基于Haswell I5?4300U集成顯卡的優化

吳德理+羅回彬+劉澤+葉倫壽+路良剛

摘 要： 隨著多媒體技術和3D應用技術的發展，新一代視頻彩票投注終端迎來3D投注游戲的需求。在東莞天意SoC4300U平臺的基礎上，通過對比patch包、改變渲染特效狀態、修改顯卡共享內存對Haswell I5?4300U集成顯卡進行相關測試，通過測試結果的數據對比分析，實現對Haswell I5?4300U集成顯卡性能的優化。

關鍵詞： Haswell； 集成顯卡； 測試； 3D投注游戲

中圖分類號： TN407?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）16?0125?04

Optimization of integrated graphic card Haswell I5?4300U

WU Deli1， LUO Huibin2， LIU ze1， YE Lunshou1， LU Lianggang2

（1. Dongguan Tianyi Electronics Co.， Ltd， Dongguan 523000， China；

2. Department of Computer， Zhuhai College， Beijing Institute of Technology， Zhuhai 519085， China）

Abstract： With the development of multimedia technology and 3D application technology， the demand for 3D betting games comes to the new generation video lottery terminals. By comparing the Patch packet， changing the state of rendering

effect， and modifying the shared memory of graphic card， the integrated graphic card Haswell I5?4300U was tested on the SoC4300U platform which belongs to the Dongguan Tianyi Electronics Co.， Ltd. The function of the integrated graphic card Haswell I5?4300U was optimized by contrastive analysis of the tested data.

Keywords： Haswell； integrated graphic card； testing

隨著多媒體技術和3D應用技術的發展，在當今圖像計算處理中，三維圖像、特效處理功能已必不可少，顯卡芯片也不單是2D圖形顯示，其需要一個專門的圖形核心處理器——GPU（Graphic Processing Unit）進行一些特效處理和3D圖像顯示，實現“軟加速”或“硬件加速”。本文主要在東莞天意SoC4300U平臺的基礎上，對Haswell I5?4300U顯卡進行相關測試分析，實現對Haswell I5?4300U顯卡優化的研究。

1 項目背景

1.1 東莞天意視頻彩票投注終端的簡介

東莞天意電子有限公司為中福在線彩票項目的設備提供商，并于2003年推出了第一代視頻彩票投注終端設備。2013年，根據第三代（2010年推出）視頻彩票投注終端設備市場使用信息反饋情況以及客戶和彩民提出的改進需求：要求支持3D投注游戲、符合人體工程學的操作方式、支持觸摸屏投注的交互方式、產品周期長，具備高可靠性和高穩定性等使用需求，天意電子與北京理工大學珠海學院以此作為新投注終端的設計重點提出，通過應用環保、節能、安全、可靠性等設計技術，創新性地提出了基于SoC4300U平臺的第四代視頻彩票投注終端的研發和產業化項目。

1.2 Haswell I5?4300U簡介

Haswell架構是Intel新型的CPU架構，I5?4300U屬于第四代I5處理器系列，是一個雙核四線程1.9 GHz主頻的CPU，采用22 nm制程工藝、Intel HD 4400 集成顯示核心、顯卡核心頻率為200～1 100 MHz，其TDP功耗為15 W，支持虛擬化技術和超線程技術。

2 Intel集成顯卡優化

目前，Intel集成顯卡優化有多種方法與途徑，常見的優化方向包括：通過對比patch包來實現；通過優化渲染特效（文字、光照等）來實現；通過優化游戲引擎來實現；通過打開最大性能，關閉節能來實現；通過優化內核及服務來實現；通過修改顯卡共享內存來實現；通過降低渲染效果來提高游戲幀速。其中，渲染效果和幀速只能二選一。本項目中，作者主要通過對比patch包（即主板VBOIS版本的修訂）、改變渲染特效狀態、修改顯卡共享內存來測試與驗證顯卡的優化。

2.1 VBOIS的測試與驗證

2.1.1 測試環境及參數信息

本節通過一款檢測顯卡信息軟件TechPowerUP GPU?Z對三個測試平臺（Acer V5?473G，DELL E7440，天意SoC4300U）進行BOIS版本查驗。其3個測評平臺的VBIOS版本都不一樣，Acer為V2170，DELL為V2177V14，天意為V2179。TechPowerUP GPU?Z檢測天意SoC4300U顯卡信息如圖1所示。

