集顯竟比獨顯快三倍!SNB轉碼深度測試

    泡泡網顯卡頻道1月14日 近年來高分辨率、大屏幕是智能手機、平板電腦的發展方向。以蘋果iPhone4/iPad為代表的高配置掌上娛樂設備，受到了全球用戶的瘋狂追捧。而它們最受歡迎的一大應用就是看視頻：在公交車/地鐵上別人都是百無聊奈，你卻能觀看最新的電影大片，那是何等的愜意。

    但用高分辨率顯示屏看低分辨率的視頻那無疑是一種折磨，另外在格式方面，蘋果僅支持H.264編碼MP4封裝的視頻，很多掌上設備對流媒體的播放支持也不是很好，所以想要使用手持設備看視頻的用戶，必須將手頭的影片經過重新編碼封裝之后，才能完美播放。

    純粹用CPU轉碼效率很低，目前而言，主流的視頻編輯/轉碼應用軟件，比如Badaboom、AVIVO、MediaShow等均使用了NVIDIA的CUDA和AMD的Stream技術來加速轉碼，俗稱硬件轉碼。

    新年伊始，Intel全新架構的處理器產品---SNB酷睿i系列處理器高調發布，而新的SandyBridge酷睿居然也號稱可以硬轉碼（上一代的酷睿只能解碼不能編碼），并且性能上比傳統的CPU+GPU聯合轉碼更快！

    Intel的突然介入讓已經安定多年的二元世界變成了天下三分，引起了各界強烈的關注。下面小編就向大家詳細介紹一下這位來自Intel的不速之客是什么來頭，看看它在轉碼方面有沒有資格和NV、AMD叫板。

    Intel依然遵循著Tick & Tock的產品更新規律：Tock為核心架構更新，Tick為制造工藝更新。而SandyBridge核心的全新酷睿處理器屬于核心架構更新的一代產品。

    SandyBridge在Tick & Tock中處于Tock位置

    SandyBridge酷睿在微架構上的改變是巨大的。新的三級緩存和內存控制器、分支預測、AVX高級矢量擴展指令、新增物理寄存文件、環形總線，這些都讓SandyBridge較之上一代酷睿有了明顯的進步，但總的來說SandyBridge最顯著的改變則是革命性的整合GPU改進。

    Intel以往的集顯都給人一種雞肋的感覺，高不成低不就，3D性能非常可憐，2D視頻部分的功能也殘缺不全，與NVIDIA和AMD的整合產品相比，差距非常大。

    即便是上代的酷睿i系列核心，雖然將CPU和GPU封裝在了一起，但實際物理架構和Core 2 + G45時代的模式并沒有不同，只是通過45nm工藝、更多的著色單元和更高頻率提升了些許性能，并沒有實質意義上的創新。

    而SandyBridge微架構當中GPU和CPU計算單元首次實現了無縫融合，SandyBridge GPU有自己的電源島和時鐘域，也支持Turbo Boost技術，可以獨立加速或降頻，整個芯片都使用了目前非常先進的32nm工藝制造并共享三級緩存。

    顯卡驅動可以控制和訪問CPU三級緩存，這樣圖形數據就不用繞道去遙遠而“緩慢”的內存了，這從根本上解決了總線帶寬、接口帶寬造成的瓶頸，將無謂的等待時間縮減到了最短。

    所有這些改進加起來，SNB里每個EU的指令吞吐量都比現在的GMA HD顯卡增加了一倍。 Intel將新一代的整合顯卡命名為HD Graphics 3000和2000系列，其中3000擁有12個EU、2000擁有6個EU。

    得益于每個EU吞吐量翻番、運行頻率更高、共享三級緩存等特點，即使低端的HD Graphics 2000，都要比上代12個EU的GMA HD顯卡強悍。而大家從首發測試中可以看到，甚至入門獨顯也不是HD Graphics 3000的對手！

   從架構和規格來看SandyBridge的3D性能確實不容小覷，但大家知道轉碼性能受軟件和指令的影響，和3D性能并沒有必然的聯系。下面通過1080i和720P的轉碼，我們可以看看相對于時下流行的CUDA和Stream轉碼，新酷睿集顯的轉碼表現如何。

    Cyberlink（訊連科技）旗下大名鼎鼎PowerDVD、MediaShow相信大家都非常熟悉，作為一家專注視頻與多媒體的軟件開發商，Cyberlink不久前推出了一款專業的快速視頻轉換軟件——MediaEspresso，功能非常實用。

