯之前，很多玩家都盼望它能與處理器內集成的銳炬Xe核顯組成交叉火力，在玩游戲時能實現1+1≧2的增益效果。

遺憾的是，銳炬獨顯與核顯之間無法“交火”，只能借助DeepLink技術，讓銳炬XeMax獨顯與銳炬Xe核顯并行處理推理和渲染項目，提升內容創作工作效率（圖10）。根據官方數據，第11代酷睿i7-1165G+銳炬XeMax獨顯的AI性能較之第10代酷睿i7-1065G7+MX350提升了7倍;在執行超級視頻編碼項目時，較之第九代酷睿i9-10980HK+RTX2080SuperMax-Q獨顯的組合還要快1.78倍。

此外，由于是通用軟硬件架構，銳炬核顯與獨顯間還支持動態功率共享（DynamicPowerShare），一方空閑時可將功耗空間智能地分配給另一方。但正如前文提到的，非凡S3X在“吃雞”時對CPU功耗的壓制太過激進，顯然這一功能還有不小的優化空間。

理性看待銳炬Xe Max獨顯

就性能而言，采用獨立封裝和獨立顯存，獨享更高功耗的銳炬XeMax獨顯的確領先銳炬Xe核顯不少，但也談不上質變，換成實際游戲就是個位數的幀數提升而已。因此，當第11代酷睿筆記本已標配LPDDR4-4266內存的情況下，額外增加一個銳炬XeMax獨顯的意義真心不大，還會讓消費者付出不必要成本。除非你從事AI或圖像渲染方面的工作，還需要一款盡可能輕薄的筆記本，第11代酷睿+銳炬XeMax獨顯的組合才有用武之地。

從另一個角度來看，如果英特爾獨顯可以受到市場認可，未來推出了取消核顯的移動處理器，將更多的晶體管用于強化CPU部分性能，此時再搭配自家的獨立顯卡，說不定可以在英偉達和AMD的獨顯市場中分一杯羹（圖11）。此外，如果英特爾將來可以實現核顯與獨顯在游戲中的交火能力，也是一種差異化競爭的思路。