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|10纳米来了：英特尔十一代酷睿，性能升20%，AI算力乘5倍


机器之心报道
机器之心编辑部
对于笔记本用户来说 ， 今年底似乎是个换机的好时候 。
传闻已久的 11 代酷睿正式发布了 。 Tiger Lake 今天的上市 ， 预示着英特尔的 10 纳米芯片正式铺开 。 这一次新 CPU 首发的型号还是移动版 ， 英特尔将其定位为「世界上最好的轻薄型笔记本处理器」 。
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今年 8 月 ， 英特尔罕见地开了一场充满干货的「架构日」活动 ， 透露了即将发布的 Tiger Lake 处理器的部分信息 。 今天 ， 这些产品宣告开售 ， 在新一代酷睿 CPU 中 ， 英特尔提供了更快的速度、更强大的 AI 处理能力 。 今年底即将推出的笔记本 ， 想必性能会提升不少 。
新架构：走向全面整合
此前英特尔已经告诉过我们 ， Tiger Lake 的标准形式是四核八线程处理器 ， 具有英特尔最新制造工艺 ， 以及升级后的图形处理架构 。
第十一代酷睿采用英特尔最新一代 Willow Cove 微架构——相比 Sunny Cove ， 它进行了小部分调整 。 Tiger Laker 的核心相比以往提供了更高的性能：与上一代的 4.0 GHz 相比 ， 新 CPU 的峰值频率达到了 4.8 GHz ， 提升 20％ 。 原本英特尔的强项就在单核频率 ， 现在看来更强了 。
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频率增益主要来自于制程的提升 ， 首先 ， 10 纳米终于来了：准确地说应该是英特尔 10nm++ 制程 ， 之前刚刚被英特尔重新命名为 SuperFin 技术 。 这种制造工艺的提升在两个方面：首先是提高效率和规模以实现更高频率 ， 但同时也要易于生产 。 因此我们最终看到的芯片相比上一代有更高的频率和表现 ， 在功耗上则和上一代持平 。
另外 ， 这些内核继续支持 AVX-512 及英特尔的 DL-Boost 加速库 。
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在图形计算方面 ， Tiger Lake 使用英特尔的新一代图形架构 Xe-LP 。 简而言之 ， Xe-LP 增加了每个执行单位（EU）的原始线程数和计算量 ， 并提升了缓存结构等其他细节 。 在 Ice Lake 处理器上 ， 我们可以有 64 个 EU 在 1100 MHz 下运行 ， 而在 Tiger Lake 上 ， 我们将看到 96 个 EU（+ 50％）在 1350 MHz（+ 22％）的速度下运行 。 结合其他提升 ， 我们可以看到 Tiger Lake 相比上一代图形处理能力提升了一倍 。
而在 AI 计算上 ， 英特尔的集成显卡还支持 INT8 精度下 DP4A 指令的推理工作 。
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速度提升之外 ， 英特尔 CPU 的图形显示能力也得到了改进 ， Tiger Lake 支持 AV1 解码 ， 以及多达四个 4K 60Hz 显示器或单个 8K 60Hz 显示器的显示管道 。 Tiger Lake 支持包括 LPDDR4X-4267（最大 32 GB）、DDR4-3200（最大 64 GB）和 LPDDR5-5400 的内存 。 对于人工智能推理的加速工作 ， 英特尔提出了 Gaussian Neural Accelerator 2.0 版 ， 在推理任务中通过消除噪声提升了效率 。
Tiger Lake 的其他改进包括对本地 Thunderbolt 4 的支持 ， 该控制器嵌入到了 CPU 中 ， 每个设备最多可支持四个雷电 4 接口 。 英特尔还通过 CNVi 界面提供了 Wi-Fi 6 支持 。 英特尔的功率 / 频率算法也进行了更新 ， 从而可以在 CPU、GPU 和内存结构上分别扩展功率和时钟速度 。 英特尔表示 ， 新 CPU 已将内部结构带宽增加了一倍 ， 从而使所有这些部件之间可以通过更多数据进行通信 。
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11 代移动版酷睿处理器进一步提高了芯片的集成水平 ， PCB 面积更小 ， 效率更高 。 对于轻薄型笔记本电脑来说 ， 这是一个好消息 。
此外 ， 英特尔称 ， 与 AMD Ryzen 7 4800U 系统相比 ， Core i7-1165G7 Tiger Lake 系统在以下几个方面性能领先：
计算性能高 28%（SYSmark 25）；
显卡性能高 67%（3DMark Fire Strike）；
在用 Adobe Premier Pro 做 HEVC 编码视频时 ， 速度更是快了 200% 。
