英特尔新晶体管亮眼性能增强集成电路工资高潮或开启自然界的新黄金十年
在英特尔2020年架构日上,首席架构师Raja Koduri和多位英特尔院士、架构师共同展示了英特尔在六大技术支柱方面的最新进展。首次公布的是全新的10nm SuperFin技术,并且介绍了可实现全扩展的Xe图形架构,同时披露了Willow Cove微架構和用于移动客户端的Tiger Lake SoC细节,以及先进封装技术、混合架构等。
对于是否开启计算架构创新的黄金十年,这取决于未来如何发展。智能化时代快速增长的算力需求与先进制程提升的速度之间差距越来越大,晶体管微缩也面临着物理极限挑战。Raja Koduri表示,经过对FinFET晶体管技术多年的改进,英特尔正在重新定义该技术,以实现历史上最强大的单节点内性能增强,而这样的性能提升可以媲美完全节点升级。
SuperFin技术结合增强型FinFET晶体管与Super MIM电容器,为提高性能提供了三个关键方法:增加应变并减小电阻以允许更多电流通过通道;改进栅极工艺以实现更高通道迁移率;以及提供额外栅极间距选项为需要最高性能芯片功能提供更高驱动电流。此外,该材料由新型“高K”(Hi-K)电介质材料实现,可以堆叠在厚度仅几埃厚的超薄层中形成重复“超晶格”结构。
10nm SuperFin将运用于代号为“Tiger Lake”的英特尔下一代移动处理器中。这款处理器搭载Tiger Lake移动处理器将于今年假日季上市。除了晶体管技术创新,更重要的是建筑创新。在去年2017 年图灵奖得主John L. Hennessy 和David A. Patterson发表了一篇报告《A New Golden Age for Computer Architecture》,详细描述引发计算机建筑新时代到来的变化,并预见未来十年将是计算机体系结构领域的“新的黄金十年”。
英特尔在2020年架构日展示了从CPU到GPU多个建筑最新成果。
Tiger Lake基于全新的Willow Cove CPU核,有显著频率提升。
GPU采用全新的Xe图形架构,每瓦性能效率有显著提升。
加上电源管理、结构和内存、I/O显示灯方面提升,Tiger Lake性能超越前一代CPU,并实现AI和图形能力的大幅飞跃。
会ow Cove基于最新处理器技巧及10nm SuperFin技巧的一代CPU微机构筑。它在Sunny Cove基准之上,大幅提升频率及功耗效能,对比前一代CPU取得突破性成绩。此外,它还带入更大非兼容1.25MB MLC缓存,以及通过控制流强制技巧增强安全性。
Xe 图形建筑
关注者对Xe并不陌生,因其被CES揭示第一款针对PC独立图形卡DG1。在今日事件中,英国利德详细介绍可实现在全面扩展上的Xe图形建造方式。而这包含四种系列——LP, HP, HPC, GPG ——分别涵盖不同的应用场景,如游戏优化或数据中心级媒体输出。不过具体内容可能需要进一步了解以确保准确性。但无疑,在此类演讲中,一定涉及到软件优化的问题,以支持即时游戏调整(Instant Game Tuning)、捕捉与流媒体及图片锐化等功能,从而使终端用户获得更加出色的使用体验。此外,还包括GNA 2.0专用IP进行低功耗神经推理计算,以减轻CPU负担,使其能够专注于其他任务如音频噪声抑制工作负载情况下20%利用率降低,而不采用GNA 2.0的情况下的相同条件下同样工作负载则需30%以上资源分配给这一任务才能达到相似的效果。这意味着GNA 2.0不仅能节省能源,也能提高系统整体效能,从而促使整个行业向更加智能、高效方向发展。
总结来说,即便是在自然界中集成电路工资太过昂贵,但正如我们所见,无论是通过原子尺度精密制造还是不断完善软件策略,都有许多途径可以探索以克服这些挑战并继续推动科技界向前发展。如果说这是不是标志着一个真正意义上的黄金十年的开始,那么至少可以确认,我们已经迈出了踏入这个新纪元必不可少的一步。而未来的挑战,不论是来自天然环境还是人为因素,只要人类不放弃探索精神,就一定能够找到解决方案,让我们的世界变得更加丰富多彩又充满活力。