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 。
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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% 。
