本来按道理来说,集成显卡才是大多数普通用户的明智选择。这个低功耗、使用简单而且便宜(消费者基本不用为它产生额外的花费)的伙计,生来就是应付普通用户日常应用的一把好手。不过与大多数朋友一样,在选购或者推荐电脑的时候,我们还是会优先推荐独立显卡机型,即使他或者她对游戏本身并没有太高的要求。原因很简单,集成显卡尤其是笔记本电脑上的集成显卡性能始终让人不放心。
这种情况正在改变。
英特尔和AMD的新处理器:Ivy Bridge和Trinity陆续正式发布。除了处理器本身的CPU运算性能之外,此次英特尔和AMD还不约而同地格外强调集成显示核心的3D性能。
那么,从现在开始,集显笔记本电脑也能玩转3D游戏?
从2005年开始,英特尔的处理器发展一直遵循着“Tick-Tock”原则:在Tick年升级更先进的制程,在Tock年更新处理器微架构。这个如钟摆一样有规律的发展战略让英特尔在近几年保持了强劲的势头,并牢牢把持了制程和架构两方面的领先优势。按照英特尔的规划,今年是更新制程的Tick年,因此刚发布不久的Ivy Bridge相比前代的大变化,就在于采用了新的22nm工艺制程。或许资深读者会感到疑惑,本来按照“Tick-Tock”的初规划,更新制程的Tick年应该是奇数年,所以今年本该是升级微架构的Tock年。但是既然去年的Sandy Bridge没有更新制程,而制程和架构又必须按照交替升级的步骤去执行,那么今年也就成了更新制程的Tick年。是的,英特尔的“钟摆”看上去已经产生了误差,这或许是因为近年来市场表现太好,没有足够的市场压力让英特尔严格遵循每年一次的技术更新。
一般来说,制程更新不会带来大幅度的性能提升,不过如果就此认为制程更新与己无关则是大错特错了。事实上凡是制程升级换代,必然会带来与所有消费者都切身相关的两大好处。一个是更先进的制程可让同尺寸晶圆切割出更多的处理器核心,平摊到每颗核心上的成本就有所降低,因此只要制程工艺能保证足够高的良品率,新一代处理器就具备了执行更低价格策略的潜力。另一个则是更新的制程工艺必然会带来更低的发热量和能耗比。也就是说,采用新制程的处理器可以在保证性能的同时,保证更低的功耗和发热量,而这对用于笔记本电脑的移动处理器来说尤为重要。
除此以外,Ivy Bridge采用的22nm制程之所以值得关注,还因为它采用了革命性的晶体管技术,英特尔将其称为“3-D三栅极晶体管”。这个在英特尔看来是“重新发明了晶体管”的技术,用三维硅鳍片取代了传统二维晶体管上的平面栅极,并在硅鳍片的三个面设计独立栅极(其中两侧各一个、顶面一个),用于辅助电流控制,而2-D晶体管只在顶部有一个。从传统的2-D平面晶体管转向3 -D晶体管之后,制程提升带来的漏电现象得到了明显的改善,电流控制更为高效,由于能够更有效利用晶体管开启状态时的电流(实现佳性能),并在关闭状态时大程度减少电流(降低漏电)。因此,3-D三栅极晶体管具备了出色的能耗比。根据英特尔的资料,3-D三栅极晶体管在低电压情况下的性能比前代提升了37%,而且只需要一半的功耗就可以提供与前代相同的性能。对移动平台来说,这绝对是个好消息。
与往年的“Tick”概念不同,英特尔一直在强调今年是“Tick+”,意思是除了制程更新之外,还有另外一个不可忽视的重大变革。没错,那就是Ivy Bridge集成的第3代HD Graphics系列核芯显卡。
第3代核芯显卡分为HD Graphics 2500和HD Graphics 4000两个型号,分别对应第2 代HD Graphics 2000和HD Graphics 3000。两者的区别主要在于EU统一执行单元数量(该单元直接影响3D游戏性能),前者配备了6个EU单元,与前代持平;后者配备了16个EU单元,比前代多出4个。虽然在数量上变化不大,但新EU单元的执行效率应该有明显提升,英特尔曾经表示HD Graphics 4000的理论性能是HD Graphics 3000的3倍。而且按照英特尔的说法,如果将HD Graphics 3000的游戏性能定义为“Good”,那么HD Graphics 4000就是“Best”。同时,第3代HD Graphics系列还具备更强的视频转换性能,并支持OpenGL 3.1以及SM 4.1规范。值得一提的是,第3代HD Graphics系列加入了对DirectX 11的支持,因此至少在理论上,我们可以用第3代HD Graphics系列运行正在逐渐普及的DirectX 11游戏。
