对推进SOC化意义巨大的英特尔十代酷睿10nm新处理器

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  一、处理器的SOC化进程

  世界上第一台通用计算机“埃尼亚克(ENIAC)”占地167平方米,重达27吨,体积约为2.4m×0.9m×30m,功耗可达150KW,描述其算力时还需要与人力计算速度对比;而今天的计算机得益于超大规模集成电路的应用,体积已相当便携,性能也是计算机发明年代的人们很难想像到的。小型化、集成化一直是计算机的发展趋势,如今大家可以盖上笔记本说走就走也是得益于此,CPU的发展历程便是这个趋势的缩影,显卡、北桥等设备的功能都从主板上被集成到CPU中,但,这样就够了吗?

  我们将主板上的设备或功能集成至处理器称之为处理器的“SOC(System on Chip)化”,在过去的几十年中这个进程从未停止过,今年,英特尔将在处理器SOC化的道路上迈一大步。今年8月1日英特尔发布了十一款第十代新处理器产品,其中U系列6款,Y系列5款,新处理器最大的看点莫过于全新的10nm制程工艺和Gen11 Iris Plus显卡,还有一个十分重要的亮点便是,处理器中集成了雷电3控制器并且支持WiFi 6。

  二、雷电3控制器

  众所周知,雷电(Thunderbolt)协议是今天速度最快、扩展性最强的I/O扩展传输协议,由英特尔和苹果牵头定制,最新的雷电3采用Type-C接口,传输速度可达到40Gbps,支持PCIe 3.0×4以及DP信号传输,可通过PD快充协议最大提供100W电力供应,USB 4.0标准也在向雷电3逐渐靠拢。雷电3协议虽好,但其对物理接口、线材、周边和计算机平台的要求过高,导致使用成本居高不下,所以纵观市场上所有的计算机,只有苹果产品大规模使用,笔记本产品中更甚。PC市场中,搭载雷电3接口的台式机和笔记本更是少之又少,还有部分产品仅搭载半速(20Gbps)的雷电3接口。

  英特尔10nm新处理器中通过PCH集成了雷电3控制器(Thunderbolt 3 to PCIe Controller),相较于OEM厂商额外采购来布置于主板上的雷电3控制器,最大的好处便是可以极大地减少信号传输-转换-传输的延时,进一步缩短雷电信号与原生PCIe信号之间的速度差距。

  此外,这一特性还有更多外显的优势,首先厂商可以省下一笔采购雷电3控制器的成本,但雷电设备上还是需要原有的雷电控制器才可以配合使用;其次,处理器集成了主板上的功能和设备,那么也节省了一部分的主板空间,对未来主板产品的设计、供电等提供了更大的发展空间;第三,也是对PC市场影响最大的一点,由于处理器支持了雷电3,则所有搭载新处理器的产品,都有机会用上雷电3,结合第一点,未来雷电协议有望在PC市场中大放异彩。

  三、WiFi 6

  自去年WiFi联盟更改了WiFi标准的命名方式,用户再也不用面对繁复的命名,最新的ax标准被命名为WiFi 6,以此类推,之前的ac标准也改名叫WiFi 5。在市场上还难以找到支持WiFi 6标准的路由器和手机,英特尔这边10nm新品便已经通过CNVi技术支持了WiFi 6。

  CNVi全称为Connectivity Integration Architecture,中文翻译为连接集成体系结构,是英特尔芯片集成连接将Wi-Fi和蓝牙关键要素转移到英特尔处理器中的一门新技术。通过此技术实现对WiFi 6的支持,集成无线IP部分,即将MAC地址一并集成至处理器中,OEM厂商主需要采购配套的RF (CRF)模块,产品便可支持WiFi 6。目前支持英特尔CNVi的CRF模块(无线网卡)包括:

  英特尔 Wi-Fi 6 AX201

  英特尔 Wireless-AC 9560

  英特尔 Wireless-AC 9462

  英特尔 Wireless-AC 9461

  其中部分型号采用M.2接口,也提升了一定的灵活性。处理器支持WiFi 6对于PC产品尤其是笔记本同样有重要意义,首先处理器级别的兼容可以降低OEM厂商制造产品的成本和复杂程度,更易于推广该技术的应用;其次,待未来WiFi 6网络布局完善后,支持WiFi 6的设备便可随时随地连接高速低延迟的无线网络,移动办公等场景将会更加方便,提前支持WiFi 6也显示了英特尔对于新技术的开放心态。

  集成化、SOC化是处理器发展的必然趋势也不会放慢脚步,得益于先进的封装技术,英特尔在实验室阶段已经可以做到将不同厂商生产的CPU、GPU、HBM内存等元素封装在一块硅基板上,相信在未来,一颗处理器上不仅可以支持雷电3和WiFi 6,主板上所有的功能可能都将集成至处理器,届时整块主板上仅需要一个处理单元便可正常工作。未来不可限量,英特尔也将以其对新技术的包容心态和创新精神,一直扮演探索者和引领者的角色,让我们拭目以待。

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