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英特尔推出新CPU架构!3D封装打破摩尔定律限制,10nm芯片明年上市

2018-12-13
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晓查 李根 发自 凹非寺 
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

昨天是英特尔中国研究院成立20周年,英特尔所在的融科大楼着实“火”了一把,但并没有影响他们一年一度的媒体开放日。

相隔不到12小时后,在大洋彼岸的“架构日”(Architecture Day)活动中,英特尔也接连放出大招,公布了多项重大消息。

其中最引人关注的就是“牙膏厂”终于挤出了10nm芯片,有望在2019年下半年开始出货。

下一代Sunny Cove架构

在摩尔定律已经发展到尽头的今天,英特尔在10nm工艺制程上遇到巨大困难,本来2到3年提高工艺制程的计划一拖再拖。以至于从2015年发布Skylake架构的芯片以来,英特尔一直在14nm上小修小补。

甚至传言称英特尔在10nm工艺制程上遇到巨大困难,可能完全放弃10nm计划。

而英特尔突然宣布明年将推出下一代Sunny Cove架构的酷睿与至强芯片。终于从“”(Lake)变成“”(Cove)。

Sunny Cove是一种基于10nm工艺构建的增强型微架构。 虽然它仍然来自之前的Skylake,但是已被改进以并行执行更多指令,并具有更低的延迟,同时芯片缓存也比之前扩大很多。Sunny Cove芯片的一级缓存比Skylake大50%,至于2级缓存大小则会取决于芯片的市场定位。

Sunny Cove包括对AVX-512指令的支持。 AVX-512涵盖许多不同的扩展和功能,一些是通用矢量算法,另一些是专门用于神经网络等工作负载。

除此之外,Sunny Cove还包含加速加密和数据压缩工作负载的新指令,在这些新指令上相比前代有75%的性能提升。

但英特尔推出的并非完全是10nm芯片,而是通过Foveros技术将不同性能、不同部分封装在一起,仅高性能部分使用的是10nm工艺制程。

Foveros全新3D封装技术

英特尔在推出Sunny Cove的同时,也宣布了其业界首创的逻辑芯片3D堆叠技术Foveros。该技术之前已经应用在存储芯片上,但用在CPU上仍有困难。

Foveros允许将复杂的逻辑芯片堆叠在一起,从而提供更大的功能,使处理器不同部分的组件与相应的制造工艺匹配。

例如,高性能CPU内核可能构建在性能最高的10nm工艺上,但集成USB、Wi-Fi、以太网、PCIe的I/O连接部分不需要这么高的性能。

因此,对于芯片的这一部分使用性能稍低的14nm甚至22nm工艺可能更有意义:性能仍然足够好,但功耗和成本要低得多。Foveros意味着处理器可以按照不同的制程集成这些组件。

使用Foveros,这些不同的组件可以并排紧密包装在一起,实现更高的密度和更小的芯片面积。

英特尔预计未来不同的CPU任务将越来越多地分成芯片组,然后以混合和匹配方式组合芯片。诸如I/O和电力输送等低功耗组件将被放入芯片底部,而高性能逻辑部分则堆叠在顶部。

英特尔表示,Foveros产品将在2019年下半年出货,该技术已准备好进行大规模生产,它不仅仅面向专用或定制处理器,还包括主流消费级CPU。首批产品将采用22FFL(低功耗FinFET)工艺,将10nm计算单元堆叠在芯片顶部。

10nm部分将包含Sunny Cove高功率核心和四个Atom内核,它与现代手机上的ARM处理器类似,对于较轻的工作任务使用低功耗Atom内核,而Sunny Cove用于计算量更大的任务。

该芯片还将针对超移动系统优化,芯片尺寸仅为12×12×1mm,待机功率为2mW。

独立显卡2020年上市

英特尔放弃第10代集成显卡,推出全新的第11代(Gen11)集成显卡,它配备64个增强型执行单元,比此前的英特尔第9代集成显卡(24EU)多出一倍以上,运算能力突破1 TFLOPS。

新的集成显卡将使用基于图块的渲染方法,该方法将图像划分为单独渲染的图块。这样会减少GPU所需的内存带宽。

该芯片包含两个解码器和一个编码器,英特尔重新设计了HEVC / H.265编码器。它将支持4K甚至8K视频流,并且支持HDR和AMD的FreeSync技术。

英特尔表示,在中等画质和1080p条件下,第11代集成显卡已经可以运行游戏《铁拳》了,这在第9代集成显卡上是不可能的。

新的集成显卡将在2019年与10nm处理器一起推出,因此很可能与新的Sunny Cove核心搭配组合。

英特尔还强调,公司计划推出新架构的独立显卡,代号为“Xe”,预计将于2020年出货。

推出深度学习参考堆栈

除了以上内容,英特尔还宣布推出深度学习参考堆栈(Deep Learning Reference Stack),这是一个集成、高性能的开源堆栈,基于英特尔至强可扩展平台进行了优化。

它的开源社区版本旨在确保人工智能开发者可以轻松访问英特尔平台的所有特性和功能。深度学习参考堆栈经过高度调优,专为云原生环境而构建。

该版本可以降低集成多个软件组件所带来的复杂性,帮助开发人员快速进行原型开发,同时让用户有足够的灵活度打造定制化的解决方案。

  • 操作系统:Clear Linux操作系统可根据个人开发需求进行定制,针对英特尔平台以及深度学习等特定用例进行了调优;

  • 编排:Kubernetes*可基于对英特尔平台的感知,管理和编排面向多节点集群的容器化应用;

  • 容器:Docker容器和Kata容器利用英特尔®虚拟化技术来帮助保护容器;

  • 函数库:英特尔® 深度神经网络数学核心函数库(MKL DNN)是英特尔高度优化、面向数学函数性能的数学库;

  • 运行时:Python*针对英特尔架构进行了高度调优和优化,提供应用和服务执行运行时支持;

  • 框架:TensorFlow*是一个领先的深度学习和机器学习框架;

  • 部署:KubeFlow*是一个开源、行业驱动型部署工具,在英特尔架构上提供快速体验,易于安装和使用。

OMT:摩尔定律失效了吗?

最后,还有一个小插曲。

今年从特斯拉跳槽加盟的架构大神Jim Keller,还现场diss了那些高喊“摩尔定律已死”的友商(此处应指老黄)。他说摩尔定律依然会持续下去。

他说英特尔的工作让他激动又觉得有趣,满心想要大干一场,干更大的一场~

摩尔定律没有死,你同意Jim Keller吗?

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