与以往一样,移动版本Ivy Bridge处理器的发布也是优先高端型号,首批上市的六款处理器全部属于高端定位的Core i7系列,其中包括顶级的Core i7 3920XM,其默认频率2.9GHz,TurboBoost频率高能达到3.8GHz,价格也达到了1096美元(比普通的大多数笔记本电脑还贵)。从目前的情况来看,Core i7 3600子系列应该是首批Ivy Bridge机型采用的主力处理器。虽然L3缓存减少为6MB,但其他主要规格并没有明显降低,依然是4核8线程架构,因此实际性能仍然很有保证。其中Core i7 3612QM是一款低电压版处理器,35W的TDP功耗比其他Core i7型号低10W,比较适合同时强调性能和电池续航能力的轻薄笔记本电脑。
需要注意的是,与桌面版本Ivy Bridge处理器可以任意搭配6系或者7系主板不同,移动版本的Ivy Bridge由于采用了新的rPGA或者BGA-1224封装接口,因此只能搭配7系芯片组主板使用。也就是说,各位可以放弃在现有的笔记本电脑上单独升级Ivy Bridge处理器的念头了。
我们选择的测试样机采用了Core i7 3612QM处理器(集成HD Graphics 4000核芯显卡),即前文介绍的那款低电压版本Ivy Bridge处理器。为了更好地了解其性能,我们挑选了一台搭配前代Sandy Bridge核心Corei7 2670QM的机型(TurboBoost高频率同为3.1GHz),作为测试对比参照物。两款机型的大致硬件配置如下表:
测试样机硬件配置表 | ||
处理器 | Core i7 3612QM | Core i7 2670QM |
内存 | 4GB DDR3 1600 | 4GB DDR3 1333 |
硬盘 | 750GB 5400r/min | 750GB 5400r/min |
显卡 | Intel HD Graphics 4000 | Intel HD Graphics 3000 |
显示屏 | 14英寸(1366×768) | 15英寸(1366×768) |
操作系统 | Windows 7 Ultimate SP1(64bit) | Windows 7 Ultimate SP1(64bit) |
从主要考察CPU运算性能的Super π、CINEBENCH R11.5、Fritz Chess Benchmark和wPrime等软件的测试成绩来看,Ivy Bridge核心的Core i7 3612QM体现出了很强的运算性能,完美继承了酷睿移动处理器的高性能传统。与前代Core i7 2670QM相比,Core i7 3612QM在所有的测试项目中都占据优势,不过优势不大,领先幅度基本在10%以内,有的甚至不到5%。在没有架构更新和明显频率提升,仅仅只是制程升级的情况下,这样的表现也属正常。
其实在采用22nm工艺之后,Ivy Bridge可以向两个方向发展:要么保持频率和性能不变,降低功耗;要么维持目前的功耗,提高CPU频率和性能。现在来看,Ivy Bridge选择了前者。Core i7 3612QM可以提供强劲的,甚至稍高于Core i7 2670QM的性能,但是它的TDP功耗却只有35W,比Core i7 2670QM还低了10W。在我们看来,英特尔之所以推出Core i7 3612QM这样优先选择功耗控制的产品,而且首批上市型号的主频基本没有明显的提高,一方面固然是因为目前电脑的性能瓶颈完全不在CPU,另一方面也是因为在CPU性能方面,英特尔确实很长时间没有遇到真正意义上的强力挑战了。
测试样机的Mobilemark 2007测试成绩很漂亮,390分钟的电池续航时间对一款主流14英寸笔记本电脑来说,完全是一流水准,大大超过了上代Sandy Bridge机型常见的250分钟以下成绩。不过,我们还不能就此认定Ivy Bridge加强功耗控制对电池续航方面有立竿见影的效果。因为测试样机的处理器是低功耗版本,而且其电池容量为11.1V/62Wh,超过了之前常见的44Wh或者48Wh电池规格,所以在相同电池规格的情况下,Ivy Bridge的表现到底会不会强于Sandy Bridge,仅从测试样机我们没法得出结论,只能在后续的测试中继续寻找答案。当然了,我们也不能排除Ivy Bridge机型就是要搭配大容量电池,来提高续航能力的可能性。在近期的测试中,我们就遇到了不少搭配60Wh左右大容量电池的机型,这种规格的电池说不定就会成为接下来的主流配置。
