随着计算机图形处理技术的飞速发展，独立显卡（dGPU）市场呈现出多元化的竞争格局。2024年8月8日，英特尔公司推出了专为汽车行业设计的独立图形处理单元（dGPU）——英特尔® Arc™ 汽车图形处理器，重新定义了汽车行业的技术标准。这项新技术使汽车制造商能够满足并超越消费者对更多屏幕、更高保真度图形以及独特AI赋能座舱体验的需求。英特尔最新推出的 dGPU 产品 A760-A，凭借其基于 Xe HPG 架构的高效能、低功耗设计和全面的硬件规格升级，在市场中引起了广泛关注。

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背景与市场意义

1.1 相关背景介绍

为了给OEM提供革命性的机会，英特尔在其AI座舱创新体验活动中推出了首款独立图形处理单元（dGPU）——英特尔® Arc™汽车图形处理器。这款产品将于2025年正式投入商用，旨在推动汽车AI的发展，加速汽车技术进步，开启AI驱动的座舱体验和增强个性化的新时代，为制造商和驾驶员带来全新的可能性。

英特尔进军汽车独立GPU领域，以满足日益复杂的车辆座舱对计算能力的不断增长需求。通过将英特尔Arc汽车图形处理器加入现有的AI增强型软件定义汽车（SDV）系统级芯片（SoC）产品组合，英特尔为汽车制造商提供了一个开放、灵活且可扩展的平台解决方案，使车辆能够带来下一代高保真体验。

OEM现在可以设计一个灵活扩展的平台，以满足不同配置级别的需求。入门级和中端车型可以利用英特尔SDV SoC，而高端车型则可以通过增加dGPU的强大计算能力来支持更多高端功能。这种方法简化了开发过程，因为软件在集成GPU和独立GPU之间完全兼容。

“dGPU”和”GPU”这两个术语通常都与图形处理单元（Graphics Processing Unit）有关，但它们指的是不同的产品形态和用途。以下是两者之间的主要差异：

*iGPU和dGPU的主要区别在于它们的集成方式和内存访问方式。iGPU与CPU集成在一起，可以直接访问系统内存，而dGPU则独立存在，不能直接访问系统内存。

Intel作为全球知名的CPU制造商，长期以来在处理器领域占据着领先地位。然而，随着图形处理技术的不断演进和市场需求的多样化，Intel意识到仅凭CPU已无法满足用户对高性能图形处理的需求。因此，近年来Intel开始积极布局独立显卡（dGPU -Discrete Graphics Processing Unit）市场，力图通过技术创新为用户提供更加全面的解决方案。

Intel推出了其首款专为车载环境设计的独立显卡A760A(锐炫)。这款显卡支持多达8块独立显示屏和4K分辨率，并在每秒浮点运算能力上实现了相较于集成显卡的4倍提升，平台AI算力高达229TOPS，拥有16GB大容量显存，性能可以支持4K分辨率、3A游戏。这表明Intel在dGPU市场的布局不仅限于传统的个人电脑和游戏领域，还扩展到了车载系统，旨在为智能座舱系统提供更强大、更个性的AI座舱方案与体验。

在今年(2024)的CES会议上，英特尔发布了其第一代SDV（AI增强型软件定义）座舱SoC（系统芯片）。这款芯片拥有12个核心，采用了7纳米制程工艺，与英特尔面向PC市场的酷睿芯片技术同源。这标志着英特尔在车载计算领域的重要步伐，旨在为汽车提供更加强大和智能的计算能力。

英特尔发布的第一代SDV（AI增强型软件定义）座舱SoC（系统芯片）的具体性能指标包括以下几点：

• 核心数量：这款SoC最高配置为12核心。
• 功耗：其功耗范围从12瓦到45瓦不等，适应不同应用场景的需求。
• 显示支持：这款SoC支持最多4块独立的8K屏幕，为高级信息娱乐系统和多屏幕应用提供了强大的支持。
• 车规标准：该芯片符合AECQ100的车规标准，确保了其在汽车环境中的可靠性和稳定性。

英特尔的这一举措可以被看作是其在智能座舱领域的重大布局，其第一代SDV SoC的第一个客户是中国汽车制造商极氪汽车，他们将使用这款SoC来打造增强的座舱体验。英特尔计划在2024年下半年开始大规模使用这款新产品。

此外，这款SoC的发布也体现了英特尔对汽车行业的三大挑战的应对策略：集中化的电子电气架构、电车能源和材料问题，以及兼顾主机厂计算平台的需求。英特尔在笔记本电脑领域的经验为其在电车新标准的制定上提供了参考，特别是在提升续航能力方面。

