在英特尔近期发布的消费级产品中，除了12代酷睿系列处理器，最重要的莫过于英特尔Arc锐炫系列高性能独立显卡，这是自从1998年i740之后，英特尔重新回归游戏GPU领域，并且一步到位，不仅支持时下主流的实时光线追踪、DX12 Ultimate，同时也引入了先进的架构设计，以及英特尔的独门技术。是的，即便刚刚起步，英特尔Arc同样显得诚意满满。
事实上，在英特尔Arc锐炫系列独显正式发布的同时，诸如三星Galaxy Book2 Pro这样的笔记本也已经同步上市，并且在第二季度，OEM厂商也将陆续在国内推出采用英特尔Arc锐炫系列独显的笔记本，并纳入英特尔Evo严苛认证的体系内。
那么英特尔Arc锐炫系列独显在上市之初为何可以收到如此青睐，它能否可以解决我们工作、游戏、移动场景需求？现在不妨让我们在英特尔Arc锐炫系列全面铺货之前，预习一番。
Arc 3、5、7新品蓄势待发
在没有正式涉足消费领域之前，英特尔其实已经准备了一套完整的GPU架构和设计方案，并在10代酷睿上Iris核显Xe-LP开始付诸应用，然后发展到游戏独立显卡的Xe-HPG，也就是之前常被提到的DG2。
Xe-HPG代表着一整套英特尔GPU技术的发展体系，现阶段首先面世的是Alchemist（炼金术士）架构GPU，在未来的技术演进中，还将包括Battlemage（战斗法师）、Celestial（天人）和Druid（德鲁伊）多个架构，通过一套组合拳，来表达英特尔在GPU领域严谨的技术发展规划。
回到产品本身。首发的Alchemist架构下包含Intel Arc 3、Intel Arc 5和Intel Arc 7三个系列定位，与英特尔的Core i系列相同，也便于消费者更好的理解。
首发的Intel A350M和A370M属于Intel Arc 3系列，与轻薄型笔记本搭配，用来解决1080p分辨率的主流游戏产品，以及提供一定程度内容创作性能。在今年第二季度，Intel 5和Intel 7也会陆续推出，分别定位性能游戏，以及硬核性能游戏，对应的GPU性能与创作能力也更强。
这里英特尔也大方的展示了三个系列5个型号的具体产品细节。例如A370M拥有8个Xe内核和光追单元，64bit位宽，功耗设计在35W到50W，A550M拥有16个Xe内核和光追单元，显存位宽来到128bit。而象征着高端的A770M则拥有32个Xe内核和光追单元，256bit显存位宽，16GB显存容量，功耗也来到了120W到150W之间。
无一例外的是，所有独立显卡都将配备GDDR6显存，具备独立的硬件实时光线追踪单元，支持微软DXR和Vulkan RT，并且也支持DirectX 12 Ultimate里面所需要的可变速率着色、网格着色、采样器反馈等功能。
在英特尔官方提供的游戏帧率参考中可以发现，通过A370M与酷睿i7-12700H搭配，目前主流的游戏可以达到60FPS以上，而对竞技性要求更高的《堡垒之夜》等在线对抗类游戏，更是可以突破90FPS。
同样，针对新推出的游戏，Intel Arc也进行了提前优化。英特尔已经与顶级游戏工作室展开合作，将GPU的AI引擎，新技术，以及用于游戏帧率优化的XeSS超级采样技术融入到游戏和内容创作软件中，让新版游戏和创作软件在到手的那一刻就能发挥出GPU的应有性能。这一点我们会在文章后半部分进行相对深度的解析。
让技术先行
Xe-HPG循序渐进的发展体系，注定了英特尔GPU在推向消费市场是产品走向成熟化的结果。在了解Intel Arc，Xe-HPG架构之前，不妨让我们从产品技术基础开始，这也将帮助我们理解英特尔GPU，以及对英特尔GPU未来数年规划是如何产生影响的。
从结构上来看，Xe-HPG并非Xe-LP的粗暴扩充版本，而是引入了一套英特尔全新的IP内核Xe-Core，也就是Xe内核。这也意味着，诸如EU、执行单元之类的描述，是无法准确表达Xe-HPG相关GPU的。
