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科普 篇四:【点评】intel 10代酷睿移动版性能测试(四)—— IceLake-U 显卡篇

孤独凤凰战士 09-08 09:32 + 关注

创作立场声明:致力于改变国内笔记本市场格局

Icelake除了10nm+新内核的架构变化外,还有一个重要的提升,就是它再一次提升了核显规模,最高64EU。上一篇文章表明,新架构的处理器是有IPC提升的,那么核显部分是否也会有惊喜呢?


前序文章链接:


【0】高性能核显——Iris锐炬系列发展史

从第一代酷睿i系列处理器开始,intel就打算将显卡这门业务绑定到CPU中来,实现取代中低端独显or板载集显的方案。

第一代酷睿双核i3和i5仅将核显的die与CPU封装在一个基板上,还不能严格意义上的“核显”

i3-390M,一代神Ui3-390M,一代神U

由于两个die的工艺不同(核显45nm,CPU32nm),第一代的核显比CPU大了很多,放在一起有点喧宾夺主的味道……

第一代核显仅有12个流处理器,也不是后来的GT1/2架构,性能上很弱鸡约等于几代以前的低端独显,所以也没有掀起很大的波澜。


到了第二代SNB后,情况发生了变化。首先核显完成了与CPU的die融合,其次显卡架构完成了革新,移动酷睿全线配备最高规格的HD3000,意图显然是想要吃掉低端独显本的份额。

HD3000HD3000

12个EU,基频650MHz最大睿频可达1.3GHz,这性能确实比上一代强很多,实测可以跟MHD5470相提并论了,基本上满足日常的需求。

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第三代IVY处理器将制程提升到22nm,核显也升级到16EU的HD4000,这个性能就更强了,直接叫板同时代的入门独显GT520M,“拔掉独显以提升性能”就是从这个时候开始出现的。


前三代核显完成了飞跃式进步,第四代intel开始尝试将核显范围扩大,做到中端显卡的性能,于是乎Iris系列就诞生了。

之前的核显是GT2架构的,Iris核显则是GT3,规模直接翻倍,来到了40EU,这也直接导致核心的外观出现了变化。

左侧为搭载HD5200的4980HQ,右侧为HD5100的4558U左侧为搭载HD5200的4980HQ,右侧为HD5100的4558U

GT3有两种,左侧的是带有128M eDRAM(也就是L4缓存)的标压四核,右侧是不带eDRAM的低压双核(上面的是PCH)。核显占了很大的面积,右侧这个die长度比标压4核配HD4600都长了。

Iris Pro 5200Iris Pro 5200

40EU,最高频率1.25GHz,规模上翻倍了,按照HD4000的性能可以预估到HD5200大概是GT650M的性能。

HD5200的3D11跑分HD5200的3D11跑分

3D11跑分成绩,HD5200图形分超过了2000,相比于24EU的HD4600高了约75%,比核心规模的差距还大,这个成绩已经和GT650M D5差不多了,当时确实让所有玩家大吃一惊。

不过这个成绩是有代价的,正常45W的CPU是跑不出来的,甚至放到60W也不一定。

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用GPU-Z的小渲染,HD5200都可以到39W的高功耗,游戏里跑个40W完全不在话下,这个发热已经不输GT650M了。实际很多年前我评测过一款机器,叫惠普ENVY-15 小苍本,搭载的就是这款CPU,测试的结果就是游戏性能和跑分有差距,并不能真正达到650M水平,发热却有的一拼。

标压U都如此,低压就不说了,第一代锐炬显卡华而不实,规格到了,发热却崩了。


时间来到了第五代。这一代很特殊,它是第一代14nm,但架构上没有大改,台式U没有更新(除了带Iris的型号)。

i7-5950HQi7-5950HQ

14nm减少了上一代所需要的die尺寸,但还是方的

Iris Pro 6200Iris Pro 6200

GT3/3e的规格从40EU提升到48EU,但是频率从最大1.25GHz降到了1.15GHz,估计是考虑到了TDP的原因。

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这是超频至1.25GHz的成绩,1.5GHz的HD5200图形分是1741,折算一下默认比默认提升了19%,差不多就是规格的幅度,128M的eDRAM还是挺有用的,没让内存带宽成为瓶颈。这里的性能对比依旧是解锁功耗的,实际功耗不清楚降了多少,但肯定还是很热。


