十全十美?!英特尔10nm移动处理器有啥特别之处?

CFan 电脑爱好者 2019-05-29 10:58产品 标签:英特尔 处理器 移动

在年初的CES2019上,英特尔曾宣布10nmIce Lake移动处理器最终的落地时间——2019年圣诞节前后。然而,刚刚过了4个月,英特尔就在Computex 2019上正式发布了Ice Lake平台,比原计划提前了将近半年!

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迟来的10nm工艺

按照经典的“嘀嗒”(Tick-Tock)战略,英特尔从2016年的第七代酷睿(Kaby Lake)开始就应该换装10nm工艺了。然而,由于种种原因10nm遭遇延期,逼得英特尔只能不断打磨现有的14nm,且在此基础上衍生出了14nm+和14nm++工艺并沿用至今。

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这张图有点问题,英特尔其实是从第五代酷睿Broadwell移动版开始就带来了14nm

问题来了,三星和台积电早在2017年就量产了10nm工艺(如骁龙835、麒麟970、Helio X30),并在2018年升级到7nm工艺(如骁龙855、麒麟980),在2019年年底前还会带来更先进的7nm HPC工艺(7nm+)。

在竞争对手即将带来第二代7nm工艺的时间节点,英特尔才推出10nm工艺,是不是有点晚?

按照英特尔的话说,三星和台积电采用的晶体管工艺计算公式并不科学,如果按照下图的公式计算,英特尔14nm其实比对方10nm还要先进,对方的7nm也不见得比自家的10nm工艺强。

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那么,台积电即将推出的的7nm HPC工艺到底能不能干过英特尔的10nm工艺呢?这个问题讨论了差不多两年都没结果,在双方芯片量产上市前,大家只能是纸上谈兵。但是,理论上台积电7nm HPC不会比英特尔10nm差却是不争的事实,英特尔已经无法占据工艺层面的制高点了。

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针对10nm工艺,英特尔还带来了ProjectAthena雅典娜计划、Foveros 3D芯片封装技术和代号为“Lakefield”的全新客户端平台,感兴趣的童鞋可参考《别只盯着10nm工艺!其实英特尔还准备了更多!》这篇文章。

首波10nm芯片都有谁?

和过去一样,英特尔将10nm工艺的第一次给了针对轻薄本量身定制的代号为“Ice Lake”的第十代酷睿移动处理器,注意是低功耗版(即Y系列和U系列)。至于台式机领域(S系列),想尝鲜10nm最早也要等到2020年初,而游戏本领域(H系列),则需要等到2020年5月左右了。

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为了展现10nm+10代酷睿恰好满足“十全十美”这个美好的词汇,英特尔此次还为酷睿i7、酷睿i5、酷睿i3三大产品序列和锐炬Iris Plus核芯显卡都更换了全新的LOGO标识,看起来更具科技感。

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Ice Lake采用了CPU、PCH双芯片封装的形式,即在一个基板上集成了处理器(包括核心显卡)和芯片组两颗芯片。需要注意的是,虽然Ice Lake基板上的CPU芯片采用了最新的10nm工艺,但另一颗PCH芯片组却还停留在14nm工艺层面。

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在那颗14nm的PCH芯片组内,集成了第六代Wi-Fi(802.11ac)并搭配独立射频AX201,完全集成电压调节器,内置可编程四核DSP,支持语音唤醒。该芯片组可提供6个USB 3.1或10个USB 2.0、16条PCIe 3.0、3个SATA 6Gbps且支持eMMC5.1。

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和历代移动版酷睿相同,Ice Lake同样可以细分为针对极致轻薄笔记本定制的Y系列(9W TDP,较过去的4.5W有所提升)、针对轻薄本定制的U系列(15W TDP),以及集成了IrisPlus核芯显卡的28W TDP版本(常见于NUC或高端轻薄本)。

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其中,15W和28W TDP的Ice Lake处理器芯片规格为50mm×25mm×1.3mm,针脚间距0.65mm,插槽规格为1526。而9WTDP的Ice Lake处理器芯片规格为26.5mm×18.5mm×1.0mm,针脚间距0.43mm,插槽规格为1377。没错,后者体型更迷你,可以塞进更轻薄的设备中。

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Ice Lake处理器最高采用四核心八线程设计,最高加速频率为4.1GHz,最大三级缓存为8MB。其中,9W和15W TDP的版本集成UHD核芯显卡,集成32个EU单元。28W TDP版本集成Iris Plus核显,集成48或64个EU单元,GPU最大加速频率1.1GHz,内存支持双通道DDR4-3200(U系列)或LPDDR4/4X-3733(U/Y系列)。

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Ice Lake处理器有啥特别的?

按照英特尔的说法,10nm Ice Lake是一个全新的平台,也是迄今为止最先进的笔记本平台,它拥有新的晶体管技术和工艺、新的CPU/GPU架构、新的平台集成技术。

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具体来说,新平台改用了Sunny Cove微架构,它对内部架构单元、缓存都做了扩充,更深更宽,而且更智能,比如改进分支预测精度、降低有效载入延迟、客户端优化等,并提升了新的加密指令性能、扩充了矢量性能、强化了安全特性。

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同时,新架构还进一步强化了AI性能,它加入支持DLBoost机器学习加速,结合GPU核心、低功耗加速器,全面支持Windows ML、Intel OpenVINO、苹果CoreML等框架,相比八代酷睿性能可轻松提升2-2.5倍,相比某些竞品则可达8倍。

在基于机器学习的Dynamic Tuning 2.0动态调节技术的帮助下,新一代酷睿可以预测工作负载,让处理器更长时间运行在更高性能状态,不会快速掉频。

在核芯显卡方面,新一代Gen 11核显对EU内的FPU浮点单元进行了重新设计,每个EU继续支持七个线程,共512个并发流水线,同时重新设计了内存界面,三级缓存增大至3MB。同时,新核显支持Adaptive Sync(适应性同步)技术,支持10bit 4K 60FPS、10bit 8K 30FPS视频编码,支持5K 60FPS或4K 120FPS、DP1.4以及BT.2020色域,在多媒体和显示性能上有了明显提升。

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但是,从已知的参数来看,由于10nm Ice Lake和核心数量和主频较之第八代酷睿(九代酷睿没有U/Y系列的移动版)没有变化,所以我们不要指望它能在CPU性能上有太多进步(预计5%~10%),但第十代酷睿的GPU性能会进一步拉近和入门级显卡之间的差距,同时在续航方面会有所改善。

打造生态系统

和历代酷睿相比,Ice Lake的性能提升幅度可能不是最大的(七代→八代提升幅度最高,因为后者首次从双核进化到了四核时代),但英特尔对其的期望却是最高的,除了首发10nm工艺秀肌肉以外,新酷睿还支持Wi-Fi 6、Optane H10混合固态盘、雷电3/USB4和AI,将新的无线网络技术、新的存储技术、新的AI技术、更强大的图形技术以及最先进的接口技术集于一身。

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换句话说,第十代酷睿将更加注重生态的建设,“雅典娜计划”(ProjectAthena)就是它的具体表现之一。目前英特尔已经公布了该计划的目标规范1.0,在即时工作、性能和响应能力、智能性能、电池续航、连接和外观规格等方面都进行了说明,涵盖消费类和商用类的笔记本,OEM合作伙伴包括宏基、华硕、戴尔、谷歌、惠普、群创、联想、微软、三星、夏普等,预计今年将有十多款产品上市。

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