intel十代酷睿i3(英特尔至强icelakecpu)

在中国人的观念中，“10”这个数字象征着完美，完美是对人或事物的最高评价。
0，这对英特尔同样重要。10nm关系到英特尔未来能否在半导体芯片行业走得更远，10代酷睿也关系到英特尔能否面对来自竞争对手和舆论的压力。而10nm能否与10代酷睿结合才能完美？
接下来，我们通过分析英特尔10nm冰湖十代酷睿处理器的技术细节来寻找答案。
英特尔酷睿架构评论
在10nm工艺之前，英特尔严格遵循摩尔定律和Tick-Tock策略，通过工艺技术和架构技术的迭代，稳步推动PC半导体工艺技术和性能的发展。从65纳米到45纳米需要2年，从45纳米到32纳米需要3年，从32纳米到22纳米需要2年，从22纳米到14纳米需要2年。但在从14nm向10nm推进的过程中，英特尔经历了更长的时间，33544年。
随着制造工艺的不断演进，相关技术的迭代速度逐渐变慢。光刻机技术、晶体管技术、新材料等诸多领域的研发速度都在放缓，而英特尔对10nm工艺格外重视，希望通过10nm工艺的积累为10nm到7nm工艺的演进做铺垫，所以需要更长的时间。
10纳米冰湖晶圆
然而，时间毕竟是推动历史前进的车轮。英特尔10纳米制程技术和英特尔第十代酷睿处理器即将与我们见面！
1.10纳米冰湖工艺架构的特点分析
首先，我们需要弄清楚两个问题：
第一，Intel的10nm制程代号是IceLake，但是架构名称已经不叫IceLake了，架构名称是Sunny Cove。
其次，英特尔10nm IceLake处理器正式落地后，如无意外，第一批将全部是移动处理器，即U系列或Y系列处理器，暂时没有桌面处理器，这意味着英特尔9代酷睿没有U/Y系列低压处理器，新的桌面处理器很可能还在14nm工艺。之前曝光的代号是彗星湖。
接下来，我们来看看10纳米制程架构的详细特性：
我们先来看冰湖平台。全新10nm IceLake平台在性能上依赖AI功能，支持DL Boost和动态调优机器学习。可以动态分配GPU和CPU的负载和功耗。虽然不是10nm平台的新技术，但对IceLake处理器的性能有明显的帮助。
此外，10nmIceLake平台全面支持雷电3接口、Wi-Fi 6无线通信模块、4K 60FPS HDR视频播放、更快更高质量的HEVC编码，并在全新GEN 11核显的帮助下，支持1080分辨率电竞游戏流畅运行。
冰湖平台特征
在新特性方面，10nm IceLake平台有以下几点：
一、新Sunny Cove微建筑；
小贴士：以下是Sunny Cove微架构的技术特点分析。
Sunny Cove微架构主要致力于ST单核性能、新ISA和并行性的优化和提升。Sunny Cove微架构主要解决以下四个问题：
首先，增强的微架构可以并行执行更多操作。
第二，可以减少延迟的新算法。
第三，增加关键缓冲区和缓存的大小可以优化以数据为中心的工作负载。
第四，针对特定用例和算法的架构扩展。比如提高加密性能的新指令，如vector AES和SHA-NI，以及压缩/解压缩等其他关键用例。
对于处理器来说，IPC的强弱直接关系到CPU的性能。提升英特尔Sunny Cove微架构IPC性能有三个词：更深、更广、更智能。
此外，Sunny Cove微体系结构显示，L1容量从32KB增加到48KB，L2高速缓存、uop高速缓存和TLB高速缓存都更大。
更宽主要体现在执行管道上，Sunny Cove微架构分配单元从4个增加到5个，执行接口从8个增加到10个，L1商店带宽增加了一倍。
而如果你想更深更广的利用应用实力，那么你需要一个更好的算法。Sunny Cove的smarte就是为此而设计的。英特尔研究院院长宋继强在回答这个问题时主要提到了两个方面。一是提高分支预测的准确性，二是减少延迟。此外，Intel为Sunny Cove微架构配置了加解密指令集，在AI、存储、网络、矢量等方面进行了全方位的改进。所以对于PC用户来说，无论是消费者还是服务器用户，Sunny Cove微架构带来的改变都比10nm制程节点数据更有意义。