5代U的时间比较短暂,6代Skylake很快就来了。这一代使用了全新架构,直到今日的Cometlake都还是Skylake改,可见意义有多大。

i7-6770HQ外观i7-6770HQ外观


i5-6267U外观i5-6267U外观

这一代的核心外观再次发生变化,标压变成了长条形,低压多了64M的eDRAM,并且和GT2架构24EU的其他CPU不共用die(实际上4代和5代低压U,4200U/5200U这种只有24EU的GT2是拿GT3屏蔽而来的,并非原生)

Iris Pro 580Iris Pro 580

Iris Pro 550Iris Pro 550

这一代核显多了个GT4的Iris Pro 580,夸张的72EU规格,但频率进一步调低,只有950MHz了(6970HQ为1.05GHz,E3-1585V5为1.15GHz)。HD580只在标压U上有,低压U还是保持48EU的GT3,改名叫Iris 550。小渲染负载分别是20W和17W,比HD5200低了很多。

有关Iris 550的表现,以前在知乎是有发过文章的

P580跑分P580跑分

HD5200是2071分,HD550是2678分,P580是4057分,性能幅度刚好是100%和50%,已经超过低功耗版MX150的跑分了,GT4确实厉害。

根据刚才的功耗对比,P580实际功耗应该在30W以内,这个能耗比确实比初代40EU的Iris好多了,但intel进步的同时NV和AMD也在进步,MX150低功耗版仅12W功耗,标准版也不过25W,相比之下能耗比还是不占优……


intel意识到GT4已经脱离了原本的目标,到了7代之后就果断砍掉了,GT3的48EU缝补一下接着出

i7-7567U外观i7-7567U外观

7代GT3叫Iris Plus 650,规格不变频率增加到1.15GHz,3D11 P分图形2794,典型的挤牙膏。


到了8代,因为低压升级到了4核,GT3的CPU也有了新的变化

i7-8559U外观i7-8559U外观

核心变长了,eDRAM从64M增加到128M,最大频率也增加到1.2GHz,看起来是要再强行续一波。

Time Spy成绩Time Spy成绩

Time Spy图形分668,相比之下HD650是561,P580是845,HD550是534。HD655比HD650高了19%,比P580低了21%,刚好介于两者之间,也算是有一定提升吧,只是规格的差距是没办法追平的,尽力了。


至此,10代U之前的iris系列核显已经介绍完毕,1-4代酷睿是从崛起到巅峰,6代之后明显开始挤牙膏,不知不觉就到了10代,一下挤了很多牙膏。


【1】参数介绍

先看一下icelake的命名规则

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相比于cometlake,icelake的后半段有差别,5位数字里夹了个“G”。4位数字里前两位代表10代U,第三位是同一个家族下高低端,会随着i3/i5/i7提高,最后一位代表TDP大小,0结尾的是9W的icelake-Y,5结尾就是TDP15W的正常低压U,8结尾的是TDP28W的高性能版本。

“G”后面跟的数字是代表核显规格的,icelake目前有3个核显规格,G1/G4/G7,G1是32EU,G4是48EU,G7是64EU,这一代都没有搭载eDRAM(也就是L4),但内存规格支持到了最大3733MHz(LPDDR4x),也算是一个弥补。

本次测试我只借到了G1和G7版本。

i5-1035G1截图i5-1035G1截图

这是1035G1的截图,右上角为核显规格。可以看到G1版本的核显叫UHD Graphics 920,架构是 Ice Lake-U GT2 32EU LM。

i7-1065G7截图i7-1065G7截图

这是1065G7的截图,G7版本的核显叫Iris Plus Graphics 940,架构是 Ice Lake-U GT2 64EU ,居然也是GT2的,上一章的Iris核显都是GT3以上的,到了icelake直接把GT2堆到了64EU的规格。不过这样也就不难理解为啥没有eDRAM了,GT2的定位确实也不够格上这玩意。

