Intel Xe HPG锐炫游戏显卡架构公开：台积电6nm、驱动完全重写

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。