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突破10nm之后 英特尔为PC产业铺下了创新路

原标题:突破10nm之后 英特尔为PC产业铺下了创新路

  作为PC产业的领导者,英特尔的一举一动都影响着PC行业未来方向和发展。

  在刚刚过去的CES 2019上,英特尔终于为PC行业带来又一剂强心针——10nm。有人说,别人家都出7nm了,你英特尔为什么还在说10nm?

·制程工艺的意义仅仅在于那个数字吗?

  事实上,制程工艺的数字往往代表的只是一个节点,真正的性能强弱还是要靠底层技术优化。半导体芯片性能表现主要通过晶体管数量和排列优化来实现,单位面积内集成的晶体管数量越多,逻辑单元排列越合理,性能越强,这是硬道理。英特尔在14nm制程节点强化了五代,性能潜力挖掘的过程就是对晶体管集成数量和排列优化的极致探索。而英特尔突破10nm瓶颈,将制程节点正式推进到10nm,这正说明英特尔已经在10nm的优化上取得了进展。

  此外,英特尔对于10nm制程节点的看重在某种程度上要超过7nm,因为10nm制程节点使用到的很多技术,包括超微缩、晶体管技术等,对于推进7nm制程演进有着至关重要的意义,在10nm制程节点做好积累,正所谓厚积薄发,未来7nm制程的推进上将会更加顺利,而且爆发力也会更加强悍。

·10nm微架构突破细致解读

  说回到10nm。

  本届CES 2019发布会上,英特尔一口气公布了10nm制程下的四大应用方向,其中包括PC、服务器、全新的封装技术以及5G。这从一个侧面反映出英特尔在为10nm做准备的过程中,不仅仅考虑到了眼前的领域,同时还考虑到了一些前沿领域的拓展。至少在我看来,英特尔10nm刀一出鞘,即是成熟的杀招,未有丝毫拖泥带水。


英特尔10nm制程面向四大领域

  在消费级领域,英特尔推出了10nm Ice Lake处理器,首次集成Sunny Cove微架构。搭载其核心的OEM产品最早将于今年圣诞节前后与大家见面。

  其实在CES之前的英特尔Architecture Day上,英特尔就已经公布了Sunny Cove微架构的一些信息。近年来英特尔在14nm制程上的潜力挖掘已经接近极限,因此10nm制程处理器发布之后,架构将比以往更为重要。

  Sunny Cove微架构主要聚焦在ST单核性能、全新ISA及并行性三个方面的优化和改进。从英特尔官方给出的解释来看,Sunny Cove微架构主要解决以下四个问题:

  其一、增强的微架构,可并行执行更多操作。

  其二、可降低延迟的新算法。

  其三、增加关键缓冲区和缓存的大小,可优化以数据为中心的工作负载。

  其四、针对特定用例和算法的架构扩展。例如,提升加密性能的新指令,如矢量AES和SHA-NI,以及压缩/解压缩等其它关键用例。

  对于处理器来说,IPC强弱与CPU性能有直接关系。英特尔在Sunny Cove微架构IPC性能提升方式上给出了三个字:更深(deeper)、更宽(wider)、更智能(smarter)。

  更深方面,Sunny Cove微架构表现在L1容量的增加,从32KB增加到48KB,而且L2缓存、uop、TLB缓存都更大;

  更宽主要体现在执行管线上,Sunny Cove微架构分配单元从4个增加到5个,执行接口从8个增加到10个,L1 Store带宽翻倍。

  而想要让更深、更宽发挥出应用的实力,那么就需要有更好的算法。Sunny Cove的smarte就是为此而设计。英特尔研究院院长宋继强在解答这个问题时主要提及两个方面,其一是提高分支预测精度,其二是减少延迟。另外英特尔还为Sunny Cove微架构配置了加密解密指令集,并在AI、存储、网络、矢量等方面进行全方位改进。因此对于PC用户来说,无论是消费级还是服务器用户,Sunny Cove微架构带来的变化要比10nm这个制程节点数据更有意义。

  由此可见,英特尔10nm制程架构处理器本身具备足够强的基础参数,为行业创新铺下基石。

·3D封装让创新有更多可能

  此外,10nm制程创新不仅仅在于处理器本身提供的空间,Foveros 3D封装技术更值得关注。

  Foveros 3D封装技术主要解决的是工艺问题。它能够将不同工艺之间的芯片混搭封装在一起,并且通过3D堆叠的方式减小体积,增强性能与功能。CES 2019发布会期间英特尔展示了首款通过Foveros 3D封装技术打造LakeField主板,内含有10nm高性能Ice Lake核心,同时还搭配有低功耗的Tremont核心,并整合了22nm工艺的IO核心,这个结构就是我们所说的大小核结构,主要为移动市场准备。

  在一块主板上集成功能、功耗、性能不同的大小核,最直接的收益是对体积和功耗的优化。LakeField整体长度只有5个美分大小,待机功耗2mW。其中大核负责高负载运算,而当计算机处于低负载应用时,切换到小核心处理自然能够解决功耗散热等问题。这是Foveros 3D封装技术的价值所在,也是英特尔10nm制程节点为行业创新带来的最大亮点。

·英特尔为PC产业铺下了创新路

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责任编辑:3mxw

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