Intel十代酷睿IceLake處理器到底有多強(qiáng)

2006年11月Intel公司推出了世界首款X86四核處理器，2008年Intel推出了旗下首款8核處理器。與以往從單核到雙核的過渡相比，4核到8核處理器的過渡用時(shí)要長(zhǎng)得多，主要原因就在于日常應(yīng)用的軟件及游戲中對(duì)多核并不敏感，4核都不落伍，8核是錦上添花，但不是雪中送炭。

CPU核心數(shù)變化不大，難道這十多年中計(jì)算任務(wù)也沒有發(fā)生改變嗎？

非也，不僅變了，而且變化還是很大的，尤其是近兩年來人們對(duì)PC以及數(shù)據(jù)中心的要求改變了很多：CPU通用任務(wù)性能要強(qiáng)，整合的核顯GPU要能玩主流游戲，存儲(chǔ)速度要快，數(shù)據(jù)傳輸速度要高，網(wǎng)絡(luò)連接速度要快又穩(wěn)，甚至還要能跑AI運(yùn)算——在這個(gè)萬物皆可AI的時(shí)代，AI性能也是處理器的要求了。

要想適應(yīng)新時(shí)代的計(jì)算，就需要新的戰(zhàn)略以及全新的產(chǎn)品。

在去年12月的架構(gòu)日會(huì)議上，Intel就提出了新的企業(yè)戰(zhàn)略，開始向以數(shù)據(jù)為中心的方向轉(zhuǎn)變，為了繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律向前發(fā)展，Intel未來將借助指數(shù)級(jí)思維推動(dòng)計(jì)算創(chuàng)新。

要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，Intel提出了六大支柱技術(shù)，分別是制程與封裝、架構(gòu)、存儲(chǔ)、互連、安全、軟件，這六個(gè)方面擴(kuò)展現(xiàn)代處理器的內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)了性能、價(jià)格與功能的平衡。

首個(gè)承載六大技術(shù)支柱思想的產(chǎn)品就是Intel最近發(fā)布的Ice Lake十代酷睿處理器，在它身上有先進(jìn)的10nm制程工藝，也有新一代Sunny Cove CPU核心，更有性能翻倍的Gen11核顯，同時(shí)還在AI加速、雷電3、Wi-Fi 6等連接技術(shù)方面做了創(chuàng)新。

十代酷睿Ice Lake之制程：業(yè)界最強(qiáng)10nm工藝

在Intel的六大支柱中，制程工藝是最基礎(chǔ)的，也是最核心的，因?yàn)樗荌ntel繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律向前發(fā)展的關(guān)鍵。

對(duì)半導(dǎo)體芯片來說，升級(jí)先進(jìn)工藝帶來的性能、能效好處是多方面的，Intel的10nm節(jié)點(diǎn)又是近年來升級(jí)最大的一次，實(shí)現(xiàn)了每平方毫米1億晶體管的超高密度，是14nm節(jié)點(diǎn)的2.7倍多，這個(gè)增幅是高于業(yè)界通常2倍密度的標(biāo)準(zhǔn)的。

得益于10nm工藝的大提升，Ice Lake處理器的晶體管密度甚至比其他家公司的7nm工藝還要高，再加上Intel在后端工序制造材料及工藝上的改進(jìn)，10nm工藝使得Ice Lake處理器在集成度、性能、功耗、發(fā)熱等方面比某些7nm處理器更優(yōu)秀。

十代酷睿Ice Lake之CPU：全新SunnyCove核心

Ice Lake處理器之所以備受矚目，就在于它是近年來Intel首次同時(shí)升級(jí)10nm先進(jìn)制程工藝及CPU核心架構(gòu)，使用了Sunny Cove微內(nèi)核。

Sunny Cove內(nèi)核架構(gòu)是Intel未來CPU架構(gòu)的第一版，重點(diǎn)強(qiáng)化ST單核性能，主要有如下改進(jìn)：

1、使用了可降低延遲的新算法。

2、增強(qiáng)的微架構(gòu)，可并行執(zhí)行更多操作。

3、增加關(guān)鍵緩沖區(qū)和緩存的大小，可優(yōu)化以數(shù)據(jù)為中心的工作負(fù)載。

4、針對(duì)特定用例和算法的架構(gòu)擴(kuò)展。增加了關(guān)于加密性能的新的指令集，如矢量AES和SHA-NI。在今天的演示中，Sunny Cove因?yàn)橛行碌闹噶罴?-zip性能提升了75%。

體現(xiàn)到具體應(yīng)用中，那就是Sunny Cove架構(gòu)大幅提升了日常應(yīng)用的IPC性能，多則40%，平均下來提升了18%，這是近年來CPU架構(gòu)史上IPC增幅最高的一次。

十代酷睿Ice Lake之GPU：核顯可以玩1080p60fps游戲

在CPU架構(gòu)之外，Ice Lake處理器還大幅改進(jìn)了GPU核心，這次使用了全新的Gen11核顯，最多擁有64組EU單元，F(xiàn)P32浮點(diǎn)性能提升到了1TFLOPS以上，F(xiàn)P16浮點(diǎn)性能高達(dá)2TFLOPS以上，堪稱史上最強(qiáng)核顯。