Xe内核可以理解成为向量与张量ALU的集合，具备独立的L0和L1缓存，在逻辑层面上与Xe-LP子切片、NVIDIA SM流处理器相近。这样的设计主要是方便不同的开发人员在逻辑上调用的方便性，以便更好的与主流市场兼容。需要注意的是，单元层级之间也并非一成不变，可以根据市场需求情况进行调整，比如NVIDIA就曾经数次对SM层级进行修改，匹配当时的游戏和视觉运算需要。
每一个Xe内核中都配备了16个矢量引擎（Xe Vector Engines，XVE）和16个矩阵引擎（Xe Matrix eXtensions，XMX）。
先说矢量引擎。每个矢量引擎在每个周期内可以处理256bit，主要为传统图形着色器执行大部分运算。如果再向下拆解，每个矢量引擎包含8个FP32 ALU，与Xe-LP EU大致相同。由于16个矢量引擎每个时钟能够处理128次FP32操作，即FMA吞吐量为256 FLOPS。在每时钟吞吐量上，英特尔Arc的表现与世面主流显卡NVIDIA Ampere GPU SM吞吐量是相同的。
在Xe内核中，与16个矢量引擎进行1:1配对的是16个矩阵引擎，主要负责传统图像处理的计算任务，解决一系列大型的矩阵乘法和累加算法问题，包括游戏中会使用到的XeSS超采样技术，以平衡实时光线追踪技术对游戏帧率造成的衰减。
这里英特尔使用了一个专有名词来命名，即Xe Matrix eXtensions，缩写XMX，可见其重要性。XMX主要用于AI加速、矩阵/张量计算，每个XMX引擎使用一个8深度脉动阵列制。XMX每个时钟周期执行8个512位宽的矩阵计算运算。这些矢量引擎和矩阵引擎由一个可以每个时钟周期取回512B数据的宽加载/存储单元支持。从而有效提高执行性能和算力，可以同时调度和执行浮点FP、整数INT和 XMX 指令，并以锁步形式并行两个引擎和共享资源。
Xe内核向上一个层级，被称为渲染切片（Rendering Slice），渲染切片将给英特尔GPU提供大部分的功能，包括前面提到的可变速率着色、网格着色、采样器反馈等等。其中实时光线追踪单元也与主流的RT Core类似，通过加速光线遍历、求交测试、交汇点着色计算获得光追结果。
在Alchemist（炼金术士）架构中，1个渲染切片包含4个Xe内核，4个光线追踪单元，4个纹理采样器、几何/光栅化前端，2个像素后端。这样4:4:4的布局意味着炼金术士GPU内，每个Xe内核都能拥有自己的纹理采样器和光线追踪单元。
同时这也提升了Xe-HPG灵活的特性。通过叠加或者删减渲染切片，就可以打造匹配不同规格和关进的GPU，目前可以提供至少2个最多8个的渲染切片配置。在未来制程工艺如果再进步，即使不更改逻辑层，也能通过融入更多的渲染切片达到更高的吞吐量和更好的效果。
黑科技加持
新GPU如果想在市场站稳脚跟，必然需要一些黑科技的加持。在文章中被反复强调的XeSS超采样技术正式其中之一，利用XMX的AI性能加速，通过一系列AI优化算法，以更低的运算资源作为代价，换取更高的性能和图像质量。
在技术层面，XeSS技术是一种结合了空间和时间在AI图像提升的方式，在宣布Arc品牌发布之前，英特尔已经进行了很长时间的研发，SDK也已经先行交个游戏开发工作室，因此在正式发布英特尔GPU的时候，已经获得了14款游戏对XeSS技术的支持。
在另一个层面，英特尔则引入了一套Deep Link技术，这是涵盖不同技术的总称，包括了英特尔旗下诸多技术革新，包括动态功率共享，超级编码和超级算力。
动态功率共享顾名思义，这项技术能在系统功耗的限制范围内，尽可能最大化释放CPU或GPU的性能。早在KabyLake-G时代，英特尔就已经开始尝试CPU与GPU之间的动态功率分配。
在实际运行中，英特尔会循环采集各种系统信息，包括但不限于CPU和GPU的温度，占用率，各自的功耗等等，最核心的参数还是GPU的利用率。根据游戏的负载不同，当系统发现GPU负载过高会动态调整GPU和CPU的功率配比，将更多的功率分配给GPU。当系统发现GPU负载较低，会动态调整功率配比，将功率分配向CPU。如果达到了良好的动态平衡，就维持当前的功率配比。
重点是，英特尔会以100毫秒为最小间隔来动态调控功率配比，实现CPU与GPU之间功耗的高速匹配。
