英特尔X3100显卡的性能分析

对Intel X3100显卡性能的简单分析英特尔集成显卡目前是全球最高的市场份额. 尽管性能很差并且游戏兼容性不理想，但是制造商还是愿意购买. 今天，我希望以这篇文章来使用X3100架构作为示例，与您讨论英特尔的集成显卡弱点和关注点. 这篇文章在互联网上引用了很多信息，希望大家继续讨论. 成本和功耗首先，让我们谈谈成本. X3100的成本非常低. 没有关于晶体管数量和芯片面积的可查询数据. 但是，多年来北桥芯片集成图形卡的发展告诉我们，只有8个SP单元，前后采用极其简单的GPU芯片，应该很容易控制成本. 据估计，北桥芯片中的内存控制器，IO控制器和GPU逻辑的集成度约为1.5亿个晶体管.

仍有功耗数据. 965GM芯片组的平均功耗为7W. 当然，较低的晶体管集成度使965GM芯片组的TDP热设计功耗为13.8W. 对于集成显卡，制造过程也是一个相对较弱的环节. 例如，965GM芯片组使用90纳米工艺，而同期的NV 8400和ATI 2400则领先于其一代. 如果过程相对较低，则不可避免的是增加热量的产生，同时限制工作频率和集成度. 视频内存性能受到限制. 对于任何处理器，无论是CPU还是GPU，存储子系统都是至关重要的，因为处理器总是与内存部分（尤其是GPU）交换信息. 内存容量和速度非常关键. 由于大量纹理将存储在视频存储器中，因此快速调用是确保处理能力的前提. 集成显卡在这方面一直存在固有的缺陷. 首先是速度. X3100与其他图形卡一样，没有自己的独立视频存储空间，因此需要内存. 内存有这两个缺点. 首先是粒子的工作频率. 与分立显卡使用的GDDR（图形双倍数据速率DRAM）相比，DDR颗粒具有更低的频率和更大的热量. 另一点是寻址能力的低密度. 当然，DDR是一种相对低成本的存储解决方案. 位宽也是集成显示器的痛点. 由于北桥中的CPU内存控制器的最大位宽为128位，因此集成GPU最多可以提供那么多位宽. 此时，至少需要插入两个存储器才能形成双通道系统. 离散显卡相对来说更免费. 内存控制器位于GPU内部，其位宽根据GPU的性能自由设计（大多数中端图形卡为256bit）.

通过简单的理论带宽比较，主流DDR2 800可以提供6.4GB / s的带宽（双通道达到12.8GB / s），最低端的独立显卡NV 8400和ATI 2400（64位宽）相似. 就是这个水平. 但是，由于独立显卡通过GPU与视频内存直接通信，因此集成显卡是GPU通过北桥或CPU集成的内存控制器，并通过专用的专用链接与内存进行通信，并且延迟是巨大的. 最终，视频内存速度限制了GPU功能. TMU和ROP的性能较弱. TMU被翻译成中文的纹理映射单元. 该材料需要处理或过滤. 这项工作是由TMU与像素和顶点着色器单元合作完成的. TMU将纹理粘贴到像素. 在比较两个不同卡的物料处理效率时，您需要查看图形处理器的物料单元数量. 可以合理地推断出，具有更多TMU的图形卡可以更快地处理材料信息. 在当今的图形卡中，TMU分为TA和TF，即纹理地址和纹理过滤. 在VS3.0之后，由于VS单元可以直接拾取纹理，因此TMU的设计变得越来越重要. 同时，英特尔也被NV和ATI推得越来越远. ROP中文被翻译成栅格运算单元. 光栅运算处理器负责将像素数据写入存储器，工作速度为合格率. ROP和依从率是3D图形卡早期的重要度量单位，ROP的工作非常重要.

