Intel Xe HPG銳炫遊戲顯示卡架構公開：臺積電6nm、驅動完全重寫

Intel日前宣佈基於Xe HPG架構的高效能獨立顯示卡命名為“銳炫”(Intel Arc)，首款產品Alchemist(DG2)將在明年初發布。

今天的架構日活動上，Intel公佈了Xe HPG架構的不少細節。

可以說，這一次，Intel是很認真的，尤其是經過Xe LP低功耗架構的試水之後，Xe HPG高效能架構將真正向NVIDIA、AMD發起挑戰！

Intel GPU多年來的基本模組一直都是“執行單元”(EU)，這次變成了全新的“Xe核心”(Xe Core)，包含向量和矩陣(張量)ALU單元、零級和一級快取、載入儲存單元等等。

大致看來，Intel Xe核心的組織方式有點像NVIDIA SM，只是少了紋理單元，當然內部結構肯定是迥異的。

Xe核心內有16個向量單元，或者叫向量引擎，每個每時鐘週期可處理256位，又可細分為8個FP32 ALU單元，因此每個Xe核心每時鐘週期顆處理器128個FP32操作。

同時還有16個矩陣數學單元，或者叫矩陣引擎(XMX)，處理矩陣、張量操作，每個每時鐘週期可處理1024位元，可以是64個FP16操作，也可以是128個INT8操作。

Xe核心的上一層級是“渲染切片”(Render Slice)，專為DX12 Ultimate設計，每個包含4個Xe核心、4個光追單元、4個紋理取樣器、幾何前端、光柵前端、2個畫素後端。

值得一提的是，光追部分支援DirectX光追(DXR)、Vulkan光追。

Alchemist DG2 GPU包含最多8個渲染切片，共用大容量二級快取。

不過架構圖上並未畫出PCIe控制器、多媒體引擎、顯示控制器等固定功能單元，但我們知道，它會首發支援DisplayPort 2.0。

這顆GPU將交給臺積電代工，採用後者的N6 6nm工藝，也就是7nm的優化升級版。

臺積電對此也是相當興奮，稱將為Intel GPU提供優化的效能、密度、能效平衡。

Intel宣稱，通過架構、邏輯設計、電路設計、製程工藝技術、軟體的全方位優化，相比於Xe LP微架構，Xe HPG微架構可以實現1.5倍的頻率提升、1.5倍的能效提升。

照此推算，Alchemist顯示卡的頻率應該在2GHz左右，FP32算力大約16.4TFlops，是之前DG1低功耗獨顯的幾乎8倍。

當然，軟體開發是釋放硬體設計潛力的關鍵，這方面Intel也是傾盡全力，並公佈了最新的進展。

目前，Intel正與開發人員密切合作，進行Xe微架構的設計，力求與行業標準保持一致。

驅動程式也在統一的程式碼庫中涵蓋整合、獨立顯示卡，Intel稱第一款高效能遊戲顯示卡將效能和質量放在首位。

同時，Intel已經完成了核心顯示卡驅動程式元件的重新架構，特別是記憶體管理器、編譯器，號稱計算密集型遊戲的吞吐量平均提高了15％，最多可達80％，而遊戲載入時間縮短了25％。

Alchemist只是Intel高效能顯示卡的第一步，接下來還會有基於第二代、第三代Xe HPG微架構的Battlemage、Celestial，然後將是全新下一代Xe架構的Druid。