过去多年中很多 DIY 玩家都认为 CPU 发展是在挤牙膏,每年推出的新一代 CPU 处理器 IPC 性能提升有限。那 CPU 挤牙膏升级的根源是什么?Intel TSCG 高级副总裁、硅工程总经理、CPU 大牛 Jim Keller 给出了解释。
 
  日前 Jim Keller 在视频采访中谈到了 CPU 研发的问题,之前 Intel 虽然有过 Tick-Tock 这样两年升级一次 CPU 架构及工艺的战略,但是整个 CPU 的架构体系升级周期很长,差不多十年才有一次根本性升级。
 
  大家回顾下近年来的 CPU 发展就知道了,奔腾处理器最辉煌的时候 Intel 的 P6 微架构体系用了差不多 10 年,之后是 Core 架构,也是新三年旧三年缝缝补补又三年,最近几年的酷睿六代到十代实际上还是 Skylake 架构的魔改。
 
  Jim Keller 现在的工作就是将这个 CPU 架构升级的大周期从 10 年提升到 5 年,也就是说每 5 年就会重新研发一次 CPU 架构,这个架构不是平常看到的 Skylake 到 Kaby Lake 再到 Coffee Lake 那样的小改,是重构级别的。
 
  不过 Jim Keller 表示这样做也有很多困难要解决,有技术层面的,也会有企业战略上的,还得让公司高层支持,因为 10 年升级一次大架构可以少花钱,5 年升级一次的话就意味着更大的投资,财务上不好看,管理层还得考虑投资人的利益。
 
  Jim Keller 现在的表态不让人意外,实际上从他进入 Intel 开始的 2018 年,Intel 的招聘广告就暗示了他们在开发一个全新的 CPU 架构,代号 NGC,这个架构可支撑未来 10 年的计算市场。电脑自学教程
 
  对 Intel 来说,过去几年最难的时段算是过去了——随着 10nm 工艺在 2020 年进入 HVM 大规模量产阶段,他们在先进工艺上也走上了正轨。下一个目标就是 7nm 了,这将是 Intel 首个用上 EUV 光刻的先进工艺,2021 年首发,但 CPU 用上 7nm 得到 2022 年。
 
  去年的超算会议上,Intel 正式发布了 Ponte Vecchio GPU 芯片,它将采用 Intel 7nm 工艺制造,并将成为 Intel 第一款基于 Xe 架构的 GPU,还会采用 Intel Foveros 3D、EMIB (嵌入式多芯片互连桥接)封装技术。
 
  按照规划,Ponte Vecchio GPU 将在 2021 年量产,是 Intel 7nm 工艺的首款产品。
 
  由于 Ponte Vecchio GPU 是面向数据中心的,跟普通人没啥关系,大家更关心的是 Intel 什么时候才会推出 7nm 的 CPU 处理器,虽然现在 10nm 桌面版处理器也没发布呢,但是 7nm 显然更值得期待。
 
  在前不久的 Q4 财报会议上,Intel CEO 司睿博谈到了先进工艺芯片的进度——2020 年下半年推出高性能版的 10nm 处理器(指的是服务器版 Ice Lake-SP),这是 10nm 工艺首次性能升级。2021 年底之前交付 Ponte Vecchio GPU 芯片,2022 年之后不久推出 CPU 处理器。
 
  简单来说,就是 2022 年 Intel 会推出 7nm 工艺的 CPU 处理器。
 
  Intel 之前重申在 7nm 节点上会恢复 2 年一次的 Tick-Tock 战略,有理由相信 2022 年推出的 7nm 处理器会大规模量产的。
 
  当然,我们现在对 7nm 工艺的 Intel 处理器还是一无所知,代号、CPU 架构、GPU 架构什么的都没有,不过 2022 年的时候它的对手基本上定了,那就是 AMD 的 5nm Zen4 架构,如果 AMD 的进展非常顺利的话,2022 年甚至有可能会推出 5nm+ 工艺的 Zen5 了。
 
  另外,在今年的 CES 展会上,Intel 正式宣布了第二代 10nm 处理器 Tiger Lake 系列,依然是面向低功耗移动处理器的U、Y版,CPU 部分是全新架构 Willow Cove,性能提升可达两位数(超过 10%),GPU 核显部分则用上全新的 Xe 架构,具体名字是 Gen12 核显。
 
  Tiger Lake上的Gen12核显示装置对Intel非常重要,因为它不仅与布景显示有关,而且与当前显示的DG1开发版本具有独特的同源性。 Gen12配备96个欧盟单位和768个流处理器。主要区别是由热约束引起的频率和TDP功耗差异,这就是为什么以前的DG1性能测试不稳定的原因。
 
  在Sisofteware网站的数据库中,Tiger Lake处理器的信息于2月5日再次公开。这次的识别以及性能测试更加准确。
 
  从图中可以看出,这是Tiger Lake-U系列处理器。具体型号还没有。它配备了LPDDR4X内存。核心显示屏具有96个EU单元,768个流处理器和1.2GHz的频率。它是用于视频内存的4GB内存。
 
  Tige Lake的Gen12核心显示器将具有1.84TFLOPS的浮点性能,几乎是Gen11核心的两倍,Ice Lake处理器的Gen11核心显示器是目前的Gen9.5核心显示器性能的两倍。电脑自学网站
 
  1. 8TFLOPS的性能已经等同于Sony PS4控制台的性能。毕竟,后者也是近5年前的产品。所使用的独立显示器位于后面,因此最新一代GPU超越它也就不足为奇了。
 
  具有8TFLOPS性能的Tiger Lake处理器不足以杀死台式机,但Tiger Lake主要用于笔记本电脑市场。它的性能将严重威胁当前的低功耗图形卡MX 150/250/350系列,因为一旦Intel推出了Gen12核显示器的性能,笔记本制造商便无需另外为其配备单独的显示器,这不仅可以节省成本,还可以降低整体功耗并延长电池寿命。