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Intel首推大小核混合CPU架構

cMdW_icsmart ? 來源:cg ? 2019-02-05 08:40 ? 次閱讀

英特爾的10nm處理器一次次跳票之后,北京時間1月8日,CES2019展前發布會上,英特爾正式公布了一大波10nm芯片:針對筆記本平臺的ICE Lake處理器;首款采用大小核混合CPU架構設計,基于Foveros 3D封裝技術的全新SoC平臺“Lakefield”;針對服務器市場的SNOW RIDGE和ICE LAKE。

其中,針對筆記本平臺的10nmICE Lake處理器已正式發布,并確定于2019年末推出。2020年則會推出10nm Ice Lake冰湖的服務器處理器。此外10nm的Snow Ridge是一款5G SoC,預計今年下半年上市。

此外,英特爾還發布了6款全新的9代酷睿處理器,完成了Core i9到Core i3的覆蓋,滿足普通用戶到專業內容創作者和游戲發燒友的需求。不過,英特爾并未公布具體型號。

針對AI領域,英特爾宣布今年將投產Nervana神經網絡處理器。

英特爾首款10納米ICE Lake處理器發布

在此次CES2019展前發布會上,英特爾公司高級副總裁兼客戶端計算事業部總經理Gregory Bryant展示了第一款針對筆記本平臺的10納米的ICE Lake處理器。ICE Lake整合英特爾全新的“Sunny Cove”微架構、AI使用加速指令集以及英特爾第11代核心顯卡。

根據官方的資料顯示,英特爾的第11代核心顯卡可支持4K屏幕、支持Adaptive Sync幀率同步平滑技術、浮點性能約1TFLops,大約相當于GTX 750顯卡。

全新移動PC 平臺也是首個集成Thunderbolt 3 的平臺,它將Wi-Fi 6 無線標準作為內置技術,并使用DLBoost 指令集來加速人工智能工作負載。ICE Lake將這些特性與超長的電池續航時間相結合,打造出超輕薄、超便攜的設計,同時其一流的性能和響應速度又可保證用戶享受非凡的計算體驗。戴爾等英特爾OEM 合作伙伴將于2019年末購物季推出一系列全新的設備。

Lakefield發布:10nm工藝,1大核+4小核,Foveros 3D封裝!

眾所周知,SoC上的big-LITTLE大核+小核的設計是由Arm最先推出,并由聯發科等合作伙伴發揚光大,目前采用這種大小核設計的SoC已經廣泛被應用到了安卓以及iOS生態當中。現在,英特爾也推出了全新的大小核設計的處理器,不同的是英特爾還采用3D封裝。

此次CES2018展前發布會上,英特爾公司高級副總裁兼客戶端計算事業部總經理Gregory Bryant展示了基于英特爾混合CPU架構和“Foveros”3D封裝技術的全新SoC平臺“Lakefield”。

據介紹,Lakefield是一款針對移動PC的產品,基于英特爾最新的10nm工藝制造,采用“Foveros”3D混合封裝,集成了一個大核心CPU和四個小核心CPU,其中大核心是最新的Sunny Cove架構,擁有0.5MB LLC緩存,四個小核心的架構并未公布,共享1.5MB二級緩存,同時所有核心共享4MB三級緩存。

此外,Lakefield還集成了英特爾第11代的核顯(64個執行單元),以及第11.5代IPU圖像處理單元,可以提供從圖像輸入(攝像頭傳感器 / 電視信號輸入等)到顯示設備(LCD顯示屏 / TV輸出 / 外部圖像處理單元等)端到端的數據流信號處理的全面支持。支持4×16-bit LPDDR4內存控制器以及多個I/O模塊。

英特爾表示全新的“Foveros”3D封裝技術,可支持混合CPU架構設計,將確保先前采用分離設計的不同IP整合到一起,同時保持較小的SoC尺寸,僅有12×12mm,功耗也非常的低。這也使得它可以搭載到更小尺寸主板的單一產品中,使得OEM能夠更加靈活地采用輕薄的外形設計,可以為行業、為合作伙伴生產各種不同規格尺寸產品提供全方位的性能。官方稱可支持小于11英寸的產品。不過英特爾并未公布Lakefield的具體推出時間。

Gregory Bryant在現場還展示了一款基于Lekfield平臺的參考設計主板。從外觀來看,這似乎是一款“計算棒”產品,結構非常簡單,長度只有5個25美分硬幣連接起來的長度,寬度也僅有一個25美分硬幣多一點,非常的小巧。

AI處理器Nervana今年投產

CPU并不適合用來做人工智能運算,英特爾也早已意識到了這一點,2016年英特爾就以4億美元的天價收購了機器學習初創公司Nervana。經過一年多的整合之后,英特爾2017年就宣布推出一款專為深度學習而打造的神經網絡處理器Nervana(NNP)。英特爾稱利用Nervana處理器可以幫助不同行業發揮最大的性能,找到自身最大價值。

據了解,Nervana處理器摒棄了原來的標準的緩存結構,而是利用軟件實現內存管理,這樣能夠最大的發揮出其性能。同時,還設計有高速片外互聯通道,可以讓Nervana處理器實現高速的雙向數據傳輸,多個處理器甚至可以組成一個更加龐大的神經網絡系統,可以實現更大的計算量,幫助客戶快速獲取有用數據。此外,Nervana處理器還采用了英特爾針對還專為人工智能設計的Flexpoint運算可以實現標量的點乘和加法,而且這種計算單元可以節省下不少的電路晶體管,因此可以提升處理器的密度,并且減少功耗。

此前英特爾曾表示,Nervana處理器并非只有一款,多代處理器正在打造當中,在未來這些產品有助于在2020年實現深度計算數百倍的性能提升。而第一個合作方就是Facebook,雙方將會深入合作應用。

