英特爾公佈 Alder Lake 混合處理器與千億電晶體的 AI 晶片 Ponte Vecchio

英特爾本周舉行年度 Architecture Day 半導體大會，公佈多款未來資料及消費市場晶片的技術細節，包括 Alder Lake、AI 晶片 Ponte Vecchio、Sapphire Rapids 晶片及 Arc Alchemist GPU。

Alder Lake 採混合架構與 10nm 製程

今天最引人矚目的是 Alder Lake，這款 12 代 PC 處理器採用了英特爾最新混合架構，不再只提供下世代 Intel CPU 核心，而是混合效能及效率的 x86 核心。Alder Lake 也是第一款使用新命名的 Intel 7 技術節點的晶片。Intel 7 仍然使用 10 奈米技術，而非之前宣佈的 7 奈米製程（後者用於預定 2023 年推出的 Intel 4）。

Alder Lake 中的 x86 效能核心代號為 Golden Cove，是現有 11 代 Tiger Lake 處理器中的 Willow Cove 的後一代產品。英特爾宣稱它是該公司打造最強大的 CPU 核心，但只提供了和 Cypress Cove 核心（而非目前 Willow Cove）的比較。

而 Alder Lake 的 x86 效率核心（代號 Gracemont）則宣稱是「世界上效率最高的 x86 CPU 核心」，而且也比現有 Skylake 晶片更高的 IPC（Inter-Process Communication）。英特爾宣稱在單一執行緒的工作任務中，最新的 Gracemont 在同樣的用電下，效能比 Skylake 核心高 40%。

不過整體而言，新的效能核心傳承自 Core 等級處理器，而效能核心則可追溯自省電裝置的 Atom 等級處理器。英特爾希望能結合兩者長處，從今年的 Alder Lake 開始，新的混合架構也將成為該公司的核心產品。

這個架構下將推出 9 瓦到 125 瓦的全系列晶片，整合多顆高階效能核心及效率核心以滿足不同運算任務。

英特爾預告已規劃了多顆 Alder Lake SoC，包括桌機型 SoC，具備 8 效能核心、8 效率核心及整合式記憶體、繪圖晶片和 I/O；筆電 SoC 具備 6 效能核心、8 效率核心、影像處理模組、記憶體、Xe 繪圖晶片和 I/O、支援 Thunderbolt 4；以及超輕薄筆電專用的 SoC，具備 2 效能核心、8 效率核心。

英特爾還宣佈了新的管理技術 Thread Director，負責任務在兩種核心的分配，例如重要任務放在效能核心上，而簡單任務丟給效率核心，以節省 Windows 電腦，特別是筆電的用電。

AI 晶片 Ponte Vecchio

英特爾今天也公佈 AI 晶片 Ponte Vecchio 的計畫。英特爾宣佈這款晶片具有超過 1000 億顆電晶體，是 Nvidia 旗艦產品 A100 資料中心 GPU 的 2 倍。

Ponte Vecchio 的處理效能來自其中 Compute Tiles 模組。每個 Compute Tile 擁有 8 顆 Xe 核心（為 AI 任務最佳化的 GPU 核心）。Compute Tiles 具備的 Xe Link Tiles 讓 Ponte Vecchio 晶片可和其他 Ponte Vecchio SoC 連結以擴大處理效能。大規模 AI 模型往往需要將處理任務分配到多顆晶片。Compute Tiles、Xe Link Tiles 則是位在 Base Tile 的基礎上，Base Tiles 內含記憶體模組。Ponte Vecchio 晶片號稱 FP32 傳輸效能達 45 Teraflops、記憶體頻寬　及網路頻寬各達 5TBps 和 2 TBps。英特爾宣佈已取得美國能源部阿貢國家實驗室 (Argonne National Laboratory) 採用，用於打造下一代 5 億美元 Exaflop 等級的 Aurora 超級電腦。

Sapphire Rapids、Arc Alchemist GPU

其他宣佈還包括資料中心晶片 Sapphire Rapids 及消費者 GPU Arc Alchemist。Sapphire Rapids 是 Xeon 處理器，採用 7 奈米製程，使用 Alder Lake 設計的效能核心。Sapphire Rapids 處理器內含 2 個專用模組，一個是 AI 模組，另一個是 DSA，後者負責加速資料在 CPU 與記憶體模組之間搬動。

除了 Sapphire Rapids 外，英特爾計畫再推出另一款處理單元，名為 Mount Evans，它的功能是處理加密資料、網路流量，以便主要 CPU 可專心跑應用程式。

最後，英特爾也沒忘了消費市場。首款晶片是新款 Arc 系列 GPU，名為 Alchemist，號稱每瓦電力的效能較前提升 50%。

來源：Silicon Angle