英特尔的Meteor Lake 的 iGPU将具有光线追踪硬件

2022 年，竞争对手 AMD 都拥有具有光线追踪图形加速功能的产品，那英特尔呢？

韩国科技博主已经挖掘了一些关于英特尔Meteor Lake处理器附带的集成 GPU 的有意思的信息。从看到英特尔图形编译器 (IGC) 的新代码补丁来看，这张模糊的技术海报显示 Meteor Lake iGPU 可以在硬件中支持光线追踪。但是遗憾的是，潜在的负面影响是 iGPU 可能缺少 Intel XMX（Xe Matrix eXtension）单元。

什么是光线追踪？

光线跟踪是一种真实地显示物体的方法，该方法由Appe在1968年提出。光线跟踪方法沿着到达视点的光线的反方向跟踪，经过屏幕上每一个象素，找出与视线相交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有光源，从而算出P0点上精确的光线强度，在材质编辑中经常用来表现镜面效果。

光线追踪可以实现更为逼真的阴影和反射效果，同时还可以大大改善半透明度和散射，带来相似于人眼所看到的更为真实场景效果。英伟达新一代RTX20系显卡中，首次将光线追踪技术用在了显卡身上，从而带来更好的游戏体验。由于光线追踪对显卡要求高，因而以往的游戏主要是利用光栅化，它是一种渲染计算机图形的更快速方式。其作用是能够把 3D 图形转换为 2D 像素以显示在屏幕上，但光栅化需要着色器描绘合理逼真的照明效果。其最终的结果不如光线追踪那么自然或逼真。

光线追踪的优点是可以为客户带来更为逼真的画质体验; 但是它的缺点是对显卡性能要求非常高。可以预见的是，光线追踪未来可能完全取代光栅化，并作为渲染 3D 场景的标准算法。

英特尔的老对头AMD 今年年初在CES 2022发布会上公布的第一款产品是AMD Ryzen 6000系列移动端处理器，更新了Zen3+架构，首次将RDNA2集成到移动端APU中，使用的是台积电的6nm制程工艺，还首次支持光追。此前，AMDRX 6000系列GPU都具有专门的光追单元，这类型内核专门为加速边界体积层次结构（BVH）指令而设计，以处理图形场景中复杂的光线碰撞。这种复杂的树状结构需要大量的计算能力，GPU的定制内核可以用更快的速度来解决这方面的问题。

目前，AMD还推出了免费且开源的Radeon Raytracing Analyzer（RRA）光线追踪分析器，能够帮助开发者了解这种模型转变，并显示场景中需要进行优化的区域。

英特尔的第 13 代核心处理器，代号为 Raptor Lake (RPL)，即将推出。然而，在 2023 年，英特尔的第 14 代酷睿处理器，它被称为 Meteor Lake (MTL)，可能将采取一些大胆、先进的步骤，引起不小的轰动。众所周知，从第 13 代酷睿处理器到第 14 代酷睿处理器的过渡将从Intel 7 过渡到Intel 4。不过，这还不是全部，因为我们将看到英特尔第一个在散热器下方使用台积电 N3 瓦片的分解设计。它将是芯片的 GPU 部分，多亏了 Coelacanth's Dream 等人的侦探工作，才能对这款 iGPU 有了越来越清晰的了解。

今年 7 月，Coelacanth's Dream 发现了一些Intel Linux 补丁，这表明 MTL 的图形块将采用 Xe-HPG/Xe-LPG 架构以及台积电使用其 N3 制造工艺生产的多达 128 个 EU。现在我们看到了英特尔图形编译器的新代码补丁（IGC），可以对GPU tile做更多的推论。

来源：英特尔

可能最有趣的是补丁指示器表明 Meteor Lake 的 iGPU 将具有光线追踪硬件。英特尔 LGA1700 CPU，如Alder Lake和Raptor Lake，配备多达 96 个 Xe-LP EU。不过，Meteor Lake 将配备 Xe-HPG 架构 GPU，与Alchemist/ DG2 独立显卡有更多共同点，并且可能配备多达 128 个甚至 192 个这些 EU。光线追踪支持功能是在 IGC 中获得的，如果检测到 iGFX_meteorlake，它会将光线追踪支持设置为启用。此外，Meteor Lake 似乎还支持在任何有助于 Alchemist / DG2 或 Ponte Vecchio 功能的应用程序中使用硬件光线追踪。

为其 iGPU 添加光线追踪支持是英特尔的一个受欢迎的举措，但它只会追赶 AMD，后者在 2022 年的大部分时间里都在销售带有RDNA2 iGPU 的Ryzen 6000(Rembrandt) 处理器。

继续讨论 Meteor Lake 的 iGPU 架构缺少 XMX 单元的问题。通过 IGC 补丁可以看出，MTL 不支持依赖 XMX 单元的 DPAS（点积累加收缩）指令。它暗示 iGPU 没有 XMX 单元，例如，这可能会对Intel XeSS的加速产生负面影响。在桌面上，一个 Xe 内核具有 16 个 XMX 单元，每个时钟可以执行 128 个 FP16/BF16、256 个 INT8 或 512 个 INT4/INT2 操作。它们还加速了 XeSS，但这种扩展技术回退到 DP4a 指令模式。

最后，值得注意的是，Meteor Lake CPU 对英特尔来说是一个相当大的变化，可能会面临一些初期的麻烦。大约两周前， Meteor Lake 在台积电的 3nm GPU Tile 生产可能已被推迟，可能是英特尔决定改用较新的 N3E 工艺，但是消息还未得到证实。

审核编辑 ：李倩