锐炫独立显卡可以看作是该座舱SoC的能力补充，提供额外的图形处理能力，从而使整个系统在处理高负荷图形任务时更加高效。从市场意义来看，A760A的推出对英特尔及整个dGPU市场都产生了深远影响。对于英特尔而言，A760A的成功推出不仅增强了其在dGPU市场的竞争力，还为未来的产品创新和技术升级奠定了坚实基础。同时，A760A的上市进一步提升了英特尔的品牌形象和知名度，巩固了其在全球半导体行业的地位。

此外，汽车制造商现在能够设计一个可以在不同配置级别上灵活扩展的平台。入门级和中端车型可以使用英特尔SDV SoC，而高端车型则可以通过添加dGPU，利用其强大的计算能力来支持更多高端功能。这种方式简化了开发流程，因为软件在集成GPU和独立GPU之间具有完全的兼容性。

1.2 技术特点概览

英特尔Arc汽车图形处理器（GPU）专为高强度计算任务设计，能够高效处理需求，带来更丰富、更流畅的用户体验。与英特尔AI驱动的系统级芯片（SDV SoC，内置GPU）结合使用，新的独立显卡（dGPU）能实现性能倍增，为汽车原始设备制造商（OEM）提供更高的可扩展性，同时降低单位成本，使这一组合成为未来智能投资。该方案不仅能适应快速变化的汽车行业，还不会显著增加成本。

关键是，随着技术进步和消费者需求的增长，OEM可以依赖英特尔系统的开放平台，轻松集成并升级，满足不断变化的需求，而无需大幅改造系统。凭借先进的图形处理能力，dGPU支持高保真视觉效果和复杂的3D人机界面（HMI），从流畅沉浸的AAA级游戏体验，到响应迅速的上下文感知AI助手，再到高质量的3D人机界面，这些都是现代市场中消费者对无缝、互动、引人入胜的娱乐系统的核心需求。

关键功能：

• 汽车软件与优化驱动：基于Linux的开源汽车操作系统，支持dGPU和iGPU的图形驱动。
• 英特尔GPU SR-IOV优势：在虚拟机环境下性能提升高达40%，同时增强安全性、隔离性和稳定性。
• 汽车专用的大型语言模型框架：英特尔优化集成于行业标准LLM框架中，大幅提升效率、定制化能力和用户体验。
• Xe显示引擎：支持多达4个显示输出，分辨率可达4K，满足更多车载娱乐需求。
• OpenGL和Vulkan：支持开放标准图形和下一代图形API，具备光线追踪功能，实现更逼真的图形效果。
• 高性能AAA级游戏：基于游戏优化的Xe HPG微架构，提供卓越的性能、效率和可扩展性。

*据英特尔介绍，该独立显卡支持4屏4K分辨率，与座舱SOC一起可以支持8个独立显示屏；同时还支持3D 人机界面（HMI）、3A游戏等。

*SR-IOV是一种允许单个I/O设备在多个虚拟机之间共享的技术，这对于提高虚拟化环境中的资源利用率和服务质量非常关键。在AI和数据中心应用中，这项技术可以提升效率，降低延迟，对于云计算和大数据处理尤为重要。

AVC、HEVC、VP9 和 AV1 是几种常见的视频编码标准。它们各自有不同的特点和应用场景：

以下技术和标准在图形渲染、计算和虚拟化方面扮演了重要角色：

这些技术和标准涵盖了从图形渲染到计算加速以及虚拟化的各种需求，每种技术都在特定的应用场景中发挥重要作用。

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Intel dGPU技术基础

2.1 Xe HPG微架构解析

Xe HPG 架构是英特尔为其高性能游戏和图形处理单元（GPU）开发的专用架构，旨在提升图形性能和计算能力，满足现代游戏、3D 渲染、人工智能和计算密集型任务的需求。该架构从零开始设计，采用全新的Xe内核，并全面支持DirectX 12 Ultimate。

Alchemist系列SoC基于Xe HPG微架构，采用台积电N6工艺，首批产品将于2022年第一季度上市，并采用新品牌名英特尔锐炫（Intel Arc）。

架构概述

全称：Xe HPG 全称为 Xe High Performance Graphics，是英特尔 Xe 系列 GPU 的一个分支。

定位：Xe HPG 专注于高性能图形处理，特别面向游戏玩家和创意专业人士，兼顾高效能和较低的功耗。

架构特点

基于 Tile 的设计：Xe HPG 架构采用了模块化的 Tile 设计，允许 GPU 在多个计算单元（称为 Tiles）之间灵活扩展。这种设计能够提高芯片的可扩展性和效率，适应不同的功率和性能需求。

