集成显卡坎坷之路:整合主板透视分析

　　Intel总裁早在1999年底的Comdex年会上曾经说过： 未来的PC会向整合的方向发展。且不论此话是对是错，事实上我们可以看到：整合主板在经历过去几年的发展停滞期之后，如今又取得了长足的发展。在很多DIYer眼里，整合主板就等于低性能，但事实并非完全如此。整合主板的确有着它天生的不可比拟的性价比优势，如今最新的整合芯片组技术又在3D性能方面有了较大的改进。

一、整合主板的定义和价值

　　如何定义整合主板呢？目前较普遍（也是相对狭义）的看法是：只要在主板上整合了显示功能就是整合主板。当然，其中的大部分整合主板都同时集成了声卡、AMR/CNR插槽，部分较高级的整合主板甚至集成了SCSI接口，火线接口，网卡和RAID硬盘控制卡等。但是，如果在主板中没有集成显卡，而仅仅是添加了声卡或是其它功能的话，并不能算为整合主板的。因为显卡对于PC来说是绝对必要部件，而以声卡等为代表的可集成部件一般都不是最小系统（CPU、主板、内存和显卡）部件。

现在已经收购ALI的nVIDIA其实早在当年的整合潮流中就已经紧密合作

　　整合主板最大的优势就是低投资。以整合主板制造的PC价格很低，而且在几乎所有的商业应用程序和大部分的游戏中提供颇具竞争力的性能。另外，整合主板具有绝佳的兼容性。由于主板、声卡、显卡和IDE控制卡都都出自一家，所以发生硬件冲突的可能性几乎为零。当然，对于一些新手来说，整合主板的驱动程序安装也是相当方便的。部分大厂生产的名牌整合主板甚至只要在第一次启动Windows时将驱动程序光盘放入光驱就可以搞定，这种完完全全的傻瓜式设计是以往繁琐的PC所做不到的。

　　值得指出的是，目前整合主板所具有的3D显示能力也有了飞速的发展，与几年前的整合主板不可同日而语。当初的I752/I754、SiS 620等基本不具备3D加速能力，而如今的Intel、SiS、VIA、ATI、nVIDIA的整合图形核心都有相当不错的3D能力，应对大多数3D游戏还是绰绰有余的。更加令人欣喜的是，ATI和nVIDIA这两大显示芯片厂商也推出了不少性能优异的整合主板芯片组，这类整合主板所集成的显卡具有更好的3D性能。

I810尽管性能一般，但是市场占有率极高

二、集成显卡优劣势分析

　　消费者选择集成显卡的最终目的是节省投资，继而提高整体性价比。但是如果集成显卡无法满足实际使用需求，甚至造成升级后的重复投资，那就显得得不偿失。然而评价集成显卡是超值还是鸡肋并不能一概而论，我们必须先了解清楚集成显卡的优势与劣势。

　　3D性能弥补差距

　　如今集成显卡基本能够满足多数用户的需求。不要以为所有的用户都是疯狂的3D玩家，办公用户、商业用户、上网用户、多媒体娱乐用户，这些用户的应用范围都不会对显卡提出很高的性能要求，此时一款GeForce4 MX440就已经绰绰有余，而当前几乎所有的集成显卡都具备高于GeForce4 MX440的性能。更为重要的是，集成显卡并不等于没有3D功能，不少集成显卡都可以轻松应对普通的3D游戏。此外，高性能的集成显卡甚至在硬件上支持Pixel Shader和Vertex Shader，让低端独立显卡汗颜。

　　对于那些还在犹豫购买什么显卡更好的用户而言，选择集成显卡也有非凡的意义。当前多数整合主板都具备一个额外PCI Express x16接口，一旦用户感觉集成显卡的性能不够使用，完全可以另行购买显卡。举一个最简单的例子：一款整合主板可能比同性能的单独主板贵150元，但是用户可以省下显卡方面的投资。而如果购买独立主板与显卡，此时显卡至少需要花费400元，高端显卡甚至远远不止。过半年以后，当整合主板用户发现新出来的游戏已经让集成显卡疲于应付，那么他可以选择升级，而且此时高端显卡势必大幅度降价，整体升级成本反而并不高，可谓十分灵活。

拥有外置显卡接口给升级用户带来极大的便利

　　劣势分析：拖累系统性能

　　我们并不否认整合主板的集成显卡在3D性能方面还无法与中高档独立显卡相提并论，毕竟此时GPU核心完全整合在北桥芯片内部，很难实现较高的频率，并且渲染管线数量也较少。更为重要的是，集成显卡使用内存作为显存，无论是速度还是带宽都与普通独立显卡存在很大的差距，无法展现出惊人性能也就不足为奇。

