基于Haswell I5?4300U集成顯卡的優(yōu)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(fā)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(tài)、修改顯卡共享內(nèi)存對Haswell I5?4300U集成顯卡進行相關測試，通過測試結果的數(shù)據(jù)對比分析，實現(xiàn)對Haswell I5?4300U集成顯卡性能的優(yōu)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(fā)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(xiàn)“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(xiàn)對Haswell I5?4300U顯卡優(yōu)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(jù)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(chǎn)品周期長，具備高可靠性和高穩(wěn)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(huán)保、節(jié)能、安全、可靠性等設計技術，創(chuàng)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(fā)和產(chǎn)業(yè)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(yōu)化

目前，Intel集成顯卡優(yōu)化有多種方法與途徑，常見的優(yōu)化方向包括：通過對比patch包來實現(xiàn)；通過優(yōu)化渲染特效（文字、光照等）來實現(xiàn)；通過優(yōu)化游戲引擎來實現(xiàn)；通過打開最大性能，關閉節(jié)能來實現(xiàn)；通過優(yōu)化內(nèi)核及服務來實現(xiàn)；通過修改顯卡共享內(nèi)存來實現(xiàn)；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(tài)、修改顯卡共享內(nèi)存來測試與驗證顯卡的優(yōu)化。

2.1 VBOIS的測試與驗證

2.1.1 測試環(huán)境及參數(shù)信息

本節(jié)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(jiān)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(jiān)測VBIOS2170

圖6 Intel Extreme Tuning Utility顯卡監(jiān)測V2177V14

圖7 Intel Extreme Tuning Utility顯卡監(jiān)測V2179

2.2 優(yōu)化渲染特效的測試與驗證

2.2.1 測試環(huán)境及參數(shù)信息

本節(jié)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(shù)信息如下：

（1） 測試平臺1：Acer V5?473G參數(shù)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(shù)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(shù)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(tài)的測試結果如表1所示。

2.3 升級顯卡共享內(nèi)存的測試與驗證

本節(jié)測試中，主要針對單通道內(nèi)存和雙通道內(nèi)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(huán)境及參數(shù)信息

在測試環(huán)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(nèi)存測試數(shù)據(jù)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(nèi)存測試數(shù)據(jù)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(nèi)存單通道與雙通道兩種狀態(tài)數(shù)據(jù)，顯而易見，當單通道內(nèi)存新增一條內(nèi)存槽組成雙通道內(nèi)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(nèi)存測試數(shù)據(jù)對比

3 結 語

本文介紹了Intel集成顯卡的常見優(yōu)化方向，并依次進行對比patch包、改變渲染特效狀態(tài)、修改顯卡共享內(nèi)存測試。分析測試結果，實現(xiàn)了對集成顯卡優(yōu)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(nèi)存槽組成雙通道內(nèi)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(zhì)性的指導意見。

參考文獻

[1] 陳誠.基于顯卡直接分配的虛擬機圖形加速系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應用，2010（8）：6?9.

[2] 黎小玉，田澤，郭亮，等.符合OpenGL標準的國產(chǎn)化顯卡研究與實現(xiàn)[J].計算機技術與發(fā)展，2014（5）：173?175.

[3] 張峻.利用邊界掃描測試和SVT改善基于Haswell的電腦主板的測試覆蓋率[J].國外電子測量技術，2014（1）：17?21.

[4] 黎坤.Haswell 英特爾的轉折點[N].電腦報，2012?10?15（C01）.

[5] 龐東.一種高效的中央空調(diào)控制器主板的測試系統(tǒng)設計[J].日用電器，2014（7）：34?35.

[6] 侯建寧，董貴山，王銀，等.基于虛擬化的系統(tǒng)安全增強及顯卡透傳研究[J].計算機工程，2012（8）：224?227.

[7] 徐陽.讓你的“視”界更精彩：顯卡優(yōu)化和超頻[J].電腦愛好者，2001（11）：32?33.

[8] 張繼偉.基于WindML環(huán)境下的顯卡驅(qū)動設計[J].現(xiàn)代電子技術，2010，33（14）：78?80.

[9] 郭笑.顯卡引起的常見故障解決方法[J].計算機與網(wǎng)絡，2006（16）：8?9.

[10] 李斌.多屏顯卡與圖像大小的重新定義與分割[J].中國多媒體通信，2008（10）：64?65.