Intel十代酷睿IceLake處理器到底有多強
2006年11月Intel公司推出了世界首款X86四核處理器，2008年Intel推出了旗下首款8核處理器。與以往從單核到雙核的過渡相比，4核到8核處理器的過渡用時要長得多，主要原因就在于日常應(yīng)用的軟件及游戲中對多核并不敏感，4核都不落伍，8核是錦上添花，但不是雪中送炭。
CPU核心數(shù)變化不大，難道這十多年中計算任務(wù)也沒有發(fā)生改變嗎？
非也，不僅變了，而且變化還是很大的，尤其是近兩年來人們對PC以及數(shù)據(jù)中心的要求改變了很多：CPU通用任務(wù)性能要強，整合的核顯GPU要能玩主流游戲，存儲速度要快，數(shù)據(jù)傳輸速度要高，網(wǎng)絡(luò)連接速度要快又穩(wěn)，甚至還要能跑AI運算——在這個萬物皆可AI的時代，AI性能也是處理器的要求了。
要想適應(yīng)新時代的計算，就需要新的戰(zhàn)略以及全新的產(chǎn)品。
在去年12月的架構(gòu)日會議上，Intel就提出了新的企業(yè)戰(zhàn)略，開始向以數(shù)據(jù)為中心的方向轉(zhuǎn)變，為了繼續(xù)推動摩爾定律向前發(fā)展，Intel未來將借助指數(shù)級思維推動計算創(chuàng)新。
要想實現(xiàn)這個目標，Intel提出了六大支柱技術(shù)，分別是制程與封裝、架構(gòu)、存儲、互連、安全、軟件，這六個方面擴展現(xiàn)代處理器的內(nèi)涵，實現(xiàn)了性能、價格與功能的平衡。
首個承載六大技術(shù)支柱思想的產(chǎn)品就是Intel最近發(fā)布的Ice Lake十代酷睿處理器，在它身上有先進的10nm制程工藝，也有新一代Sunny Cove CPU核心，更有性能翻倍的Gen11核顯，同時還在AI加速、雷電3、Wi-Fi 6等連接技術(shù)方面做了創(chuàng)新。
十代酷睿Ice Lake之制程：業(yè)界最強10nm工藝
在Intel的六大支柱中，制程工藝是最基礎(chǔ)的，也是最核心的，因為它是Intel繼續(xù)推動摩爾定律向前發(fā)展的關(guān)鍵。
對半導(dǎo)體芯片來說，升級先進工藝帶來的性能、能效好處是多方面的，Intel的10nm節(jié)點又是近年來升級最大的一次，實現(xiàn)了每平方毫米1億晶體管的超高密度，是14nm節(jié)點的2.7倍多，這個增幅是高于業(yè)界通常2倍密度的標準的。
得益于10nm工藝的大提升，Ice Lake處理器的晶體管密度甚至比其他家公司的7nm工藝還要高，再加上Intel在后端工序制造材料及工藝上的改進，10nm工藝使得Ice Lake處理器在集成度、性能、功耗、發(fā)熱等方面比某些7nm處理器更優(yōu)秀。
十代酷睿Ice Lake之CPU：全新SunnyCove核心
Ice Lake處理器之所以備受矚目，就在于它是近年來Intel首次同時升級10nm先進制程工藝及CPU核心架構(gòu)，使用了Sunny Cove微內(nèi)核。
Sunny Cove內(nèi)核架構(gòu)是Intel未來CPU架構(gòu)的第一版，重點強化ST單核性能，主要有如下改進：
1、使用了可降低延遲的新算法。
2、增強的微架構(gòu)，可并行執(zhí)行更多操作。
3、增加關(guān)鍵緩沖區(qū)和緩存的大小，可優(yōu)化以數(shù)據(jù)為中心的工作負載。
4、針對特定用例和算法的架構(gòu)擴展。增加了關(guān)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因為有新的指令集7-zip性能提升了75%。
體現(xiàn)到具體應(yīng)用中，那就是Sunny Cove架構(gòu)大幅提升了日常應(yīng)用的IPC性能，多則40%，平均下來提升了18%，這是近年來CPU架構(gòu)史上IPC增幅最高的一次。
十代酷睿Ice Lake之GPU：核顯可以玩1080p60fps游戲
在CPU架構(gòu)之外，Ice Lake處理器還大幅改進了GPU核心，這次使用了全新的Gen11核顯，最多擁有64組EU單元，F(xiàn)P32浮點性能提升到了1TFLOPS以上，F(xiàn)P16浮點性能高達2TFLOPS以上，堪稱史上最強核顯。