    MediaEspresso 是一款同時支持CUDA、Stream加速，并且第一時間提供了對SandyBridge GPU支持的視頻轉換軟件，它還對Intel Core i7處理器的超線程及SSE4指令集做了優化，因此無論純CPU轉碼還是GPU加速，其速度比一般的傳統軟件快。

    界面簡潔明了，功能和操作方法一目了然，這就是MediaEspresso的最大特色，它主要針對手持設備或娛樂設備轉換視頻。其視頻輸出格式更多，沒有局限于MP4這一種，在自定義分辨率和碼率方面也非常靈活。

    每種設備提供的分辨率、碼率可調，軟件能自動識別顯卡是否支持CUDA或Stream，默認為開啟。這種內置輸出模式的設定對于初級用戶來說非常方便，用戶無需關心視頻的畫質及分辨率，軟件缺省的模式是優化過的方案。

    對于進階玩家來說，點擊下圖新建按鈕自定義轉碼更是非常給力，設置一次以后，下次再轉碼就可以直接用上次保存的配置了，而且腳本數量不限，方便多種手持設備。

▲  清新簡潔到極致的轉碼界面

MediaEspresso 6.5點擊下載：

MediaEspresso 6.5官方網站下載:

★ 測試視頻的選擇：兩部具有代表性的視頻

    為了更加貼近廣大用戶日常操作時的應用，筆者選擇了兩段視頻進行轉碼測試，考慮到一整部電影的轉碼時間太長不方便測試，因此我們選擇用影片片段。

    第一部為1280X720（720P）轉iPhone 3GS（480X320），這個設定非常貼近喜歡給手機MP4等手持移動設備轉視頻的用戶需要。轉換后為H.264編碼MP4封裝。

    第二部為1080i轉720p，適合iphone4、ipad等高階用戶，或者想把高清視頻壓縮保存至DVD刻盤的那部分“光盤黨”。1080p H.264編碼M2TS封裝，將其轉換為720p H.264編碼MP4封裝。

 

★ CPU高端、主流各選一款

    SSE最新指令集以及HT超線程技術的優化，讓它如虎添翼，SNB酷睿4核8線程的Core i7可以說是當前壓片的神器。

四核四線程的i5 2500K也是實力雄厚。

驅動中全部默認設置

★ NVIDIA、AMD入門獨顯齊上陣

    顯卡兩大陣營的游戲性能PK屢見不鮮，而正兒八經的轉碼PK卻是并不常見，此次對比的是Intel集顯，所以選擇了兩款入門級獨顯作比較：公版的HD5550 GDDR3和GT430 GDDR3。

    主板我們選擇了微星的H67，因為都是LGA1155接口，所以一塊主板就夠了，加上2G X2 DDR3 1600組成雙通道，避免出現瓶頸。

★ 720P(1280X720)轉iPhone 3GS(480×320 H.264)MP4

    成績分為三個梯隊。

    第一梯隊：i7 2600K+HDGraphics 3000、i5 2500K+HDGraphics 3000。SandyBridge 兩款CPU以絕對的優勢領先，400多M的720P僅僅用了17秒就完成了轉碼，僅僅是使用CUDA完美硬轉碼的GT430所用時間的一半左右。

    第二梯隊：GT430。因為可以用GPU編碼、解碼，所以三分多鐘的視頻用了不到40秒就搞定了，NVIDIA顯卡轉碼速度也不錯。

    第三梯隊：AMD HD5550和CPU軟解。事實上MediaEspresso只能支持用Stream解碼，而不能用它編碼，所以對轉碼的速度提升非常有限，僅僅比CPU軟解快了兩秒。

    得益于新酷睿強大的浮點運算能力，即使軟解速度也不算太慢。測試過程中我們還發現，這款軟件并不能榨干i7 2600K的潛力：事實上即使軟解過程中，CPU占用率也不高。而且我們還發現這款軟件目前只能用到4個（虛擬）核心，為此我們還特意關閉了超線程技術另行測試，但i7的成績也沒有明顯提升。

★ H.264編碼1080i轉720p

   Intel SandyBridge依然憑借架構的優勢全面領先，而數據量龐大的1080i壓720p的測試中，硬件解碼的重要性陡增，AMD 和 NV的差距變小了。同時i7和i5也開始出現了性能差距。

    在經過多個版本的進化之后，MediaEspresso顯然已經比較成熟了，雖然還是難以榨干高端硬件的潛力，但是也沒有出現明顯的BUG，功能、易用性和轉碼速度相比以前版本也提高了不少，推薦更新。

