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Intel首次推出大小核混合CPU架构，Arm怎么看？

百家作者：芯智讯 2019-01-08 09:33:30

在英特尔的10nm处理器一次次跳票之后，北京时间1月8日，CES2019展前发布会上，英特尔正式公布了一大波10nm芯片：针对笔记本平台的ICE Lake处理器；首款采用大小核混合CPU架构设计，基于Foveros 3D封装技术的全新SoC平台“Lakefield”；针对服务器市场的SNOW RIDGE和ICE LAKE。

其中，针对笔记本平台的10nm ICE Lake处理器已正式发布，并确定于2019年末推出。2020年则会推出10nm Ice Lake冰湖的服务器处理器。此外10nm的Snow Ridge是一款5G SoC，预计今年下半年上市。

此外，英特尔还发布了6款全新的9代酷睿处理器，完成了Core i9到Core i3的覆盖，满足普通用户到专业内容创作者和游戏发烧友的需求。不过，英特尔并未公布具体型号。

针对AI领域，英特尔宣布今年将投产Nervana神经网络处理器。

英特尔首款10纳米ICE Lake处理器发布

在此次CES2019展前发布会上，英特尔公司高级副总裁兼客户端计算事业部总经理Gregory Bryant展示了第一款针对笔记本平台的10纳米的ICE Lake处理器。ICE Lake整合英特尔全新的“Sunny Cove”微架构、AI使用加速指令集以及英特尔第11代核心显卡。

根据官方的资料显示，英特尔的第11代核心显卡可支持4K屏幕、支持Adaptive Sync帧率同步平滑技术、浮点性能约1TFLops，大约相当于GTX 750显卡。

全新移动PC 平台也是首个集成Thunderbolt 3 的平台，它将Wi-Fi 6 无线标准作为内置技术，并使用DLBoost 指令集来加速人工智能工作负载。ICE Lake 将这些特性与超长的电池续航时间相结合，打造出超轻薄、超便携的设计，同时其一流的性能和响应速度又可保证用户享受非凡的计算体验。戴尔等英特尔OEM 合作伙伴将于2019年末购物季推出一系列全新的设备。

Lakefield发布：10nm工艺，1大核+4小核，Foveros 3D封装！

众所周知，SoC上的big-LITTLE大核+小核的设计是由Arm最先推出，并由联发科等合作伙伴发扬光大，目前采用这种大小核设计的SoC已经广泛被应用到了安卓以及iOS生态当中。现在，英特尔也推出了全新的大小核设计的处理器，不同的是英特尔还采用3D封装。

此次CES2018展前发布会上，英特尔公司高级副总裁兼客户端计算事业部总经理Gregory Bryant展示了基于英特尔混合CPU架构和“Foveros”3D封装技术的全新SoC平台“Lakefield”。

据介绍，Lakefield是一款针对移动PC的产品，基于英特尔最新的10nm工艺制造，采用“Foveros”3D混合封装，集成了一个大核心CPU和四个小核心CPU，其中大核心是最新的Sunny Cove架构，拥有0.5MB LLC缓存，四个小核心的架构并未公布，共享1.5MB二级缓存，同时所有核心共享4MB三级缓存。

此外，Lakefield还集成了英特尔第11代的核显(64个执行单元)，以及第11.5代IPU图像处理单元，可以提供从图像输入（摄像头传感器 / 电视信号输入等）到显示设备（LCD显示屏 / TV输出 / 外部图像处理单元等）端到端的数据流信号处理的全面支持。支持4×16-bit LPDDR4内存控制器以及多个I/O模块。

英特尔表示全新的“Foveros”3D封装技术，可支持混合CPU架构设计，将确保先前采用分离设计的不同IP整合到一起，同时保持较小的SoC尺寸，仅有12×12mm，功耗也非常的低。这也使得它可以搭载到更小尺寸主板的单一产品中，使得OEM能够更加灵活地采用轻薄的外形设计，可以为行业、为合作伙伴生产各种不同规格尺寸产品提供全方位的性能。官方称可支持小于11英寸的产品。不过英特尔并未公布Lakefield的具体推出时间。

Gregory Bryant在现场还展示了一款基于Lekfield平台的参考设计主板。从外观来看，这似乎是一款“计算棒”产品，结构非常简单，长度只有5个25美分硬币连接起来的长度，宽度也仅有一个25美分硬币多一点，非常的小巧。

AI处理器Nervana今年投产

CPU并不适合用来做人工智能运算，英特尔也早已意识到了这一点，2016年英特尔就以4亿美元的天价收购了机器学习初创公司Nervana。经过一年多的整合之后，英特尔2017年就宣布推出一款专为深度学习而打造的神经网络处理器Nervana(NNP)。英特尔称利用Nervana处理器可以帮助不同行业发挥最大的性能，找到自身最大价值。

据了解，Nervana处理器摒弃了原来的标准的缓存结构，而是利用软件实现内存管理，这样能够最大的发挥出其性能。同时，还设计有高速片外互联通道，可以让Nervana处理器实现高速的双向数据传输，多个处理器甚至可以组成一个更加庞大的神经网络系统，可以实现更大的计算量，帮助客户快速获取有用数据。此外，Nervana处理器还采用了英特尔针对还专为人工智能设计的Flexpoint运算可以实现标量的点乘和加法，而且这种计算单元可以节省下不少的电路晶体管，因此可以提升处理器的密度，并且减少功耗。

此前英特尔曾表示，Nervana处理器并非只有一款，多代处理器正在打造当中，在未来这些产品有助于在2020年实现深度计算数百倍的性能提升。而第一个合作方就是Facebook，双方将会深入合作应用。