ROP的功能是，尽管它实际上是输出像素，但它还承担诸如Z（深度）操作和抗锯齿采样之类的繁重任务. 在Direct3D 10中称为“输出合并”. 前端和后端对GPU性能有非常严重的影响. 例如，WOW本身就是2003年的DX8老游戏. 图形芯片的核心频率，渲染管线的数量，TMU和ROP决定了WOW中图形芯片的性能. 性能，而真正负责计算工作的Shader有时并不太受压力. 原因是，各种AA多重采样给ROP性能和图形卡带宽（视频内存是x频率）带来了巨大压力，而各向异性过滤给TMU带来了更多负担. 英特尔的图形卡性能较弱且兼容性较差. 关键在于前端TMU和后端ROP设计. 我们很难确定英特尔的具体差异，但是可以肯定，英特尔的努力只能一点一点地完成. ...由于该领域技术积累过多，专利壁垒过多. Shader单元中仍有许多遗憾. 英特尔GMA 3100图形核心仅支持Direct X 9.0规范，不支持Shader Model 3.0规范和浮点渲染. 因此，使用3DMark 06时，无法启动其SM 3.0 / HDR测试. 另外，尽管GMA 3100的Vertex Shader引擎可以执行Vertex Shader 3.0命令，但是图形内核仅支持硬件支持Vertex Shader 2.0命令，而3.0命令则由软件模拟，这给CPU带来了很大压力.

在推广G965芯片组期间，英特尔一直在大力推广其强大的图形硬件参数，例如硬件T＆L（坐标转换和光源）技术. 但是，产品发布后，尚未得到很好的驱动和协调，导致许多指标变得空谈. 直到2007年中，英特尔发布了14.31 Beta驱动程序，最终使G965的GMA X3000图形核心和GM965移动版的GMA X3100图形核心具有硬件T＆L功能. 尽管这只是DirectX 7时代的一项技术，但对于集成图形来说也是一项重大改进. 视频解码略有限制. GMA3100图形核心和G965也支持Intel Clear Video技术，但规格略逊于G965. 例如，如果删除了WMV9硬件解码支持，则只能通过处理器的SSE / SSE2指令将其用于软件加速. 在视频技术部分，GMA 3100仅支持有限的逐行扫描，这可以减少播放高速运动视频时出现的噪点，恢复清晰的细节，并防止运动物体出现拖影，但是效果与G965相当下. 此外，视频缩放仅支持Billnear，不支持4x4模式. 同时，GMA 3100不支持Panel Scalar，这已成为IGP主流产品的细分市场.

但是，GMA 3100还具有上一代G965缺少的新功能. 为了满足Digimatic Home的需求，GMA 3100添加了TV Wizard Utility功能. 对于需要连接到电视，投影仪和其他设备的许多NB播放器，您只需按照以下步骤即可通过设置界面设置最理想的效果，尤其是在输出普通电视屏幕时. 过去，玩家经常抱怨显示屏无法完全输出. 电视向导实用程序可以为播放器简单地解决问题，值得称赞. 在现阶段，最便宜的单显示器已经跌破了3000元（神舟运营商F160T，配备HD2400的T1600；鑫兰A4510，配备8400G单显示器的T1600）. 从性能的角度来看，X3100的性能在许多方面都不令人满意. 我认为任何笔记本电脑都应至少配备一个低端独立显示器. 这些低端笔记本应该是近期消费的主要产品. 最后，我为您带来了一组测试成绩. 使用8400M G Acer 4520G笔记本电脑，在3DMark05测试中获得了1717分. 神舟F525r（X3100显卡）只有592点，而X3100则不到对手最弱的8400G的三分之一...

展望最流行的X4500显卡，我们看到了英特尔的一些改进. 首先是SP单元数量增加到10，ROP数量也达到10，核心频率也得到了改善，支持DirectX10和Shader Model 4.0，改善了游戏兼容性，像素/材质填充率提高了. 达到4.8GB / s（GMA X3100 4.0GB / s）. 在3DMARK06测试中，X4500集成显卡接近GF8400M G.

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