TFLOPS以上的性能使得核顯GPU已經(jīng)具備了可觀的游戲性能，實測顯示48/64單元的Iris Plus核顯可以保證多數(shù)游戲大作在1080p分辨率的平均幀率超過30FPS，部分還能突破60FPS。
除了游戲性能大幅提升之外，Intel還加強了與游戲廠商的合作，并推出了全新的驅(qū)動程序UI，特別針對游戲玩家提供了豐富的功能及優(yōu)化，能自動檢測硬件、設(shè)定最佳可玩性配置，支持44款游戲一鍵優(yōu)化，未來會超過400款游戲支持。
十代酷睿Ice Lake之AI：專用指令集實現(xiàn)2.5倍AI性能
AI是近兩年來的一大熱點，也是未來最有前途的先進之一。AI不同于普通的CPU運算，為此Intel在Ice Lake處理器中加入了專用的深度學(xué)習(xí)指令集——DL Boost，原本這是用于數(shù)據(jù)中心處理器的功能，現(xiàn)在下放給普通處理器了。
DL Boost是一組深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）指令集的組合，可以用它來加速自動圖像增強、圖像檢索、媒體后處理和其他 AI 任務(wù)。
此外，DL Boost指令集還配置了GNA 專用引擎和 Dynamic Tuning 2.0，其中GNA引擎可以幫助處理器以極低的功耗運行語音處理、噪聲抑制等后臺工作負載，從而最大限度地延長電池續(xù)航時間。
至于Dynamic Tuning 2.0，它就是用機器學(xué)習(xí)在CPU中的具體應(yīng)用了，可以實現(xiàn)Turbo Boost 預(yù)測負載并調(diào)整功耗。
具體到性能上，專用AI指令集使得Ice Lake的AI性能相比前代處理器有了大幅提升，在INT8相關(guān)的性能測試中實現(xiàn)了100%到150%的性能提升，這可比CPU通用性能提升的幅度高太多了。
十代酷睿Ice Lake之雷電3：40Gbps全功能接口
隨著計算任務(wù)的日趨復(fù)雜，涉及到的數(shù)據(jù)存儲也會越來越多，特別是內(nèi)容創(chuàng)作領(lǐng)域，4K甚至逐漸爆發(fā)的8K內(nèi)容生態(tài)對數(shù)據(jù)交換速度提出了更高挑戰(zhàn)，而Ice Lake處理器集成了雷電3技術(shù)，速率可達40Gbps。
在Ice Lake之前就有了雷電3，但彼時的雷電3還需要獨立的主控芯片，成本高，接受范圍也小，但Ice Lake處理器首次集成了雷電3主控，不再需要獨立的芯片，降低了Ice Lake平臺的成本，減少了設(shè)計的復(fù)雜性。
至于性能，雷電3不會讓人失望，目前最快的40Gbps接口速率，折合5GB/s的帶寬，只有PCIe 4.0技術(shù)的SSD才有可能與之一戰(zhàn)。此外，雷電3還是未來USB4技術(shù)的基礎(chǔ)，物理接口都是Type-C，二者是統(tǒng)一兼容的。
十代酷睿Ice Lake之Wi-Fi 6：首次集成千兆Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)
有了雷電3在有線傳輸上的進步，Ice Lake還在無線網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)了一次突破，支持Wi-Fi 6無線技術(shù)，這是業(yè)界首次集成千兆Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。
雖然Wi-Fi 6標準市以后的，但是不代表每家的Wi-Fi 6速度就是一樣的，Ice Lake的Wi-Fi 6解決方案支持了160MHz通道帶寬，支持2x2 MIMO，理論速度可達2402Mbps，是其他Wi-Fi 理論速度的2-4倍，延遲比其他Wi-Fi 6減少了75%，比標準速度要快40%以上。
總之，對十代酷睿Ice Lake處理器來說，它既是Intel對以往工藝、架構(gòu)的告別，也是Intel全新指數(shù)級思維的開始，在制程工藝、架構(gòu)、存儲、互聯(lián)、安全及軟件方面做出了突破。
對普通消費者來說，先進的10nm工藝、高性能Sunny Cove CPU核心、可玩主流游戲的Gen11出現(xiàn)、2.5倍性能的AI加速、40Gbps的雷電3、千兆級的Wi-Fi 6無線等六大優(yōu)點使得Ice Lake成為最受期待的新一代處理器，我們等這一天太久了。