為創新操碎心 英特爾六大重拳再迎PC春天

去年十二月，英特爾通過架構日活動給自己定下了新的基調——將在未來以六大戰略支柱為支點推進半導體晶元產業發展，同時從不同維度著手，構建更為完善的生態體系。六大戰略支柱體系的提出，不僅僅在製程、架構方面明確了未來的發展方向，同時還在存儲、超微互聯、安全、軟體等方面有了更為廣泛的探索，使得英特爾在半導體晶元領域擁有更強的平台級能力，這一點至關重要。

而在本屆CES上，英特爾圍繞這六大戰略支柱發布了不少重磅信息，堪稱本屆CES最大亮點，這些信息將對未來的PC產業發展產生深遠影響。

英特爾架構日公布六大戰略支柱

在對這些亮點信息進行解讀之前，我們不妨先來看看六大戰略支柱如何解讀：

製程：製程技術仍然很重要。通過先進的3D封裝技術，英特爾希望在最需要的目標IP模塊上應用最新工藝，與單片設計的單獨工藝和結構分離。因此英特爾推出了Foveros設計平台，這個平台包括異構的CPU設計，將在2019年下半年推出一系列有關產品。

架構：英特爾很久以前就已經不再以CPU為其唯一中心，無論收購Altera、Nervana、Movidius、eASIC，還是宣布將於2020推出獨立GPU，都是其轉型的證明。英特爾還悄悄創建了用於網路和運營商的ASIC加速器，並取得了相當大的成功。

英特爾現在認識到，基於標量、矢量、矩陣和空間架構的處理器對客戶同樣重要，因此英特爾將在CPU、GPU、FPGA和AI加速器中部署這些功能。當然，英特爾的轉型非常迅速，也需要更加強內部和外部的溝通。

內存：當多個高速模塊整合到單一封裝中之後，高速的內部存儲對跨模塊共享所有數據、減少晶元外延遲，都是至關重要的。正如我們在傲騰上看到的那樣，一旦有機會，英特爾就會全力以赴。

超微互聯：隨著英特爾對IP模塊進行分割，處理器之間和封裝之間的通信便對整個局勢更加重要。此外，隨著需要處理和存儲的數據越來越多，無線和數據中心互聯對於在先進封裝晶元之間的數據傳輸變得至關重要。

軟體：英特爾已經意識到，硬體的每一次巨大飛躍，軟體都有機會提升兩倍的性能，英特爾會將更多資源投入到軟體上。此前，英特爾已經在openVINO方面取得了很大的進步，至強的機器學習性能也提升了好幾個數量級。

以英特爾架構日活動上發布的「One API」為例，它汲取了openVINO上的經驗，可以簡化跨CPU、GPU、FPGA、AI和其它加速器的各種計算引擎的編程，提供相關的工具和庫。

安全：英特爾在架構、設計和產品中會更多地考慮安全性。英特爾新設了一個安全部門，發現危險的時候會立刻發出警報，並暫停產品研發推進。

本屆CES上，英特爾主要亮點來自於製程、架構、超微互聯與內存四個方面，每一個領域的新動作，都對未來PC產業的發展有深遠意義。

·製程亮點：覆蓋更完整生態鏈

製程方面，英特爾在本次CES上終於宣布了10nm製程節點落地。雖然要等到2019年12月份我們才能夠看到首批產品，但相信在此之前，有關於10nm製程處理器的性能、特性將被逐步披露出來。

英特爾製程路線與前沿技術

那麼為什麼說10nm製程將對整個產業產生深遠影響呢？

首先對於整個PC行業來說，英特爾10nm製程在技術層面依然保持領先水準，這就使得基於其打造的全新處理器平台仍將保持業界領先的性能水準，這將使未來的PC產品擁有更加出色的性能表現，帶給用戶更為流暢的體驗以及更加高效的生產力表現。

同時我們都知道，製程工藝提升將使半導體晶元在功耗上獲得更好的表現。而功耗優化會帶來續航能力以及散熱效率的雙重提升。現階段，PC產品在功耗性能比上已經與五年甚至三年前有了本質差異，英特爾10nm落地將再次推動這一層面的進步。其結果就是可以使OEM廠商在產品設計上有更大的空間，讓產品具備更強續航、散熱能力的同時，也具備不俗的性能表現，這對於PC產業進步有著極大意義。

雖然我們還不能預見到10nm將會持續幾代，但從英特爾對14nm製程的優化來看，10nm製程的優化空間依然不小，不斷探索10nm製程性能極限或許是今後數年PC行業的主旋律。同時，英特爾在10nm製程節點上已經為7nm製程推進做了基礎技術上的積累，10nm向7nm推進的過程或許會比14nm到10nm推進的過程更為順利。

另外，英特爾在10nm製程上的布局也非常廣泛，並未僅僅局限於PC這一條線。CES上英特爾除了公布消費級Ice Lake平台信息之外，還公布了伺服器端的Ice Lake晶元進展，公布了5G領域Snow Ridge平台，並展示了Foveros打造的首款3D堆疊封裝的10nm 22nm混合晶元主板，其產品線之完善可謂是前所未有。

