Multi-tile Meteor Lake — самая важная инновация процессора Intel за 40 лет

Официально объявлено сегодня на конференции по инновациям в Сан-Хосе, компания Intel наконец-то представила архитектуру мобильного клиента следующего поколения, известную под кодовым названием Meteor Lake. Описанный Тимом Уилсоном, вице-президентом Design Engineering Group, как крупнейший архитектурный сдвиг за 40 лет, он является первым, в котором используется дезагрегированный подход, состоящий из четырех плиток, соединенных вместе с помощью собственной передовой технологии упаковки Foveros 3D.

Поскольку Meteor Lake в первую очередь появится на ноутбуках и будет выпускаться как процессор 14-го поколения вместе с новым брендом, есть чему порадоваться, поскольку Meteor Lake закладывает основу для того, как Intel будет создавать последующие архитектуры на многие годы вперед.

Четыре плитки, работающие вместе

Вероятно, наиболее важной частью конструкции является вычислительная плитка, построенная на передовом процессоре EUV Intel 4 и вмещающая различное количество P-ядер (Redwood Cove) и E-ядер (Crestmont), микроархитектура которых была усовершенствована за последние годы. сегодняшнее поколение Raptor Lake. Intel может использовать любую комбинацию ядер, которую сочтет подходящей для конкретного чипа, поэтому вы можете увидеть, например, 6 P-ядер и 2 E-ядра вместе с соответствующими кэшами.

Во-вторых, это SOC Tile, и он переносит большинство функций, которые в настоящее время присутствуют в «Uncore»-части любого современного чипа Intel. В отличие от традиций, эта SOC Tile также имеет собственные E-ядра, которые, по словам Тима Уилсона, «идеально подходят для целого класса рабочих нагрузок, распространенных в современных ПК». В сочетании с обычными ядрами в Compute Tile Intel называет это трио — P-core, E-core и SOC E-core — гибридной архитектурой с 3D-производительностью, и это сложная задача для Thread Director следующего поколения. определите правильную рабочую нагрузку между ними.

Учитывая появление искусственного интеллекта, эта плитка также содержит совершенно новый механизм искусственного интеллекта NPU. Intel ожидает, что здесь будет выполняться предстоящая работа по разгрузке искусственного интеллекта, специально созданная для устойчивых рабочих нагрузок искусственного интеллекта с низким энергопотреблением, хотя в зависимости от приложения искусственный интеллект также может запускаться на частях процессора и графического процессора SOC. Если вы спросите меня, это очень похоже на «Neural Engine» от Apple. Идя в ногу со временем, плитка также включает поддержку Wi-Fi 7, улучшенные мультимедийные возможности и является физическим домом для контроллера памяти.

Снова переключая передачи, Graphics Tile, созданная TSMC, использует знания, полученные от дискретных графических процессоров Arc, и переносит их в Meteor Lake, а это означает, что одна и та же архитектура впервые присутствует как в дискретных, так и в интегрированных решениях. Приводя некоторые цифры, Intel считает, что графика Xe LPG обеспечивает вдвое большую производительность и вдвое большую производительность на ватт по сравнению с нынешним IGP, встроенным в ядра 12-го и 13-го поколения (Alder Lake и Raptor Lake). Это по-прежнему затрудняет определение того, насколько они мощны в топовых характеристиках, но есть надежда, что у них достаточно мощности, чтобы играть в популярные киберспортивные игры в обычных разрешениях.

Еще неизвестно, хватит ли сил, чтобы вытеснить AMD в качестве предпочтительного IGP в современных ноутбуках, хотя есть надежда на улучшение частоты кадров и качества изображения с помощью технологий Arc, таких как XeSS и трассировка лучей. Производительность может быть не такой высокой, как у эквивалентного дискретного Arc (судя по всему, A370M с пониженной частотой) из-за отсутствия расширений XMX на Meteor Lake.

И последнее, но не менее важное: четвертый и последний сегмент известен как IO Tile и поддерживает как Thunderbolt 4, так и PCIe Gen 5. Их объединяет технология Foveros 3D, называемая «секретным соусом», который делает возможным дезагрегирование. Нет смысла иметь несколько плиток, если перемещение данных между ними непомерно дорого с точки зрения мощности.

Foveros 3D имеет сверхмалый шаг выступов всего 36 микрометров и требует мощности менее 0,3 пДж/бит. Если рассматривать это в контексте, то предварительные расчеты показывают, что плотность проводов и шаг выступов в 10 раз меньше, чем у обычных упаковочных технологий Intel, а также в 10 раз выше энергоэффективность. Проще говоря, ни Foveros 3D, ни дезагрегированного Meteor Lake.