　　另外需要注意的是，由于整合主板的集成显卡需要占用内存，因此对于系统整体性能的影响不容忽视。如果使用测试软件的话，即便是一些非3D测试软件，而是磁盘性能与内存性能测试单元，我们都会发现整合主板普遍比采用相同CPU的独立主板低5％左右的性能表现。其实占用内存还仅仅是次要因素，因而而夺走的内存带宽对于整个系统的损失相当大，特别是基于Netburst架构的Pentium4平台。

　　更为让人感到不满的是，集成主板往往对内存有着较高的敏感性，很容易出现无法兼容某种品牌或者封装技术的内存。消费者在购买集成主板时应该更加注意所选用的内存是否品质可靠，而且兼容性测试也不容忽视。除此以外，主板厂商似乎并不热衷于为集成显卡提供最新的BIOS，而且用户很难对集成显卡进行超频，这些都是集成显卡的弊端。

在内存带宽吃紧的时候，集成显卡的确是严重的拖累

　　集成显卡到底能否玩游戏看电影

　　如今的Intel、SiS、VIA、ATi、nVIDIA的整合图形核心都有相当不错的3D能力，应对大多数3D游戏还是绰绰有余的。以nVIDIA C51/61以及Intel G965为例，这些集成显卡的3D性能都已经非常不错，此时完全可以媲美于独立显卡。此外，即便是I945G等普及度很高的整合芯片组，其3D性能至少可以应对一些入门级的3D游戏，更多的RPG游戏、网络游戏以及即时战略游戏也能轻松胜任。至于看电影，应该说整合芯片组内置的集成显卡也已经绰绰有余，毕竟看电影并不是对硬件性能提出很高要求的应用。

　　不过要说集成显卡能够应对所有的3D游戏以及视频应用，那也是不现实的。我们对于3D游戏的定义应该更加清晰一些，大多数RPG游戏、网络游戏以及即时战略游戏都算不上真正意义上的发烧游戏。以一些竞速游戏、FPS游戏为例，此时几乎所有的集成显卡都难以胜任。至于看电影，那也得看是什么电影。如果是HDTV，那么集成显卡也只能勉强应付，只有nVIDIA或是Intel G965具备的HDTV解码补偿功能才能带来令人比较满意的表现。总之，建议大家不要对于集成显卡过于偏激，而是应当有客观而全面的认识。

高性能的集成显卡的确表现抢眼

三、历代集成显卡回顾与主流集成显卡分析

　　整合主板的发展十分迅速，几大芯片组厂商所推出的整合芯片组在3D性能方面存在很大的差异。上个世纪的I810以及SiS 620已经彻底淡出视线，因此我们把目光集中在Intel推出Extreme集成显卡之后，这也是集成显卡真正的发展高峰期。

　　1．Intel Extreme

　　第一代Intel Extreme图形核心应用于I845G芯片组中，当时就取得不错的性能表现，此后Intel还推出Extreme2与Extreme3核心，分别适用于I865G与I915G系列。Extreme2在技术上并没有太多创新，但是通过芯片组的双通道DDR支持，其显存带宽大幅度提升，因而整体表现的改善也十分明显。

集成Extreme的I845GL

　　更为让人欢欣鼓舞的是，Intel在全新的I915G芯片组中集成Extreme3核心，其核心频率提升至333MHz。由于I915G支持DDR2 533MHz双管道内存技术，因此其显存带宽可进一步提升至8.5GB/s，而且最多可占用128MB系统内存，基本上已经与主流独立型显卡打平。I915G并没有AGP接口，故此其内核也改了PCI Express x16作为内建显示核心的接口，带宽由AGP 8X的2.1GB/s增至PCI Express x16的4GB/s，增幅接近一倍。 事实上，Extreme3核心的最大亮点在于支持DirectX 9.0 API。目前很多3D游戏已经强制要求显卡具备Pixel Shader，否则无法运行，譬如《波斯王子时间之砂》等。以往集成具备Pixel Shader的显卡是令人不敢想象的，而Intel居然做到了。I915G集成2.0版本的Pixel Shader，直接兼容DirectX 9.0。唯一遗憾的是，I915G无法在硬件上支持Vertex Shader，因此在3D运算时的顶点渲染工作仍需要靠CPU来模拟运行完成。