因此就製程層面來看，英特爾對產業的影響不僅僅在PC，同時還在5G、在封裝、在伺服器、甚至是數據中心等更多領域。

·架構亮點：覆蓋更廣域的用戶體驗

接下來再說說架構。

隨10nm製程共同落地的，還有Sunny Cove微架構。Sunny Cove主要解決了四個問題：其一、增強的微架構，可並行執行更多操作；其二、可降低延遲的新演算法；其三、增加關鍵緩衝區和緩存的大小，可優化以數據為中心的工作負載；其四、針對特定用例和演算法的架構擴展。例如，提升加密性能的新指令，如矢量AES和SHA-NI，以及壓縮/解壓縮等其它關鍵用例。

Sunny Cove架構與SkyLake對比

並且Sunny Cove在IPC性能上做了三個部分的提升：更深、更寬、更智能。這三點主要體現在一級緩存、二級緩存、uop、TLB緩存的增大；體現在執行管線拓寬；體現在提高分支預測精度、減少延遲，並配置了加密解密指令集，以及在AI、存儲、網路、矢量等方面進行的全方位改進。

綜合來看，Sunny Cove微架構旨在提高通用計算任務下每時鐘計算性能的同時，進一步降低功耗。除此之外，其與以往微架構最大的不同是，包含了可加速AI和加密等專用計算任務的新功能，減少延遲、提高吞吐量，提供更高的並行計算能力，從而改善從遊戲到多媒體到以數據為中心的應用體驗，這是英特爾在架構方面最為重要的革新之一。

·超微互聯亮點：3D封裝使多方受益

在去年十二月份的架構日活動上，英特爾首次公布了Foveros 3D封裝技術，並在年初的CES上如約帶來了首個通過Foveros 3D封裝技術打造的平台——LakeField。該平台採用22FFL IO晶元作為有源載板，並用硅通孔技術（TSV）連接了一顆10nm晶元，其中包含1個Sunny Cove內核和4個Tremont架構Atom內核。整個晶元尺寸大概是5個美分硬幣大小，待機功率僅為2mW（0.002W）。

3D堆疊示意

在《體驗過EMIB的好處之後 我對Foveros有了更多期待》這篇文章中我們對於Foveros的意義做了深入解讀，總體來看，Foveros與EMIB的意義不僅僅在於可以將不同規格之間的晶元封裝在一起，更重要的意義在於它的出現能夠讓英特爾擺脫晶元架構與工藝之間「捆綁」的束縛，使工藝與架構分離，這樣可以使英特爾在製程、架構設計上有更強的靈活性。

此外對於PC產業來講，原本OEM與英特爾的關係是「英特爾升級處理器晶元製程架構，OEM再做產品端升級」。而Foveros出現之後，OEM廠商可以根據自身實際需求去進行客制化的晶元定製，不同方案可以滿足不同設備的需求，進而使OEM的產品策略也變得更為靈活。

因此Foveros無論是對於英特爾自身來說，還是對於其合作夥伴來說，都是打破束縛的絕佳方案。

·內存亮點：傲騰升級拓寬應用環境

最後我們再來說說內存。

在CES發布會上，英特爾並未對內存領域的進展有過多介紹。但是參加英特爾CES活動的媒體人們都已經看到了英特爾在內存方面的全新進展。

2017年3月份，英特爾正式發布了非易失性存儲領域的新成果——Optane（傲騰內存）。基於全新3D XPoint介質的傲騰內存為PC存儲帶來了全新的解決方案，並在SSD價格一度居高不下的時期里成為不少人首選的PC存儲方案。

全新的傲騰內存解決方案

從正式發布至今，英特爾一直在針對傲騰內存做軟體、硬體方面的升級，本次CES期間，英特爾展示了全新的傲騰內存解決方案，即將Optane緩存與QLC 3D NAND晶元整合在一起，通過傲騰內存做緩存來提升QLC快閃記憶體可靠性，同時進一步提升QLC快閃記憶體的讀寫速度，使得基於QLC快閃記憶體的SSD擁有更長的壽命以及更強的性能，這種全新的方案在某種程度上解決了傲騰內存先前存在的問題：

其一、單獨佔用一個主板M.2介面，影響其在筆記本產品中的普及率；

其二、需要支出一定的裝配成本；

整合之後的傲騰內存將適用於更多形態的產品，即便搭載到筆記本電腦中也不會因M.2介面數量限制而受到阻礙。

·結語：

六大全新戰略支柱的提出，為英特爾在未來半導體晶元領域的發展指明了方向。縱觀目前半導體晶元行業，能夠同時在製程、架構、互聯、存儲、軟體、安全六個維度做生態的企業鳳毛菱角，而這卻是英特爾所擅長的事情。

英特爾10nm製程到來，不僅僅是向新製程節點邁出關鍵性的一步，同時英特爾還為多個行業賦能更多創新機遇，做到這一點實屬不易！

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！