针对编码，英特尔则引入了一套名为超级编码的技术，如果笔记本同时使用了英特尔的CPU和GPU，这套超级编码技术就会启用，同时使用CPU的核显以及独立GPU协同工作，以提升效率。这套技术是通过OneVPL的API来实现的，而OneVPL本身就是一个跨平台开放性架构，这意味着更多的媒体引擎都可以加入到这项技术中，充分发挥视频的处理能力。
Deep Link技术还包括了一项超级算力技术。这项技术主要应用在AI运算上，同样是CPU核显与GPU搭配使用，基于OpenVINO框架实现，通过延迟敏感度、吞吐量、性能要求、功率消耗情况，将AI运算分配给核显或者独立GPU。这也使得在同时拥有英特尔CPU和英特尔Arc独显的情况下，笔记本在诸如视频降噪、提升分辨率、锐化等AI加速表现上，拥有更强的提升。
除此之外，Xe-HPG也融入了Xe媒体引擎，提供了包括H.265 / HEVC、H.264 / MPEG-4 / AVC、VP9 以及业界首个对 AV1编码和解码的硬件加速支持，英特尔也成为第一家为AV1构建硬件编码支持的GPU提供商。
在规格上，AV1的效率比最常见的编解码器H.264高了50%，比HEVC高了20%，能够以更低的带宽和更小的文件大小提供更高的画面质量，并且没有版权费用的禁锢。Intel Arc中的AV1编码硬件加速与传统的软件实现相比，效率提升了50倍。目前为止，FFMPEG、Handbrake、Adobe和XSplit都集成了对Intel Arc AV1的支持。
Xe显示引擎还支持包括HDMI 2.0b和DisplayPort 1.4a的规格，最高能够提供1080p@360Hz输出，或者4个4k@120Hz HDR显示器扩展。
同时英特尔还引入了支持VESA标准的Adaptive Sync技术。为了追求跟高的游戏帧率和更快的响应速度，游戏玩家通常会关闭显示器垂直同步V-Sync，但会造成在高渲染率下玩电子竞技游戏时的画面撕裂的问题。英特尔Adaptive Sync运用了模糊化两个撕裂帧之间的边界，来减少视觉失真，从而实现打开Smooth Sync功能，让画面连贯的效果。
全面融入英特尔生态
无论哪一家GPU厂商，都并非简单提供一个GPU硬件，为了推向更广阔的市场，必须要包办软件和应用在内的完整解决方案。事实上这也正是英特尔生态体系下最为擅长的地方。在英特尔Arc锐炫推出的同时，英特尔也开始注重GPU带来的实际体验，并将其融入英特尔Evo严苛认证体系范围之内。
在发布新显卡的同时，英特尔同步推出了Arc Control 锐炫控制面板，能够一站式提供与锐炫显卡相关的设定或者信息接收，包括可以让用户快速升级驱动，及时看到显卡性能的工作负载，虚拟摄像头设定，自动生成游戏高光时刻，主播软件设定等等。
与GFE类似，Arc Control控制面板提供了一套无关操作系统的图层叠加技术，在尽可能少使用处理器工作负载的前提下，完成快速便捷的交互任务。同时Arc Control控制面板也支持快速安装和自动更新，比如新游戏上架之后，Arc Control控制面板也能快速提供对应的新游戏驱动，优化Arc显卡运行游戏的性能。
针对性能玩家，Arc Control控制面板也提供了一套性能检测参考，以及完整的GPU工作负载情况，在未来针对台式机GPU，还会提供功率控制和风扇速度。同时，Arc Control还提供了直播、串流相关的功能和设置，能够更快的将游戏画面上传至直播平台。虚拟摄像头也可以帮助玩家快速提供背景移除、自动画面比例调整、自动保存高光时刻功能。
如开头所说，全球首款搭载锐炫A350M显卡的笔记本是三星Galaxy Book2 Pro已经开始在部分地区销售，而很快英特尔的OEM和ODM合作伙伴也会跟进，在中国市场推出对应的英特尔锐炫产品，高端游戏笔记本中也将出现英特尔的身影。
毫无疑问的是，随着英特尔锐炫A系列独立显卡的推出，英特尔的笔记本体系也将变得更为完整和高效。这也将促进合作伙伴加速整个笔记本生态应用和效能升级，更进一步催生出多样化的笔记本产品。无论对游戏玩家、内容创作者还是基本办公需求的用户而言，都将带来体验上的全新改变。而这一点对于消费者而言，是最为重要的。