英特爾推出新CPU架構！3D封裝打破摩爾定律限制，10nm晶元明年上市

曉查 李根 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

昨天是英特爾中國研究院成立20周年，英特爾所在的融科大樓著實「火」了一把，但並沒有影響他們一年一度的媒體開放日。

相隔不到12小時後，在大洋彼岸的「架構日」（Architecture Day）活動中，英特爾也接連放出大招，公布了多項重大消息。

其中最引人關注的就是「牙膏廠」終於擠出了10nm晶元，有望在2019年下半年開始出貨。

下一代Sunny Cove架構

在摩爾定律已經發展到盡頭的今天，英特爾在10nm工藝製程上遇到巨大困難，本來2到3年提高工藝製程的計劃一拖再拖。以至於從2015年發布Skylake架構的晶元以來，英特爾一直在14nm上小修小補。

甚至傳言稱英特爾在10nm工藝製程上遇到巨大困難，可能完全放棄10nm計劃。

而英特爾突然宣布明年將推出下一代Sunny Cove架構的酷睿與至強晶元。終於從「湖」（Lake）變成「海」（Cove）。

Sunny Cove是一種基於10nm工藝構建的增強型微架構。 雖然它仍然來自之前的Skylake，但是已被改進以並行執行更多指令，並具有更低的延遲，同時晶元緩存也比之前擴大很多。Sunny Cove晶元的一級緩存比Skylake大50％，至於2級緩存大小則會取決於晶元的市場定位。

Sunny Cove包括對AVX-512指令的支持。 AVX-512涵蓋許多不同的擴展和功能，一些是通用矢量演算法，另一些是專門用於神經網路等工作負載。

除此之外，Sunny Cove還包含加速加密和數據壓縮工作負載的新指令，在這些新指令上相比前代有75％的性能提升。

但英特爾推出的並非完全是10nm晶元，而是通過Foveros技術將不同性能、不同部分封裝在一起，僅高性能部分使用的是10nm工藝製程。

Foveros全新3D封裝技術

英特爾在推出Sunny Cove的同時，也宣布了其業界首創的邏輯晶元3D堆疊技術Foveros。該技術之前已經應用在存儲晶元上，但用在CPU上仍有困難。

Foveros允許將複雜的邏輯晶元堆疊在一起，從而提供更大的功能，使處理器不同部分的組件與相應的製造工藝匹配。

例如，高性能CPU內核可能構建在性能最高的10nm工藝上，但集成USB、Wi-Fi、乙太網、PCIe的I/O連接部分不需要這麼高的性能。

因此，對於晶元的這一部分使用性能稍低的14nm甚至22nm工藝可能更有意義：性能仍然足夠好，但功耗和成本要低得多。Foveros意味著處理器可以按照不同的製程集成這些組件。

使用Foveros，這些不同的組件可以並排緊密包裝在一起，實現更高的密度和更小的晶元面積。

英特爾預計未來不同的CPU任務將越來越多地分成晶元組，然後以混合和匹配方式組合晶元。諸如I/O和電力輸送等低功耗組件將被放入晶元底部，而高性能邏輯部分則堆疊在頂部。

英特爾表示，Foveros產品將在2019年下半年出貨，該技術已準備好進行大規模生產，它不僅僅面向專用或定製處理器，還包括主流消費級CPU。首批產品將採用22FFL（低功耗FinFET）工藝，將10nm計算單元堆疊在晶元頂部。

10nm部分將包含Sunny Cove高功率核心和四個Atom內核，它與現代手機上的ARM處理器類似，對於較輕的工作任務使用低功耗Atom內核，而Sunny Cove用於計算量更大的任務。

該晶元還將針對超移動系統優化，晶元尺寸僅為12×12×1mm，待機功率為2mW。

獨立顯卡2020年上市

英特爾放棄第10代集成顯卡，推出全新的第11代（Gen11）集成顯卡，它配備64個增強型執行單元，比此前的英特爾第9代集成顯卡（24EU）多出一倍以上，運算能力突破1 TFLOPS。

新的集成顯卡將使用基於圖塊的渲染方法，該方法將圖像劃分為單獨渲染的圖塊。這樣會減少GPU所需的內存帶寬。

該晶元包含兩個解碼器和一個編碼器，英特爾重新設計了HEVC / H.265編碼器。它將支持4K甚至8K視頻流，並且支持HDR和AMD的FreeSync技術。

英特爾表示，在中等畫質和1080p條件下，第11代集成顯卡已經可以運行遊戲《鐵拳》了，這在第9代集成顯卡上是不可能的。

新的集成顯卡將在2019年與10nm處理器一起推出，因此很可能與新的Sunny Cove核心搭配組合。

英特爾還強調，公司計劃推出新架構的獨立顯卡，代號為「Xe」，預計將於2020年出貨。

推出深度學習參考堆棧

除了以上內容，英特爾還宣布推出深度學習參考堆棧（Deep Learning Reference Stack），這是一個集成、高性能的開源堆棧，基於英特爾至強可擴展平台進行了優化。

它的開源社區版本旨在確保人工智慧開發者可以輕鬆訪問英特爾平台的所有特性和功能。深度學習參考堆棧經過高度調優，專為雲原生環境而構建。

該版本可以降低集成多個軟體組件所帶來的複雜性，幫助開發人員快速進行原型開發，同時讓用戶有足夠的靈活度打造定製化的解決方案。

操作系統：Clear Linux操作系統可根據個人開發需求進行定製，針對英特爾平台以及深度學習等特定用例進行了調優；

編排：Kubernetes*可基於對英特爾平台的感知，管理和編排面向多節點集群的容器化應用；

容器：Docker容器和Kata容器利用英特爾虛擬化技術來幫助保護容器；

函數庫：英特爾 深度神經網路數學核心函數庫（MKL DNN）是英特爾高度優化、面向數學函數性能的數學庫；

運行時：Python*針對英特爾架構進行了高度調優和優化，提供應用和服務執行運行時支持；

框架：TensorFlow*是一個領先的深度學習和機器學習框架；

部署：KubeFlow*是一個開源、行業驅動型部署工具，在英特爾架構上提供快速體驗，易於安裝和使用。

OMT：摩爾定律失效了嗎？

最後，還有一個小插曲。

今年從特斯拉跳槽加盟的架構大神Jim Keller，還現場diss了那些高喊「摩爾定律已死」的友商（此處應指老黃）。他說摩爾定律依然會持續下去。

他說英特爾的工作讓他激動又覺得有趣，滿心想要大幹一場，干更大的一場~

摩爾定律沒有死，你同意Jim Keller嗎？

—完—

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