Sunny Cove微体系结构示意图
第二，高带宽、低延迟的特点；
第三，全新的内存控制器，支持LP4/x-3733和DDR4-3200高速内存；
第四，搭载性能更强的GEN 11核心显卡，最高运算能力64EU和1TFLOP
5.支持10位4k 60fps和10位8k 30fps视频编码；
第六，支持5K 60FPS或4K 120FPS，DP 1.4和BT.2020色域
七、高达16MP的图像处理器单元。
从新的特性来看，10nm IceLake平台的主要升级点，除了新的架构之外，就是提升了图形和显示的性能。
10纳米制程技术的新特点及芯片架构示意图
10纳米IceLake将PCH封装在芯片上，PCH芯片采用14纳米工艺制造。集成Wi-Fi 6 GIG和新的电源管理，集成802.11ax，更好地控制CPU和PCH的功耗。
PCH采用14纳米工艺制造。
另外，音频DSP是Intel第八代核心的一个功能，主要功能是支持语音唤醒，功耗低。与第八代酷睿相比，英特尔进一步优化了第十代酷睿的音频DSP，在功耗方面表现更好。此外，I/O接口没有新的变化。
二。第十代酷睿处理器封装规格和基本参数
了解了工艺架构之后，我们再来看看英特尔第十代酷睿的规格。
我们先来看看处理器封装规格。英特尔第十代酷睿采用不同规格封装，适用于9W和15W power处理器。9W处理器芯片尺寸为26.518.51.0mm，引脚间距为0.43mm;15W芯片尺寸为50251.3毫米，引脚间距为0.65毫米.两者均采用BGA封装，插槽规格分别为1526和1377。
处理器的包装规格
第十代酷睿芯片的两种尺寸
英特尔第十代酷睿的第一批产品有酷睿i3、酷睿i5和酷睿i7，但没有酷睿i9。TDP主要是9W，15W，28W，4核8线程，8MB缓存，最高4.1GHz。
其中，英特尔酷睿i3和酷睿i5的处理器显卡全部为UHD显示，酷睿i5和酷睿i7的少数型号最高支持英特尔Iris Plus显示，最高支持64EU锐炬显示。
此外，如前所述，十代酷睿支持LP4/x-3733和DDR4-3200高速内存芯片。
英特尔第十代酷睿基本参数
提示：基本参数分析
从基本参数来看，英特尔十代酷睿的核心数与八代酷睿相比没有变化，TDP也基本相同。9W主要放在Y系列上，相比8代酷睿的琥珀湖Y系列的7W TDP略有提升；15W主要放在U系列处理器上，与8代酷睿相比保持不变。
不过有细心的朋友可能注意到了，英特尔十代酷睿的主频有所下降，Max Turbo高达4.1GHz，这可能会导致英特尔十代酷睿的跑分提升不及八代酷睿。
此外，降低频率的主要原因是TDP的一部分分配给了GEN 11核显示。为了平衡功耗，降低主频是必须做出的妥协。
三。第11代核显示规格分析
GEN 11核显是英特尔第十代酷睿非常重要的新元素。在年初的CES上，英特尔透露了GEN 11核显示的基本信息。在架构层面，英特尔EN 11核显示集成了多达64个执行单元(EU)，而第九代核显示只有24个。它们被分成四个部分，每个部分有两个媒体采样器、一个PixelFE和一个加载/存储单元。每个切片被细分成两个子切片，每个子切片具有其自己的指令高速缓存和3D采样器。
第11代核显示架构渲染
Intel EU中的FPU浮点单元经过了重新设计，但FP16的单精度浮点性能没有改变。同时，每个EU继续支持7个线程，总共有512个并发管道。同时，内存接口也进行了重新设计，三级高速缓存增加到了3MB。
Iris Plus最高可达64EU。
此外，GEN 11核显示支持自适应同步技术，成本低于英伟达G-Sync。
