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Intel首推大小核混合CPU架构

cMdW_icsmart 来源:cg 2019-02-05 08:40 次阅读

英特尔的10nm处理器一次次跳票之后,北京时间1月8日,CES2019展前发布会上,英特尔正式公布了一大波10nm芯片:针对笔记本平台的ICE Lake处理器;首款采用大小核混合CPU架构设计,基于Foveros 3D封装技术的全新SoC平台“Lakefield”;针对服务器市场的SNOW RIDGE和ICE LAKE。

其中,针对笔记本平台的10nmICE Lake处理器已正式发布,并确定于2019年末推出。2020年则会推出10nm Ice Lake冰湖的服务器处理器。此外10nm的Snow Ridge是一款5G SoC,预计今年下半年上市。

此外,英特尔还发布了6款全新的9代酷睿处理器,完成了Core i9到Core i3的覆盖,满足普通用户到专业内容创作者和游戏发烧友的需求。不过,英特尔并未公布具体型号。

针对AI领域,英特尔宣布今年将投产Nervana神经网络处理器。

英特尔首款10纳米ICE Lake处理器发布

在此次CES2019展前发布会上,英特尔公司高级副总裁兼客户端计算事业部总经理Gregory Bryant展示了第一款针对笔记本平台的10纳米的ICE Lake处理器。ICE Lake整合英特尔全新的“Sunny Cove”微架构、AI使用加速指令集以及英特尔第11代核心显卡。

根据官方的资料显示,英特尔的第11代核心显卡可支持4K屏幕、支持Adaptive Sync帧率同步平滑技术、浮点性能约1TFLops,大约相当于GTX 750显卡。

全新移动PC 平台也是首个集成Thunderbolt 3 的平台,它将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,打造出超轻薄、超便携的设计,同时其一流的性能和响应速度又可保证用户享受非凡的计算体验。戴尔等英特尔OEM 合作伙伴将于2019年末购物季推出一系列全新的设备。

Lakefield发布:10nm工艺,1大核+4小核,Foveros 3D封装!

众所周知,SoC上的big-LITTLE大核+小核的设计是由Arm最先推出,并由联发科等合作伙伴发扬光大,目前采用这种大小核设计的SoC已经广泛被应用到了安卓以及iOS生态当中。现在,英特尔也推出了全新的大小核设计的处理器,不同的是英特尔还采用3D封装。

此次CES2018展前发布会上,英特尔公司高级副总裁兼客户端计算事业部总经理Gregory Bryant展示了基于英特尔混合CPU架构和“Foveros”3D封装技术的全新SoC平台“Lakefield”。

据介绍,Lakefield是一款针对移动PC的产品,基于英特尔最新的10nm工艺制造,采用“Foveros”3D混合封装,集成了一个大核心CPU和四个小核心CPU,其中大核心是最新的Sunny Cove架构,拥有0.5MB LLC缓存,四个小核心的架构并未公布,共享1.5MB二级缓存,同时所有核心共享4MB三级缓存。

此外,Lakefield还集成了英特尔第11代的核显(64个执行单元),以及第11.5代IPU图像处理单元,可以提供从图像输入(摄像头传感器 / 电视信号输入等)到显示设备(LCD显示屏 / TV输出 / 外部图像处理单元等)端到端的数据流信号处理的全面支持。支持4×16-bit LPDDR4内存控制器以及多个I/O模块。

英特尔表示全新的“Foveros”3D封装技术,可支持混合CPU架构设计,将确保先前采用分离设计的不同IP整合到一起,同时保持较小的SoC尺寸,仅有12×12mm,功耗也非常的低。这也使得它可以搭载到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,可以为行业、为合作伙伴生产各种不同规格尺寸产品提供全方位的性能。官方称可支持小于11英寸的产品。不过英特尔并未公布Lakefield的具体推出时间。

Gregory Bryant在现场还展示了一款基于Lekfield平台的参考设计主板。从外观来看,这似乎是一款“计算棒”产品,结构非常简单,长度只有5个25美分硬币连接起来的长度,宽度也仅有一个25美分硬币多一点,非常的小巧。

AI处理器Nervana今年投产

CPU并不适合用来做人工智能运算,英特尔也早已意识到了这一点,2016年英特尔就以4亿美元的天价收购了机器学习初创公司Nervana。经过一年多的整合之后,英特尔2017年就宣布推出一款专为深度学习而打造的神经网络处理器Nervana(NNP)。英特尔称利用Nervana处理器可以帮助不同行业发挥最大的性能,找到自身最大价值。

据了解,Nervana处理器摒弃了原来的标准的缓存结构,而是利用软件实现内存管理,这样能够最大的发挥出其性能。同时,还设计有高速片外互联通道,可以让Nervana处理器实现高速的双向数据传输,多个处理器甚至可以组成一个更加庞大的神经网络系统,可以实现更大的计算量,帮助客户快速获取有用数据。此外,Nervana处理器还采用了英特尔针对还专为人工智能设计的Flexpoint运算可以实现标量的点乘和加法,而且这种计算单元可以节省下不少的电路晶体管,因此可以提升处理器的密度,并且减少功耗。

此前英特尔曾表示,Nervana处理器并非只有一款,多代处理器正在打造当中,在未来这些产品有助于在2020年实现深度计算数百倍的性能提升。而第一个合作方就是Facebook,双方将会深入合作应用。