作为英特尔“Tick+”规划中的核心,新HD Graphics核芯显卡,尤其是HD Graphics 4000核芯显卡展现出了远超前代的实力。与HD Graphics 3000相比,HD Graphics 4000的3DMark Vantage测试成绩提升了53%,1366×768分辨率和高画质条件下的《街头霸王Ⅳ》测试成绩提升幅度也达到了32%。更重要的是,HD Graphics 4000的3D性能甚至可以满足部分大型3D游戏的需要。在1366×768分辨率和高画质的环境下,HD Graphics 4000的《现代战争3》和《FryCry 2》测试成绩分别达到了25.827fps和26.88fps,已经可以在提供优质画面效果的前提下,基本保证游戏的流畅度。
我们还用封测帐号试玩了万众期待的游戏大作《暗黑破坏神Ⅲ》。有些遗憾,HD Graphics 4000没法在1366×768分辨率下,以高画质或者中等画质流畅运行《暗黑破坏神Ⅲ》,即使在怪物较少的野外,也能够明显感受到画面的卡顿。只有在低画质条件下,HD Graphics 4000的成绩才能达到25.923fps,此时画面基本流畅,已经具备了较好的可玩性。而且从我们的试玩情况来看,低画质条件下的画面效果其实还不错,该有的元素和特效基本都在,不像其他游戏的低画质那样低劣简陋。所以,只要要求不是太高,用HD Graphics 4000运行《暗黑破坏神Ⅲ》还是具备一定可行性的。
按照AMD的计划,在各位拿到本刊的时候(也就是5月15日),代号为Trinity的AMD新一代APU就正式发布了。在英特尔按照“Tick-Tock”原则有条不紊地稳步前进,推出新的Ivy Bridge的情况下,Trinity APU的到来显得尤为及时。事实上,这也是印象中AMD产品更新换代快的一次,离Llano APU发布时间还不到1年。
相比发布时间是否及时,产品实际表现是否优秀更关键。被AMD以及众多拥趸寄予厚望的Trinity APU采用了更有竞争力的设计,不但在CPU部分放弃老旧的K10架构,转向更先进的推土机架构,而且融合的GPU部分也从Radeon HD 6000系列升级到采用VLIW4(Cayman核心的HD6900就是采用的这种架构)架构的新图形核心。至少从资料来看,Trinity APU的运算性能和3D性能都让人期待,AMD一直强调的“融聚”概念现在才真正获得了展现魅力的机会。
Trinity APU采用32nm SOI制程工艺,核心面积246mm2,集成了13.03亿个晶体管,移动版本的TDP功耗有17W、25W和35W三种,桌面版本的TDP功耗则提高到65W和100W。CPU部分采用了名为“Piledriver(打桩机)”的第2代推土机内核,频率为2.0GHz~3.8GHz,高支持4核设计和4MB L2缓存,内置全新双通道内存控制器,高支持DDR3 1866规格的内存(移动版本只能支持到DDR3 1600),并可以支持1.25V标准的低电压版本DDR3内存。GPU部分被AMD称为“融合单显”,采用了VLIW4流处理器架构,流处理器数量多可达384个,频率为424MHz~800MHz。
AMD表示,Trinity APU显著的进化主要有4点:
全新的打桩机内核是Trinity APU运算性能提升的大动力。与第1代推土机架构一样,打桩机也采用了两颗核心组成一个运算模块的设计,并为每个模块搭配2MB L2缓存。相比推土机,打桩机提供了IPC improvement、leakage reduction、CAC reduction和frequency uplift等增强功能,并提升了分支预测和线程调度等方面的能力。同时,Trinity APU还在北桥、内存控制器、Radenon Memory Bus和FCL等方面进行了加强,不过AMD暂时没有提供这些功能的详细资料,因此我们只能在今后的测试中为大家进行介绍。
Trinity APU的进化主要体现在运算性能、多媒体、游戏和功耗控制四个方面。