Квартет плиток стратегически смонтирован на базовом слое, который помогает соединить их все вместе, направляя соответствующую мощность и данные.

Зачем идти дезагрегировано?

Быстро возникает вопрос, почему Intel решила использовать дезагрегирование для этого поколения, если в прошлом обычный монолитный кристалл хорошо себя зарекомендовал. Для этого есть много причин, и все они имеют смысл, поэтому давайте рассмотрим их. Создание плиток с различными функциями должно обеспечить сохранение высокой доходности, поскольку сбои в каком-либо одном блоке не мешают всему чипу увидеть свет.

Такой подход «смешивай и подбирай» позволяет Intel по-разному проверять блоки, использовать оптимизированные производственные процессы — вам не нужен современный дорогой кремний для базового ввода-вывода или отображения — и, как правило, иметь гораздо большую гибкость, чем при использовании чисто монолитного кристалла. Надо сказать, что AMD пришла к такому же выводу с архитектурой Ryzen на базе чиплетов много месяцев назад.

Как лаконично выразился Тим Уилсон: «Огромное количество разнообразной интеллектуальной собственности в наших SOC сегодня начинает ограничивать нашу способность кооптимизировать их все вместе в одном процессе в монолитном SOC». Другими словами, какое-то дезагрегирование должно было произойти рано или поздно: оно стало неизбежным по соображениям стоимости и доходности.

Еще одним преимуществом является архитектурная чистота. Разделяя плитки таким образом, что основные IP-блоки подключаются к фабрике SOC независимо, позволяя им взаимодействовать друг с другом или с системной памятью без необходимости проходить через другой IP-адрес, достигается определенная элегантность, которой не хватало раньше. Если говорить дальше, можно было бы ожидать, что задержки каждого IP-блока снизятся, поскольку нет необходимости проходить через сегодняшний массив из нескольких кольцевых остановок Intel.

Еще одним положительным эффектом дезагрегации является возможность переключать состояния питания каждого IP-блока, не затрагивая другие. Например, в сценариях, где требуется воспроизведение видео, Meteor Lake может отключить плитку графики и вычислений, экономя электроэнергию и повышая эффективность системы, используя только электронные ядра плитки ввода-вывода для незначительной обработки. «Добавление островных E-ядер с низким энергопотреблением в SOC позволяет нам предоставлять вычислительные возможности тем рабочим нагрузкам, которые ценят минимально возможную мощность при достаточных вычислениях», — сказал Уилсон.

Учитывая, что IP-блоки потребляют полосу пропускания с постоянно растущей скоростью, структура SOC Meteor Lake достаточно масштабируема, чтобы насыщать 128 ГБ/с, предоставляемые системной памятью, а затем распределять полосу пропускания по IP-блокам по мере необходимости. В принципе это похоже на технологию AMD Infinity Fabric, но основная цель — устранить узкие места на уровне всего чипа.

Хотя никаких точных спецификаций не было предложено, мы ожидаем, что лучший в своем классе Meteor Lake будет воплощать функциональность 14-ядерного 20-поточного процессора в сочетании с 1024-ядерным графическим процессором, и все это в конфигурации мощностью 45 Вт.

Краткое содержание

Meteor Lake обещает стать самой энергоэффективной архитектурой Intel за всю историю. Предлагая экономию до 40 процентов по сравнению с предыдущими поколениями — настоящее благо для ноутбуков — он также предвещает специальный механизм искусственного интеллекта, трехуровневую иерархию ядер и лучшую в мире интегрированную графику прямо из дискретного блока Arc.

Пока неизвестно, как на самом деле проявляется вся эта сложность, но ясно, что дезагрегированный подход обеспечивает Intel вновь обретенный уровень модульности, необходимый для достижения максимальной эффективности и производительности в средах с ограниченным энергопотреблением. Мы считаем, что Meteor Lake менее важен для настольных компьютеров, но мы считаем, что Meteor Lake идеально подходит для ноутбуков мощностью 15–30 Вт, которым требуется широкий спектр разнородных функций и даже лучшее время автономной работы, чем сегодня, благодаря универсальной монолитной стратегии.

Будущее за плитками, и скоро оно появится в ближайшем будущем в ноутбуках.

(Пока оценок нет)

Загрузка...