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英特爾的Meteor Lake 的 iGPU將具有光線(xiàn)追蹤硬件

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫 ? 來(lái)源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫 ? 作者:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫 ? 2022-08-22 11:00 ? 次閱讀

2022 年,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 AMD 都擁有具有光線(xiàn)追蹤圖形加速功能的產(chǎn)品,那英特爾呢?

韓國(guó)科技博主已經(jīng)挖掘了一些關(guān)于英特爾Meteor Lake處理器附帶的集成 GPU 的有意思的信息。從看到英特爾圖形編譯器 (IGC) 的新代碼補(bǔ)丁來(lái)看,這張模糊的技術(shù)海報(bào)顯示 Meteor Lake iGPU 可以在硬件中支持光線(xiàn)追蹤。但是遺憾的是,潛在的負(fù)面影響是 iGPU 可能缺少 Intel XMX(Xe Matrix eXtension)單元。

什么是光線(xiàn)追蹤?

光線(xiàn)跟蹤是一種真實(shí)地顯示物體的方法,該方法由Appe在1968年提出。光線(xiàn)跟蹤方法沿著到達(dá)視點(diǎn)的光線(xiàn)的反方向跟蹤,經(jīng)過(guò)屏幕上每一個(gè)象素,找出與視線(xiàn)相交的物體表面點(diǎn)P0,并繼續(xù)跟蹤,找出影響P0點(diǎn)光強(qiáng)的所有光源,從而算出P0點(diǎn)上精確的光線(xiàn)強(qiáng)度,在材質(zhì)編輯中經(jīng)常用來(lái)表現(xiàn)鏡面效果。

光線(xiàn)追蹤可以實(shí)現(xiàn)更為逼真的陰影和反射效果,同時(shí)還可以大大改善半透明度和散射,帶來(lái)相似于人眼所看到的更為真實(shí)場(chǎng)景效果。英偉達(dá)新一代RTX20系顯卡中,首次將光線(xiàn)追蹤技術(shù)用在了顯卡身上,從而帶來(lái)更好的游戲體驗(yàn)。由于光線(xiàn)追蹤對(duì)顯卡要求高,因而以往的游戲主要是利用光柵化,它是一種渲染計(jì)算機(jī)圖形的更快速方式。其作用是能夠把 3D 圖形轉(zhuǎn)換為 2D 像素以顯示在屏幕上,但光柵化需要著色器描繪合理逼真的照明效果。其最終的結(jié)果不如光線(xiàn)追蹤那么自然或逼真。

光線(xiàn)追蹤的優(yōu)點(diǎn)是可以為客戶(hù)帶來(lái)更為逼真的畫(huà)質(zhì)體驗(yàn); 但是它的缺點(diǎn)是對(duì)顯卡性能要求非常高。可以預(yù)見(jiàn)的是,光線(xiàn)追蹤未來(lái)可能完全取代光柵化,并作為渲染 3D 場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)算法

英特爾的老對(duì)頭AMD 今年年初在CES 2022發(fā)布會(huì)上公布的第一款產(chǎn)品是AMD Ryzen 6000系列移動(dòng)端處理器,更新了Zen3+架構(gòu),首次將RDNA2集成到移動(dòng)端APU中,使用的是臺(tái)積電的6nm制程工藝,還首次支持光追。此前,AMDRX 6000系列GPU都具有專(zhuān)門(mén)的光追單元,這類(lèi)型內(nèi)核專(zhuān)門(mén)為加速邊界體積層次結(jié)構(gòu)(BVH)指令而設(shè)計(jì),以處理圖形場(chǎng)景中復(fù)雜的光線(xiàn)碰撞。這種復(fù)雜的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)需要大量的計(jì)算能力,GPU的定制內(nèi)核可以用更快的速度來(lái)解決這方面的問(wèn)題。

目前,AMD還推出了免費(fèi)且開(kāi)源的Radeon Raytracing Analyzer(RRA)光線(xiàn)追蹤分析器,能夠幫助開(kāi)發(fā)者了解這種模型轉(zhuǎn)變,并顯示場(chǎng)景中需要進(jìn)行優(yōu)化的區(qū)域。