圖1 天意SoC4300U顯卡信息

2.1.2 測試方法

基于上述不同VBOIS版本，運行OGRE游戲，使用GPU?Z記錄顯卡頻率最高值、最低值及其平均值，并通過Intel Extreme Tuning Utility進行了測試驗證。

2.1.3 測試結果與分析

三種測試平臺，GPU?Z sensors log截圖如圖2～圖4所示。

圖2 GPU?Z sensors log?Acer V5?473G

圖3 GPU?Z sensors log?DELL E7440

通過顯卡檢測軟件GPU?Z驗證了3個平臺的顯卡信息VBIOS版本各不相同。Intel Extreme Tuning Utility顯卡監測結果如圖5～圖7所示。觀察GPU?Z sensors log記錄及Intel Extreme Tuning Utility測試結果，可分析得出：當平臺運行OGRE游戲時，Acer顯卡頻率平均在950～975 MHz，最大到1 GHz；DELL顯卡頻率平均在850 MHz，最大到1.1 GHz；天意反而從950 MHz降頻到了750 MHz，且一直保持在這個頻率。

圖4 GPU?Z sensors log?天意SoC4300U

圖5 Intel Extreme Tuning Utility顯卡監測VBIOS2170

圖6 Intel Extreme Tuning Utility顯卡監測V2177V14

圖7 Intel Extreme Tuning Utility顯卡監測V2179

2.2 優化渲染特效的測試與驗證

2.2.1 測試環境及參數信息

本節對3個測試平臺（Acer V5?473G，DELL E7440，天意SoC4300U）進行測試與驗證。測評平臺的參數信息如下：

（1） 測試平臺1：Acer V5?473G參數信息。CPU：I5?4200U；顯卡：HD4400（Max Freq：1 GHz）；VBIOS 2170；4G單通道。

（2） 測試平臺2：DELL E7440參數信息。CPU： I5?4300U；顯卡：HD4400（Max Freq：1.1 GHz）；VBIOS 2177V14；4G單通道。

（3） 測試平臺3：天意SoC4300U參數信息。CPU： I5?4300U；顯卡：HD4400（Max Freq：1.1 GHz）；VBIOS 2179；4G單通道。

2.2.2 測試方法

基于上述平臺，在Object count 變量為50，300，700，1 000下，進行特效全關和特效全開的兩種情況下進行比對。

2.2.3 測試結果與分析

兩種特效狀態的測試結果如表1所示。

2.3 升級顯卡共享內存的測試與驗證

本節測試中，主要針對單通道內存和雙通道內存的情況下，對Intel 集成顯卡OGRE性能進行測試分析。

2.3.1 測試環境及參數信息

在測試環境：FC20+Intel2014Q1+Kernel3.13.10+ogre 1.7.3下，對3個測試平臺（DELL E7440，Acer V5?473G，DELL 9020）進行單通道與雙通道的Ogre性能對比測試。

2.3.2 測試結果與分析

（1） DELL E7440，4G單通道/8G雙通道測試結果見表2。

表2 DELL E7440單雙通道內存測試數據對比

（2） Acer V5?473G，4G單通道/8G雙通道測試結果見表3。

表3 Acer V5?473G單雙通道內存測試數據對比

（3） DELL 9020，4G單通道/8G雙通道測試結果見表4。

通過對3個不同平臺的測試，觀察對比表2～表4中的內存單通道與雙通道兩種狀態數據，顯而易見，當單通道內存新增一條內存槽組成雙通道內存時，OGRE測試子項提升9%～51%，對顯卡性能的提升成正增長趨勢，對顯卡性能的提升效果顯著。

表4 DELL 9020單雙通道內存測試數據對比

3 結 語

本文介紹了Intel集成顯卡的常見優化方向，并依次進行對比patch包、改變渲染特效狀態、修改顯卡共享內存測試。分析測試結果，實現了對集成顯卡優化的評測，得出了相關測試結論。

東莞天意SoC4300U平臺，可從VBIOS版本和BIOS設置兩個方向提升顯卡性能；可增加一條內存槽組成雙通道內存提升顯卡性能。這一系列的測試、驗證，對其3D投注游戲顯示輸出的進一步改進，給出了實質性的指導意見。

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