För Intel är processen inte alls en enkel digital utveckling, utan en magisk kombination av flerkanalsfrämjande. Den 13 augusti satte Intels 2020-arkitekturdag ett nytt "reengineering" -rekord igen.
Intel Chief Architect Raja Koduri gick ihop med ett antal Intel-akademiker och arkitekter för att i detalj introducera Intels framsteg inom de sex tekniska pelarna för innovativ tillverkning och förpackning, arkitektur, minne och lagring, samtrafik, programvara och säkerhet.
Baserat på dessa sex tekniska pelare fokuserade Intel på 10nm SuperFin-teknik relaterad till processen, "hybridkombination" -tekniken relaterad till förpackningar, Willow Cove och Tiger Lake CPU-arkitektur, hybridarkitektur, Xe-grafikarkitektur och datacenterarkitektur och relaterade Programvara oneAPI Gold.
När det gäller tillverkningsprocessen är SuperFin-tekniken 10nm den mest kraftfulla prestandaförbättringen i en enda nod i företagets historia, och prestandaförbättringen som den ger är jämförbar med full noderkonvertering. 10nm SuperFin-tekniken inser kombinationen av Intel-förbättrade FinFET-transistorer och Super MIM (Metal-Insulator-Metal) kondensatorer. Jämfört med industristandarder har kapacitansen ökat med fem gånger i samma fotavtryck, vilket minskat spänningsfallet och förbättrat produktprestanda betydligt.
Enligt rapporter realiseras tekniken av en ny typ av "high-K" (dielektriskt material), som kan staplas i ultratunna lager med en tjocklek på bara några få ångströmmar för att bilda ett upprepande "superlattice" struktur. Detta är en ledande teknik inom branschen, före andra chiptillverkares befintliga kapacitet.
När det gäller förpackning har testchips med "Hybrid bonding" -teknologi tagits ut under andra kvartalet 2020. Det är underförstått att den traditionella "termokompressionsteknologi" -tekniken används i de flesta förpackningstekniker idag, och hybridbindning är ett alternativ till denna teknik. Denna nya teknik kan påskynda förverkligandet av bultnivåer på 10 mikron och därunder och ger högre sammankopplingstäthet, bandbredd och lägre effekt.
När det gäller arkitektur introducerade Intel flera arkitekturer på en gång.
Enligt rapporter är Willow Cove Intels nästa generations CPU-mikroarkitektur. Willow Cove är baserad på den senaste processorteknologin och 10nm SuperFin-teknik, och på basis av Sunny Cove-arkitekturen ger den en förbättring jämfört med CPU-prestanda mellan generationer och förbättrar kraftigt frekvensen och effekteffektiviteten. Det introducerar också den omdesignade cachearkitekturen i den större icke-kompatibla 1,25MB MLC och förbättrar säkerheten genom Intel Control Flow Enforcement Technology.
Tiger Lake kommer att ge intelligent prestanda och genombrott framsteg inom viktiga datorvektorer. Tiger Lake är den första SoC-arkitekturen som antar den nya Xe-LP-grafikmikroarkitekturen, som kan optimera CPU- och AI-acceleratorerna, vilket gör det möjligt att förbättra CPU-prestanda utöver en generation och uppnå storskaliga AI-prestandaförbättringar och en stort språng i grafikprestanda, och en komplett uppsättning topp-IP i hela SoC, till exempel den nyintegrerade Thunderbolt 4.
Inte bara det, hybridarkitekturen Alder Lake är Intels nästa generations hybridarkitekturklientprodukt, vilket kan ge ett bättre prestanda-till-effekt-förhållande.
Vid introduktionen av Xe-grafikarkitekturen introducerade Intel ett antal produkter baserade på denna arkitektur, inklusive Xe-LP (låg effekt), Xe-HP, Xe-HPG, Intel® Server GPU (SG1), DG1 och Intel® Graphics Command Center (IGCC).
Xe-LP är en optimerad mikroarkitektur och mjukvara som kan ge effektiva prestanda för mobila plattformar. Detta möjliggör nya slutanvändarfunktioner med direktstämning (Instant Game Tuning), fånga och strömma och skärpa bilden. När det gäller mjukvaruoptimering kommer Xe-LP att förbättra drivrutinen genom den nya DX11-vägen och den optimerade kompilatorn. Xe-HP är branschens första mångkaklade, mycket skalbara högpresterande arkitektur. Vid händelsen Architecture Day visade Intel att Xe-HP kodar 10 kompletta 4K-videoströmmar av hög kvalitet med en hastighet av 60 FPS på ett enda block. En annan demonstration visade också beräkningsskalbarheten för Xe-HP på flera block. Det är underförstått att Intel nu testar Xe-HP med nyckelkunder och planerar att göra det möjligt för utvecklare att använda Xe HP via Intel® DevCloud. Xe-HPG är en mikroarkitektur optimerad för spel och en variant av Xe mikroarkitektur. Det har bra prestanda-till-kraft-förhållande, skalbarhet och accelererat strålspårningsstöd.
