Intel 10nm酷睿问世，处理器六大神技正式落地

2019-08-09 15:53发布

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2006年11月Intel公司推出了世界首款X86四核处理器，2008年Intel推出了旗下首款8核处理器。与以往从单核到双核的过渡相比，4核到8核处理器的过渡用时要长得多，主要原因就在于日常应用的软件及游戏中对多核并不敏感，4核都不落伍，8核是锦上添花，但不是雪中送炭。

CPU核心数变化不大，难道这十多年中计算任务也没有发生改变吗？

非也，不仅变了，而且变化还是很大的，尤其是近两年来人们对PC以及数据中心的要求改变了很多：CPU通用任务性能要强，整合的核显GPU要能玩主流游戏，存储速度要快，数据传输速度要高，网络连接速度要快又稳，甚至还要能跑AI运算——在这个万物皆可AI的时代，AI性能也是处理器的要求了。

要想适应新时代的计算，就需要新的战略以及全新的产品。

在去年12月的架构日会议上，Intel就提出了新的企业战略，开始向以数据为中心的方向转变，为了继续推动摩尔定律向前发展，Intel未来将借助指数级思维推动计算创新。

要想实现这个目标，Intel提出了六大支柱技术，分别是制程与封装、架构、存储、互连、安全、软件，这六个方面扩展现代处理器的内涵，实现了性能、价格与功能的平衡。

首个承载六大技术支柱思想的产品就是Intel最近发布的Ice Lake十代酷睿处理器，在它身上有先进的10nm制程工艺，也有新一代Sunny Cove CPU核心，更有性能翻倍的Gen11核显，同时还在AI加速、雷电3、Wi-Fi 6等连接技术方面做了创新。

十代酷睿Ice Lake之制程：业界最强10nm工艺

在Intel的六大支柱中，制程工艺是最基础的，也是最核心的，因为它是Intel继续推动摩尔定律向前发展的关键。

对半导体芯片来说，升级先进工艺带来的性能、能效好处是多方面的，Intel的10nm节点又是近年来升级最大的一次，实现了每平方毫米1亿晶体管的超高密度，是14nm节点的2.7倍多，这个增幅是高于业界通常2倍密度的标准的。

得益于10nm工艺的大提升，Ice Lake处理器的晶体管密度甚至比其他家公司的7nm工艺还要高，再加上Intel在后端工序制造材料及工艺上的改进，10nm工艺使得Ice Lake处理器在集成度、性能、功耗、发热等方面比某些7nm处理器更优秀。

十代酷睿Ice Lake之CPU：全新SunnyCove核心

Ice Lake处理器之所以备受瞩目，就在于它是近年来Intel首次同时升级10nm先进制程工艺及CPU核心架构，使用了Sunny Cove微内核。

Sunny Cove内核架构是Intel未来CPU架构的第一版，重点强化ST单核性能，主要有如下改进：

1、使用了可降低延迟的新算法。

2、增强的微架构，可并行执行更多操作。

3、增加关键缓冲区和缓存的大小，可优化以数据为中心的工作负载。

4、针对特定用例和算法的架构扩展。增加了关于加密性能的新的指令集，如矢量AES和SHA-NI。在今天的演示中，Sunny Cove因为有新的指令集7-zip性能提升了75%。

体现到具体应用中，那就是Sunny Cove架构大幅提升了日常应用的IPC性能，多则40%，平均下来提升了18%，这是近年来CPU架构史上IPC增幅最高的一次。

十代酷睿Ice Lake之GPU：核显可以玩1080p60fps游戏

在CPU架构之外，Ice Lake处理器还大幅改进了GPU核心，这次使用了全新的Gen11核显，最多拥有64组EU单元，FP32浮点性能提升到了1TFLOPS以上，FP16浮点性能高达2TFLOPS以上，堪称史上最强核显。

TFLOPS以上的性能使得核显GPU已经具备了可观的游戏性能，实测显示48/64单元的Iris Plus核显可以保证多数游戏大作在1080p分辨率的平均帧率超过30FPS，部分还能突破60FPS。

除了游戏性能大幅提升之外，Intel还加强了与游戏厂商的合作，并推出了全新的驱动程序UI，特别针对游戏玩家提供了丰富的功能及优化，能自动检测硬件、设定最佳可玩性配置，支持44款游戏一键优化，未来会超过400款游戏支持。

十代酷睿Ice Lake之AI：专用指令集实现2.5倍AI性能

AI是近两年来的一大热点，也是未来最有前途的先进之一。AI不同于普通的CPU运算，为此Intel在Ice Lake处理器中加入了专用的深度学习指令集——DL Boost，原本这是用于数据中心处理器的功能，现在下放给普通处理器了。

DL Boost是一组深度学习（Deep Learning）指令集的组合，可以用它来加速自动图像增强、图像检索、媒体后处理和其他 AI 任务。

此外，DL Boost指令集还配置了GNA 专用引擎和 Dynamic Tuning 2.0，其中GNA引擎可以帮助处理器以极低的功耗运行语音处理、噪声抑制等后台工作负载，从而最大限度地延长电池续航时间。

至于Dynamic Tuning 2.0，它就是用机器学习在CPU中的具体应用了，可以实现Turbo Boost 预测负载并调整功耗。

具体到性能上，专用AI指令集使得Ice Lake的AI性能相比前代处理器有了大幅提升，在INT8相关的性能测试中实现了100%到150%的性能提升，这可比CPU通用性能提升的幅度高太多了。

十代酷睿Ice Lake之雷电3：40Gbps全功能接口

随着计算任务的日趋复杂，涉及到的数据存储也会越来越多，特别是内容创作领域，4K甚至逐渐爆发的8K内容生态对数据交换速度提出了更高挑战，而Ice Lake处理器集成了雷电3技术，速率可达40Gbps。

在Ice Lake之前就有了雷电3，但彼时的雷电3还需要独立的主控芯片，成本高，接受范围也小，但Ice Lake处理器首次集成了雷电3主控，不再需要独立的芯片，降低了Ice Lake平台的成本，减少了设计的复杂性。

至于性能，雷电3不会让人失望，目前最快的40Gbps接口速率，折合5GB/s的带宽，只有PCIe 4.0技术的SSD才有可能与之一战。此外，雷电3还是未来USB4技术的基础，物理接口都是Type-C，二者是统一兼容的。

十代酷睿Ice Lake之Wi-Fi 6：首次集成千兆Wi-Fi网络

有了雷电3在有线传输上的进步，Ice Lake还在无线网络上实现了一次突破，支持Wi-Fi 6无线技术，这是业界首次集成千兆Wi-Fi网络。

虽然Wi-Fi 6标准市以后的，但是不代表每家的Wi-Fi 6速度就是一样的，Ice Lake的Wi-Fi 6解决方案支持了160MHz通道带宽，支持2x2 MIMO，理论速度可达2402Mbps，是其他Wi-Fi 理论速度的2-4倍，延迟比其他Wi-Fi 6减少了75%，比标准速度要快40%以上。