Новые подробности о пятиядерных гибридных процессорах Intel Foveros

• В будущем почти все продукты Intel будут использовать пространственную компоновку Foveros, её активное внедрение начнётся в рамках 10-нм техпроцесса.
• Второе поколение Foveros будет использоваться первыми 7-нм графическими процессорами Intel, которые найдут применение в серверном сегменте.
• На мероприятии для инвесторов Intel разъяснила, из каких пяти ярусов будет состоять процессор Lakefield.
• Впервые опубликованы прогнозы по уровню быстродействия этих процессоров.

Впервые Intel рассказала о передовой компоновке гибридных процессоров Lakefield ещё в начале января этого года, но вчерашнее мероприятие для инвесторов компания использовала для интеграции использованных при создании этих процессоров подходов в общую концепцию развития корпорации в ближайшие годы. По крайней мере, пространственная компоновка Foveros упоминалась на вчерашнем мероприятии в самых разных контекстах — её будет использовать, например, первый 7-нм дискретный графический процессор марки, который найдёт применение в серверном сегменте в 2021 году.

В рамках 10-нм техпроцесса Intel будет использовать трёхмерную компоновку Foveros первого поколения, а 7-нм продукты перейдут на компоновку Foveros второго поколения. К 2021 году, помимо этого, до третьего поколения эволюционирует подложка EMIB, которую Intel уже успела опробовать на своих программируемых матрицах и уникальных мобильных процессорах Kaby Lake-G, сочетающих вычислительные ядра Intel с дискретным кристаллом графического решения AMD Radeon RX Vega M. Соответственно, рассматриваемая ниже компоновка Foveros мобильных процессоров Lakefield относится ещё к первому поколению.

Lakefield: пять слоёв совершенства

На мероприятии для инвесторов руководящий направлением инженерных разработок Венката Рендучинтала (Venkata Renduchintala), которого Intel считает уместным называть прозвищем «Мурти» (Murthy) во всех официальных документах, рассказал об основных компоновочных ярусах будущих процессоров Lakefield, что позволило немного расширить представление о подобных продуктах в сравнении с январской презентацией.

Вся упаковка процессора Lakefield имеет габаритные размеры 12 х 12 х 1 мм, что позволяет создавать очень компактные материнские платы, пригодные для размещения не только в сверхтонких ноутбуках, планшетах и разного рода трансформируемых устройствах, но и производительных смартфонах.

Вторым ярусом следует базовый компонент, выпускаемый по 22-нм технологии. Он объединяет элементы набора системной логики, кеш-память третьего уровня объёмом 1 Мбайт и подсистему питания.

Третий слой получил имя всей компоновочной концепции — Foveros. Это матрица масштабируемых трёхмерных межсоединений, которая позволяет эффективно обмениваться информацией между несколькими ярусами кремниевых кристаллов. По сравнению с компоновкой 2.5D на базе кремниевого моста, пропускная способность Foveros увеличена в два или три раза. Этот интерфейс обладает низким удельным энергопотреблением, но позволяет создавать продукты с уровнем энергопотребления от 3 Вт до 1 кВт. Компания Intel обещает, что технология находится в той стадии зрелости, на которой уровень выхода годной продукции весьма высок.

На четвёртом ярусе расположились 10-нм компоненты: четыре экономичных ядра типа Atom с архитектурой Tremont и одно крупное ядро с архитектурой Sunny Cove, а также графическая подсистема поколения Gen11 с 64 исполнительными ядрами, которую процессоры Lakefield поделят с мобильными 10-нм сородичами Ice Lake. На этом же ярусе расположились некие компоненты, улучшающие теплопроводность всей многоярусной системы.

Наконец, на вершине этого «бутерброда» расположились четыре микросхемы памяти типа LPDDR4 совокупным объёмом 8 ГБайт. Их монтажная высота от основания не превышает одного миллиметра, так что вся «этажерка» получилась весьма ажурной, не более двух миллиметров.

Первые данные о конфигурации и некоторых характеристиках Lakefield

В сносках к своему майскому пресс-релизу Intel упоминает результаты сравнения условного процессора Lakefield с мобильным 14-нм двухъядерным процессором поколения Amber Lake. Сравнение проводилось на основе симуляции и моделирования, поэтому нельзя утверждать, что Intel уже располагает инженерными образцами процессоров Lakefield. В январе представители Intel пояснили, что 10-нм процессоры Ice Lake выйдут на рынок первыми. Сегодня стало известно, что поставки этих процессоров для ноутбуков начнутся в июне, а на слайдах в презентации Lakefield тоже относился к перечню продуктов 2019 года. Таким образом, можно рассчитывать на дебют мобильных компьютеров на основе Lakefield до конца текущего года, но отсутствие инженерных образцов по состоянию на апрель несколько настораживает.

Вернёмся к конфигурации сравниваемых процессоров. Lakefield в этом случае имел пять ядер без поддержки многопоточности, параметр TDP мог принимать два значения: пять или семь ватт соответственно. В связке с процессором должна работать память LPDDR4-4267 совокупным объёмом 8 Гбайт, сконфигурированная в двухканальном исполнении (2 × 4 ГБайт). Процессоры Amber Lake представляла модель Core i7-8500Y с двумя ядрами и Hyper-Threading с уровнем TDP не более 5 Вт и частотами 3,6/4,2 ГГц.

Если верить заявлениям Intel, процессор Lakefield обеспечивает в сравнении с Amber Lake уменьшение площади материнской платы в два раза, снижение энергопотребления в активном состоянии в два раза, повышение производительности графической подсистемы в два раза, а также снижение энергопотребления в десять раз в состоянии ожидания. Сравнение проводилось в GfxBENCH и SYSmark 2014 SE, поэтому на объективность оно не претендует, но для презентации этого оказалось достаточно.

Источник