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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。. T# F- g3 X) O
CPU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?
- E: Z3 d" N2 g3 F/ M' a% X2 l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。5 y; ], u* _+ @+ W9 A/ ]# r
要想适应新时代的计算,就需要新的战略以及全新的产品。
0 ~4 b3 J# x$ _( W9 @- S2 B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。- U1 f* |! X0 Y# e4 K
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。
- u2 f3 o% u! X/ I* y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。
: ?1 a" H: T- C十代酷睿Ice Lake之制程:业界最强10nm工艺
% S$ ^& L% A- I# y, J! R3 C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。
. B) T9 }. h1 h- F  `  c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。
0 O8 M/ G) x- A6 y, q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。
% L: m3 |; p7 U十代酷睿Ice Lake之CPU:全新SunnyCove核心
. N; v" s. B; w0 h3 i/ X4 S3 \Ice 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。2 d' B8 c" V6 n. O
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:
$ M* K) Y" j% @$ V+ H1、使用了可降低延迟的新算法。
0 k! p' V4 |6 I3 F5 }7 h6 ?' J2、增强的微架构,可并行执行更多操作。5 [7 ~# I6 @# m( \
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。$ I  L, E( {5 r. f
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%。) }4 z& Z  |) c4 i' K
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。
0 y7 `8 M0 J* h1 H十代酷睿Ice Lake之GPU:核显可以玩1080p60fps游戏
; O0 j( B8 R  ]& }8 W3 L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。
! O8 F' D6 g2 L1 `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。
7 c. E5 J" }* Y( M/ N$ P+ T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。
9 D) t& ~) j& L: [7 T十代酷睿Ice Lake之AI:专用指令集实现2.5倍AI性能/ h1 d2 Z  Z' \
AI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。; W$ ?" z) M- N: M
DL 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。' x8 H% r7 _; L2 z9 g" C* E
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。) n+ T' z  g+ T7 c
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。
% @0 z3 \! o; S1 W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。
+ B3 O6 U; a: G4 q十代酷睿Ice Lake之雷电3:40Gbps全功能接口
5 B4 a2 l0 W( d, J8 o( z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。+ t( G3 }3 T0 e. v  `8 v
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。
# M: v- y5 G0 b, `  I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。
" n5 y2 W/ U+ Q# q; h' l* X( k十代酷睿Ice Lake之Wi-Fi 6:首次集成千兆Wi-Fi网络
' ~, D3 z% Z  i9 o, Q% O. T2 v9 G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。& r7 M; j+ v7 y+ q+ n: b/ @
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。
3 B+ f3 c4 I+ {; \$ u) O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。1 H7 p& V4 A  m7 w6 |8 F3 A2 R
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。. q* K0 N, f) [+ o' {! Z
; p: Q3 t9 D, z/ c" r& e4 L
来源:http://www.yidianzixun.com/article/0Msnz9uX
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