Найбільше оновлення ЦП ноутбуків Intel за останні роки є величезним відходом від минулих дизайнів

Процесори нового покоління Intel для ноутбуків Meteor Lake наближаються до випуску — цього тижня компанія оголосила, що перші процесори будуть випущені 14 грудня. Незрозуміло, чи будуть доступні для покупки системи Core і Core Ultra в цей день, але як мінімум , офіційне оголошення прокладе шлях до багатьох оголошень про ноутбуки на CES у січні.

Ми вже знаємо багато основних фактів про озеро Метеор; він використовує комбінацію чіплетів, вироблених як Intel, так і TSMC, а не єдиний монолітний кристал, і це ознаменує відмову від Intel «n-го покоління» та бренду i3/i5/i7/i9. Ми також знаємо, що він не буде готовий для настільних комп’ютерів і що наступна серія настільних процесорів Core буде дуже схожа на чіпи 12-го та 13-го поколінь.

Але на інноваційному заході Intel цього тижня компанія трохи глибше заглибилася в деякі з досягнень Meteor Lake, описавши більше про те, як чіпи збалансують E-ядра та P-ядра, і оголосила про найсуттєвіше оновлення інтегрованого GPU за багато років. Нижче ми розглянемо деякі основні моменти, хоча варто переглянути або прочитати повну презентацію, щоб дізнатися більше.

Плитка на милі

Meteor Lake стане першим споживчим процесором Intel, який перейде на чіплетну конструкцію — замість того, щоб бути одним монолітним кристалом, який містить центральний процесор, графічний процесор та всі інші біти й частини, необхідні для сучасного процесора ноутбука, Meteor Lake розділено на чотири частини. «плитки», які об’єднані п’ятою основною плиткою, яка дозволяє їм спілкуватися один з одним. Процес укладання чіплетів на базову плитку — це технологія упаковки, яку Intel називає Foveros .

Ось базова розбивка того, що міститься в кожній із цих чотирьох плиток:

• Обчислювальна плитка – це місце, де знаходиться більша частина фактичного ЦП. Поточні візуалізації Intel показують чіп із шістьма високопродуктивними P-ядрами на основі архітектури Redwood Cove та вісьмома високоефективними E-ядрами на основі архітектури Crestmont.
• Графічна плитка — це місце, де відбувається більша частина обробки графіки, хоча кілька специфічних функцій, які зазвичай є в GPU, перенесено на інші плитки. Інтегрований графічний процесор Meteor Lake — це здебільшого просто інтегрована версія виділеного графічного процесора Intel Arc із апаратним прискоренням трасування променів.
• Плитка вводу-виводу обробляє більшість зовнішніх з’єднань, включаючи смуги PCI Express 5.0 і підтримку Thunderbolt 4 ( Thunderbolt 5 доведеться почекати).
• Плитка SoC , мабуть, найцікавіша з чотирьох. Він включає два додаткових E-ядра Crestmont, механізм кодування та декодування медіафайлів, який зазвичай розташовувався б у графічному процесорі, і блок нейронної обробки (NPU), який використовується для прискорення навантажень ШІ та машинного навчання. Він також підтримує підключення Wi-Fi і Bluetooth і підключення до зовнішніх дисплеїв через HDMI 2.1 і DisplayPort 2.1.

Однією з примітних особливостей Meteor Lake є те, що не всі плитки виробляє Intel. Обчислювальна плитка, яка містить фактичні P-ядра та більшість E-ядер, використовує новий процес Intel 4, оновлення процесу Intel 7, який використовується для більшості сучасних чіпів Core. Але графічна плитка виготовляється за 5-нм техпроцесом TSMC, тоді як плитка вводу-виводу та плитка SoC виготовляються за 6-нм техпроцесом TSMC.

Intel також використовувала виробництво TSMC для створення своїх графічних процесорів Arc, тому ми не вперше бачимо, як ці два вороги виробництва чіпів працюють разом. Але Intel намагається наздогнати виробництво TSMC, і Intel вважає свою ливарну діяльність ключовою для свого майбутнього зростання. Я не здивуюся, якщо кінцевою метою буде повернення до плиток, повністю виготовлених Intel.

E-ще більше E-ядер

Intel заявила, що P-ядра Meteor Lake не сильно змінюються в порівнянні з тими, які використовуються в процесорах Alder Lake і Raptor Lake 12-го і 13-го поколінь — ми можемо побачити вищі тактові частоти, але мало що змінилося з точки зору інструкцій. за годинник або набір інструкцій. Однак E-ядра отримали деякі покращення.

Meteor Lake фактично включає два різних види E-ядер. У плитці SoC є два малопотужних (LP) E-ядра, і оновлена ​​версія Intel Thread Director намагатиметься використовувати ці E-ядра для якомога більшої кількості завдань. Intel називає цю частину плитки SoC «островом з низьким енергоспоживанням», оскільки ідея полягає в тому, щоб дозволити обчислювальній плитці та графічній плитці повністю вимикати живлення, наскільки це можливо, для економії енергії.

Коли завдання вимагають більшої продуктивності, ніж можуть забезпечити LP E-cores, Thread Director перекине їх до обчислювальної плитки — або до основних кластерів E-core, які налаштовані на виконання малопотокових робочих навантажень з низьким впливом, або до P-ядер. , які використовуються для однопоточних завдань і будь-якої багатопоточної роботи, з якою не можуть працювати E-core. Це зміна того, як працює Thread Director у процесорах 12-го та 13-го поколінь, де високопріоритетні завдання спрямовуються безпосередньо до P-ядер, не пробуючи спочатку E-ядра. (Хоча ще невідомо, чи призведуть зміни Thread Director до будь-яких помітних для користувача затримок для високопродуктивних завдань.)

Також варто зауважити: до процесорів можна додавати E-ядра Crestmont групами по два, тоді як E-ядра Gracement попереднього покоління можна було додавати лише групами по чотири. Це може полегшити для Intel виправдання використання невеликих груп E-ядер для процесорів нижчого класу, у яких їх раніше не було. Усі E-ядра залишаються однопоточними, тоді як P-ядра все ще підтримують два потоки на ядро.

Нові E-ядра також включають кілька інших переваг — інструкції VNNI для прискорення робочих навантажень AI і навіть AVX10, який дає багато переваг інструкцій Intel AVX-512, не вимагаючи 512-бітних регістрів. Процесори Core 12-го та 13-го поколінь повністю виключили підтримку AVX-512, оскільки E-ядра не підтримували її, навіть якщо підтримка була присутня в P-ядрах. Це створило незручну ситуацію, коли новітні мікросхеми Zen 4 від AMD підтримують інструкції AVX-512, які Intel винайшла та просувала, тоді як останні споживчі мікросхеми Intel не підтримують.