英特爾的第 13 代核心處理器,代號(hào)為 Raptor Lake (RPL),即將推出。然而,在 2023 年,英特爾的第 14 代酷睿處理器,它被稱(chēng)為 Meteor Lake (MTL),可能將采取一些大膽、先進(jìn)的步驟,引起不小的轟動(dòng)。眾所周知,從第 13 代酷睿處理器到第 14 代酷睿處理器的過(guò)渡將從Intel 7 過(guò)渡到Intel 4。不過(guò),這還不是全部,因?yàn)槲覀儗⒖吹接⑻貭柕谝粋€(gè)在散熱器下方使用臺(tái)積電 N3 瓦片的分解設(shè)計(jì)。它將是芯片的 GPU 部分,多虧了 Coelacanth's Dream 等人的偵探工作,才能對(duì)這款 iGPU 有了越來(lái)越清晰的了解。

今年 7 月,Coelacanth's Dream 發(fā)現(xiàn)了一些Intel Linux 補(bǔ)丁,這表明 MTL 的圖形塊將采用 Xe-HPG/Xe-LPG 架構(gòu)以及臺(tái)積電使用其 N3 制造工藝生產(chǎn)的多達(dá) 128 個(gè) EU。現(xiàn)在我們看到了英特爾圖形編譯器的新代碼補(bǔ)丁(IGC),可以對(duì)GPU tile做更多的推論。

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來(lái)源:英特爾

可能最有趣的是補(bǔ)丁指示器表明 Meteor Lake 的 iGPU 將具有光線(xiàn)追蹤硬件。英特爾 LGA1700 CPU,如Alder Lake和Raptor Lake,配備多達(dá) 96 個(gè) Xe-LP EU。不過(guò),Meteor Lake 將配備 Xe-HPG 架構(gòu) GPU,與Alchemist/ DG2 獨(dú)立顯卡有更多共同點(diǎn),并且可能配備多達(dá) 128 個(gè)甚至 192 個(gè)這些 EU。光線(xiàn)追蹤支持功能是在 IGC 中獲得的,如果檢測(cè)到 iGFX_meteorlake,它會(huì)將光線(xiàn)追蹤支持設(shè)置為啟用。此外,Meteor Lake 似乎還支持在任何有助于 Alchemist / DG2 或 Ponte Vecchio 功能的應(yīng)用程序中使用硬件光線(xiàn)追蹤。

為其 iGPU 添加光線(xiàn)追蹤支持是英特爾的一個(gè)受歡迎的舉措,但它只會(huì)追趕 AMD,后者在 2022 年的大部分時(shí)間里都在銷(xiāo)售帶有RDNA2 iGPU 的Ryzen 6000(Rembrandt) 處理器。

繼續(xù)討論 Meteor Lake 的 iGPU 架構(gòu)缺少 XMX 單元的問(wèn)題。通過(guò) IGC 補(bǔ)丁可以看出,MTL 不支持依賴(lài) XMX 單元的 DPAS(點(diǎn)積累加收縮)指令。它暗示 iGPU 沒(méi)有 XMX 單元,例如,這可能會(huì)對(duì)Intel XeSS的加速產(chǎn)生負(fù)面影響。在桌面上,一個(gè) Xe 內(nèi)核具有 16 個(gè) XMX 單元,每個(gè)時(shí)鐘可以執(zhí)行 128 個(gè) FP16/BF16、256 個(gè) INT8 或 512 個(gè) INT4/INT2 操作。它們還加速了 XeSS,但這種擴(kuò)展技術(shù)回退到 DP4a 指令模式。

最后,值得注意的是,Meteor Lake CPU 對(duì)英特爾來(lái)說(shuō)是一個(gè)相當(dāng)大的變化,可能會(huì)面臨一些初期的麻煩。大約兩周前, Meteor Lake 在臺(tái)積電的 3nm GPU Tile 生產(chǎn)可能已被推遲,可能是英特爾決定改用較新的 N3E 工藝,但是消息還未得到證實(shí)。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:英特爾的 Meteor Lake CPU 可能會(huì)配備光線(xiàn)追蹤硬件

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