Intel 獨顯 Xe HPG 微架構揭露與 AI 加速 XeSS 超取樣加速技術

先前已揭曉 Intel 將以 Intel Arc 做為消費性、高效能的圖形產品品牌，首款 GPU 產品 Alchemist SoC，將採用 X^e HPG 微架構，以及新款 X^e-core 核心，此外還加入 X^eSS 超取樣加速技術，由 AI 驅動帶來更好的遊戲效能。

X^e HPG 微架構和 Alchemist SoC

X^e HPG 將比起已經推出的 X^e LP 與更之前的 Gen 11 與 Gen 9 內顯有著更強的繪圖效能。

X^e-core 核心不再使用以往的 EU 統稱核心，而是以 Vector Engines 與 Matrix Engines 稱之，每個 X^e-core 核心內有著 16 個 Vector 與 16 個 Matrix Engines。

而從展示的架構來看，一顆 X^e HPG 的晶片中，可包含 4 組 X^e-core，換句話說有著 64 個 Vector 與 64 個 Matrix Engines，並分別對應 1 組 Ray Tracing Unit。

固定的新功能如 DX12 所需的 Geometry Pipeline 管線、Resterization Pipeline 管線、Samplers 與 Pixel Backends 等。

4 組 Ray Tracing Unit，將負責 Ray Traversal、Bounding Box Intersection 與 Triangle Intersection；從資料來看，X^e HPG 採用較完整的光追單元，基於 Bounding Volume Hierarchy（BVH）演算法進行加速。

通過硬體加速單元負責光追現追蹤，從 Bounding Box Intersection 到 Triangle Intersection 不斷的追蹤光線；從這點來看其光追效能似乎能贏過 AMD RDNA 2 的 RA 單元，而實際效能還是要等產品推出之際才能知曉。

並將支援 DirectX Raytracing（DXR）與 Vulkan Ray Tracing 等光線追蹤 API。

當然 X^e HPG 的晶片也具備彈性的擴充能力，如同目前 NVIDIA、AMD 的圖形架構，像是下圖則採用 8 組 X^e HPG、共 32 個 X^e-core。

X^e HPG 其 GPU 時脈比起 X^e LP 獨顯有著 1.5x 提升（可能也會跨讓 2GHz 的門檻），而每瓦效能也有 1.5x 的提升；並且採用 TSMC 的 N6 製程節點製造。

X^eSS 超取樣加速技術

全新架構下 X^e HPG 的效能真指日可待，而在設計上 Intel 也以軟體優先支援著最新的 API 與各家引擎，更考慮到在高解析度、光追遊戲下效能不足的狀況。

而相較於以往的畫質提升技術，對於效能提升的同時都會降低畫質的狀況，這次 Intel 可是有備而來，採用 AI 加速的 X^eSS 超取樣加速技術。

X^eSS 超取樣加速技術，採用核心中的 Matrix Engines（XMX）AI 加速的優勢，並基於運動向量與歷史回受，通過 X^eSS 將相鄰像素和前一幀畫面的運動補償，重新建構次像素細節來工作。

影像的重新建構工作由專門訓練用來提供高效能和絕佳品質的類神經網路負責，最高效能提升可達 2 倍之多，X^eSS 也支援 DP4a 指令集，於包含內建顯示在內的廣泛硬體，提供以 AI 為基礎的超取樣功能。

多家先期遊戲開發者已開始著手 X^eSS ，初期 XMX 版本軟體開發套件將於本月提供給獨立軟體供應商，DP4a版本將於今年稍後完成。

Intel X^eSS 技術有點類似於 NVIDIA DLSS 採用的時間反饋（temporal feedback）設計，也讓筆者稍微期待日後遊戲支援該技術後，Intel Arc 獨顯能否一戰 NVIDIA RTX 呢！

Intel 首款獨立顯卡產品將使用 Intel Arc 品牌，並於 2022 年第一季問世，而 X^eSS 也將於本月提供給遊戲開發者；各位玩家可稍微期待明年的 Intel 獨顯，至於算力多少就明年揭曉囉！