随着GEN 11的核显示，也有一个新的图形控制界面。除了显卡的调试功能，接口还支持40多款游戏的入库和快速启动。同时我认为新的图形界面也是在为Intel Xe的独占显示做准备。
新图形控制面板
指挥中心详情
温馨提示：欲了解更多关于GEN 11核展示的信息
事实上，除了最大的64EU规格，还有32EU规格显示得更低，主要是在酷睿i3和低端酷睿i5处理器上。
Iris Plus也是十代酷睿的一大亮点，64EU主要在酷睿i7处理器上。此外，高端的酷睿i5处理器和酷睿i7处理器也将配备Iris核显。
此外，显卡主频提升至1.1GHz
四。解读10nm冰湖的创新生态
与之前的新制程平台只专注于处理器芯片不同，英特尔10nm IceLake强调的是整个创新生态系统。所以除了10nm IceLake处理器和GEN 11核显，Wi-Fi 6 GIG，Optane H10混合固态硬盘，雷电3扩展，AI级别的性能和功耗辅助等，应该和处理器一起看，就是一个完整的10nm冰湖。
首先，雷电3。
3月初，英特尔宣布向USB推广组织开放Thunderbolt协议规范。从这一刻开始，无论PC设备、平板设备还是任何形式的外扩设备，都可以免版税的形式构建符合Thunderbolt的芯片。与此同时，USB推动者小组宣布将发布基于Thunderbolt协议的USB 4规范。
这意味着在这个标准协议框架下，USB 4的物理连接器将与雷电3和TYPE-C相同，带宽将提升至40Gbps，与雷电3接口一致，即USB 4规格将兼容雷电3。
3闪电接口功能强大。
雷电3是目前最强的物理接口，双向带宽40Gbps，是最快的USB TYPE-C 3.1 Gen 2接口的4倍。雷电3接口支持4K 60fps视频传输、100W PD协议电源、外接桌面显卡，可以说是目前最强大的接口扩展标准。
现有的lightning平台架构基于
新的lightning平台架构主要优化了CPU和PCH通道，使其更加高效。
在10nm IceLake平台上，英特尔对雷电3架构进行了全新优化。对比上面两张架构图，其实你可以清楚的看到以前和现在的lightning平台架构的区别。主要从CPU和PCH到接口物理层进行结构优化，使得数据传输效率更高，延迟更低。
同时，英特尔在10nm IceLake平台上直接植入了ThunderBolt 3，包括入门级的Core i3平台。
Wi-Fi 6 GIG也是英特尔10nm IceLake的重要组成部分。
目前Wi-Fi 5是802.11AC标准，最高QAM是256。Wi-Fi 6是802.11AX标准，最高QAM是1024。响应速度更快，稳定性更强，速度更快。延迟降低75%，覆盖范围提升4倍，支持更多设备的稳定连接。
性能方面，160MHz带宽Wi-Fi 6 GIG最高可达到1.68G的传输速度，比80MHz带宽标准22 Wi-Fi 6快3倍。同时与80MHz带宽标准22 AC相比，速度提升40%。
标准22交流和交流速率的比较
英特尔Wi-Fi 6无线网卡有两种规格，采用全新设计，如下所示：
两种规格的Wi-Fi 6模块
左侧是基于14nm工艺的2230规格无线网卡，右侧是基于28nm工艺的1216规格网卡。
总的来说，英特尔Wi-Fi 6有以下两个明显的优势：
一是支持多设备连接，更稳定；
第二，对时间延迟有更好的管理和控制。
CES伊始，英特尔公布了一款全新的Optane H10混合固态硬盘。与之前的Optane内存相比，Optane H10混合固态硬盘主要集成了Optane内存和英特尔QLC固态硬盘。因此，Optane存储器具有非易失性存储、低延迟、快速响应和性能一致的特点。它与英特尔QLC 3D NAND技术的高单元密度和低成本完美结合。
奥腾混合固态硬盘的特点
