英特爾大小核試水 將推出8+8+1架構(gòu)酷睿處理器

隨著第十代酷睿Comet Lake-S（后綴為S代表桌面平臺(tái)，如果為H就是筆記本平臺(tái)）上市日期的臨近，英特爾未來(lái)的規(guī)劃也逐漸浮出了水面。

8+8+1的酷睿你見(jiàn)過(guò)嗎

在Comet Lake-S之后，2021年我們還將迎來(lái)第十一代酷睿Rocket Lake-S。需要注意的是，Rocket Lake-S依舊采用了14nm，所以我們不要指望它能在微架構(gòu)和性能層面出現(xiàn)太大的飛躍。

真正值得期待的，則是預(yù)計(jì)在2022年上市的Alder Lake-S，也就是第十二代酷睿平臺(tái)，它將采用“最新的”10nm工藝（同期手機(jī)SoC也許已經(jīng)用上3nm了......），不僅會(huì)升級(jí)全新的微架構(gòu)，整個(gè)處理器的結(jié)構(gòu)也將發(fā)生翻天覆地的變化。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Alder Lake-S將引入ARM處理器領(lǐng)域著名的“big.LITTLE”大小核設(shè)計(jì)，采用8個(gè)大核（Core級(jí)別）和8個(gè)小核（Atom級(jí)別），再加上集成的GT1核心顯卡，組成8+8+1的豪華套裝，同時(shí)還支持PCIe 4.0技術(shù)，TDP也將提升到80W起步，最高為125W。

英特爾針對(duì)移動(dòng)平臺(tái)定制的U系列和Y系列處理器樣式

有消息稱，Alder Lake-S處理器不僅要改變插槽，而且與其匹配的LGA1700插槽還會(huì)從傳統(tǒng)42.5mm×42.5mm正方形變成45mm×37.5mm的長(zhǎng)方形設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)未來(lái)的桌面酷睿也會(huì)變成和移動(dòng)酷睿相似的長(zhǎng)方形封裝。

英特爾的大小核試水

實(shí)際上，Alder Lake-S并非英特爾首次引入大小核技術(shù)，早在2019年初英特爾就發(fā)布了代號(hào)為L(zhǎng)akefield的SoC，請(qǐng)注意后綴，它并非傳統(tǒng)意義上的處理器，而是整合度更高的片上系統(tǒng)，在指甲蓋的大小的芯片里就融合了過(guò)去需要布滿整塊主板的功能模塊。

Lakefield芯片只有這么大

除了成就這一輝煌的Foveros 3D封裝技術(shù)，Lakefield全新的大小核架構(gòu)也值得引起我們的關(guān)注。

提起“大小核”，相信很多童鞋都會(huì)想到ARM領(lǐng)域的Big.LITTLE技術(shù)。為了讓智能手機(jī)的處理器（準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)也是SoC）可同時(shí)兼顧高性能和低功耗的特性，ARM于2011年提出了Big.LITTLE概念，允許SoC采用一組高性能“大”（big）CPU 集群和一組高效率“小”（LITTLE）CPU集群的組合，三星在CES2013大會(huì)上發(fā)布的Exynos 5 Octa（4×Cortex-A15+4×Cortex-A7）就是首款基于Big.Little技術(shù)設(shè)計(jì)的八核處理器。

2017年，ARM在發(fā)布Cortex-A75和Cortex-A55架構(gòu)的同時(shí)再度祭出了DynamIQ技術(shù)，作為Big.LITTLE的補(bǔ)充，它允許芯片廠根據(jù)需求和成本預(yù)算進(jìn)行更為靈活的核心搭配，實(shí)現(xiàn)2+6、1+7等不同的核心配置方式，可以充分發(fā)揮芯片廠的想象力。比如，高通驍龍855采用了1+3+4、麒麟990采用了2+2+4的三叢CPU集群，玩大型游戲大核出力、主流游戲中核參與、日常操作小核足以，從而實(shí)現(xiàn)了趨于完美的能效比表現(xiàn)。

