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，英特爾未來的規(guī)劃也逐漸浮出了水面。

8+8+1的酷睿你見過嗎

在Comet Lake-S之后，2021年我們還將迎來第十一代酷睿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。

簡單來說，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的長方形設(shè)計(jì)，也就是說未來的桌面酷睿也會(huì)變成和移動(dòng)酷睿相似的長方形封裝。

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Lakefield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)確來說也是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，只是長期以來的解決思路都是通過TDP加以調(diào)節(jié)，并輔以靈活的主頻升降機(jī)制。

X86處理器長期都是通過調(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4.5GHz睿頻加速來應(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？