集成Extreme3核心的I915G北桥

　　值得注意的是，Extreme2和Extreme3核心应用了一种非常有意思的DVMT动态显存技术，该技术允许图形核心根据任务需要从系统中动态获取内存资源。例如在上网浏览、办公处理等应用中只需要调用8MB的内存资源，而在运行3D游戏时可以最多共享128MB的系统内存作为显存。从测试情况来看，Extreme2在双通道模式下的表现大致等同于Geforce4 MX440SE，而Extreme3在搭配Prescott处理器以及双通道DDR2 533MHz内存时，3Dmark2001SE的标准模式测试（1024×768×32Bit）达到5000分以上，令人相当满意。此外I915G还将支持双头显示功能。按照Intel的惯例，I915G芯片组衍生出去除额外PCI Express接口的I915GV以及仅仅支持533MHz前端总线的I915GL作为简化版。

　　2．SiS Mirage

　　作为整合芯片组的坚定支持者，SiS一直是整合主板的主力军。Mirage图形核心分为三代产品，分别是Mirage、Mirage1和Mirage2，其中Mirage应用于611FX与741GX芯片组，而改进后的Mirage1融入PCI Express总线，对应的662和761GX芯片组暂时还未上市。Mirage和Mirage1几乎没有差别，而且只能支持DirectX7 API。整体性能略好于第一代Intel Extreme，只是由于缺少双通道DDR技术的支持而逊色于Extreme2。

SiS 761GX整合主板

　　真正给人留下深刻印象的应当是SiS 760/GX所集成的Mirage2图形核心，这款集成图形核心全面支持DirectX 8.1 API，Pixel Shader版本为1.3，这样就可以保存顺利运行《波斯王子》等强制要求Pixel Shader的游戏。Mirage2图形核心采用256位加速总线，运行频率达到300MHz，基本速度表现大约与nVIDIA的Geforce3 Ti200持平。以往造成整合图形芯片性能低下的主要原因便是共享内存带宽，而SiS采用全球独家设计的LFB（Local Frame Buffer）架构，可提供图形核心所需的大量高速内存带宽需求，不再需要大量分享系统主存储器资源。事实上，LFB架构的精髓在于开辟一个直接连接图形核心与系统总线的通道，从而避免内存带宽的周转与无畏消耗。

　　3．ATI Radeon IGP

　　ATI进入芯片组领域曾经引起一场轩然大波，Radeon 9100 IGP很快站稳了脚跟。这款集成图形核心几乎等同于Radeon 9200，而且在双通道DDR芯片组的支持下，整体性能甚至比64bit显存位宽的Radeon 9200SE更好。不过Radeon 9100 IGP绝非是ATI发展之路的终点，随后在市场上有出现了更为让人心动Radeon Xpress 200。

ATI的Radeon 9100IGP北桥

　　Radeon Xpress 200中所集成的图形核心为X300，也就是PCI Express版本的Radeon 9550。如果像上一代集成显卡一样将系统内存作为显存的话，其性能肯定无法令人满意。为此，ATI干脆让集成图形核心直接使用板载在主板上的32MB显存，然后通过Hyper Memory技术调用系统内存。可以肯定的是，这种工作方式已经与传统集成显卡存在明显的差别。集成显卡更像是在物理结构上与北桥芯片整合，采用完全独立的PCI Express总线进行连接，而并非直接与北桥芯片中的内存控制器浑然一体。此外，Hyper Memory技术也实现了灵活的仲裁过程，可以不对2D程序作用，而且能够智能分配内存，不会让大量的系统内存白白浪费。

Radeon Xpress 200

　　4．VIA UniChrome

　　在过去几年中，VIA整合芯片都是以当年的Savage系列为基础，很难走出这一固定的框架，因此性能表现自然令人无法满意。无论是KM400还是PM800，其图形核心的性能都不如Intel的第一代Extreme，而且兼容性很一般，甚至与上一代KM266以及P4M400没有什么明显差距。不过使用KM400与PM800整合芯片组的主板一般售价非常低廉，用来作为商务办公还是十分合适。

同时代中并不出色的VIA KM400

　　然而如今市场上采用K8M890/PM890整合芯片组的产品让人眼前一亮，这类主板集成全新的UniChrome Pro图形核心，提供完整的DirectX 9.0 API支持。UniChrome Pro图形核心与DeltaChrome S4独立显卡十分类似，拥有四条渲染管线以及完整的Pixel Shader 2.0单元，但是Vertex Shader将转交给CPU进行模拟运算。由于K8M890/PM890能够支持双通道DDR2，因此内存位宽也达到128Bit DDR，在加上DDR2的高频率，此时整体显存带宽表现将不逊色于中端独立显卡。更为令人欣喜的是，UniChrome Pro图形核心将拥有多项实用的视频功能，UniChrome Pro可编程视频引擎将带来出色的HDTV解码效果，而且已经得到新版本WinDVD的支持。硬件显示旋转功能将表现出优于雷管nVIEW功能的水准，率先实现3D硬件加速中的画面旋转。（图12，）

