Hot Chip 34:英特爾分享Meteor/Arrow/Lunar Lake芯片設計

作為 Hot Chip 34 大會預熱演示的一部分,英特爾詳細介紹了 Meteor Lake、Arrow Lake 和 Lunar Lake 等下一代 CPU,表示它們將使用先進的 Foveros 3D 封裝技術。與此同時,該公司還澄清了近期有關其計劃用於多芯片 / 多 IP 設計的工藝節點的一些不實傳聞。

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資料圖(via WCCFTech)

除了率先採用 P+E 混合式核心架構設計的 12 代 Alder Lake 和 13 代 Raptor Lake,英特爾還計劃在 3D Foveros 先進封裝工藝的加持下迎接該公司的多芯片時代。

後續這家芯片巨頭將發布三條產品線,涵蓋 14 代 Meteor Lake、15 代 Arrow Lake、以及 16 代 Lunar Lake 系列。

這些處理器具有如下特點:

● 英特爾下一代 3D 客戶端平台;

● 具有 CPU、GPU、SOC 和 IO Tiles 的分解式 3D 客戶端架構;

● 採用基礎塊的 Meteor Lake 和 Arrow Lake,輔以 Foveros 互連。

● 基於 UCIe 通用小芯片互連的開放式生態系統。

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Meteor Lake 是英特爾打入客戶端小芯片生態系統的第一步

首先聊聊 Meteor Lake,該公司展示了一種全新的芯片布局,讓我們可以更好地了解具有各種 IP 塊的小芯片。

4-Tile 布局中包括了 CPU、圖形、SoC 和 IOE 塊,並且它們基於不盡相同的工藝節點。

比如主 CPU 瓦片使用了 Intel 4(7nm EUV)工藝節點,而 SoC 和 IOE 瓦片則是基於台積電 N6 工藝。

不過最讓大家關注的,還是該公司到底打算如何部署其 tGPU 圖形瓦片。

起初有傳聞稱,英特爾有意採用台積電 3nm 工藝節點,但出於某些原因而中途改變了計劃,轉而採用台積電 5nm 工藝節點。

然而據業內人士透露,Meteor Lake CPU 的 tGPU,一直都是照着台積電 5nm 方案去設計的。

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其次,隨着下一代先進晶圓的成本增加,單芯片的研發成本也在水漲船高。

WCCFTech 指出 —— 儘管英特爾可以選擇咬牙為 Meteor Lake 用上整體設計,以帶來更強的競爭力。但高企的定價,或難以吸引到足夠多的客戶。

此外以 6P+4E 的移動芯片產品線為例,我們還可留意到在 CPU / IOE 瓦片、以及通向 SoC Tile 的 Graphics Tile 之間有兩個 Die-to-Die 連接。

英特爾表示,這其實是 Foveros 3D 封裝的一部分,且在主力小芯片頂部有一個基於自家 22nm FFL 工藝的無源中介層。

雖然目前該中介層尚未發揮任何用途,但該公司確有計劃在未來使用更先進的封裝技術、並在其中使用有源的小芯片。

不過在 MeteorLake CPU 上,該公司尚未使用到 EMIB 技術。

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然後是 14 代 Meteor Lake 和 15 代 Arrow Lake CPU,英特爾證實其正在走向桌面和移動平台。

作為下一代 LGA 1851 平台的主力,前者目標是 2023 年發布,後者則是 2024 年。

至於 16 代 Lunar Lake CPU,據說該系列最初是為 15W 的低功耗移動 CPU 細分市場而考慮的。

但鑒於距離產品推出還有數年時間,期間也難免會迎來一些改變。

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言歸正傳,採用全新瓦片架構的 14 代 Meteor Lake,將為遊戲玩家帶來嶄新的體驗。

其基於 Intel 4(7nm EUV)工藝節點,可將每瓦性能提升 20%,並計劃於 2022 下半年前流片(製造就緒)。

如果一切順利,首批 Meteor Lake 將於 2023 上半年發貨、並於同年晚些時候上市。

CPU 架構方面,預計該系列芯片會採用 Redwood Cove 高性能 P 大核 + Crestmont 小核(E 核)。

儘管 P 核與 Golden Cove / Raptor Lake 有許多相似之處,但 E 核將迎來重大的架構變化。

即便如此,我們仍可期待 Redwood Cove 大核在緩存布局等方面迎來一些變化。

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緊隨其後的是使用 Intel 20A 工藝節點的 15 代 Arrow Lake,儘管插槽與 Meteor Lake 兼容,但大小核升級到了 Lion Cove + Skymont 。

隨着新 SKU(8P+32E)核心數量的增加,英特爾顯然希望藉此帶來更大的競爭優勢。

不過更讓人感到驚訝的,還是英特爾直接跳過了 Intel 4 節點、為其選用了 20A 工藝。

框圖顯示 Meteor / Arrow Lake 分別擁有 3 / 4 個瓦片,但後者仍有大量細節有待揭曉。

同時 Meteor / Arrow Lake 將為額外的核心 IP 保留台積電 N3 工藝節點,推測會用於 Arc GPU 核顯。

另外 Intel 20A 節點將受益於下一代 RibbonFET 和 PowerVia 技術,每瓦性能提升 15%、並計劃於 2022 下半年前開測首批晶圓。

最後是全新的 16 代 Lunar Lake 大平台,憑藉更新的 18A 工藝節點,其不僅可在性能上佔據優勢、還有望在能效上領先於競爭對手。

與 20A 節點相比,其每瓦特性能提升 10%、利用了增強的 RibbonFETRR 設計、並減少了線寬。

英特爾希望在 2022 上半年開測首批芯片,並於 Q2 提供首批 IP shuttle,並且據說 Lunar Lake 採用了 5 瓦片設計。

若能在 2024 下半年順利投產,Lunar Lake 將於 2025 年的某個時候正式發布。

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