突破10nm之後 英特爾為PC產業鋪下了創新路

作為PC產業的領導者，英特爾的一舉一動都影響著PC行業未來方向和發展。

在剛剛過去的CES 2019上，英特爾終於為PC行業帶來又一劑強心針——10nm。

有人說，別人家都出7nm了，你英特爾為什麼還在說10nm？

·製程工藝的意義僅僅在於那個數字嗎？

事實上，製程工藝的數字往往代表的只是一個節點，真正的性能強弱還是要靠底層技術優化。

半導體晶片性能表現主要通過電晶體數量和排列優化來實現，單位面積內集成的電晶體數量越多，邏輯單元排列越合理，性能越強，這是硬道理。

英特爾在14nm製程節點強化了五代，性能潛力挖掘的過程就是對電晶體集成數量和排列優化的極致探索。

而英特爾突破10nm瓶頸，將製程節點正式推進到10nm，這正說明英特爾已經在10nm的優化上取得了進展。

此外，英特爾對於10nm製程節點的看重在某種程度上要超過7nm，因為10nm製程節點使用到的很多技術，包括超微縮、電晶體技術等，對於推進7nm製程演進有著至關重要的意義，在10nm製程節點做好積累，正所謂厚積薄發，未來7nm製程的推進上將會更加順利，而且爆發力也會更加強悍。

·10nm微架構突破細緻解讀

說回到10nm。

本屆CES 2019發布會上，英特爾一口氣公布了10nm製程下的四大應用方向，其中包括PC、伺服器、全新的封裝技術以及5G。

這從一個側面反映出英特爾在為10nm做準備的過程中，不僅僅考慮到了眼前的領域，同時還考慮到了一些前言領域的拓展。

至少在我看來，英特爾10nm刀一出鞘，即是成熟的殺招，未有絲毫拖泥帶水。

英特爾10nm製程面向四大領域

在消費級領域，英特爾推出了10nm Ice Lake處理器，首次集成Sunny Cove微架構。

搭載其核心的OEM產品最早將於今年聖誕節前後與大家見面。

其實在CES之前的英特爾Architecture Day上，英特爾就已經公布了Sunny Cove微架構的一些信息。

近年來英特爾在14nm製程上的潛力挖掘已經接近極限，因此10nm製程處理器發布之後，架構將比以往更為重要。

Sunny Cove微架構主要聚焦在ST單核性能、全新ISA及並行性三個方面的優化和改進。

從英特爾官方給出的解釋來看，Sunny Cove微架構主要解決以下四個問題：

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。

對於處理器來說，IPC強弱與CPU性能有直接關係。

英特爾在Sunny Cove微架構IPC性能提升方式上給出了三個字：更深（deeper）、更寬（wider）、更智能（smarter）。

更深方面，Sunny Cove微架構表現在L1容量的增加，從32KB增加到48KB，而且L2緩存、uop、TLB緩存都更大；

更寬主要體現在執行管線上，Sunny Cove微架構分配單元從4個增加到5個，執行接口從8個增加到10個，L1 Store帶寬翻倍。

而想要讓更深、更寬發揮出應用的實力，那麼就需要有更好的算法。

Sunny Cove的smarte就是為此而設計。

英特爾研究院院長宋繼強在解答這個問題時主要提及兩個方面，其一是提高分支預測精度，其二是減少延遲。

另外英特爾還為Sunny Cove微架構配置了加密解密指令集，並在AI、存儲、網絡、矢量等方面進行全方位改進。

因此對於PC用戶來說，無論是消費級還是伺服器用戶，Sunny Cove微架構帶來的變化要比10nm這個製程節點數據更有意義。

由此可見，英特爾10nm製程架構處理器本身具備足夠強的基礎參數，為行業創新鋪下基石。

·3D封裝讓創新有更多可能

此外，10nm製程創新不僅僅在於處理器本身提供的空間，Foveros 3D封裝技術更值得關注。

Foveros 3D封裝技術主要解決的是工藝問題。

它能夠將不同工藝之間的晶片混搭封裝在一起，並且通過3D堆疊的方式減小體積，增強性能與功能。

CES 2019發布會期間英特爾展示了首款通過Foveros 3D封裝技術打造LakeField主板，內含有10nm高性能Ice Lake核心，同時還搭配有低功耗的Tremont核心，並整合了22nm工藝的IO核心，這個結構就是我們所說的大小核結構，主要為移動市場準備。

在一塊主板上集成功能、功耗、性能不同的大小核，最直接的收益是對體積和功耗的優化。

LakeField整體長度只有5個美分大小，待機功耗2mW。

其中大核負責高負載運算，而當計算機處於低負載應用時，切換到小核心處理自然能夠解決功耗散熱等問題。

這是Foveros 3D封裝技術的價值所在，也是英特爾10nm製程節點為行業創新帶來的最大亮點。

·英特爾為PC產業鋪下了創新路

英特爾在10nm製程節點的布局上拼的並非是10nm製程工藝本身，而是圍繞10nm製程打造的完整生態體系。

這個體系包含了我們提到的消費級、伺服器處理器，也包含了前言的Foveros 3D封裝技術甚至5G、無人駕駛等前沿領域的晶片技術，同時也包含了一般用戶看不見摸不著，但最終能夠感受得到的微架構技術的優化。

PC產業的前行很大程度上依賴於英特爾等等這些上游企業的努力，而PC產品形態、性能、功能等層面的演進，更是與底層晶片技術無法分割開來。

英特爾10nm製程落地，其意義不在於製程節點的演進，而在於為PC行業未來的發展和創新鋪下了一條平滑的路，在此基礎之上，OEM廠商才有了再去做更多創新的動力，才有了可以充分施展拳腳的舞台，這才是英特爾10nm之於PC行業的意義所在。

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