计算单元：Xe HPG 内部包含多个执行单元（Execution Units, EUs），每个执行单元负责处理图形计算任务。通过增加执行单元的数量和优化它们之间的并行处理，Xe HPG 提供了显著的图形性能提升。

光线追踪（Ray Tracing）支持：Xe HPG 原生支持硬件加速的光线追踪技术，使得实时光线追踪在游戏和图形应用中更加高效。光线追踪能够模拟光线的物理行为，提升画面真实性和视觉效果。

AI 加速：该架构集成了专用的 AI 处理单元，用于加速深度学习和人工智能推理任务。AI 加速单元可以显著提升图像处理、视频增强和其他 AI 驱动的应用程序的性能。

显存支持：Xe HPG 支持高带宽显存（如 GDDR6），提供更大的数据吞吐量和更快的存取速度，以满足高分辨率游戏和大型数据处理需求。

架构组成与核心组件

1. Xe内核（Xe-cores）：

• 每个Xe内核都配置了一组256位矢量引擎，用于加速传统图形和计算工作负载。
• 新增的1024位矩阵引擎或Xe矩阵扩展（XMX），专门用于加速人工智能工作负载。
• 每个Xe核心包含16个矢量单元，每个矢量单元每时钟周期可处理256位数据，可以细分为8个FP32 ALU单元。

2. 渲染切片（Render Slice）：

• Xe-HPG架构最多可以扩展到8个渲染切片，每个渲染切片由4个Xe核心组成，加上4个专为光线追踪加速的单元。
• 这种设计使得英特尔可以通过叠加渲染切片的方法来构建不同核心数量的GPU，从而实现高度的灵活性和可扩展性。

3. 光线追踪单元：

• 每个渲染切片中包含4个光线追踪单元，这些单元能够提供硬件级光追支持，满足现代游戏对光线追踪的需求。

4. 缓存与内存：

• Xe-HPG GPU通常配备有L2缓存和GDDR6显存，以确保高速的数据传输和存储。

性能与优化

• AI加速：Xe内核中的XMX矩阵引擎能够加速AI工作负载，如XeSS升频技术，可以实现高性能、高保真游戏体验。

• 浮点和整数计算能力：Xe-HPG架构在浮点和整数计算能力上进行了大幅提升，以满足高端游戏和创作需求。
• 兼容性与支持：全面支持DirectX 12 Ultimate，确保与最新的游戏和应用程序兼容。

关键技术与功能

• XeSS（Xe Super Sampling）：类似于 NVIDIA 的 DLSS 技术，XeSS 是英特尔为 Xe HPG 架构开发的超采样技术，利用 AI 进行图像重建，以提升图形质量并减少性能开销。
• 多线程支持：Xe HPG 增强了多线程处理能力，通过优化线程调度和资源分配，提高了多线程工作负载下的效率。
• 可编程着色器：支持可编程着色器模型，允许开发者更灵活地编写着色器代码，从而实现更复杂的图形效果和渲染技术。
• 混合光栅化和光线追踪：Xe HPG 提供了混合渲染模式，结合传统的光栅化技术与现代的光线追踪，实现性能与视觉质量的平衡。

应用场景

• 游戏：面向高端游戏市场，支持硬件加速光追和强大的4K性能。
• 创作：为创作者提供高性能、高效率的图形处理能力，支持多种API和硬件加速。
• 专业应用：适用于数据中心、媒体流媒体、视频分析等专业应用场景。

总之，Xe-HPG架构通过其创新的设计和强大的硬件配置，为游戏玩家和专业创作者提供了前所未有的性能和灵活性。

2.2 性能特点与优势

A760-A基于Intel最新设计的Xe HPG架构，这一架构在设计上充分考虑了高效能与低功耗的平衡，并在实际应用中表现出色。提到，Xe HPG架构通过叠加渲染切片的方法构建不同核心，从低功耗解决方案扩展到旗舰级的游戏引擎，展现出出色的灵活性和性能。进一步指出，Xe HPG架构在同等电压下的频率是XeLP独显的1.5倍，每瓦性能也比XeLP提升1.5倍，提供了巨大的浮点和整数计算能力的改进。

在游戏领域，A760-A能够提供流畅且高质量的图形渲染，支持4K分辨率、3A游戏级别，确保在高分辨率和高帧率下运行最新的游戏，同时保持稳定的帧数和优质的画面效果。表明，A760-A的算力达到229TOPS，拥有16GB大容量显存，性能可以支持4K分辨率、3A游戏级别，对于追求极致游戏体验的玩家来说，是一个巨大的吸引力。