而在此次的CES展前發布會上,英特爾宣布計劃在今年年底發布代號為Spring Crest的Nervana Neural Net L-1000,以便開發人員更輕松地測試和部署AI模型。去年秋天,英特爾首次推出了神經網絡處理器(NNP)系列芯片。英特爾副總裁兼AI產品集團總經理Naveen Rao表示,Spring Crest將比其首款NNP芯片Lake Crest快3-4倍。

10nm 5G SoC

隨著5G商用的即將開始,5G也是英特爾布局的重中之重。

2017年11月,英特爾就發布首款5G調制解調器XMM8060,隨后英特爾又提前6個月,在2018年11月發布首款5G多模調制解調器XMM8160。

此次CES2019展前發布會上,英特爾又宣布推出了基于其最新10nm工藝的5G SoC芯片,代號Snow Ridge,專為5G無線接入及邊緣計算設計的,預計今年下半年上市。

新一代服務器芯片

在服務器芯片方面,英特爾公司執行副總裁孫納頤宣布,英特爾至強可擴展處理器Cascade Lake在今年上把半年已經開始出貨。它是現有Skylake-SP的繼任者,Cascade Lake支持英特爾傲騰數據中心級持久內存和英特爾DL Boost,是英特爾首款物理修復幽靈、熔斷等X86漏洞的處理器,同時優化了14nm工藝,提高頻率,提升處理器的IPC性能。加速了人工智能深度學習推理能力。

到了2020年英特爾還會推出10nm Icelake處理器的服務器版,帶來性能提升,硬件安全增強及其他改進。不過它只能是新新新一代服務器處理器,因為在它之前還有14nm Cooper Lake服務器芯片,還好這兩者針腳是兼容的。

Athena計劃

發布會上,英特爾還攜手PC廠商啟動了“Athena”項目,旨在將5G和人工智能與Ultrabooks兩部分關聯起來。

據了解,英特爾正在創建一份面向制造商的規范并將提供一個認證的過程。這一切就跟之前的“迅馳”、“超極本”一樣,由上游廠商推動OEM制造商更快采用更薄的設計,更快的存儲,以及帶來更長的電池壽命,并獲得相當大的成功。

超極本筆記本電腦制造商過去幾年一直把重點放在輕薄的機器上,但是英特爾的Athena計劃的重點是 “旨在實現充分利用下一代技術,包括5G和人工智能”。

我們可以看到,可連接性,長續航,快速響應能力,人工智能的支持乃至機身外觀創新都被考慮在內。

據介紹,英特爾的Athena設備項目有望與宏碁,華碩,戴爾,谷歌,惠普,華為、聯想、三星、夏普、小米等終端品牌廠商攜手,屆時將會推出基于ChromeOS或Windows系統的筆記本電腦。

小結:

總的來看,此次英特爾發布會主要還是圍繞著PC/服務器芯片、5G芯片以及AI芯片等領域展開。其中最為引人關注的當屬首次采用大小核設計的Lakefield。

多年前由于英特爾對于移動市場的忽視,使得Arm迅速成為了移動市場的霸主,隨后英特爾雖然也多次嘗試進軍移動市場,但均以失敗告終。究其原因,一方面確實的是由于英特爾移動生態上的弱勢,另一方面則是由于英特爾針對移動端的產品上的不給力。比如此前英特爾針對移動端的SoFIA系列SoC的內核竟然是之前被用于入門級筆記本的ATOM內核,雖然對于當時的手機/平板等產品來說,性能不算太弱,但是功耗和成本卻遠高于同類的Arm處理器。

Arm從單核到雙核再到四核之后,隨著高端的CPU內核的應用,處理器的性能得到迅速提升,但是隨之而來的功耗也是大幅提升,而為了解決這個問題,Arm推出了big-LITTLE的大小核架構,在推動處理器CPU核數和性能進一步提升的同時,功耗也得到了很好的調和。可以說,Arm在往高性能計算前進的道路上,big-LITTLE的大小核架構起到了至關重要的作用。

近兩年來,Arm在移動端壟斷地位不斷得到鞏固的同時,也開始向英特爾的核心地帶——PC市場進軍。

2017年高通就曾聯合微軟、華碩、惠普、聯想等廠商推出了基于驍龍835平臺的Windows筆記本。2018年,Arm推出了首款針對筆記本市場的內核Cortex-A76。隨后高通基于Cortex-A76的驍龍1000也被曝光。而Arm陣營進軍PC市場所強調的相對優勢(相對于英特爾)主要是低功耗、長續航、低成本、設計簡單易集成、集成了基帶可保持實時在線。雖然這仍無法撼動英特爾關鍵的中高端PC市場(更注重性能),但是確實對于英特爾出貨量更大的中低端PC市場構成了威脅。

所以,英特爾必須在產品線上做出一些改變來進行應對。此次推出的Laekfield平臺,學習了Arm成功的big-LITTLE架構設計,這樣的大小核設計也使得Laekfield在功耗上有了極大的改善,再加上英特爾10nm工藝和Foveros 3D封裝技術的加持,有望使得Lakefield在保持性能大幅領先的同時,在功耗上有與Arm同類產品持平。

而且筆者認為,英特爾或將在Lakefield的下一代產品當中集成基帶芯片,甚至集成專用的AI內核,進一步整合英特爾在5G通信、AI、半導體制造,乃至GPU(英特爾去年已宣布將開發獨立顯卡,預計2020年上市)等領域的優勢資源,對Arm形成壓制。

顯然,Lakefield的推出預示著英特爾的一大全新的轉變,而這或許只是一個開始。而未來,英特爾或將重回移動市場與Arm再度交鋒。

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