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Intel 10nm酷睿问世 处理器六大神技正式落地

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发表于 2019-8-11 05:53:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国
2006年11月Intel公司推出了世界首款X86四核处理器,2008年Intel推出了旗下首款8核处理器。与以往从单核到双核的过渡相比,4核到8核处理器的过渡用时要长得多,主要原因就在于日常应用的软件及游戏中对多核并不敏感,4核都不落伍,8核是锦上添花,但不是雪中送炭。
* q, d0 n4 f6 O2 Y* o+ o- rCPU核心数变化不大,难道这十多年中计算任务也没有发生改变吗?$ a  F, `& L2 s# u* x( {
非也,不仅变了,而且变化还是很大的,尤其是近两年来人们对PC以及数据中心的要求改变了很多:CPU通用任务性能要强,整合的核显GPU要能玩主流游戏,存储速度要快,数据传输速度要高,网络连接速度要快又稳,甚至还要能跑AI运算——在这个万物皆可AI的时代,AI性能也是处理器的要求了。- s: x6 c3 k- j# e/ ~& H5 \7 D
要想适应新时代的计算,就需要新的战略以及全新的产品。
8 n, A6 n9 d* C0 G4 P在去年12月的架构日会议上,Intel就提出了新的企业战略,开始向以数据为中心的方向转变,为了继续推动摩尔定律向前发展,Intel未来将借助指数级思维推动计算创新。
; ?8 S, u6 ^9 F/ \2 |; o8 ]要想实现这个目标,Intel提出了六大支柱技术,分别是制程与封装、架构、存储、互连、安全、软件,这六个方面扩展现代处理器的内涵,实现了性能、价格与功能的平衡。! y( q# m/ w) T1 n" C
首个承载六大技术支柱思想的产品就是Intel最近发布的Ice Lake十代酷睿处理器,在它身上有先进的10nm制程工艺,也有新一代Sunny Cove CPU核心,更有性能翻倍的Gen11核显,同时还在AI加速、雷电3、Wi-Fi 6等连接技术方面做了创新。7 a% B$ C9 F# B7 W; G
十代酷睿Ice Lake之制程:业界最强10nm工艺# c5 G5 B5 V  h/ E. ]
在Intel的六大支柱中,制程工艺是最基础的,也是最核心的,因为它是Intel继续推动摩尔定律向前发展的关键。
& @; |) B2 l3 [1 V对半导体芯片来说,升级先进工艺带来的性能、能效好处是多方面的,Intel的10nm节点又是近年来升级最大的一次,实现了每平方毫米1亿晶体管的超高密度,是14nm节点的2.7倍多,这个增幅是高于业界通常2倍密度的标准的。
/ q4 p8 d! I7 \, m6 ]得益于10nm工艺的大提升,Ice Lake处理器的晶体管密度甚至比其他家公司的7nm工艺还要高,再加上Intel在后端工序制造材料及工艺上的改进,10nm工艺使得Ice Lake处理器在集成度、性能、功耗、发热等方面比某些7nm处理器更优秀。
: X4 |4 f* S  |5 v+ s, R十代酷睿Ice Lake之CPU:全新SunnyCove核心
0 G0 O$ n* M$ A' f: VIce Lake处理器之所以备受瞩目,就在于它是近年来Intel首次同时升级10nm先进制程工艺及CPU核心架构,使用了Sunny Cove微内核。' z5 F$ u0 J6 R- ^5 R9 e( s
Sunny Cove内核架构是Intel未来CPU架构的第一版,重点强化ST单核性能,主要有如下改进:
' K9 B! E& Y3 \0 t/ q1、使用了可降低延迟的新算法。
( I9 @5 T- ]1 C. p# ~- z. @1 a( N2、增强的微架构,可并行执行更多操作。
" g8 ]) k& q) N: p% ^" ?% ^! k! t- Y) ?3、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。' v4 Q  V+ b$ w2 h# A5 @
4、针对特定用例和算法的架构扩展。增加了关于加密性能的新的指令集,如矢量AES和SHA-NI。在今天的演示中,Sunny Cove因为有新的指令集7-zip性能提升了75%。
1 [& |/ Z( Q' q: `$ e0 x体现到具体应用中,那就是Sunny Cove架构大幅提升了日常应用的IPC性能,多则40%,平均下来提升了18%,这是近年来CPU架构史上IPC增幅最高的一次。! v% W9 s- s4 T" G
十代酷睿Ice Lake之GPU:核显可以玩1080p60fps游戏
1 j4 r; C, W/ X+ h/ ]! J" m2 b在CPU架构之外,Ice Lake处理器还大幅改进了GPU核心,这次使用了全新的Gen11核显,最多拥有64组EU单元,FP32浮点性能提升到了1TFLOPS以上,FP16浮点性能高达2TFLOPS以上,堪称史上最强核显。: m. y3 w/ ~/ |) F