在内容创作方面，A760-A同样表现出色，无论是进行3D建模、动画制作，还是进行高清视频编辑，都能提供强大的图形处理能力，加速工作流程，提升创作效率。强调了A770显卡（与A760-A同属Xe HPG架构）为内容创作者提供的高性能图形处理能力，包括硬件级光线追踪、AI加速技术，以及优化的4K游戏体验。

除了强大的计算能力，A760-A还具备优秀的能耗比和散热性能，在高负载运行状态下能够保持较低的功耗和温度，从而确保系统的稳定性和持久性。提到，A760-A在图形计算性能上表现出色，支持光线追踪技术，具有229TOPS的算力，是目前主流智舱芯片算力的4-6倍，这表明其在长时间运行大型游戏或复杂的应用程序时能够提供更加可靠和稳定的计算环境。

综上所述，A760-A基于Xe HPG架构的独立显卡，在性能上展现了显著的优势，不仅在游戏领域提供流畅且高质量的图形渲染，在内容创作方面也表现出色，同时具备优秀的能耗比和散热性能，为用户提供了更加可靠和稳定的计算环境。

2.3 对比分析

为了更全面地了解A760-A的市场地位及其与同类产品的竞争优势，对其与当前市场上的主要竞品进行了详细的对比分析。

英特尔dGPU A760-A的竞争对手中，高通和英伟达的智能座舱芯片具有很强的竞争力。这些芯片通常集成了强大的图形处理器（GPU）、AI加速器以及多核CPU，为车载信息娱乐系统、数字仪表盘、和AI助手等提供支持。以下是英特尔dGPU A760-A与高通和英伟达智能座舱芯片的性能参数对比：

英特尔dGPU A760-A 与高通和英伟达产品的对比

• GPU性能: 英特尔dGPU A760-A在图形处理方面具有出色的光线追踪能力，并且内置了448个矩阵引擎用于AI计算，其性能主要侧重于图形渲染和AI推理。
• AI性能: 英伟达的Orin芯片在AI计算能力上非常强大，达到254 TOPS，远超高通和英特尔的解决方案。
• 显示支持: 英特尔A760-A支持4个显示器输出，而高通的Snapdragon 8797和NVIDIA Orin都可以支持更高的分辨率和更多的显示器连接，适合更复杂的座舱设计。
• 应用场景: 高通的产品线适合于集成度高、功耗低的车载信息娱乐和数字座舱方案，而英伟达则在自动驾驶和高级座舱系统中具有显著优势。英特尔A760-A更适用于需要强大图形处理能力的座舱系统。

英特尔dGPU A760-A在图形处理和AI计算上表现强劲，但其竞争对手高通和英伟达也有非常出色的智能座舱解决方案，尤其在AI性能和多显示器支持方面。英特尔dGPU A760-A更适合注重图形渲染和高级人机交互的汽车制造商，而高通和英伟达则提供了更全面的智能座舱平台，支持从基本信息娱乐到高级自动驾驶的多种应用场景。

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英特尔积极推进智能座舱业务

在2017年，英特尔成功收购了Mobileye，这一举措显著增强了其在自动驾驶和先进驾驶辅助系统（ADAS）领域的竞争力。通过这次战略性的收购，英特尔得以将Mobileye的先进技术及产品线融入其自身的业务体系，共同推动自动驾驶技术的进步和普及。作为英特尔的一部分，Mobileye持续开发并提供领先的自动驾驶解决方案，涵盖传感器系统、驾驶决策软件和地图技术。

收购后，英特尔对自动驾驶部门进行了重组，并入Mobileye，并积极与汽车OEM、一级供应商及半导体厂商建立合作关系，从而在自动驾驶领域提供更为全面和综合的解决方案。这不仅包括开发先进的驾驶辅助系统，还涵盖了部分自动和全自动驾驶系统的研发。

英特尔在智能驾驶领域借助于Mobileye的技术，而在智能座舱方面，通过提供全面的硬件和软件解决方案，与合作伙伴共同创新，以及强调用户体验和数据驱动的设计，来推动智能座舱技术的发展和应用。英特尔在汽车领域提升 AI 座舱体验的策略，涵盖了硬件、生态系统和软件三个方面。