而在此次的CES展前发布会上，英特尔宣布计划在今年年底发布代号为Spring Crest的Nervana Neural Net L-1000，以便开发人员更轻松地测试和部署AI模型。去年秋天，英特尔首次推出了神经网络处理器(NNP)系列芯片。英特尔副总裁兼AI产品集团总经理Naveen Rao表示，Spring Crest将比其首款NNP芯片Lake Crest快3-4倍。

10nm 5G SoC

随着5G商用的即将开始，5G也是英特尔布局的重中之重。

2017年11月，英特尔就发布首款5G调制解调器XMM8060，随后英特尔又提前6个月，在2018年11月发布首款5G多模调制解调器XMM8160。

此次CES2019展前发布会上，英特尔又宣布推出了基于其最新10nm工艺的5G SoC芯片，代号Snow Ridge，专为5G无线接入及边缘计算设计的，预计今年下半年上市。

新一代服务器芯片

在服务器芯片方面，英特尔公司执行副总裁孙纳颐宣布，英特尔至强可扩展处理器Cascade Lake在今年上把半年已经开始出货。它是现有Skylake-SP的继任者，Cascade Lake支持英特尔傲腾数据中心级持久内存和英特尔DL Boost，是英特尔首款物理修复幽灵、熔断等X86漏洞的处理器，同时优化了14nm工艺，提高频率，提升处理器的IPC性能。加速了人工智能深度学习推理能力。

到了2020年英特尔还会推出10nm Icelake处理器的服务器版，带来性能提升，硬件安全增强及其他改进。不过它只能是新新新一代服务器处理器，因为在它之前还有14nm Cooper Lake服务器芯片，还好这两者针脚是兼容的。

Athena计划

发布会上，英特尔还携手PC厂商启动了“Athena”项目，旨在将5G和人工智能与Ultrabooks两部分关联起来。

据了解，英特尔正在创建一份面向制造商的规范并将提供一个认证的过程。这一切就跟之前的“迅驰”、“超极本”一样，由上游厂商推动OEM制造商更快采用更薄的设计，更快的存储，以及带来更长的电池寿命，并获得相当大的成功。

超极本笔记本电脑制造商过去几年一直把重点放在轻薄的机器上，但是英特尔的Athena计划的重点是 “旨在实现充分利用下一代技术，包括5G和人工智能”。

我们可以看到，可连接性，长续航，快速响应能力，人工智能的支持乃至机身外观创新都被考虑在内。

据介绍，英特尔的Athena设备项目有望与宏碁，华硕，戴尔，谷歌，惠普，华为、联想、三星、夏普、小米等终端品牌厂商携手，届时将会推出基于ChromeOS或Windows系统的笔记本电脑。

小结：

总的来看，此次英特尔发布会主要还是围绕着PC/服务器芯片、5G芯片以及AI芯片等领域展开。其中最为引人关注的当属首次采用大小核设计的Lakefield。

多年前由于英特尔对于移动市场的忽视，使得Arm迅速成为了移动市场的霸主，随后英特尔虽然也多次尝试进军移动市场，但均以失败告终。究其原因，一方面确实的是由于英特尔移动生态上的弱势，另一方面则是由于英特尔针对移动端的产品上的不给力。比如此前英特尔针对移动端的SoFIA系列SoC的内核竟然是之前被用于入门级笔记本的ATOM内核，虽然对于当时的手机/平板等产品来说，性能不算太弱，但是功耗和成本却远高于同类的Arm处理器。

Arm从单核到双核再到四核之后，随着高端的CPU内核的应用，处理器的性能得到迅速提升，但是随之而来的功耗也是大幅提升，而为了解决这个问题，Arm推出了big-LITTLE的大小核架构，在推动处理器CPU核数和性能进一步提升的同时，功耗也得到了很好的调和。可以说，Arm在往高性能计算前进的道路上，big-LITTLE的大小核架构起到了至关重要的作用。

近两年来，Arm在移动端垄断地位不断得到巩固的同时，也开始向英特尔的核心地带——PC市场进军。

2017年高通就曾联合微软、华硕、惠普、联想等厂商推出了基于骁龙835平台的Windows笔记本。2018年，Arm推出了首款针对笔记本市场的内核Cortex-A76。随后高通基于Cortex-A76的骁龙1000也被曝光。而Arm阵营进军PC市场所强调的相对优势（相对于英特尔）主要是低功耗、长续航、低成本、设计简单易集成、集成了基带可保持实时在线。虽然这仍无法撼动英特尔关键的中高端PC市场（更注重性能），但是确实对于英特尔出货量更大的中低端PC市场构成了威胁。

所以，英特尔必须在产品线上做出一些改变来进行应对。此次推出的Laekfield平台，学习了Arm成功的big-LITTLE架构设计，这样的大小核设计也使得Laekfield在功耗上有了极大的改善，再加上英特尔10nm工艺和Foveros 3D封装技术的加持，有望使得Lakefield在保持性能大幅领先的同时，在功耗上有与Arm同类产品持平。

而且笔者认为，英特尔或将在Lakefield的下一代产品当中集成基带芯片，甚至集成专用的AI内核，进一步整合英特尔在5G通信、AI、半导体制造，乃至GPU（英特尔去年已宣布将开发独立显卡，预计2020年上市）等领域的优势资源，对Arm形成压制。

显然，Lakefield的推出预示着英特尔的一大全新的转变，而这或许只是一个开始。而未来，英特尔或将重回移动市场与Arm再度交锋。

编辑：芯智讯-浪客剑

注：部分资料源自网络

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