Intel® Server GPU (SG1) är Intels första Xe-baserade diskreta grafikkort för datacentra, vilket kan öka prestandan till datacenternivån i en liten storlek för att uppnå Android-molnspel med hög densitet med hög täthet och videoströmning. DG1 är Intels första diskreta grafikkort baserat på Xe-arkitekturen och är nu tillgängligt på Intel® DevCloud för användare med tidig åtkomst. Intel® Graphics Command Center (IGCC) introducerar nya funktioner, inklusive speljusteringar i realtid och skärpning av spel.
Vid introduktionen av datacenterarkitekturen introducerade Intel Ice Lake, Sapphire Rapids och nästa generations 224G-PAM4 TX-sändtagare. Ice Lake är den första 10nm-baserade Intel Xeon Scalable-processorn som kommer att ge starka prestanda när det gäller genomströmning och lyhördhet över arbetsbelastningar. Sapphire Rapids är Intels nästa generations Xeon Scalable-processor baserad på förbättrad SuperFin-teknik. Det kommer att vara den CPU som används i superdatorn "Aurora Exascale" (Aurora Exascale) vid Argonne National Laboratory. Världens första nästa generations 224G-PAM4 TX-sändtagare är produkten som introducerades denna gång.
När det gäller programvara släppte Intel sin åttonde version av oneAPI Beta i juli, vilket gav nya funktioner och förbättringar av distribuerad dataanalys, inklusive rendering av prestanda, prestationsanalys och video- och trådbibliotek. De olika tekniska innovationerna den här gången avslöjade den kontinuerliga utvecklingen av Intels innovationsstrategi om "sex tekniska pelare". Intel utnyttjar sina unika fördelar fullt ut för att tillhandahålla lösningar som kombinerar skalar-, vektor-, matris- och rumsarkitekturer, som är utbredda i CPU: er, GPU: er, acceleratorer och FPGA: er och är enade av den öppna och industristandardade programmeringsmodellen oneAPI. Detta förenklar applikationsutvecklingen.
Produktteknisk introduktion:
10nm SuperFin-teknik
SuperFin-tekniken kan ge förbättrad epitaxial källa / dränering, förbättrad grindprocess och ytterligare grindhöjd och uppnå högre prestanda genom:
Förbättra utvidgningen av kristallstrukturen på källan och dränera för att öka belastningen och minska motståndet så att mer ström passerar genom kanalen;
Förbättra grindtekniken för att uppnå högre kanalmobilitet, så att laddningsbärare rör sig snabbare;
Tillhandahållande av ytterligare alternativ för grindhöjd kan ge högre drivström för chipfunktioner som kräver högsta prestanda;
Användningen av en ny tunnväggig barriär minskar via-motståndet med 30%, vilket förbättrar samtrafikprestanda.
Paket
"Hybrid bonding" -teknologi: Ett alternativ till "termokompressionsbindning" -teknologi, det påskyndar förverkligandet av stötar på 10 mikron och därunder, vilket ger högre sammankopplingstäthet, bandbredd och lägre effekt.
Willow Cove CPU-arkitektur
Willow Cove är baserad på den senaste processorteknologin och 10nm SuperFin-teknik, och på basis av Sunny Cove-arkitekturen ger den en förbättring jämfört med CPU-prestanda mellan generationer och förbättrar kraftigt frekvensen och effekteffektiviteten.
Det introducerar också den omdesignade cachearkitekturen i den större icke-kompatibla 1,25MB MLC och förbättrar säkerheten genom Intel Control Flow Enforcement Technology.
