英特尔2020年将推独立GPU，但CPU霸主研发高端GPU的历史有些“辛酸”？

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雷锋网报道，本周二(6月12日)上午，英特尔在官方推特账户上宣布独立GPU将于2020年发售。虽然没有明确更详细的信息，但是英特尔CEOBrian、Krzanich在上周的分析家活动中明确了将于2020年发售最初的独立显卡芯片。这表明芯片巨头开始为各种市场提供高性能的图形产品组合。

2020年推进独立GPU并不意外

英特尔推出独立GPU的消息并不意外。推特的配图是Rajakoduri的照片。RajaKoduri于去年11月8日被任命为英特尔的最高架构师，在新成立的核心和视觉计算事业部担任高级副社长。在加入英特尔之前，RajaKoduri担任AMDRadeon事业部的高级副社长和首席架构师，负责包括APU、独立GPU、半定制产品和GPU计算产品在内的许多图像相关产品。更早的时候，RajaKoduri在苹果负责Mac产品的图像显示系统。

因此，25年以上GPU经验的专家的的专家的加入提前曝光了英特尔独立GPU的计划。根据英特尔的表述，选择Raja Koduri是看中了他在 PC、游戏控制、专业工作站、计算设备等平台的视觉计算和加速计算经验，他在图像的硬件、软件和系统结构方面都是专家。当然，随着Raja Koduri的加入，其他的GPU人才也会随之进入英特尔，这将大大增强英特尔在GPU方面的人才实力。

Raja Koduri加入不久之后，就有传闻称英特尔将在明年一月的CES 2019上推出新的GPU，不过这对于复杂芯片的设计，显然有些激进和不合理。典型的GPU架构和芯片开发周期为3年，2020年发售独立的GPU比较合理，但能否按计划发售与技术、人才等问题有关。

的目标只不过是游戏和数据中心市场

英特尔开发高端GPU的目标，其实只不过是游戏和发展迅速的AI市场。在目前的GPU市场中，英伟达占据领先地位，作为英伟达业绩的支柱，2018第一季度财报显示，其游戏芯片业务收入增长68%至17.2亿美元，数据中心业务收入也增长71%至7.01亿美元。除了游戏市场和数据中心，数字加密货币和自动驾驶汽车对高性能GPU的巨大需求也反映在英伟达的最新财务报告中。

英伟达最近明亮的财报，AMD和英特尔不想错过成长强劲的高性能GPU市场。AMD在Computex2018期间公开了世界上第一个使用7nm技术的VegaGPU，表示开始发货样品，预计今年下半年开始大规模发货。对于游戏市场和英伟达激烈竞争的AMD，想先推进7nm的GPU也是想抢夺数据中心的GPU市场。AMD在发表会上指出，到2025年数据将增加50倍:可穿戴设备、开发者_如何学PythonIoT、5G设备正在普及，这些设备将产生大量数据。随着数据量和算法复杂性的快速提高，计算能力的需求也在快速增加。

众所周知，数据中心对处理器的需求现在主要包括CPU和GPU。对英特尔来说，数据中心的CPU已经占有优势，如果有自己的高级独立显卡，不仅可以与旗下的CPU相结合，还可以与英伟达和AMD竞争。不知道是先推进游戏市场的GPU还是数据中心的GPU，海外分析师Ryan的Shrout认为英特尔会首先向游戏PC推出独立的GPU。

CPU霸主的独立GPU的辛酸研发史

英特尔目前并非没有自己的图像解决方案，但都局限于核芯显卡，即Intel HD Graphics系列，这种核芯显卡在图像处理方面的能力比较低，只能用在一些对图像处理要求较低的客户端设备中，比如说笔记本。在GPU的开发中，CPU霸主英特尔的芯片设计能力不会遭到大部分人质疑，但其实CPU巨头的GPU开发历程并不顺利。英特尔的GPU开发可追溯到1997年，当年英特尔通过收购Chipsand的Technologies(Camp)获得了2D显示核心技术，3D技术在拥有20%所有权的Real3D的协助下开发。1998年2月，英特尔740(简称i740)正式发表，是英特尔公司开发的唯一独立显卡中使用的显示核心。

英特尔公司开发的唯一用于独立显卡的显示核心Intel740

雷锋网显示，i740是第一个采用HyperPipelined3D结构的显示核心，也是64bit结构。i740采用0.35微米技术制造，核心频率与AGP(加速图形接口，AceleratedGraphicsport)同步，默认值为66MHz，通过提高AGP频率可以使核心超频率。除了3D图形显示外，i740还提供了优秀的2D显示和视频播放效果。关于性能，在游戏应用中，i740的性能约为Voodoo2(将3Dfx推向最受欢迎的3D显卡)的一半，低于Voodoo。在3DWinbench98的标准检测程序中，其性能与Voodoo2处于同一水平，因此有人认为显卡驱动程序欺骗了检测程序。但是，利用英特尔的霸主地位和便宜的价格，很多制造商使用i740的产品，产品价格持续下降，i740的销售额变高，帮助Intel在低端GPU市场获得良好的占有率。

