四年五升級(jí),在CPU工藝方面Intel拼了老命:一定要奪回第一
本月底即將發(fā)布的12代酷睿處理器不僅會(huì)首發(fā)桌面版大小核架構(gòu),還會(huì)升級(jí)Intel 7工藝,這個(gè)就是之前的Intel 10nm SF增強(qiáng)版工藝,雖然換了名字,但是這對(duì)Intel來(lái)說(shuō)是個(gè)起點(diǎn),CPU工藝接下來(lái)要爆發(fā)。
Alder Lake之后,Intel下一個(gè)CPU節(jié)點(diǎn)是Intel 4,也就是之前的7nm EUV工藝,首款產(chǎn)品是Meteor Lake,目前已經(jīng)Tape In,2023年正式問(wèn)世。
Intel 4之后還有Intel 3,進(jìn)一步優(yōu)化FinFET、提升EUV,能效比繼續(xù)提升大約18%,還有面積優(yōu)化,2023年下半年投產(chǎn),不過(guò)Intel沒(méi)公布具體的CPU產(chǎn)品。
2024年則是最重要的一次升級(jí),Intel 20A工藝來(lái)了,放棄FinFET晶體管,擁有兩項(xiàng)革命性技術(shù),RibbonFET就是類似三星的GAA環(huán)繞柵極晶體管,PoerVia則首創(chuàng)取消晶圓前側(cè)的供電走線,改用后置供電,也可以優(yōu)化信號(hào)傳輸。
接下來(lái)是Intel 18A,預(yù)計(jì)2025年初投產(chǎn),繼續(xù)強(qiáng)化RibbonFET,還有下一代高NA EUV光刻,與ASML合作。
這就意味著Intel會(huì)在2021到2025年的4年時(shí)間里,不停地發(fā)布5代CPU工藝,而且會(huì)有多次重大技術(shù)升級(jí),不僅首發(fā)埃米級(jí)CPU工藝,還會(huì)首發(fā)ASML的下一代EUV光刻機(jī)。
在今天的財(cái)報(bào)會(huì)議上,Intel CEO也強(qiáng)調(diào)了這幾年中升級(jí)5代CPU工藝的重要性,還說(shuō)18A工藝已經(jīng)吸引幾家感興趣的客戶,當(dāng)然Intel是不會(huì)公布具體名字的。
如果進(jìn)度沒(méi)有延期,那么未來(lái)的4年里可以說(shuō)是Intel史上工藝升級(jí)最快也是最重大的節(jié)點(diǎn),14nm擠牙膏那樣的情況不會(huì)有了,Intel的目標(biāo)就是2024年追趕對(duì)手,2025年的18A工藝節(jié)點(diǎn)則會(huì)全面領(lǐng)先,奪回第一的位置。
12代酷睿處理器首發(fā)六款型號(hào),都是K/KF系列,具體包括i9-12900K、i9-12900KF、i7-12700K、i7-12700KF、i5-12600K、i5-12600KF。
主板芯片組首發(fā)Z690。
至于其他處理器、主板型號(hào),包括移動(dòng)平臺(tái),大概率要等到明年初的CES 2022。
12代酷睿將是第一個(gè)采用大小核混合架構(gòu)設(shè)計(jì)的主流產(chǎn)品,調(diào)度效率至關(guān)重要。
Intel確認(rèn),Alder Lake-S桌面版有兩種不同核心,一個(gè)是滿血的8大核、8小核、32單元核顯,二是6大核、0小核、32單元核顯,也就是部分型號(hào)會(huì)沒(méi)有小核心。
移動(dòng)版代號(hào)統(tǒng)一為Alder Lake-P,取代之前U系列、H系列的劃分方式,也有兩種不同核心,一是6大核、8小核、96單元核顯,二是2小核、8大核、96單元核顯。
換言之,移動(dòng)版最多也就6個(gè)大核心,但所有型號(hào)都會(huì)有小核心,而核顯規(guī)模是桌面版的三倍。
值得一提的是,大小核支持的指令集是完全一致的,唯一例外就是AVX-512,現(xiàn)有小核不支持,所以如果小核開啟,大核就會(huì)自動(dòng)禁用AVX-512。
另一方面,OEM廠商可以自行決定是否屏蔽小核心,不在BIOS里顯示,這時(shí)候就可以自由開啟AVX-512。
Intel還確認(rèn),12代酷睿會(huì)陸續(xù)全面覆蓋桌面、筆記本、超極本、翻轉(zhuǎn)本、二合一本等不同產(chǎn)品形態(tài)領(lǐng)域,對(duì)應(yīng)的型號(hào)從今年第四季度開始陸續(xù)發(fā)布。
大家最關(guān)心的大小核調(diào)度效率優(yōu)化方面,Intel給出了三種級(jí)別。
一是沒(méi)有優(yōu)化。
軟件本身或者說(shuō)開發(fā)者完全不考慮大小核分配問(wèn)題,完全由Windows系統(tǒng)調(diào)度器基于Intel ITD(線程調(diào)度器)的反饋和算法,智能分配線程,動(dòng)態(tài)分配負(fù)載。
大多數(shù)情況下,它們能做得很好,但部分時(shí)候可能會(huì)把關(guān)鍵任務(wù)分配給小核心,或者把非關(guān)鍵任務(wù)交給大核心,尤其是那些使用多個(gè)中間件組件、自行調(diào)度線程的程序。
二是良好優(yōu)化(Good)。
軟件有一定的設(shè)置,可以利用混合架構(gòu),但又沒(méi)有針對(duì)性的完全重寫。
此時(shí),優(yōu)先的重要負(fù)載會(huì)分配給大核心,并根據(jù)負(fù)載所需的大核心數(shù)量、最大線程數(shù)量,對(duì)任務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度,確保負(fù)載均衡。
同時(shí)還有線程優(yōu)先級(jí)、QoS API,確保負(fù)載給到合適的核心,比如游戲、渲染分派給大核心,后臺(tái)線程交給小核心,等等。
三是最佳優(yōu)化(Best)。
軟件可以完全利用混合架構(gòu)任務(wù)系統(tǒng),并創(chuàng)建兩個(gè)線程池(thread pool)。
一個(gè)是優(yōu)先線程池,面向大核心,執(zhí)行需要大核心或者指定給大核心的任務(wù)。
另一個(gè)是次要線程池,面向小核心,執(zhí)行著色器編譯、音頻混合、推流直播、解壓縮之類的非關(guān)鍵任務(wù)。
為了進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)、增強(qiáng)負(fù)載均衡,開發(fā)者還需要部署任務(wù)分配算法,在大核心負(fù)載過(guò)高的時(shí)候,將優(yōu)先線程轉(zhuǎn)成次要線程,交給小核心。