而在此次的CES展前发布会上,英特尔宣布计划在今年年底发布代号为Spring Crest的Nervana Neural Net L-1000,以便开发人员更轻松地测试和部署AI模型。去年秋天,英特尔首次推出了神经网络处理器(NNP)系列芯片。英特尔副总裁兼AI产品集团总经理Naveen Rao表示,Spring Crest将比其首款NNP芯片Lake Crest快3-4倍。

10nm 5G SoC

随着5G商用的即将开始,5G也是英特尔布局的重中之重。

2017年11月,英特尔就发布首款5G调制解调器XMM8060,随后英特尔又提前6个月,在2018年11月发布首款5G多模调制解调器XMM8160。

此次CES2019展前发布会上,英特尔又宣布推出了基于其最新10nm工艺的5G SoC芯片,代号Snow Ridge,专为5G无线接入及边缘计算设计的,预计今年下半年上市。

新一代服务器芯片

在服务器芯片方面,英特尔公司执行副总裁孙纳颐宣布,英特尔至强可扩展处理器Cascade Lake在今年上把半年已经开始出货。它是现有Skylake-SP的继任者,Cascade Lake支持英特尔傲腾数据中心级持久内存和英特尔DL Boost,是英特尔首款物理修复幽灵、熔断等X86漏洞的处理器,同时优化了14nm工艺,提高频率,提升处理器的IPC性能。加速了人工智能深度学习推理能力。

到了2020年英特尔还会推出10nm Icelake处理器的服务器版,带来性能提升,硬件安全增强及其他改进。不过它只能是新新新一代服务器处理器,因为在它之前还有14nm Cooper Lake服务器芯片,还好这两者针脚是兼容的。

Athena计划

发布会上,英特尔还携手PC厂商启动了“Athena”项目,旨在将5G和人工智能与Ultrabooks两部分关联起来。

据了解,英特尔正在创建一份面向制造商的规范并将提供一个认证的过程。这一切就跟之前的“迅驰”、“超极本”一样,由上游厂商推动OEM制造商更快采用更薄的设计,更快的存储,以及带来更长的电池寿命,并获得相当大的成功。

超极本笔记本电脑制造商过去几年一直把重点放在轻薄的机器上,但是英特尔的Athena计划的重点是 “旨在实现充分利用下一代技术,包括5G和人工智能”。

我们可以看到,可连接性,长续航,快速响应能力,人工智能的支持乃至机身外观创新都被考虑在内。

据介绍,英特尔的Athena设备项目有望与宏碁,华硕,戴尔,谷歌,惠普,华为、联想、三星、夏普、小米等终端品牌厂商携手,届时将会推出基于ChromeOS或Windows系统的笔记本电脑。

小结:

总的来看,此次英特尔发布会主要还是围绕着PC/服务器芯片、5G芯片以及AI芯片等领域展开。其中最为引人关注的当属首次采用大小核设计的Lakefield。

多年前由于英特尔对于移动市场的忽视,使得Arm迅速成为了移动市场的霸主,随后英特尔虽然也多次尝试进军移动市场,但均以失败告终。究其原因,一方面确实的是由于英特尔移动生态上的弱势,另一方面则是由于英特尔针对移动端的产品上的不给力。比如此前英特尔针对移动端的SoFIA系列SoC的内核竟然是之前被用于入门级笔记本的ATOM内核,虽然对于当时的手机/平板等产品来说,性能不算太弱,但是功耗和成本却远高于同类的Arm处理器。

Arm从单核到双核再到四核之后,随着高端的CPU内核的应用,处理器的性能得到迅速提升,但是随之而来的功耗也是大幅提升,而为了解决这个问题,Arm推出了big-LITTLE的大小核架构,在推动处理器CPU核数和性能进一步提升的同时,功耗也得到了很好的调和。可以说,Arm在往高性能计算前进的道路上,big-LITTLE的大小核架构起到了至关重要的作用。

近两年来,Arm在移动端垄断地位不断得到巩固的同时,也开始向英特尔的核心地带——PC市场进军。

2017年高通就曾联合微软、华硕、惠普、联想等厂商推出了基于骁龙835平台的Windows笔记本。2018年,Arm推出了首款针对笔记本市场的内核Cortex-A76。随后高通基于Cortex-A76的骁龙1000也被曝光。而Arm阵营进军PC市场所强调的相对优势(相对于英特尔)主要是低功耗、长续航、低成本、设计简单易集成、集成了基带可保持实时在线。虽然这仍无法撼动英特尔关键的中高端PC市场(更注重性能),但是确实对于英特尔出货量更大的中低端PC市场构成了威胁。

所以,英特尔必须在产品线上做出一些改变来进行应对。此次推出的Laekfield平台,学习了Arm成功的big-LITTLE架构设计,这样的大小核设计也使得Laekfield在功耗上有了极大的改善,再加上英特尔10nm工艺和Foveros 3D封装技术的加持,有望使得Lakefield在保持性能大幅领先的同时,在功耗上有与Arm同类产品持平。

而且笔者认为,英特尔或将在Lakefield的下一代产品当中集成基带芯片,甚至集成专用的AI内核,进一步整合英特尔在5G通信、AI、半导体制造,乃至GPU(英特尔去年已宣布将开发独立显卡,预计2020年上市)等领域的优势资源,对Arm形成压制。

显然,Lakefield的推出预示着英特尔的一大全新的转变,而这或许只是一个开始。而未来,英特尔或将重回移动市场与Arm再度交锋。

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