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2020-09-03 20:25 出处:PConline原创 作者:莱布尼兹 责任编辑:xieboxu

  [PConline 杂谈]在今天的早些时候,英特尔发布了搭载英特尔 锐炬Xe显卡的第11代英特尔酷睿处理器,它不仅带来了新的人工智能能力、新的媒体与显示引擎,还提供了可靠的硬件级数据安全。而对Thunderbolt™ 4、全新PCIe Gen4 接口、Wi-Fi 6等技术的支持,Tiger Lake处理器的可扩展性在英特尔各型号的移动处理器中位居前列,并同时拥有7至28瓦着散热设计功耗。

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  第 11 代英特尔酷睿处理器集成了多个关键的引擎,这种多引擎策略,让英特尔能够提供人们所需的性能,使人们专注于工作流 更快完成任务,并做出意义重大的贡献。

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像 Adobe Premier Pro和 Adobe Photoshop,就都已进行优化,以便充分利用多引擎策略,以把正确的工作负载,匹配到合理的引擎当中,从而在真实应用场景中提供卓越性能输出。

  正因为如此,在播放10bit的 4K视频时,搭载了十一代酷睿处理器的笔记本才能够提供流畅的播放体验,而得益于英特尔快速同步视频技术(QSV)的硬件加速能力,搭载十一代酷睿处理器的轻薄本也带来了更为高效,更为清晰的视频剪辑体验。

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  而依托于对用户有关外观设计、电池续航时间、连接性,以及人工智能技术等方面需求的洞察与深入研究和支持,英特尔还根据他们所了解到的新知识,在雅典娜计划上提升了对用户体验的硬性要求——今天英特尔发布了英特尔Evo平台,其认证的每款笔记本,无论是外接电源还是电池供电模式下,都是具有更快响应速度更长电池续航时间,以及更快的充电速度的。

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  被EVO平台品牌认证的笔记本都将搭载第11代英特尔酷睿处理器,并且会接受雅典娜计划第二版的严格考验。

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  它们不仅需要能够实现即时唤醒,使用户专注于工作流,凭借英特尔对Wi-Fi 6技术的支持,它们还实现了千兆位的网速,并且,仅通过一个Thunderbolt™ 4接口,这些笔记本就可以实现高速的多设备连接——即时、高效,这完全是一个赛博式未来生活所应拥有的生活体验嘛!

十一代酷睿强大的性能来自哪里?

  Willow Cove架构

  虽然这次的Willow Cove架构是在Sunny Cove CPU架构上的基础上发展过来的,但Willow Cove却的确在CPU效能、频率以及供电方面都有带来了非常显著的提升,采用Willow Cove架构的十一代酷睿在同样的电压,却能输出比Sunny Cove更高的频率,还能同时维持更低的功耗。

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  首先,Willow Cove采用了双环总线设计,并重新设计了缓存体系。这样不仅为内存提供了两倍的结构带宽,它每个核心的二级缓存容量也增加到了1.25MB,三级缓存容量也增大了一半,在数据处理的传输链上,这对于数据处理的效率是直观重要的——把核心理解为水处理中心,把缓存和内存理解成水管,更大的水管,当然会带来更快地流速。

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  但单单只是这样,还不足以带来飞跃性的性能提升,10nm的SuperFin技术,就是为了解决处理器的内部效能的。它大幅度改善了十一代酷睿处理器的频率表现,提升处理器的电力效率,带来了大幅提升的频率输出,更为高效的数据处理效率和能力,自然就带来了更强的性能。

  而且,Willow Cove架构还采用了英特尔控制流强制技术(Control-flow Enforcement Technology(关于这个,大家可以戳我阅读它的技术文档))和英特尔全内存加密技术 (Total Memory Encryption(大家可以戳我阅读它的技术文档)),在硬件增强了数据的安全性。

  而通过对全电压频率范围进行优化,十一代酷睿不仅提升了响应效率,还实现了持续的峰值性能——在某个电压值,Willow Cove可以使频率大幅上升,并最终实现比上一代高出近1GHz的频率升级。

  性能强劲牢靠,数据保护安全可靠,再加上对一系列新技术的支持,十一代酷睿自然就有了惊艳的表现。

  SuperFin技术

  目前的处理器普遍使用了场效应晶体管(FET),它由一端的源极和另一端的漏极组成,夹在它们之间的,则是栅极——当施加电压时,栅极就会在源极和漏极之间建立电子通道。

  为了提升十一代酷睿处理器的性能,英特尔就对晶体管的结构进行了改良,并称之为FinFET,以描述其凸起的3D设计(凸起的部分形状像鳍片)——由于凸起的鳍片提供了更大的表面积,并能在栅极关闭时防止电子在栅极上移动,因而它降低了源极和漏极之间的电阻,从而允许更多的电流流过通道。

  再加上英特尔对栅极间距的改良,因而改进的栅极工艺才实现了增加驱动电流的效果(较大的栅极间距可为需要最高性能的某些芯片功能提供更高的驱动电流)。

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  摩尔定律使尺寸越来越小,因而金属堆栈的互联性能,也变得愈发地重要。在这一点上,英特尔也付出了巨大的工程设计心血来重新设计——为了确保完全释放晶体管的潜力,英特尔大幅改善了中低层电阻,并大量使用了导通孔,还在顶部增加了2层额外的高性能层,以确保处理器能稳定在峰值频率。此外,英特尔还在金属堆栈的前两个局部层中用钴代替了铜(这里保留了最靠近晶体管的导线,而相比之下,钴虽然比铜具有更高的电阻,但对势垒的要求却要低得多),再加上新的薄壁垒对中下层和中继层电阻的改进,英特尔最终成功消除了30%的电阻(较小的电阻意味着更多的电流,因而可以提高性能降低功耗),在降低整个电压曲线和泄漏电流的同时,还维持了更好的整体输出功率。

