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除了玩“大小核”之外,英特尔还有哪些10nm新品?

时间:2019-01-09 作者:网络整理 阅读:
无论是大数据还是AI都对算力提出了更高的需求,先进工艺制程是提升算力的一个传统途径。随着英特尔10nm量产时间的临近,借着CES 2019,一起了解一下英特尔基于10nm从PC到服务器的产品布局。

在昨日CES开展前的发布会上,英特尔推出了3D堆栈型小型主板,板载大小核设计的“混合X86架构”10nm SOC,这也是他们最新的第九代处理器,但最吸引人的莫过于 keynote 当中,为我们带来开发代号“Lakefield”未来产品的惊鸿一瞥。

英特尔在发布会上介绍了自家 AI 人工智能处理器 Nervana、10 nm服务器处理器、10 nm 5G SoC系统级芯片、下一代 Cascade Lake 至强处理器等等一系列计划。

AI已经成为众多科技公司关注的焦点,英特尔也在从以PC为中心向以数据为中心的转型中。无论是大数据还是AI都对算力提出了更高的需求,先进工艺制程是提升算力的一个传统途径。随着英特尔10nm量产时间的临近,借着CES 2019,一起了解一下英特尔基于10nm从PC到服务器的产品布局。

第一款10nm量产处理器

Gregory Bryant还在CES的新闻发布会现场展示了第一款10纳米的Ice Lake处理器,他表示:“Ice Lake能够达到前所未有的高集成度,整合英特尔全新的‘Sunny Cove’微架构、AI加速指令集以及英特尔第11代核心显卡,提升图形性能,带来更加丰富的游戏和内容创作体验。”

具体来看,Ice Lake支持英特尔 Adaptive Sync 技术保证平滑的帧速率,可提供 1 TFLOP 以上的性能。Anandtech报道称英特尔表示这些处理器将使用LPDDR4X。有人提到集成图形显卡(从24 EU配置到64 EU配置)增加至少50 GB / s的内存带宽,但英特尔没有透露其支持的特定内存频率。但是根据这些信息,如果将LPDDR4X-3200作为下限(因为它在双通道模式下提供51.2 GB / s的带宽),这是令人惊讶的,因为英特尔在支持内存速度方面通常是保守的,他们仍然在制造DDR4-2933处理器 ,转向3200确实是英特尔让人意外转变。

另外,全新移动PC平台也是首个集成 Thunderbolt 3 的平台,将最新高速 Wi-Fi 6无线标准作为内置技术,并使用 DLBoost 指令集来加速人工智能工作负载。

Ice Lake 将这些特性与超长的电池续航时间相结合,可以打造出超轻薄、超便携的设计,同时其性能和响应速度可保证用户享的计算体验。CES现场也展示了戴尔研发中的使用Ice Lake的笔记本产品,据悉英特尔OEM合作伙伴将于 2019 年假期推出一系列全新的设备。

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首款3D封装处理器Lakefiled

Intel宣布了首款基于Foveros混合封装的产品,面向笔记本移动平台的“Lakefield”。Foveros是一种全新的3D芯片封装技术,首次为CPU处理器引入3D堆叠设计,可以实现芯片上堆叠芯片,而且能整合不同工艺、结构、用途的芯片,可以大大提高芯片设计的灵活性,便于实现更丰富、更适合的功能特性,获得最高性能或者最低能耗。

Lakefiled集成了五个CPU核心,分为一个大核心、四个小核心,都采用10nm工艺制造,其中大核心的架构是最近宣布的下一代Sunny Cove,有自己的0.5MB LLC缓存,四个小核心的架构未公布,或许是新的Atom,共享1.5MB二级缓存,同时所有核心共享4MB三级缓存。

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作为一款完整的SoC,它还集成了低功耗版第11代核芯显卡(64个执行单元)、第11.5代显示引擎、4×16-、bit LPDDR4内存控制器、各种I/O模块。

Lakefield的整体尺寸仅仅12×12毫米,功耗非常之低,而基于它的主板也是Intel史上最小的,宽度只比一枚25美分硬币略大一些,长度则只相当于五枚硬币并排。

Lakefield获得关注有两个原因:第一个原因是它具有Core架构和Atom架构CPU核心,这是英特尔以前从未做过的事情。自从Arm以类似的big.Little设计概念取得成功后,许多人一直期待英特尔能够推出一些遵循这一想法的产品,这一次英特尔终于推出。第二个原因是它使用了“ Foveros ”,这是英特尔的3D主动插入技术,将内核和图形放在芯片上。

英特尔称这种混合CPU架构将确保先前采用分离设计的不同IP整合至搭载更小尺寸主板的单一产品中,使得OEM能够更加灵活地采用轻薄的外形设计,可以为各种不同规格尺寸产品提供全方位的性能。

谁说英特尔不搞“大小核”?