TFLOPS以上的性能使得核显GPU已经具备了可观的游戏性能,实测显示48/64单元的Iris Plus核显可以保证多数游戏大作在1080p分辨率的平均帧率超过30FPS,部分还能突破60FPS。' q" _7 @5 X* l& }% b
除了游戏性能大幅提升之外,Intel还加强了与游戏厂商的合作,并推出了全新的驱动程序UI,特别针对游戏玩家提供了丰富的功能及优化,能自动检测硬件、设定最佳可玩性配置,支持44款游戏一键优化,未来会超过400款游戏支持。: `5 T! u' p) `
十代酷睿Ice Lake之AI:专用指令集实现2.5倍AI性能
* E8 |% B; E6 R3 y( NAI是近两年来的一大热点,也是未来最有前途的先进之一。AI不同于普通的CPU运算,为此Intel在Ice Lake处理器中加入了专用的深度学习指令集——DL Boost,原本这是用于数据中心处理器的功能,现在下放给普通处理器了。
7 C' A; k4 M0 G* s1 CDL Boost是一组深度学习(Deep Learning)指令集的组合,可以用它来加速自动图像增强、图像检索、媒体后处理和其他 AI 任务。
( _) `/ l. U- `. j此外,DL Boost指令集还配置了GNA 专用引擎和 Dynamic Tuning 2.0,其中GNA引擎可以帮助处理器以极低的功耗运行语音处理、噪声抑制等后台工作负载,从而最大限度地延长电池续航时间。
& t/ P0 b3 }' `/ G5 v  s至于Dynamic Tuning 2.0,它就是用机器学习在CPU中的具体应用了,可以实现Turbo Boost 预测负载并调整功耗。
& K1 a4 V9 J9 t$ P4 h3 F具体到性能上,专用AI指令集使得Ice Lake的AI性能相比前代处理器有了大幅提升,在INT8相关的性能测试中实现了100%到150%的性能提升,这可比CPU通用性能提升的幅度高太多了。
0 [9 E* h/ `/ i9 w5 i十代酷睿Ice Lake之雷电3:40Gbps全功能接口
" M" d( l1 y! n: e+ m9 Q& P随着计算任务的日趋复杂,涉及到的数据存储也会越来越多,特别是内容创作领域,4K甚至逐渐爆发的8K内容生态对数据交换速度提出了更高挑战,而Ice Lake处理器集成了雷电3技术,速率可达40Gbps。
( h8 o# T2 v5 H: c! _  x8 h3 d% t在Ice Lake之前就有了雷电3,但彼时的雷电3还需要独立的主控芯片,成本高,接受范围也小,但Ice Lake处理器首次集成了雷电3主控,不再需要独立的芯片,降低了Ice Lake平台的成本,减少了设计的复杂性。/ I6 S* C$ [% \: H5 B6 S
至于性能,雷电3不会让人失望,目前最快的40Gbps接口速率,折合5GB/s的带宽,只有PCIe 4.0技术的SSD才有可能与之一战。此外,雷电3还是未来USB4技术的基础,物理接口都是Type-C,二者是统一兼容的。$ Y2 m! I3 S+ T4 V
十代酷睿Ice Lake之Wi-Fi 6:首次集成千兆Wi-Fi网络; V' u: g( `* [  T
有了雷电3在有线传输上的进步,Ice Lake还在无线网络上实现了一次突破,支持Wi-Fi 6无线技术,这是业界首次集成千兆Wi-Fi网络。3 b. x& G* C; O  ?( o
虽然Wi-Fi 6标准市以后的,但是不代表每家的Wi-Fi 6速度就是一样的,Ice Lake的Wi-Fi 6解决方案支持了160MHz通道带宽,支持2x2 MIMO,理论速度可达2402Mbps,是其他Wi-Fi 理论速度的2-4倍,延迟比其他Wi-Fi 6减少了75%,比标准速度要快40%以上。
  ^- R# B1 F* g& p5 u总之,对十代酷睿Ice Lake处理器来说,它既是Intel对以往工艺、架构的告别,也是Intel全新指数级思维的开始,在制程工艺、架构、存储、互联、安全及软件方面做出了突破。4 A& g$ n% W% i4 p7 E. I2 I
对普通消费者来说,先进的10nm工艺、高性能Sunny Cove CPU核心、可玩主流游戏的Gen11出现、2.5倍性能的AI加速、40Gbps的雷电3、千兆级的Wi-Fi 6无线等六大优点使得Ice Lake成为最受期待的新一代处理器,我们等这一天太久了。8 Q7 r6 z. W, d+ j: b2 L3 A! b
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来源:http://www.yidianzixun.com/article/0Msnz9uX  E' ]2 w' _# y9 Y! A# {. J1 `0 _
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