英特尔傲腾H10混合固态盘作为10nm IceLake的重要生态环节，可将文档打开速度提升2倍；多任务状态下，游戏启动速度提升60%；媒体文件打开速度提高90%。与常见的NAND SSD相比，傲腾混合SSD速度更快，性能更好。相比独立的TLC 3D NAND固态硬盘系统，英特尔傲腾混合固态硬盘不仅可以更快地访问常用应用和文件，还可以加速后台活动的响应。
傲腾H10混合固态硬盘有三种规格：16GB(英特尔傲腾内存)256GB(存储)，32GB(英特尔傲腾内存)512GB(存储)，32GB(英特尔傲腾内存)1TB存储。
动词（verb的缩写）10纳米冰湖的性能标准
目前Intel 10nm IceLake只是处于发布状态，产品还没有正式落地，但10nm整体进度应该会加快。所以在性能层面，目前只能通过英特尔的官方数据看出一二。
英特尔在发布10nm IceLake处理器和GEN 11核显的同时，特别强调了1080P电竞游戏的流畅运行。从下面的图标可以看出，搭载英特尔Iris Plus核显的十代酷睿处理器可以流畅运行一些常见的电竞游戏，比如CS:GO、彩虹六号、坦克世界、堡垒之夜等。在相应的图像质量模式下。相比现阶段8代酷睿的UHD 620核显，图形性能还是有很大提升的。
1080P电子竞技游戏跑步架
处理器性能方面，目前Intel只给出了15W单线程的性能。从下图可以看出，十代酷睿的性能提升了近1.5倍，约为1.48倍。如果以相邻代数的性能提升倍数作为参考，性能提升并不是很大。
15W单线程性能
IPC是处理器性能的重要指标。Sunny Cove微体系结构为第十代内核带来了18%的IPC性能提升，比SkyLake微体系结构高出1.4倍。另外，这里需要注意的是，Intel给出的IPC数据18%的增长是五次基准测试的结果，18%是一个平均水平线。
此外，考虑到单线程1.48倍的性能和上述主频，可以看出，为了保证GEN 11的性能，英特尔十代核心在CPU和GPU之间平衡了功耗分配。
IPC增加了18%
此外，引入AI加速后，10代核心可以更好地动态控制能耗和功耗，智能选择最优核心做高负载任务，给处理器核心效率带来不少提升(注意是核心效率)。
英特尔加速有三个层次：一是CPU通过深度学习降低延迟；第二，GPU还可以用于智能应用加速；第三是要有更好的表现。
温馨提示：英特尔AI加速功能说明
英特尔的AI加速功能主要是通过AI技术分析判断哪些内核处于最佳状态，在高负载任务中会优先让这些内核承担负载。
过去，英特尔的加速功能会随机选择核心来承担负载。这些核心可能不在最佳状态，所以可能会造成效率的滞后。
DL Boost AI加速
六。结论。
英特尔的10nm制程技术可谓是“然而我们打了一千遍电话，催了一千遍她才向我们动手”，而英特尔的十代酷睿就是第一代10nm制程的产物，其重要性不言而喻。无论是关注这个领域的普通消费者，还是业内的合作伙伴，或者是竞争对手都在盯着英特尔十代酷睿，它最终的表现如何，还是需要在产品上市后进行测试？
英特尔第十代酷睿
但是，英特尔通过十代酷睿给业界带来了一个新的信号，那就是生态化、平台级的创新将主导PC行业未来的发展方向。
除了第十代酷睿处理器，英特尔还带来了新的无线网络技术、新的存储技术、新的AI技术、更强大的图形技术和最先进的接口技术。这些技术将为基于十代酷睿平台打造的PC产品带来全方位的体验，而不仅仅是局限于处理器一个组件的竞争。
事实上，对于普通消费者来说，处理器的计算能力足以满足90%以上的应用需求。反而是存储瓶颈、接口瓶颈、网络瓶颈在影响我们的体验，制约效率的提升。Wi-Fi 6、雷电3和Optane H10是正式解放这些瓶颈的关键。相比盲目提升处理器性能，全方位的提升可以带给我们更好更全面的设备体验，这就是英特尔10nm和10代酷睿的价值所在。