PC領(lǐng)域的X86架構(gòu)處理器其實(shí)也總在想辦法平衡性能與功耗之間的矛盾，只是長(zhǎng)期以來(lái)的解決思路都是通過(guò)TDP加以調(diào)節(jié)，并輔以靈活的主頻升降機(jī)制。

X86處理器長(zhǎng)期都是通過(guò)調(diào)節(jié)頻率平衡當(dāng)前的性能和功耗

比如，面向臺(tái)式機(jī)的酷睿i7-9700主打頂級(jí)性能，擁有65W的TDP，基礎(chǔ)頻率就高達(dá)3.0GHz，睿頻加速頻率更是可以達(dá)到4.7GHz。面向二合一設(shè)備的Y系列酷睿i7-10510Y的TDP只有7W，將基礎(chǔ)頻率降到1.2GHz以節(jié)省功耗，并通過(guò)4.5GHz睿頻加速來(lái)應(yīng)對(duì)短時(shí)間內(nèi)的高負(fù)載工作環(huán)境。

然而，這種調(diào)節(jié)機(jī)制的表現(xiàn)并經(jīng)濟(jì)。還是以i7-10510Y為例，它運(yùn)行在1.2GHz的主頻時(shí)性能驟降，浪費(fèi)了太多的性能和資源；加速到4.5GHz時(shí)的瞬間功耗可能會(huì)突破40W，發(fā)熱和功耗將難以控制，最終妥協(xié)的結(jié)果就是只能在最高主頻下堅(jiān)持1秒左右。

于是，英特爾Lakefield SoC借著最新10nm制程工藝以及Foveros 3D封裝技術(shù)，開(kāi)展了X86架構(gòu)處理器的“大小核”之旅，在一個(gè)晶圓芯片內(nèi)就集成了1顆Sunny Cove架構(gòu)（與第十代酷睿Ice Lake平臺(tái)處理器同源）的大核，以及4顆Tremont架構(gòu)的小核，成為了英特爾歷史上第一款顆5核混合架構(gòu)的Big.LITTLE處理器。

Sunny Cove是英特爾目前最先進(jìn)的核心架構(gòu)，這一點(diǎn)從10nm版的第十代酷睿處理器的實(shí)際表現(xiàn)就已得到了證明，哪怕只有單核心也足以應(yīng)對(duì)日常較高負(fù)載的辦公和娛樂(lè)環(huán)境。

Tremont則是昔日“Atom”（凌動(dòng)）家族的后裔，最近幾年主要被英特爾用于奔騰和賽揚(yáng)品牌，主打足夠的性能和更低的功耗。

英特爾Atom家族參數(shù)回顧表

和上代Goldmont Plus架構(gòu)相比，Tremont架構(gòu)在ISA（指令集架構(gòu)）、微架構(gòu)、安全性、電量管理等方面均有所提升，其中IPC（每周期指令數(shù)）性能更是提升了30%。Tremont獨(dú)特的6路前置集群（雙3路集群）亂序執(zhí)行處理單元可以更高效地為后端提供高吞吐量，每個(gè)核心都內(nèi)配備獨(dú)立的1.5MB二級(jí)緩存，并新增三級(jí)緩存，整數(shù)和矢量單元執(zhí)行效率也大大提升。

作為第一批武裝英特爾Lakefield SoC的設(shè)備，微軟Surface Neo和Galaxy Book S都屬于極致輕薄的偏概念型的產(chǎn)品，本身也不是專注于發(fā)燒級(jí)性能的存在，而是幫助用戶進(jìn)行一場(chǎng)“說(shuō)走就走的旅行”。

微軟Surface Neo

Lakefield SoC超小的尺寸可以幫設(shè)備進(jìn)一步瘦身，而其特色的“大小核”架構(gòu)也能更好地兼顧性能和功耗，在滿足輕度娛樂(lè)和中度辦公之余獲得更少的發(fā)熱和更持久的續(xù)航。

如果不出意外，Lakefield SoC會(huì)在今年正式量產(chǎn)，有了它的成功經(jīng)驗(yàn)，相信未來(lái)的Alder Lake-S也能少走很多彎路。

那么，你期待PC領(lǐng)域進(jìn)入大小核時(shí)代嗎？