Trinity APU支持新的Turbo Core 3.0技术,能够对CPU和GPU进行协同调度,TDP的动态分配进一步扩展到了GPU部分。它可以根据实际使用情况,多提高19%和20%的CPU或者GPU频率。从资料来看,桌面和移动版TrinityAPU的性能比前代分别有26%和29%的提升。
Trinity APU集成的UVD解码器在前代的基础上,加入了对Blu-ray 3D(MVC)和MPEG- 4/DivX格式的支持,并提供对Dual stream HD+HD特性的支持。在视频转换功能方面,Trinity APU支持色度信号格式为4∶2∶0的视频文件转换功能,这种格式的视频文件具有出色的经济性,只需要占用极小的存储空间。但是它的色度采样不单要由左右相邻的采样通过内插补点计算补充,整行的色度采样也要通过它上下两行的色度采样通过内插补点运算获得,所以该格式的视频转换需要出色的运行效率作为保证。AMD表示,Trinity APU的加速视频转换器(Accelerated Video Converter)可以提供比实时视频更快、低延迟和高效的高清视频转换能力。
Trinity APU采用了与HD 6000系列“北方群岛”核心相同的VLIW4架构,拥有24个纹理单元、32个Z轴/模板光栅单元、8个色彩光栅单元和多384个流处理器,支持DirectX 11和OpenCL 1.1,支持MLAA和EQAA抗锯齿功能。同时,Trinity APU还支持多4屏显示输出和Stereo 3D效果,可以提供更震撼和真实的游戏效果。
满足全天使用需要的低功耗设计为了提供更出色的能耗比,尤其是为了加强笔记本电脑这样的移动产品的电池续航能力,Trinity APU在降低功耗方面做出了很大努力。在CC6状态下,Trinity APU可以关闭闲置的单个运算模块,在操作系统中止指令下可以关闭CPU内核,更高的闲置/满载电压转换效率,以及对1.25V低电压内存的支持等措施,让Trinity APU平台能够做到更高效的功耗控制,从而达到延长电池续航时间的效果。AMD提供的数据表明,Trinity APU在待机和视频回放等状态下的功耗都要低于前代Llano APU,而且Trinity APU的电池续航时间能达到夸张的11小时。
测试样机搭配的A10-4600M处理器主频2.3GHz,其搭载的AMD Radeon HD 7660G显示核心频率为400MHz,具备384个流处理器。相比前代高端型号A8-3500M,A10-4600M的CPU主频提升非常明显(从1.5GHz到2.3GHz),GPU部分的频率和流处理数量却有所下降(A8-3500M频率为444MH频率,具备400个流处理器)。
参考我们在去年进行的Llano APU测试成绩(测试样机采用A8-3500M处理器),可以看到,Trinity APU的CPU和GPU性能都有明显提升。在主要考察CPU性能的CINEBENCH R11.5和Sisoftware Sandra测试中,Trinity APU的测试成绩分别提高了20%和31%,这说明在采用打桩机架构之后,Trinity APU的运算性能有明显的加强。值得一提的是,测试样机在搭配11.1V/4840mAh(约合53Wh)电池的条件下,取得了332分钟的Mobilemark 2007成绩,Trinity APU的功耗控制水平值得肯定。
Trinity APU的3D性能也表现不错,在3DMark Vantage和3DMark 11的“Entry”模式测试中,Trinity APU的成绩比前代分别提高了25%和18%,提升幅度也相当可观。但是在《街头霸王Ⅳ》和《生化危机5》游戏测试中,Trinity APU的成绩只提高了12%和不到1%。这或许是因为测试样机的驱动程序版本对这两款游戏的支持尚不完善,具体原因只能等Trinity APU机型正式上市后再一探究竟了。
测试样机硬件配置表 | |
处理器 | A10-4600M |
内存 | 4GB DDR3 1600 |
硬盘 | 750GB 7200r/min |
显卡 | AMD Radeon HD 7660G |
显示屏 | 14英寸(1366×768) |
操作系统 | Windows 7 Ultimate SP1(64bit) |