以前常有人讨论,为什么英特尔不搞“大小核”?网上各种说法不一:

“加小核的功夫,还不如用来降低大核的频率”;
“没必要,外围在待机的时候耗电挺多的”
“Arm搞大小核原因是无法平衡性能和功耗,全上大核功耗太高,全上小核性能不够,这是ARM的尴尬点所在。x86要把功耗拉低到arm水平在同一制程上是不可能的,不然ARM就没有存在的价值了。”

……

英特尔可能也在默默地考虑这个问题,直到去年 12 月份的“架构日”活动上,英特尔提到将会以另一种全新方式来制造芯片。

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在本届 CES 展会上,英特尔展示了一款3D堆栈型的小型主板,下层具有典型的南桥功能,如I / O连接,并采用22FFL工艺制造。上层是一个10nm CPU,具有一个大计算内核和四个较小的“效率”核心,类似于ARM的大小核(big.LITTLE)处理器。

英特尔称之为“混合x86架构”。

这就是他们今年将会推出的全新Lakefield,由 1 个未来 Core i 处理器的 10nm Sunny Cove 核心、和 4 个 Atom 处理器的 10nm Tremont 核心所组成,并使用 Foveros 3D 芯片堆叠技术打造。

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这种业界首创的逻辑芯片封装技术与传统的无源中间互连层的方案不同,可以完全利用 3D 堆叠的优势,实现在逻辑芯片上堆叠逻辑芯片。该技术提供了极大的灵活性,可在新的产品形态中“混搭”不同的技术专利模块与各种存储芯片和 I/O 配置。

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简而言之,有了 Foveros 3D 封装技术之后,芯片应该称之为“芯片组合”,或者说是一种“平台”,例如将其中的 I/O、SRAM 和电源传输电路集成到基础晶片中,而高性能逻辑“芯片组合”则堆叠在顶部。英特尔表示:“未来,英特尔会通过先进的封装和系统集成技术,把多样化的标量(scalar)、向量(vector)、矩阵(matrix)和空间(spatial)计算架构组合部署到 CPU、GPU、加速器和 FPGA 芯片中,并通过可扩展的软件堆栈释放强大的能力。”

在移动处理器上,大小核搭配的产品相当常见,甚至可以说是常态,但在 x86 处理器上这好像还是头一遭。

由 Lakefield 一大四小的组合,就不难看出它的目标是全力降低闲置时的能耗,英特尔的目标为加上内显,也要保持在 2mW。

英特尔确认,Lakefield 平台预计于 2019 年量产。

专注5G的Snow Ridge

英特尔公司执行副总裁兼数据中心事业部总经理Navin Shenoy宣布推出英特尔Nervana神经网络推理处理器,旨在帮助那些有高负载需求的企业加快推理速度,Facebook是合作伙伴之一。他在CES 2019上还表示,5G不仅仅是新一代技术,也是未来创新平台的DNA和基石,将带来无缝连接、几乎无限的计算。5G将为智慧城市、智能工厂和智能家居提供更高的连接密度,支持诸如自动驾驶和工业控制等时延敏感的用例,为VR/AR、高清视频提供更高的带宽。

他透露,英特尔将推出全新专门面向5G无线接入和边缘计算的、基于10纳米制程工艺的网络系统芯片(研发代号:“Snow Ridge”),持续加强对于网络基础设施领域的长期投资。这款网络系统芯片计划将英特尔架构引入无线接入基站,并允许更多计算功能在网络边缘进行分发。

英特尔没有提供任何其他细节,不过在英特尔的路线图上已经有专门针对网络的处理器,具有40 GbE支持和QuickAssist技术等功能,可加速网络加密的Xeon-D系列处理器。那么Snow Ridge是否会成为下一代Xeon D的名称?

10nm可扩展至强Ice Lake

英特尔第一代Xeon可扩展处理器Skylake-SP于18个月前推出,消息称Cascade Lake-SP家族的更新,以及Cascade Lake-AP将如何应对市场需求。英特尔今天宣布Cascade Lake已经开始出货,这意味着,精选客户现在正在购买量产的处理器。Cascade Lake的最大吸引力之一是英特尔的Optane DC持久内存支持,它将为每个插槽提供数TB的内存,而且还支持Spectre v2的硬件安全补丁。

Navin Shenoy也谈到了Ice Lake Xeon Scalable。在英特尔架构日,Ice Lake Xeon已经被展出,因此这只是英特尔重复他们已经成功研发出该产品的事实。

目前对于Ice Lake Xeon较小的模具的产量有一些问题,更不用说更大的Xeon芯片了。在这种情况下的芯片是进行功能测试,以确保它的正常运行。现在是调整频率、功率、性能,并优化芯片设计,以获得更好的性能。雷锋网也了解到英特尔基于10纳米工艺的英特尔至强可扩展处理器Ice Lake预计会在2020年出货。

不过,关于英特尔10nm工艺的进展,英特尔在CES 2019上并未透露。

(综合整理自雷锋网、EET电子工程专辑)

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