(intel的官方文档也写的是Icelake-U42/Y42,第一位数字代表核心,第二位就是核显架构了,说明icelake核显只有GT2,没有GT3)

其他软件都GG了(GPU-Z、AIDA64),只能先靠这个看一下了……


整理一下目前酷睿2代以后的核显规格及名称,不是全部的,低端的奔腾/赛扬以及atom系列的没有统计进来,仅供参考

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24EU的GT2挤了4代(还不算9代),GT3几乎每年一变,GT4仅存在一代就消失,之后被替换为了kabylake-G就是带Vega显卡的那个,但这个也只是存活了一代后就停止更新了,高端核显的尝试似乎并不顺利,icelake改为GT2架构扩增,不使用eDRAM,是否有出人意料的结果呢?


【3】性能测试

这次只比较核显和低端入门级显卡的性能,手头的数据不全,部分结果可能不准

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说实话这个结果还是比较惊艳的,32EU的UHD920一下子块赶上了之前48EU带eDRAM的性能,64EU的iris Plus 940也赶上了曾经最高规格的GT4e跑分,说明新的核显确实达到了这个规格下的水平,并且凭借10nm+新架构还优化了效率。

横向与其他显卡比较,Iris Plus 940比vega 10(3700U核显)跑分高了15.8%,比低功耗版MX150高了9.2%,这个成绩也是不错的,相比于标准版的MX150/250也差了14.3-20.3%,也就是介于低功耗版和标准版MX150的中间。

当然相比于最低端的GTX显卡1050 3G,Iris Plus 940还是太弱了,翻倍也够不到。


从跑分来看,icelake核显还是挺厉害的,但是正如第一章所描述的那样,intel的高端核显历来都是发热大户第一代40EU轻松吃掉40W,上图测试的显卡绝大部分也都是放开功耗跑出来的。而实际轻薄本中,功耗不可能无限制的去跑,也这是为何Iris一直都没办法普及的原因之一。

那么icelake是否解决了高规格高发热的问题呢?


咱们看看几个跑分场景下CPU功耗的曲线图

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可以看到,Iris Plus 940在跑分场景下,GT的功耗都在10-13W左右,一直没有超过15W,跑分中频率是一直保持1.1GHz的。这个结果真的很令人吃惊,64EU竟然只需要13W左右就可以喂饱了!

CPU整体功耗大部分也在20-25W之间(除了物理和结合测试),整体的发热不算很大。


咱们再来看看32EU的UHD920表现

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果然,UHD920也是相当凉快,只需要6-8W的GT功耗,1035G1的整体功耗也因此控制在了15-20W之间,控制的也是很优秀的。

看完功耗表现,下面该试试实际游戏的测试了。


【4】游戏测试

测试软件的性能不等于实际游戏性能,因为跑分中CPU的负载并不高,无法完全体现混合负载下的表现。

1.求生之路2

分辨率选择1080P,抗锯齿选择8x MSAA,其他特效最高,关闭垂直同步

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帧数统计

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L4D2是个比较老的游戏了,对显卡的负载不是很高。最高画质下,Iris Plus 940的性能显然不理想,仅仅是低功耗MX150的60%性能,UHD920更是只有40%的性能,跟跑分的情况相差非常大。


2.巫师3:狂猎

分辨率选择1080P,开启第二档画质,关闭垂直同步

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帧数统计

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巫师3也是个比较老的游戏了,但是对显卡的要求还是不低的。中画质下,Iris Plus 940仅能维持20帧,无法流畅运行。但这次低功耗版的MX150也差不多了,有意思的是MX250帧数也不如MX150高。


3.看门狗2

分辨率选择1080P,画质调节选择低,0%额外细节,关闭垂直同步

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帧数统计

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看门狗2是个优化比较差的游戏,CPU/显卡/内存都很吃。低画质下,Iris Plus 940帧数仅23帧不到,是低功耗版MX150的76%性能,无法流畅运行。

