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频率提升, 全新核显, 扣肉再现Intel 披露11代酷睿 Tiger Lake SoC详情:SuperFIN, Willow Cove 和 Xe-LP 去购买

更新于2020-08-19

Intel 披露11代酷睿 Tiger Lake SoC详情:SuperFIN, Willow Cove 和 Xe-LP

频率提升, 全新核显, 扣肉再现

就在这几天老黄开始预热下一代显卡的时候,Intel也在11号举行了Architecture Day 2020的闭门虚拟活动,主持人是的Raja Koduri,没错,就是从AMD离职后加入Intel担任首席架构师的那个Raja。活动的重点自然是11代10nm的Tiger Lake SoC,在14nm+++之后,Intel也不好意思10nm继续+下去了,这次的10nm++叫SuperFin。

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图片来自于@ Intel,版权属于原作者

11代 Tiger Lake SoC是目前10nm 10代低压U的继任者,由 Willow Cove 架构CPU和Xe-LP GPU组成。CPU部分通过SuperFin似乎解决了上一代Sunny Cove频率拉不上的问题,这次可以突破到4.5G+,也有了更大的L2和L3缓存,性能提升约为10-20%。换句话来说,当年Core Duo 扣肉时代移动低压U单核性能领先桌面标压U的时代又来了

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从2017年初代Cannon Lake的10nm首秀(并没有完成,只有极少数8代i3U采用),到2019年的Ice Lake的10nm第二次尝试,再到今年的10nm增强版,Intel这次终于不再+++下去了,通过SuperFin 技术搞定了10nm CPU的频率问题,让Willow Cove的频率一举突破4.5GHz。

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再回顾下Intel的14nm+++之路:

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Intel半导体工艺图,从标准结构到HKMG再到目前的FinFET

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2011年5月,22nm FinFET初登场;2014年,14nm FinFET的+++之旅开始

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每一次FinFET 14nm+的结果,带来约5%的同频提升

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Intel:摩尔定律并没有失效!

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为了能够延续摩尔定律,Intel在10nm节点上必须拿出点东西来提升FinFET了,那么Intel是怎样做的呢?

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图片来自于@ Intel,版权属于原作者

Intel从三个方面入手来增强FinFET表现:通过增强源极和漏极上晶体结构的外延长度,从而增加应变并减小电阻,从而让更多电流通过;增强的源极/漏极结构和改进的栅极制造工艺,以实现更高的更高的沟道迁移率,从而使电荷载流子更快地移动并改善晶体管性能;更大的栅极间距,可为需要最高性能的芯片功能提供更高的驱动电流。

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在结构上,Intel也有着两方面改进:采用了新材料的阻隔层,过孔电阻降低了30%,增强了金属层之间的互联性能;全新Super MIM (金属-绝缘体-金属) 电容的容量相比行业内标准增加了5倍,从而减少电压下降,提升晶体管性能。

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图片来自于@ Intel,版权属于原作者

好了,说人话:Intel表示通过以上几点对FinFET技术改良,SuperFin相比最早的10nm工艺能有超过15%的提升,放回大家更熟悉的14nm看,就是从Broadwell 的14nm到Coffee Lake 的14nm+++的提升。因此,工艺提升配合架构改良(更大的L2、L3,LPDDR5支持),相比Sunny Cove,Willow Cove的综合提升约为10-20%,频率也从不到4GHz提高到接近5GHz。

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再来看看显卡部分,Raja这个二五仔在Intel负责的就是Xe显卡,Xe-HP是未来要推出的独立显卡,而Tiger Lake上的Xe-LP则是新一代的核显。

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相比Ice Lake的64个EU,Xe-LP执行单元提高到96个,并且架构也从Gen11变成Xe-LP,借助SuperFIN的东风,频率从Gen11的1.1GHz大幅提升至1.65GHz,性能至少有1.25倍的提升。除此之外,Xe显卡可以支持到DP1.4、雷电4、12-bit BT2020 色域和Adaptive Sync,支持最高360Hz刷新率的显示器。

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再来看看IO和功耗方面的表现。CPU的内存控制器支持了LPDDR5-5400雷电4USB4也是一并加入,并且Tiger Lake 还是首款支持PCIe4.0直连的移动处理器,就是不知道有多少条。不过即便是4条PCIe4.0,也足够雷电4显卡盒子和PCIe4.0 SSD使用,毕竟现在PCIe3.0x4都够2080用了(来自雷电3的战术后仰)。

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功耗上,以前的本本Intel DPTF限制功耗从而CPU降频让大家叫苦不迭,Tiger Lake上升级到了DVFS,是个SoC层面上的功耗优化,大概意味着不能像以前那样在Windows卸载Intel DPTF或者通过BIOS关闭DPTF来解锁功耗了

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最后,Tiger Lake的4核依然是15W TDP,当然Intel也允许厂商在10W到65W配置。传言Intel会像2015年的初代14nm把移动版Broadwell做成桌面版的i7-5775C那样,这次桌面版可能会是4核翻倍变8核,L2L3也同时翻倍,功耗65W的设定。不管是即将到来的移动版Tiger Lake,还是明年才有的桌面版,Intel面对年底的Zen3依然不容乐观,虽然Intel通过SuperFIN强行保住了IPC和单核性能优势,但功耗和多核性能上终究没法逃避。Jim Keller在离职前已然完成了Golden Cove的设计,Intel想要扭转颓势,不止需要Tiger Lake来拖住AMD,更需要JK主导的Alder Lake来夺回性能和功耗的双重优势。

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