集成DeltaChrome图形核心的VIA K8M890

　　5．nVIDIA nForce IGP

　　作为显示芯片市场的龙头老大，nVIDIA似乎更有理由推出更多的集成显卡。然而也许是顾及到对自身产品市场份额的冲击，自从nForce2 IGP之后，来自nVIDIA的集成显卡几乎绝迹，直到两年后才出现等价于nForce4 IGP的C51。虽说nForce2 IGP推出已经很长一段时间，但是其性能表现却一直有口皆碑。nForce2 IGP比第一代nForce IGP（nForce 440）更加成熟，而且已经凭借价格优势将其前辈挤出主流市场。

同时代性能强悍的nForce2 IGP

　　在Socket A平台，nForce2本身就是当仁不让的最佳性能选择，而nForce2 IGP则集成了GeForce4 MX核心，而且充分利用了双通道DDR功能来提高显存带宽。nForce2 IGP唯一的不足便是无法支持DirectX8 API，不过应对DirectX7游戏还是绰绰有余，毕竟其速度表现相当不俗。目前不少nForce2 IGP主板的价格相当低廉，搭配新毒龙以及闪龙有着很高的性价比，无论在DIY还是OEM市场都相当受欢迎。

　　6．主流集成显卡分析

　　就Intel平台来说，目前的选择余地相对较小，毕竟Intel芯片组的占据了大量市场份额，而nVIDIA和VIA在Intel平台的整合产品也并不普及。相对而言，在AMD平台的选择余地就要大得多了，因为各大芯片组厂商都鼎立出击。

C51整合主板依然在AMD平台性价比不俗

　　事实上，评判整合芯片组性能的关键因素和独立显卡类似，我们也需要从核心频率、渲染管线数量以及DirectX API版本等方面出发。为此，我们给大家罗列了市面上的主流整合芯片组，这将给大家对比集成显卡的性能给出合理的参考意见。

Intel最新的G965 X3000集成显卡

四、捍卫王者的尊严：nVIDIA何时再推整合芯片组

　　从nForce3开始，nVIDIA一直没有像很多人想象中那样按部就班地推出整合芯片组，甚至似乎在有意避免。事实上，出现这种局面并不让人感到奇怪，毕竟集成显卡组对于独立显卡市场的冲击实在太过明显，nVIDIA一直在谨防成为显卡市场的“创新声卡”。以技术研发实力来看，nVIDIA应当是最有资格推出整合芯片组的厂商。当年的nForce2 IGP凭借双通道优势完全战胜同时代的Intel Extreme，其整合的NV17核心几乎与独立版的GeFroce4 MX没有区别，甚至渲染管线数量都未减少，只是因为没有取得P4芯片组授权而没能与Intel正面交锋。

　　毫无疑问，所有人都在期待nVIDIA重现整合芯片组市场的辉煌。从目前的发展趋势来看，nVIDIA还是迟早会再次大规模涉足集成显卡市场，而不是禁锢于如今的C51/C61，毕竟这是与Intel进行市场份额竞争的最佳手段。要知道，很多时候市场份额就代表着产品兼容性，两者有着千丝万缕的联系。

　　然而可以肯定的是，不要指望nVIDIA能够大发慈悲地将Geforce 7300GT整合进未来的芯片组。对于nVIDIA而言，整合芯片组的发展是一把双刃剑，过度发展肯定会损害独立显卡市场份额，为此，nVIDIA将会选择一种微妙的平衡。最近一直有传闻nForce6 IGP即将上市，并且集成GeForce 7300GT。但是，这种可能性微乎其微，因为强悍的7300GT这必然严重冲击独立显卡市场。更为令人期待的是，nVIDIA有可能将GeForce 7300GS核心与Turbo Cache显存优化技术结合，并且保留4条渲染管线，同时提供2个顶点处理器。

五、写在最后

　　在改善3D性能并提供一个额外的显卡扩展插槽之后，整合芯片组的市场接受度显然正在逐步提高，继而摆脱“鸡肋”的骂名。在成本压力巨大的市场面前，通过高度整合来降低价格永远是厂商抢占市场份额的捷径。另外值得关注的是，高带宽的PCI Expres总线显然为显存共享技术开辟了一条捷径，未来将成为未来整合芯片组的发展重点。