就测了这么三款游戏,已经发现一些问题了。Iris Plus 940在游戏中并不能展现出跑分的水平,只要游戏里比较吃CPU,就会跟独显拉开显著的差距,游戏里CPU负载越小,性能缩水的幅度也就越少。


最值得一提的是,这里面MX250的数据,跟Iris Plus 940是同一个机器跑出来的,可以消除其他所有差异影响,我们可以从这两张显卡的对比中发现一些问题。

跑分中,Iris Plus 940是MX250的79.7%的性能,在三个游戏里这个幅度变成了46%、82.7%、62.8%,除了巫师3都有损失,恰好这俩游戏都比较吃CPU,跟刚才的结论一致。


越吃CPU性能越差,是不是因为游戏里CPU的表现有差异?下面来看看游戏中的功耗曲线

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L4D2中,使用核显时CPU频率并没有损失,仍然保持满睿频。CPU整体功耗在33W左右,其中IA部分18W,GT部分9.5W。

而使用独显时,CPU也还是满频,CPU整体功耗有24W,其中IA部分给了18W左右,跟用核显是一样的。


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在巫师3中,核显玩游戏时CPU频率波动比较大,功耗在29W左右,其中IA部分占13W,GT部分占11W。

使用独显时,频率相对稳定了些,CPU功耗15W,IA部分11W,CPU的负载相比L4D2小了不少。


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在看门狗2中,使用核显时CPU也还是满频,功耗33W,其中IA部分占16W,GT部分占10.5W。

使用独显时,CPU功耗20W,IA部分占15W。


三个游戏里,CPU的IA部分使用核显与使用独显差异不大,看来CPU本体是尽力的。这说明就是核显本身的性能问题了。

个人推测,核显是要跟CPU一起占用内存带宽的,使用核显玩游戏,内存带宽就比较捉急了,一旦游戏需要CPU时,这部分的瓶颈就会体现出来差异。


【5】总结

这里再归纳一下文中的结论:

1.64EU的Iris Plus 940在跑分中达到了过往的旗舰GT4e水平,即便没有eDRAM,靠3733MHz的内存也可以弥补一下;

2.跑分里超过了低功耗版的MX150,同样也比3700U的核显vega 10强;

3.虽然历代Iris核显规格高功耗大,但Icelake凭借新制程新架构,将64EU的发热降到了13W左右,达到了轻薄本的散热范围内;

4.游戏中没有跑分那么理想,越吃CPU的游戏性能损失越大;

5.实际游戏里,CPU需要30W左右的散热,这个功耗也不算很低,如果散热不能达到,性能会进一步缩水。

本篇文章详细阐述了icelake核显方面的表现,总的来看,进步还是有的,可惜还没有达到理想中的那样好。内存带宽永远是制约核显性能的关键因素,曾经的功耗问题解决了,那么这个问题能否也会改善呢?


本次全新系列处理器点评到此结束,感谢大家的阅读

其实还有个内置雷电的性能没讲,以后再说吧……


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全部评论 (19)
2017直友9527
6
09-09 15:29

支持下火鸡,此帖不火,天理难容

Godlike5750
2
09-14 18:53

火鸡试试加了madvr的potplayer的补帧和提升分辨率降分辨率等等的视频播放测试吧 这个u还是拿来用做影音娱乐比较好一点 这点性能游戏上真的只是菜鸡互啄[尴尬]

值友8750775074
1
09-14 20:14

这不是贴吧的火鸡吗,也玩张大妈的?[口水]

hummpy
1
09-10 01:07

跑分比Vega 10略高,但游戏中表现为何不比较一下?推测一下:作为intel软文,可能还不如Vega 10的部分就不放上来了

金同少隹
0
11-17 20:11
Godlike5750: 火鸡试试加了madvr的potplayer的补帧和提升分辨率降分辨率等等的视频播放测试吧 这个u还是拿来用做影音娱乐比较好一点 这点性能游戏上真的只是菜鸡互啄[尴尬] 1

同样关心这个结果,不玩游戏,喜欢高清视频,偶尔做做视频转码

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