TFLOPS以上的性能使得核顯GPU已經(jīng)具備了可觀的游戲性能，實(shí)測(cè)顯示48/64單元的Iris Plus核顯可以保證多數(shù)游戲大作在1080p分辨率的平均幀率超過30FPS，部分還能突破60FPS。

除了游戲性能大幅提升之外，Intel還加強(qiáng)了與游戲廠商的合作，并推出了全新的驅(qū)動(dòng)程序UI，特別針對(duì)游戲玩家提供了豐富的功能及優(yōu)化，能自動(dòng)檢測(cè)硬件、設(shè)定最佳可玩性配置，支持44款游戲一鍵優(yōu)化，未來會(huì)超過400款游戲支持。

十代酷睿Ice Lake之AI：專用指令集實(shí)現(xiàn)2.5倍AI性能

AI是近兩年來的一大熱點(diǎn)，也是未來最有前途的先進(jìn)之一。AI不同于普通的CPU運(yùn)算，為此Intel在Ice Lake處理器中加入了專用的深度學(xué)習(xí)指令集——DL Boost，原本這是用于數(shù)據(jù)中心處理器的功能，現(xiàn)在下放給普通處理器了。

DL Boost是一組深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）指令集的組合，可以用它來加速自動(dòng)圖像增強(qiáng)、圖像檢索、媒體后處理和其他 AI 任務(wù)。

此外，DL Boost指令集還配置了GNA 專用引擎和 Dynamic Tuning 2.0，其中GNA引擎可以幫助處理器以極低的功耗運(yùn)行語音處理、噪聲抑制等后臺(tái)工作負(fù)載，從而最大限度地延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。

至于Dynamic Tuning 2.0，它就是用機(jī)器學(xué)習(xí)在CPU中的具體應(yīng)用了，可以實(shí)現(xiàn)Turbo Boost 預(yù)測(cè)負(fù)載并調(diào)整功耗。

具體到性能上，專用AI指令集使得Ice Lake的AI性能相比前代處理器有了大幅提升，在INT8相關(guān)的性能測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了100%到150%的性能提升，這可比CPU通用性能提升的幅度高太多了。

十代酷睿Ice Lake之雷電3：40Gbps全功能接口

隨著計(jì)算任務(wù)的日趨復(fù)雜，涉及到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)也會(huì)越來越多，特別是內(nèi)容創(chuàng)作領(lǐng)域，4K甚至逐漸爆發(fā)的8K內(nèi)容生態(tài)對(duì)數(shù)據(jù)交換速度提出了更高挑戰(zhàn)，而Ice Lake處理器集成了雷電3技術(shù)，速率可達(dá)40Gbps。

在Ice Lake之前就有了雷電3，但彼時(shí)的雷電3還需要獨(dú)立的主控芯片，成本高，接受范圍也小，但I(xiàn)ce Lake處理器首次集成了雷電3主控，不再需要獨(dú)立的芯片，降低了Ice Lake平臺(tái)的成本，減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

至于性能，雷電3不會(huì)讓人失望，目前最快的40Gbps接口速率，折合5GB/s的帶寬，只有PCIe 4.0技術(shù)的SSD才有可能與之一戰(zhàn)。此外，雷電3還是未來USB4技術(shù)的基礎(chǔ)，物理接口都是Type-C，二者是統(tǒng)一兼容的。

十代酷睿Ice Lake之Wi-Fi 6：首次集成千兆Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)

有了雷電3在有線傳輸上的進(jìn)步，Ice Lake還在無線網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了一次突破，支持Wi-Fi 6無線技術(shù)，這是業(yè)界首次集成千兆Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

雖然Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)市以后的，但是不代表每家的Wi-Fi 6速度就是一樣的，Ice Lake的Wi-Fi 6解決方案支持了160MHz通道帶寬，支持2x2 MIMO，理論速度可達(dá)2402Mbps，是其他Wi-Fi 理論速度的2-4倍，延遲比其他Wi-Fi 6減少了75%，比標(biāo)準(zhǔn)速度要快40%以上。

總之，對(duì)十代酷睿Ice Lake處理器來說，它既是Intel對(duì)以往工藝、架構(gòu)的告別，也是Intel全新指數(shù)級(jí)思維的開始，在制程工藝、架構(gòu)、存儲(chǔ)、互聯(lián)、安全及軟件方面做出了突破。

對(duì)普通消費(fèi)者來說，先進(jìn)的10nm工藝、高性能Sunny Cove CPU核心、可玩主流游戲的Gen11出現(xiàn)、2.5倍性能的AI加速、40Gbps的雷電3、千兆級(jí)的Wi-Fi 6無線等六大優(yōu)點(diǎn)使得Ice Lake成為最受期待的新一代處理器，我們等這一天太久了。