長期以來，無論是關(guān)注還是不關(guān)注PC行業(yè)的用戶，大多一直批評英特爾的處理器長期以來老是重復(fù)使用舊的內(nèi)核，為此總是“擠牙膏”，無明顯的提升。不過，就在本周，英特在其在“架構(gòu)日”活動中，終于向世人展示了其下一代全新的CPU架構(gòu)“Sunny Cove”。不僅如此，英特爾還業(yè)界首創(chuàng)了3D邏輯芯片封裝技術(shù)。
根據(jù)英特爾的說法，全新Sunny Cove CPU架構(gòu)基于10納米打造，旨在提高通用計算任務(wù)下每時鐘計算性能和降低功耗，并包含了可加速人工智能和加密等專用計算任務(wù)的新功能，適用于PC、其他智能消費設(shè)備、數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時還支持無處不在的AI人工智能和加密加速功能等等。
英特爾確認(rèn)，下一代CPU微架構(gòu)Sunny Cove的處理器產(chǎn)品將會在2019年晚些時候正式亮相，屆時將會成為消費領(lǐng)域的英特爾酷睿系列以及服務(wù)器領(lǐng)域至強系列處理器的全新基礎(chǔ)架構(gòu)。
Sunny Cove CPU微架構(gòu)的功能特性主要包含一下幾點：
-增強的微架構(gòu)，可并行執(zhí)行更多操作。
-可降低延遲的新算法。
-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。
-針對特定用例和算法的架構(gòu)擴展。例如，提升加密性能的新指令，如矢量AES和SHA-NI，以及壓縮/解壓縮等其它關(guān)鍵用例。
英特爾架構(gòu)核心組主管羅納克·辛格哈爾(Ronak Singhal)表示，Sunny Cove架構(gòu)重點提升三大方面“更深入、更寬、更智能”。所謂更深入，也就是通過增加關(guān)鍵緩沖區(qū)和緩存的大小來提升并行執(zhí)行能力。而更寬，增長增強內(nèi)核執(zhí)行寬度提升每時鐘執(zhí)行更多指令。更智能則在于通過前端優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸。
英特爾稱，Sunny Cove能夠減少延遲、提高吞吐量，并將進(jìn)一步提升原始IPC(每時鐘指令)的性能，提供更高的并行計算能力，有望改善從游戲到多媒體到以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用體驗。
為了展示如何通過增加新的指令來提高加密性能、人工智能和機器學(xué)習(xí)的速度，從而提高專門任務(wù)的性能。英特爾展示了Sunny Cove CPU通過AES-256執(zhí)行7-Zip編碼的過程，結(jié)果其速度比當(dāng)前同等性能的CPU快了75%，加密性能得到了幅度非常大的提升。
不過，在該演示中，英特爾使用的是特別的7-Zip版本，已重新編譯過以便于充分利用Sunny Cove的指令。其他更改包括用于提高矢量處理，壓縮和解壓縮性能的專門指令。另外，全新Sunny Cove CPU內(nèi)核還大大增加了內(nèi)存支持，內(nèi)存線性地址從48位寬增加到57位寬，支持52位的物理地址。這就表示，服務(wù)器單個插槽就可以支持4TB的內(nèi)存。
除了x86 CPU內(nèi)核的改進(jìn)之外，英特爾大幅改進(jìn)了核顯圖形處理單元的性能。這一次推出的是“Gen 11”第11代集成顯卡。新核顯配備64個增強型執(zhí)行單元，比此前的英特爾第9代圖形卡(24個EU)多出一倍，因此其性能實現(xiàn)了每秒1萬億浮點運算次數(shù)(1 TFLOPS)的突破。
英特爾表示，與英特爾第9代圖形卡相比，英特爾第11代圖形卡新的集成圖形卡架構(gòu)有望將每時鐘計算性能提高一倍，流行的照片識別應(yīng)用程序的性能提高了一倍。
很顯然，新的核顯性能相比之前任何一代都更加強勁。以英特爾給出的1 TFLOPS數(shù)據(jù)來看，其性能可以與很多獨立顯卡媲美，例如AMD的Vega 8顯卡Ryzen 5 2500U浮點運算性能為1.1 TFLOPS，而Vega 10的Ryzen 7 2700U為1.7 TFLOPS。