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  在更高层次上,SuperFin使用的新型金属-绝缘体-金属(MIM)电容器,实现了五倍于此前的电容容量,减少了电压骤降(Vdroop)的情况,并显着提高了性能。

  在十一代酷睿处理器内,英特尔在诸如处理器内核、高速总线和内存子系统等部位均使用了这种晶体管,因而通过这些行业领先的技术,10纳米SuperFin技术顺利地将英特尔增强型FinFET晶体管与Super MIM电容器相结合,在提升应力、缩减电阻、提高电流等方面为酷睿处理器带来了不可或缺的改进。

  人工智能

  通过根据用户的需求来定义软件与硬件的架构创新,英特尔对于产品定义也在不断地循环迭代——在过去的18个月内,英特尔就一直在联合众多的合作伙伴,聚焦于第11代英特尔酷睿处理器,以期为用户提供多样的创新PC体验——比如说人工智能在PC中的应用。

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  人工智能应用场景需要处理大量数据,有些神经网络甚至会需要同时进行几百万次甚至几十亿次的操作,还同时会伴随有大量的数据吞吐。

  这就导致人们对计算能力跃升的新一代PC,产生了大量的需求。

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  为了确保人工智能工作负载在英特尔处理器上顺畅运行,英特尔携手Microsoft和Google,使英特尔CPU和GPU对这两家公司享誉业内的人工智能软件框架都进行了支持,同时,英特尔的OpenVino套件还让软件开发商能够使用额外的功能,并通过快速利用英特尔CPU和GPU的DL Boost加速能力,以及由集成式英特尔Gaussian神经加速器,来实现用一个通用的推理引擎就能在多个平台上部署的成果。

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  在Photoshop Elements 、Gigapixel应用程序,以及Photo Tagging这3个不同的软件应用程序中,软件厂商也都进行了优化,以充分利用英特尔处理器内置的人工智能加速能力,从而把正确的工作负载匹配到正确的计算中,提供无缝的用户体验——其中,Photoshop Elements 的着色功能能将大量手工操作变成自动化,只需 16 秒左右就可以对7张照片进行自动着色,而得益于英特尔 GPU 的 OpenVino 优化能力以及 DP4A 指令,只需 19 秒左右,Topaz Gigapixel就能把照片从30万像素一路提升至500万像素,至于Photo Tagger,则只需几秒就能扫描完 1000 张照片,并寻找每张照片内可标记的特色。

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  总之,英特尔看到了人工智能技术对用户与计算平台互动方式的改变,并通过一系列的努力,正试图简化以往复杂的任务,并大幅提升笔记本的响应速度。

锐炬 Xe 显卡

  核显方面,Tiger Lake首次集成了采用全新Xe架构的锐炬Xe显卡——确切地说,是Xe LP低功耗版本(Xe架构有三大类用于低功耗/低性能设备的Xe LP,用于高性能解决方案的Xe HP和用于数据中心应用程序的Xe HPC),而这也代表着英特尔在系统芯片(SoC)架构上的雄心壮志。

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  它较之此前的设计大幅提高了显卡能效,并且最高拥有着96个执行单元(EU),还能同时兼顾多达16MB的三级缓存,从而提升了显卡内核的计算能力。同时,英特尔还重新组织EU使用8位浅层矢量,来尽量利用浮动点资源,这让GPU的几乎所有引擎,都能够使数据保持压缩状态,并进而优化游戏、视频聊天、录制等应用场景的效能表现——96EU提供了超过每秒2万亿次的浮点运算,以及比Ice Lake高出1倍的带宽。

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  除此以外,更高效的线程控制器和新的颜色和深度压缩算法,也让锐炬Xe显卡可以更有效地利用带宽,而更大的缓存和经过改进的显示引擎,则在自适应同步技术的加持下,实现了对8K60帧视频播放的支持,以及对360Hz刷新率屏幕的支持。

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  而且,英特尔还添加了一条专门的线路,通过把GPU与内存直连,绕过所有SLC总线仲裁层的方式,确保了用户在多种高分辨率显示中可以享受到流畅的视觉体验。

  在 Gears Tactics 这款颇受人们喜爱的游戏中,可以看到,十一代酷睿处理器和锐炬Xe显卡,带来了相较于上一代2倍之多的提升。

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  而在《 特洛伊 : 全面战争》中,锐炬Xe显卡的性能较之上一代,也提升了大约1.5倍的帧率。

  至于仍然位居Steam热门游戏前列的PUBG,锐炬Xe显卡也带来了高达1.7倍的性能提升。

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  在《 反恐精英 全球攻势 》中,锐炬Xe显卡还以高达110 fps的帧速率,实现了比Ice Lake高90%以上的性能表现。

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  为了保证玩家的游戏体验,英特尔甚至还重新设计了DX11驱动程序,以便优化性能和每瓦性能。再加上名为GPGO的新技术能够适时重新编译着色器的能力(它会根据在游戏运行过程中收集的实时性能数据,来尝试新的算法,实时地进行优化),这次的十一代酷睿能够带来如此流畅的3A游戏体验,也就不难理解了。

 尾声:新纪元

  不论是对于科技发烧友,还是轻薄本的核心用户们,抑或是常使用深度学习技术的极客们,对于他们来说,这一次十一代酷睿在性能、技术加持、架构设计上都非常的有看点。而作为消费者,多样的选择和活跃的市场氛围对大家来说也是大有裨益的,像这样的产品更新,当然是多多益善的。

  最后,目前 Tiger Lake 不仅支持英特尔今天发布的LP4x-4267和DDR4-3200内存,后续还会支持LP5-5400,关注硬件效能的朋友们,对此你们又有着怎样的期待呢?

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