首先，在硬件方面，英特尔开发了 AI 增强型软件定义汽车 SoC，这是一款专用于汽车的系统级芯片（SoC），集成了 AI 加速器和增强计算能力，支持通过软件升级来添加或改进车辆功能，从而提高系统的灵活性和可扩展性。此外，英特尔还推出了专为车载系统设计的独立显卡（dGPU），这款显卡具备强大的图形处理能力和 AI 计算能力，能够处理高保真度的图形显示和复杂的 AI 推理任务，大幅提升了座舱内的显示和处理性能。

其次，在生态系统方面，英特尔构建了一个广泛的 AI PC 生态系统，涵盖多个供应商（ISV）和众多 AI 功能。该生态系统包括超过 100 家独立软件供应商（ISV），为英特尔平台提供支持；集成了超过 300 种 AI 加速功能，旨在增强座舱的智能化能力；同时支持超过 500 种 AI 模型，这些模型可应用于语音识别、驾驶员监控、智能导航等多个场景。通过将 PC 级别的 AI 计算和生态系统引入汽车，英特尔为座舱体验提供了强有力的支持。

最后，在软件方面，英特尔提供了一整套从底层硬件到应用程序的软件解决方案，帮助汽车制造商和开发者便捷地开发和部署智能座舱应用。完整的软件栈加速了开发集成，减少了开发周期，提高了产品的上市速度。

总的来说，英特尔通过软硬件结合的整体解决方案，致力于提升汽车 AI 座舱的用户体验。通过强大的 SoC 和独立显卡支持、多元化的 AI PC 生态系统以及完整的软件栈，英特尔满足并超越了消费者对未来智能座舱的期待。

在AI座舱体验中，英特尔展示了一个以人为本的汽车未来场景。未来的车内AI能够在驾驶员、乘客和车辆之间创建直观且个性化的互动，从而个性化驾驶体验并优化驾驶性能。英特尔汽车部门副总裁兼总经理Jack Weast表示，“英特尔的战略是将AI的力量带入各种尺寸和形态的设备中，我们很高兴将我们的专业知识和庞大的开放AI生态系统引入汽车行业。中国快速的电动汽车开发周期和先进的技术应用使其成为我们下一代技术的理想测试场。”

英特尔AI座舱解决方案的主要特点包括：

1.无与伦比的可扩展性：汽车制造商可以选择英特尔SDV SoC，并在之后添加独立GPU，以便管理更大的计算任务并扩展AI功能。统一的指令集简化了开发过程。

2.下一代车内体验：英特尔支持的语音、摄像头和手势识别技术将车辆转变为沉浸式移动中心。Thundersoft（中科创达）展示了新一代座舱用户界面（UI），该界面支持七个高清屏幕渲染3D图形、六个车内摄像头以及交互功能，还能在运行智能移动办公AI PC应用程序的同时同步运行高需求的AAA游戏。

3.深度个性化：通过强大的AI算法学习驾驶员偏好，汽车制造商能够提供高度个性化的体验，无需语音命令即可调整座舱设置。智谱的AI车载助手展示了在英特尔计算平台上运行的本地大语言模型（LLM）的强大功能，能够通过自然语言处理执行复杂车辆控制命令，准确回答与车辆相关的问题，甚至可以与用户进行轻松的聊天，提供更具互动性和乐趣的旅程。在发布会上，智谱AI首席运营官张帆称，英特尔最新芯片解码速度跑到88个Token，相当于每秒100多字，得以实现某些此前无法在端侧实现的场景。

4.增强的生产力、游戏和娱乐体验：汽车制造商可以通过沉浸式4K显示器、多屏设置和先进的3D界面，将车辆转变为移动办公和娱乐中心。

5.英特尔AI PC加速器计划：汇聚了超过100家独立软件供应商（ISV）合作伙伴，这些合作伙伴已经创造了500多个功能和AI应用程序，为车辆内提供了一个无与伦比的生态系统。

英特尔通过这些先进技术，为未来驾驶打造了一个更加智能、安全且个性化的基础。独立显卡（dGPU）的强大计算力为汽车制造商创造了新的品牌差异化机遇，使他们能够为顾客提供下一代AI驱动的体验。英特尔立志成为汽车制造商的首选合作伙伴，凭借XPU战略、强大的AI加速器软件生态系统以及卓越的优化能力，为汽车行业的创新提供了坚实的后盾。

英特尔最新推出的独立显卡和系统级芯片（SoC）旨在助力公司在智能座舱领域追赶高通等竞争对手。为了深入开拓中国市场，英特尔在中国已经拥有超过2500名工程师专注于本土创新研发。我们满怀期待，迫不及待地想要在明年看到这些创新成果转化为商业实践，为智能座舱领域带来翻天覆地的变化。