同時，英特爾稱新的第11代集成顯卡采用業(yè)界領(lǐng)先的媒體編碼器和解碼器，H.265編碼性能提升了30%，有限的功耗配額下支持4K視頻流和8K內(nèi)容創(chuàng)作。另外，第11代集成顯卡還支持Adaptive Sync自適應(yīng)同步技術(shù)，可為游戲提供流暢的幀速率。
很多疑問，怎么直接從第九代跳到了第十一代，第十代呢?英特爾方面表示，其命運多牟的Cannonlake CPU中確實集成的是Gen.10圖形核心，不過這一代幾乎已經(jīng)失敗了。那么第一代10納米芯片Cannonlake CPU去哪里了呢?其實也有部分產(chǎn)品搭載，例如英特爾自己的NUC，只不過很多產(chǎn)品沒怎么量產(chǎn)。
對于未來的x86 CPU線路圖，英特爾還公布了Sunny Cove架構(gòu)之后的兩個后續(xù)架構(gòu)，分別為2020年的Willow Cove架構(gòu)和2021年的Golden Cove架構(gòu)，但也僅此而已，是否繼續(xù)采用10納米工藝未知。其實這一次新的Sunny Cove架構(gòu)的具體細(xì)節(jié)也沒有透露多少，包括在新處理器中會是多少核心，時鐘頻率速度如何，首發(fā)平臺是哪一個等等，支持的后端L1緩存增加到了48KB。有推測認(rèn)為，Sunny Cove架構(gòu)將會以Ice Lake-U平臺首發(fā)。
有個別媒體在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，在英特爾活動的另一個演示平臺中，支架上已經(jīng)明顯標(biāo)注了Ice Lake-U。U系列代表的是超低功耗芯片，當(dāng)前大多數(shù)輕薄筆記本的芯片都是該系列，包括四核Kaby Lake-R和四核Coffee Lake-U，明年這些芯片都將會被Ice Lake-U所取代。
至于3D邏輯芯片封裝技術(shù)，名為“Foveros”，這是一種3D封裝技術(shù)。簡而言之就是可以完全利用3D堆疊的優(yōu)勢，實現(xiàn)在邏輯芯片上堆疊邏輯芯片。英特爾稱，繼2018年英特爾推出突破性的嵌入式多芯片互連橋接(EMIB)2D封裝技術(shù)之后，F(xiàn)overos將成為下一個技術(shù)飛躍。
英特爾表示，“Foveros為整合高性能、高密度和低功耗硅工藝技術(shù)的器件和系統(tǒng)鋪平了道路。Foveros有望首次將晶片的堆疊從傳統(tǒng)的無源中間互連層和堆疊存儲芯片擴展到高性能邏輯芯片，如CPU、圖形和人工智能處理器。
該技術(shù)提供了極大的靈活性，因為設(shè)計人員可在新的產(chǎn)品形態(tài)中“混搭”不同的技術(shù)專利模塊與各種存儲芯片和I/O配置。并使得產(chǎn)品能夠分解成更小的“芯片組合”，其中I/O、SRAM和電源傳輸電路可以集成在基礎(chǔ)晶片中，而高性能邏輯“芯片組合”則堆疊在頂部。”
英特爾還進(jìn)一步表示，預(yù)計將從2019年下半年開始推出一系列采用Foveros技術(shù)的產(chǎn)品。首款Foveros產(chǎn)品將整合高性能10nm計算堆疊“芯片組合”和低功耗22FFL基礎(chǔ)晶片。
可以確定的是，接下來Sunny Cove CPU微架構(gòu)將3D邏輯芯片封裝技術(shù)打造。英特爾表示，“未來，英特爾會通過先進(jìn)的封裝和系統(tǒng)集成技術(shù)，把多樣化的標(biāo)量(scalar)、矢量(vector)、矩陣(matrix)和空間(spatial)計算架構(gòu)組合部署到CPU、GPU、加速器和FPGA芯片中，并通過可擴展的軟件堆棧釋放強大的能力。”
最后，再回顧英特爾確認(rèn)的時間表，即“下一代CPU微架構(gòu)Sunny Cove的處理器產(chǎn)品將會在2019年晚些時候正式亮相”。同時，“Gen. 11核顯將與10nm的Sunny Cove核心配對”，而到了2020年“英特爾將推出獨立顯卡”。
無論如何，Sunny Cove架構(gòu)究竟會不會準(zhǔn)時亮相，以及與之前Skylake相比實際性能就能提升了多少，明年下半年我們拭目以待。
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