Tiger Lake CPU-arkitektur
Tiger Lake SoC-arkitekturen ger:
Den nya Willow Cove CPU-kärnan baserad på 10nm SuperFin-teknikens utveckling, ökar frekvensen avsevärt;
Ny Xe-grafikarkitektur - med upp till 96 exekveringsenheter (EU), är prestandaeffektiviteten per watt avsevärt förbättrad;
Power Management-Autonomous Dynamic Voltage and Frequency justering (DVFS) i en konsekvent struktur för att förbättra effektiviteten hos den helt integrerade spänningsregulatorn (FIVR);
Struktur och minne - Bandbredden för den konstanta strukturen ökas med två gånger, cirka 86 GB / s minne bandbredd, verifierad LP4x-4267, DDR4-3200; LP5-5400 arkitekturfunktion;
Gaussian nätverksaccelerator GNA 2.0 dedikerad IP, används för beräkning av nervkraft med låg effekt och reducerar CPU-bearbetning. Vid körning av arbetsbelastning för ljudbrusundertryckning är CPU-användningen av beräkningen av GNA-inferens 20% lägre än CPU: n utan GNA;
IO-integrerad TB4 / USB4, integrerad PCIe Gen 4 på CPU, används för åtkomst till minne med låg latens, med hög bandbredd;
Display-upp till 64 GB / s samtidigt transmissionsbandbredd används för att stödja flera högupplösta skärmar. Dedikerad strukturväg till minne för att upprätthålla servicekvaliteten;
IPU6-upp till 6 sensorer, med 4K 30-rams video, 27MP pixelbild; upp till 4K90 ramar och 42 MP pixel bildarkitektur funktion
Hybridarkitektur
Alder Lake kommer att kombinera Intels kommande två arkitekturer - Golden Cove och Gracemont och kommer att optimeras för att ge utmärkt förhållande mellan prestanda och kraft.
Xe grafikarkitektur
Xe-LP är Intels mest effektiva arkitektur för dator- och mobila datorplattformar, med en maximal konfiguration av upp till 96 grupper av EU-enheter, och en ny arkitekturdesign, inklusive asynkron datoranvändning, visningsinställning och sampler-feedback, en uppdaterad mediamotor med AV1 och en uppdaterad visningsmotor osv. Detta möjliggör nya slutanvändarfunktioner med inställning av omedelbar spel (Instant Game Tuning), fångst och strömning och skärpning av bilder. När det gäller mjukvaruoptimering kommer Xe-LP att förbättra drivrutinen genom den nya DX11-vägen och den optimerade kompilatorn.
Xe-HP är branschens första mångkaklade, mycket skalbara, högpresterande arkitektur som tillhandahåller datacenternivå och racknivå medieprestanda, GPU-skalbarhet och AI-optimering. Den täcker beräkningen av det dynamiska intervallet från en kakel till två och fyra brickor, och dess funktion liknar en flerkärnig GPU.
Xe-HPG är en variant av Xe mikroarkitektur, som är en mikroarkitektur optimerad för spel. På grundval av byggstenarna i Xe-LP läggs ett nytt GDDR6-baserat minnessubsystem till för att förbättra kostnadsprestandan och kommer att ha accelererat ljus. Spårningssupport.
Intel® Server GPU (SG1) är Intels första Xe-baserade diskreta grafikkort för datacentra. SG1 uppnår aggregeringen av 4 DG1: er, vilket kan förbättra prestandan till datacenternivån i en liten storlek för att uppnå Android-molnspel med hög täthet med hög densitet och videoströmning.
DG1 är Intels första diskreta grafikkort för datorer baserat på Xe-LP-mikroarkitekturen.
Intel® Graphics Command Center (IGCC) introducerar nya funktioner, inklusive speljusteringar i realtid och skärpning av spel. Omedelbar speljustering är en spelspecifik drivrutin som kan driva reparationer och optimeringar för slutanvändare snabbare än tidigare och inte kräver nedladdning och installation av kompletta drivrutiner. Det kräver bara att användare väljer att gå med en gång i varje spel; Spelskärpa använder perceptuell adaptiv skärpning, en adaptiv skärpningsalgoritm baserad på beräkningsskärmare för att förbättra bildens tydlighet i spel. Denna funktion är särskilt användbar för spel som använder upplösningsskalning för att balansera prestanda och bildkvalitet och är en valfri funktion i IGCC.
Datacenterarkitektur
Ice Lake är den första Intel Xeon skalbara processorn baserad på 10nm. Ice Lake-produkter kommer att ge starka prestanda när det gäller genomströmning och lyhördhet över hela arbetsbelastningen. Det kommer att ge en serie tekniker, inklusive full minneskryptering, PCIe Gen 4, 8 minneskanaler, etc., och en förbättrad instruktionsuppsättning som kan påskynda kryptografiska operationer.
Sapphire Rapids är Intels nästa generations Xeon Scalable-processor baserad på förbättrad SuperFin-teknik. Det kommer att tillhandahålla ledande industristandardteknologier, inklusive DDR5, PCIe Gen 5, Compute Express Link 1.1, etc.
programvara
oneAPI Gold tillhandahåller utvecklare lösningar som garanterar produktnivåskvalitet och prestanda i skalar, vektor, matris och rumslig arkitektur. DG1 diskret GPU är för närvarande tillgängligt för vissa utvecklare på Intel® DevCloud, som innehåller DG1-bibliotek och verktygssatser för att göra det möjligt för dem att börja skriva DG1-relaterad programvara med hjälp av oneAPI innan de äger hårdvaran.