稳扎稳打步步为营 英特尔 GPU 将在消费市场和数据中心全面开花

在一部分大众认知里，英特尔重回 GPU 市场的主要目标是与 NVIDIA、AMD 在消费领域一较高下。但事实果真如此吗？

重回高性能 GPU 领域 英特尔的目标不只在消费级市场

2017 年，随着图形架构大神 Raja Koduri 加入，英特尔宣告重回高性能 GPU 领域的那一刻起，其目标就并不仅仅是指向消费市场。因为对于英特尔而言，核芯显卡的存在使其在 PC 领域拥有极高的 GPU 市占率。同时，PC 市场的盘子也承载不下英特尔 GPU 的宏伟愿景。

市场调研机构 JPR 发布的 2Q21GPU 市场份额报告显示，英特尔 GPU 市占率为 68.3%（注：该报告包含了独立 GPU、集成型 GPU，并非单指显卡）

伴随着边缘计算、5G、AI、云游戏、超清视频流媒体、在线直播、区块链、元宇宙等新兴技术和行业兴起，“计算”这一概念再次被拓宽边界。英特尔希望在一直以来所擅长的 CPU 与集成型 GPU 之外，拓展在独立 GPU 领域的优势，以此来满足这些新兴行业对于算力的渴求。因此，为大众消费市场和这些新兴行业兴起和发展做好准备，并成为驱动这些行业发展的中坚力量，才是英特尔 GPU 使命所在。

灵活的 X^e  图形架构为英特尔 GPU 带来优异的泛用性

单从架构技术层面就可以看出，英特尔 GPU 绝不仅仅只是在消费市场一争高下。

英特尔 X^e图形架构从研发之初就考虑到了灵活性和泛用性，因此在一种架构下实现了四种不同规格的微架构设计。它同时包含面向集成显卡、入门级独显的 X^e LP 架构，面向游戏和桌面级图形性能的 X^e HPG 架构，还包含面向数据中心和 AI 的 X^e HP 架构以及面向高性能计算的 X^e HPC 架构。

一种架构包含多种微架构，进而覆盖不同应用需求

X^e图形架构的出现，正式宣告了英特尔向高性能 GPU 领域进军的决心，同时也完成了英特尔对 Scalar（CPU）、Vector（GPU）、Matrix（ASIC）、Spatial（FPGA）四大计算类型的芯片全覆盖。

全面满足行业对高算力的需求 英特尔 GPU 宏伟愿景清晰勾勒

产品层面，五年时间里英特尔稳扎稳打步步为营，同样可以看到其不仅仅只是局限于消费级领域，而是以高算力为基础，全面满足新兴行业不断拓展的愿景。

今年 3 月末，英特尔率先发布锐炫 A 系列高性能移动端独立 GPU。它采用灵活可拓展的 X^e HPG 微架构设计，包含了强大的 AI 引擎和增强的媒体引擎，通过全新打造的 X^e显示引擎和图形管线来处理各种不同显示任务。同时还支持 X^eSS 超级采样技术，并且是行业首个支持 AV1 编解码的消费级 GPU。锐炫 A 系列 GPU 还包含了 Deep Link 这样的多功能技术集，其中的动态功率共享，超级编码和超级算力三大技术成为锐炫 A 系列 GPU 的王牌技术。

除了首发的锐炫移动端之外，英特尔还将在今年年内陆续推出面向台式机和工作站的高性能独立 GPU。而锐炫 A 系列显卡的逐步落地，也是英特尔向消费级高性能 GPU 领域迈出的又一大步。

但是到此就够了吗？当然不是。

5 月，英特尔借着“英特尔 On 产业创新峰会”，让我们窥见了其面向数据中心的代号为 Arctic Sound-M（ATS-M）的高性能 GPU 的一些细节。它包含两种不同的配置，150W 功率版本在一个 3/4 长、全高尺寸的 PCIe 4.0 加速卡中封装了 32 个 Xe 内核。75W 功率版本则在半高尺寸的 PCIe 4.0 加速卡中封装了两颗具有 8 个 Xe 内核的 GPU，共 16 个 Xe 内核。这两种配置均配备了 4 个 Xe 媒体引擎、英特尔首款面向数据中心的 AV1 硬件编码器和加速器、GDDR6 内存、光线追踪单元和内置 XMX AI 加速，能够提供每秒 150 万亿次运算（150 TOPS）能力。

值得一提的是，ATS-M 是一款能够真正满足多媒体转码、视觉图形处理和云端推理等企业级生产力场景需求的“多用途 GPU”。它由完整的解决方案堆栈支持，为开发者提供了面向流媒体、云游戏和云端推理的开源软件堆栈，并广泛支持 AVC、HEVC、VP9，以及更多 API、框架和最新的编解码器。