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    從上面的測試中我們可以看出，雖然Intel雖然初涉視頻硬件轉碼，但是以絕對的優勢勝出，在轉碼領域耕耘多年的NV和AMD難道真是如此不濟么？這里面是否存在貓膩？

    Intel的顯卡目前還僅僅在集顯上試水，從某種程度上說，還是剛剛起步，自然不會有成熟的通用計算方案，那SandyBridge為何能自如硬件轉碼，甚至在和NV、AMD產品對比測試中脫穎而出呢？

    這就是SandyBridge的神奇之處，原來在HD Graphics當中集成了一個獨立的媒體處理器，專門負責視頻解碼、編碼的媒體處理器單元。

    Intel的媒體處理器是一個固定的功能單元，既能解碼又能編碼，這個小模塊囊括了與視頻處理相關的一切功能，因此盡管SandyBridge 酷睿轉碼性能優異，但工作過程中 GPU著色單元處于閑置狀態，CPU部分的負載也不高。

    SandyBridge的解碼器接管了MPEG-2、VC-1、H.264三大高清視頻的所有解碼步驟，將CPU和GPU的負載降至最低。這樣SandyBridge雖然沒有通用計算技術，卻可以輕松實現硬件視頻解碼。

    當然，SandyBridge GPU內部的EU就相當于是可編程的流處理器，配合相應的軟件，也可以實現類似于NVIDIA CUDA和AMD Stream的流處理器加速技術，從而進行視頻編碼加速。

    經過本次測試，我們發現強大的SNB到來，的確讓轉碼應用領域重新洗牌，多領域的競爭，讓NV和AMD的時間越來越少，總的來說未來有下面幾個發展趨勢。

● Intel強勢介入，轉碼多極化發展

    目前Intel已經和多家知名的軟件開發商合作，發布了支持Intel集顯加速的視頻播放軟件和視頻轉碼軟件，其中包括大名鼎鼎的CyberLink PowerDVD和MediaShow Espresso、ArcSoft的MediaConverter還有CoreDVD。

    SandyBridge發布后，Intel的目光瞄準了傳統GPU通用計算在桌面的應用領域。雖然實現的方法有所不同，但在視頻編碼方面，目前Intel的確已經超越了AMD的Stream，至少在部分軟件中有絕對的優勢。當然，新酷睿支持的軟件數量和轉碼片源兼容性和CUDA相比，還是有很大差距。

● 轉碼方式不同，建議各取所需

    對比轉碼得到的影片，筆者并沒有看出明顯的質量差別，但個別同事認為軟解得到的影片質量最高，其次是通用計算，再次是SandyBridge GPU硬轉碼得到的影片，當然這種說法暫時還無法科學驗證。

    如果是為手持設備轉碼壓片，則完全不用考慮影片質量問題，因為在屏幕較小的手持設備上根本看不出來區別，而一些追求完美的玩家就另當別論了。

● SNB強大但CUDA和Stream前途依然光明

    總得來說，顯示芯片的性質類似 stream processor，適合一次進行大量相同的工作，CPU 則比較有彈性，能有效完成少量但是復雜的工作。

   采用Stream和CUDA的入門獨顯在本次測試中完全不敵擁有全新專業編碼單元的sandyBridge，在兩項測試項目中均告慘敗。原因只有一個——SNB太強大了！超高的轉碼速度和超低的CPU、GPU占用率（意味著低功耗），對經常需要壓片轉碼的玩家來說，新酷睿簡直就是為他們量身打造的優品神器！

只有CPU與GPU強強聯手，才能讓電腦性能騰飛起來

    但是通用計算的前景依然光明。事實上目前GPGPU已經在科學研究和超級計算領域取得突破性進展，隨著數百萬支持CUDA的GPU已經遍布全球計算機，軟件開發人員、科學人士和研究人員正在利用CUDA探測到更多更廣的領域中：包括圖像和視頻編輯、計算生物學和計算化學、流體力學模擬、CT圖像重組、地震分析、光線追蹤以及其它更多。

    在桌面領域，視頻轉碼速度受制于硬件帶寬和軟件支持，顯卡英雄無用武之地。但將來等總線帶寬提升，指令優化以后，GPU強大的并行處理優勢必然可以更好的體現，這可以讓轉碼速度有質的飛躍，屆時一個多媒體編碼單元顯然無法與之相提并論。■<