英特爾揭露下三世代新處理器設計架構,台積電占關鍵地位

作者 | 發布日期 2022 年 08 月 23 日 16:50 | 分類 GPU , IC 設計 , 半導體 line share follow us in feedly line share
英特爾揭露下三世代新處理器設計架構,台積電占關鍵地位


近日舉行的 Hot Chips 34,處理器龍頭英特爾說明下幾代處理器技術與發展,有代號 Meteor Lake 系列、Arrow Lake 系列及 Lunar Lake 系列,除了採用 Foveros 3D 封裝技術,還說明核心架構與大小晶片設計技術。

Wccftech 報導,Hot Chips 34 時英特爾展示第 14 代 Meteor Lake系列、第 15 代 Arrow Lake 系列及第 16 代 Lunar Lake 系列處理器。Alder Lake 系列和 Raptor Lake 系列是首批採用混合核心布局設計,還計劃利用 3D Foveros 封裝迎接大小晶片設計時代。特點涵括英特爾下一代 3D 客戶端平台、有 CPU、GPU、SOC 和 IO 小晶片的分散式 3D 客戶端架構、Meteor Lake 系列和 Arrow Lake 系列 CPU 核心模組以 Foveros 封裝技術連結,以及藉大小晶片互連(UCIe)開放小晶片生態系統等。

Meteor Lake 系列採 Intel 4 製程技術、Tiled Arc GPU 設計混合內核,2023 年發表

先從第 14 代 Meteor Lake 系列說起。CPU 架構方面,Meteor Lake 系列預計使用 Redwood Cove P-Cores (運算核心) 和 Crestmont E-Cores (效能核心)。雖然據說 P-Cores 採用與之前的 Golden Cove 和 Raptor Cove 核心相似設計,但 Crestmont E-Cores 將重大架構改革。話雖如此,仍可期待 Redwood Cove P-Core 的變化,如暫存記憶體布局等。

英特爾指出,第 14 代 Meteor Lake 系列將採用全新的平面架構,意味決定全面使用小晶片設計。Meteor Lake 系列有 4 個主要區塊,有 IOE 晶片、SOC 晶片、GPU 晶片 和 Compute 晶片。Compute 晶片包括 CPU 晶片和 GFX 晶片。CPU 晶片使用新混合核心設計,以更低功耗提供更高性能的工作量,至於 GPU 晶片是前所未見設計。英特爾也披露晶片生產製程節點,主 CPU 晶片將使用 Intel 4 或 7 奈米 EUV 製程,SOC 晶片和 IOE 晶片將由台積電 6 奈米節點 (N6) 製造,這也是英特爾 Meteor Lake 系列進入客戶端小晶片生態系統的第一步。

迄今最具推測性的小晶片生產節點落在 GPU 晶片,也稱為 tGPU。傳言表示,英特爾最初計劃使用台積電 3 奈米製程,但因一些問題中途改變計畫,轉使用台積電 5 奈米製程。市場人士透露情況並非如此,Meteor Lake 系列 tGPU 一直都用台積電 5 奈米製程。

Meteor Lake CPU 使用平面 Arc 圖形核心 GPU,成為全新核心顯示 GPU,既不是 iGPU 也不是 dGPU,視為 tGPU(Tiled GPU / Next-Gen Graphics Engine)。Meteor Lake 系列將利用 Arc 圖形架構,目前核心顯示 GPU 相同耗能水準提高性能,還加強支援 DirectX 12 Ultimate、Raytracing 和 AV1。

Arrow Lake CPU 系列採 Intel 20A 製程技術、全新 CPU 核心設計,2024 年發表

Meteor Lake 系列後續是 Arrow Lake 系列,因第 15 代 Arrow Lake 系列有很多變化,雖然 Arrow Lake 系列將與 Meteor Lake 相容介面,但 Redwood Cove 核心和 Crestmont 核心將升級為全新 Lion Cove 和 Skymont 核心。隨著新 SKU(8 個 P-Cores + 32 個 E-Cores)核心數量增加,將提供主要優勢。

令人驚訝的是,英特爾將跳過 Intel 4,直接在 Arrow Lake 系列使用 20A。Meteor Lake 系列和 Arrow Lake 系列保留台積電 3 奈米生產運算之外其他核心的彈性,大概以 Arc GPU 核心為主。Intel 20A 製程技術將利用下一代 RibbonFET 和 PowerVia 技術,瓦性能提高 15%,下半年開始晶圓廠第一批 IP 晶圓測試。

Lunar Lake CPU 系列採 Intel 18A 製程技術,每瓦性能領先,2025 年發表

最後,英特爾說明一個一個全新的第 16 代平台,代號 Lunar Lake系列,預計這將是大平台。英特爾表示,藉新 18A 製程技術,不僅性能領先,且效率也領先,與 20A 節點相比,每瓦特性能提高 10%,還利用增強 RibbonFETRR 設計並減少線寬。英特爾希望上半年有第一批測試晶片,2024 年 2 月生產,代表 Lunar Lake 系列 2025 年某時間點會發表。

(首圖來源:英特爾)