面对云游戏的使用场景，无论用户对峰值性能、高密度提出需求，还是期待通过一个平台满足跨智能手机和 PC 游戏的融合云游戏解决方案，ATS-M 均可以提供出色的游戏串流体验。针对媒体串流和传输，ATS-M 配备的 AV1 硬件编码器，可在不牺牲质量的同时，带来 30% 比特率的提升，并可以实现一卡同时处理多达 8 路 4K 视频流或超过 30 路 1080p 视频流。

特别地，针对远程办公所带来的虚拟桌面架构（VDI）的增长，ATS-M 还提供了灵活的虚拟 GPU（vGPU）调度策略，让管理员能够单独微调 GPU 上每个虚拟机的运行指令，而目前其他厂商产品仅允许在虚拟机的全局设置中进行调整。针对媒体分析类的工作负载，ATS-M 还提供良好的扩展性，为客户提供更高的流密度和更低的成本，具体而言，集成两颗 GPU 的 75W 功率版本 ATS-M 能够在计算和解码能力上实现很好的平衡，且不受媒体限制。

事实上，除了 ATS-M 之外，英特尔此前多次提及的为 Aurora 超级计算机项目所打造的 Ponte Vecchio GPU 同样展现了惊人的图形计算能力。据悉，它包含了多达 47 个颗不同芯片模块，其中包括 16 个 X^e HPC 架构计算芯片、8 个 Rambo cache 芯片、2 个 X^e基础芯片、11 个 EMIB 连接芯片、2 个 X^e Link I/O 芯片和 8 个 HBM 芯片。其整套芯片包含了惊人的 1000 亿枚晶体管，规模庞大，能够提供千万亿次级图形算力！

消费市场的锐炫系列、超级计算领域的 Ponte Vecchio 以及数据中心级的 ATS-M 均陆续在今年相继交付，这已然将英特尔 GPU 愿景的轮廓清晰地勾勒出来：在计算多元化、算力需求爆发式增长的大趋势下，英特尔 GPU 将成为驱动新兴行业发展的算力基石，同时也将成为英特尔自身业务增长的突破点。

高性能 GPU 成为英特尔新的业务增长点

现如今，消费级 GPU 市场的应用场景已经成型，不外乎游戏、视频编解码、在线视频流媒体播放等。而要想在固有市场中寻求业务增长，尤其是想要在强大竞争对手面前取得发展，只能“积跬步以行千里”。

而面对算力需求呈几何倍数暴增的云游戏、全堆栈流媒体，以及边缘超级计算、高端车载信息娱乐系统、区块链、元宇宙等新兴领域的挑战，则需要大开大合，借助 Ponte Vecchio、ATS-M 这样的怪兽级 GPU 加速生态建设与完善，进而使高性能 GPU 成为英特尔芯片业务的强力增长点。

其实在英特尔 2022 年投资者大会上，CEO 帕特·基辛格就指出，“英特尔 GPU 产品将在 2022 年为公司带来超过 10 亿美元营收。而作为英特尔新的增长引擎，预计到 2026 年，GPU 相关产品将创造近 100 亿美元营收。”

对于英特尔而言，从传统芯片公司迈向数据服务型公司时，实现增长就已经注定不再只依赖自身所擅长的 CPU。尤其近年来人们对于无处不在的算力的需求，让英特尔更加明确了 GPU 图形计算能力的重要性，而大幅度的营收规模增长预期，足以看出 GPU 强劲的“造血能力”对于英特尔自身发展的重要性。

结语

在很多人心目中，英特尔是一家出色的 CPU 芯片公司，这一点无可厚非，毕竟数十年来英特尔在这个行业都是公认的领军企业。但事实上，英特尔现如今所扮演的角色，则是借助强大的算力提供能力，驱动各行各业发展的基石力量。

就以 GPU 为例，如果从大众认知角度来看，英特尔所提供的就是锐炬 Xe、锐炫 A 系列这样的传统意义上的图形显卡，它们为大众消费者，为 PC 用户提供可靠的图形性能支持，满足用户看视频、玩游戏、剪视频的基本应用需求。

但如果从行业角度来看就不仅仅是这么简单了。

一方面，无论是 Ponte Vecchio 还是 ATS-M，亦或是未来 Falcon Shores（一款将 x86 与 Xe 显卡集成在同一插槽的全新架构，它将在每瓦性能、计算密度、内存容量与带宽方面均实现超过 5 倍的性能提升）体系下的全新架构产品，它们可能并不像锐炬 Xe、锐炫 A 系列这样能够描摹出某一个具体的用户画像，但其强大算力却可以为世界上千千万万用户提供更好的体验或服务。

另一方面，伴随着新兴领域、新兴技术不断涌现，越来越庞大的工作负载驱使图形算力需求持续增长。因此，英特尔必须以技术为驱动，以产品为先锋，以生态体系建设与合作为后盾，利用自身在软件、AI、网络、边缘等技术上的优势，与各个产业合作伙伴携手，在为新兴领域不断提供强大算力支持、实现自身增长点突破的同时，驱动新兴行业高速发展，从而使得由算力驱动的、有望改变人类生活方式的新技术、新行业、新领域最终实现落地。