到1999年4月27日，英特尔发表了Intel740的后续版本Intel752(代号Portola，简称i752)。它的核心架构是128bit，核心频率为100MHz，显示存储器频率为133MHz，最大支持16MB显示存储器。但英特尔在发售前决定将i752集成在主机版上，取消独立显卡，所以i752只有工程开发版的独立显卡产品流传于市场上。后来，Intel752改为Intel754（代号Coloma）以支持AGP 4X，集成于i810E芯片组中，其它参数与i752相同。

之后， 英伟达在绝大部分人对于GPU的认识还局限于游戏图形加速的时候就看到了GPU在其他领域的潜力，于是开始了GPGPU（通用GPU）战略并在2007年推出CUDA。经过数年的开发积累，在深入学习的热情下，英伟达的CUDA以稳定的性能、易于使用的API接口、完整的文件和多年的开发者社区运营成为开发者的优先事项，与GPU合作成为数据中心的标准。AMD对GPGPU的态度并不积极，但在看到英伟达的CUDA后，与高吞吐量等其他几家合作制造商推进了类似CUDA的OpenCL。另外，AMD在2014年发表了异构系统结构HSA(heterogeneoustemarchitecture)，希望通过CPU和GPU的存储空间，解决CPU和GPU之间存储互访造成的性能损失，但没有引起很大的波澜。

看到英伟达和AMD陆续推出相关GPGPU产品后，英特尔计划重新推出独立显卡产品Larrabeee，以保持优势。Larrabee图形处理项目与当前所有图形处理技术(包括英特尔自己的GMA系列综合显示核心)完全不同，与AMD和英伟达一直使用的只有图形运算命令的流程处理技术不同，基于自己的x86架构，命令方面除了拥有一部分新的图形处理命令外，还拥有大量的x86命令，Larrabee具有更灵活的编程特性和更强的通用运算处理能力

英特尔计划于2010年推出Larrabee显示核心作为消费级图形处理器产品，但继Intel740之后的另一个独立显示核心Larrabee的研究开发团队、开发概念等与英特尔的集成显示核心完全不同，但由于多次跳票、研究开发进度不如预期、图形性能差、功耗过高等因素，最终于在2010年5月宣布取消发表相关显示卡的计划。2011年，英特尔首次承认MIC项目实际上是Larrabee项目的后续完善版本。

英伟达CEO黄仁勋也经常批评Larrabeee的各种不合理之处。他认为Larrrabee的性能在旧的x86架构的牵引下不能有优秀的表现。英特尔也批评了可编程和固定功能的合理平衡，过于强调可编程，但在图形处理任务过程中并非所有可编程都能实现，即使有性能也非常差。他同时认为英特尔这一举动完全是为此做玄虚，想利用幻灯片的纸面数据来处理行业，Larrabeee有产品也只是急于求成的坏产品。对于这些批评，英特尔戏称他是Larrrabee的宣传经理，没有报酬。

有疑问的声音怀疑英特尔使用x86核心作为GPU，英特尔认为还没有把图形处理放在第一位。因为DirectX和OpenGL等常用的图形程序接口没有硬件支持，只是软件支持，所以英特尔主张开发自己的图形API也只是充分利用多x86核心，相当于多核心优化。

但是，Larrabee项目被中止，受到外部的批评，英特尔也在2010年发表的IntelMIC多处理器架构中继承了很多Larrabee研究计划的设计要素，最大的区别是前者专注于高性能运算设计的多处理器的共同运算，后者作为GPU。同时，对英伟达和AMD开发GPU的理念也有很多影响。NVIDIA在2010年发售的GeForce400系列时使用的Fermi结构引用了Larrabee的设计概念，将GPU内部模块化，各模块内部管辖多组流处理器(称SM单元)和特殊单元，构成了称为GPC的模块，除了没有独立的存储器控制器和显示输出单元外，各GPC模块相当于小型GPU，各GPC模块的数据共享由新的全域二级缓存实现。AMD于2011年底推出的RadeonHD.7000系列时使用的下一代图形核心(GraphicsCoreNext)结构引用了Larrabee项目的设计概念，将一些流程处理器和指令分配单元合作为CU

雷锋网总结

关于英特尔将于2020年发售的独立GPU，目前还没有更重要的信息曝光，我们也很难预测经验丰富的Rajakoduri加入，新成立的核心和视觉计算事业部能否给英特尔带来竞争力

更重要的是，在英特尔全力向AI转型的背景下，如果高端GPU的开发成功的话，英特尔可以使用CPUGPUFPGA组合参加AI的竞争。结果，Computexbook2018英伟达发表的第一个为机器人设计的AI片Jetson片Xavier采用了CPUGPUDSP。如果英特尔的独立GPU在2020年没有跳票，那么英特尔拥有的芯片组合无论是AI云端还是终端，都非常有利于保持自己在芯片领域的霸主地位。