可以肯定的是,虽然英特尔刚刚发布的Ivy Bridge在图形性能方面有了很大增强,但Trinity APU才真正代表了内置显卡的强3D性能。在3D游戏测试中,除了在高画质条件下运行《Crysis 2》只能保证基本流畅之外,在其他的包括《FarCry 2》在内的3D游戏中,Trinity APU都能以高画质流畅运行。至于今年的游戏大作《暗黑破坏神Ⅲ》,Trinity APU要想在高画质设置下流畅运行比较吃力,实际游戏时的帧率基本在18fps~26fps之间浮动。不过只需要将画质设定为中等,Trinity APU的成绩马上就上升到40.110fps,游戏过程中基本不会出现卡顿现象。这样的表现充分说明,哪怕没有独立显卡组成交火系统,Trinity APU依然可以凭借融合单显,提供较强的3D游戏性能。
A10-4600M测试成绩 | |
PCMark 7 | 2219 |
3DMark Vantage | E12756 |
3DMark 11 | E1805 |
Mobilemark 2007 | |
Battery Life Rating | 332min |
Performance Qualification | 150 |
CINEBENCH 11.5 | |
CPU | 2.08pts |
OpenGL | 30.73fps |
Fritz Chess Benchmark | 9.38/4503 |
Super PI(1M) | 35.007s |
Sisoftware Sandra | |
处理器算术运算性能 | 28.18GOPS |
处理器多媒体处理性能 | 74.7MPix/s |
内存带宽 | 9.18GB/s |
wPrime(32M) | 23.946s |
《FryCry 2》(括号内为低帧率,下同) | |
1366×768/Very High | 27.36fps(21.30fps) |
1366×768/High | 36.27fps(27.16fps) |
《Crysis 2》 | |
1366×768/高画质 | 26.948fps |
《暗黑破坏神Ⅲ》 | |
1366×768/高画质 | 24.199fps(18fps) |
1366×768/中等画质 | 40.110fps(33fps) |
《街头霸王Ⅳ》 | |
1366×768/高画质 | 80.35fps |
《生化危机5》 | |
1360×768/高画质 | 44.6fps |
《英雄联盟》 | |
1366×768/高画质 | 57.412fps(38fps) |
对现在的笔记本电脑而言,处理器的CPU运算性能不但不是系统瓶颈,而且甚至有过于浪费的嫌疑。所以英特尔和AMD在CPU+GPU的构架下,逐渐强调集成显示核心性能的做法对厂商和消费者而言都是很有意义的。从此次测试结果来看,新一代处理器的集成显卡已经可以提供流畅运行普通甚至是部分大型3D游戏的性能,大多数普通消费者在选购笔记本电脑的时候,该重新考虑自己是否真的需要独立显卡了。
具体来说,英特尔新的Ivy Bridge处理器继承了酷睿家族强悍的CPU运算性能,并且大幅提升了集成显示核心的3D游戏性能,虽然面对《暗黑破坏神Ⅲ》这样的游戏还很吃力,但已经可以满足普通3D游戏的性能需要。Ivy Bridge在3D性能方面的提升幅度让人非常满意,我们因此也很期待明年更新架构之后Haswell的3D性能。是的,对Ivy Bridge这样的处理器来说,CPU运算性能才是它的大优势,过于强调集成显示核心的性能并不是太必要。毕竟从现在的笔记本电脑市场环境来看,绝大多数英特尔机型都采用了独立显卡配置,所以通过独立显卡这个“外援”,Ivy Bridge机型一样可以具备出色的3D性能。
Trinity APU完全展现了目前融合单显的高性能水准。我们有理由相信Trinity APU的集成显示核心完全可以应付大多数3D游戏,这对笔记本电脑这样的移动产品格外有意义,因为独立显卡确实是一个不可忽视的电量消耗大户。综合来看,相比上一代Llano APU,Trinity APU凭借CPU和GPU核心的全面升级,性能实现了显著地提升,而且功耗控制也比较到位,因此Trinity APU在主流市场的表现值得期待。我们尤其看好采用单显核心的Trinity APU机型,只有它们才能以集显的配置满足大多数普通用户的需要,而且在放弃独立显卡之后,它们的价格应该会更有竞争力。