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借助英特尔的深度学习加速指令集 ， Tiger Lake 在集成显卡上为神经网络推理提供了首个指令集 DP4a ， 并首次为 INT8 数据类型提供原生支持 ， 可将 AI 性能提升多至 5 倍。
功率和规格
英特尔今天发布的 Tiger Lake 与以往的不同之处在于更关注终端用户性能 ， 即终端用户常用来与市面上其他产品进行比较的速度和基准数量 。 此外 ， 英特尔的合作伙伴现在可以自由地宣布未来推出基于 Tiger Lake 的产品了 。
接下来将着重分析处理器细节 。 英特尔先推出了两种类型的 Tiger Lake 芯片 ， 功率从 7W 到 28W 。 下图为 Tiger Lake 的 UP3 部分：
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这些中高端的 12-25W 处理器在技术上被称为「UP3」处理器 ， 我们也通常称之为 U 系列（U-series） 。 虽然这些处理器的标示 TDP 为 15W ， 但笔记本厂商也可以根据自身构建系统的方式来调高或调低功率 。
在这里 ， 最高端的是英特尔 i7-1165G7 ， 它是一个具有超线程和 12MB L3 缓存的核心处理器 。 此外 ， 英特尔 i7-1165G7 具有 3.0 GHz 的基频、4.8 GHz 的单核睿频和 4.3 GHz 的全核睿频 。 对于显卡来说 ， 它具有 96 EU 可用 ， 运行频率峰值为 1350 MHz 。 内存支持 LPDDR4X-4266 和 DDR4-3200 。
英特尔按照核心数、显卡和频率对处理器进行划分 。 任何被列为「G7」的处理器意味着拥有最高级别的显卡 ， 但需要注意 ， 在这里面依然有区别 ， 对于 Core i7 部件是 96EU ， 对于 Core i5 则只有 80EU ， 并且 L3 缓存更少 。 紧接着是 G4 显卡 ， 它只有 48 个执行单元 。
只有顶级 Core i7-1165G7 具有最高的显卡频率 。 Core i3 处理器内存支持降低 ， 并且最低端的 Core i3-1115G4 仅有两个核心 。
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再往下 ， 7-15W 的处理器为以往的「Y 系列（Y-series）」处理器 ， 现在被称为 UP4 。
最高端的是 Core i7--1160G7 ， 它拥有的 4 个核心都配备超线程和 12MB 的 L3 缓存 。 此外 ， Core i7—1160G7 具有 1.2 GHz 的基频 ， 4.4 GHz 的单核睿频和 3.6 GHz 的全核睿频 。 96 个运行单元的运行频率为 1.1 GHz ， 但是只支持 LPDDR4X 内存 ， 最高达 4266 MT/s 。 所有处理器支持 4 条 PCIe 4.0 通道 。
这一功率范围内仅有一个 Core i7 处理器 ， 余下的 Core i5 拥有的 EU 更少、频率更低 ， Core i3 则划分为了仅支持 48EU 的四核和双核处理器 。
这些处理器的功率设定在 UP4 范围内主要是因为基频很低 ， 这也是多年来英特尔低功耗处理器的一大特点 。
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新一代处理器的目标是从 UP4 功率范围内大约 9W 的无风扇设计 ， 扩展到最高 28W 的型号 ， 甚至可以带独立 GPU 。 正如英特尔第 10 代处理器一样 ， 用户希望看到 Tiger Lake 的设计在 25-28W 的功率范围内 ， 采用性能最高的处理器并保证更高的电源模式 。 这样将使得采用 Tiger Lake 处理器的产品在睿频结束后提供更好的持续性能 ， 如渲染和视频编码 。
英特尔表示 ， Tiger Lake 具有更好的睿频算法 ， 使得系统在升频窗口中根据需要来提升 CPU/GPU 的频率 。 整个系统是一个反馈回路 ， 并输入工作负载、on-system 传感器、功率极限和平衡器 ， 以生成正确的频率 。
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英特尔的「TDP」值也被称为 Power Limit 1 ， 它的功率根据系统保持在 7W 到 28W 之间 ， 并且在 turbo 模式时功率水平可能要高得多 。 这些年来 ， 二次功率等级 PL2 在 TDP 上已经增加到了 + 4W 和 + 20W 。 就上一代 Ice Lake 而言 ， 15W 的处理器峰值在 turbo 模式下可以达到 44W 。
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这对于 Tiger Lake 意味着什么呢？根据英特尔自己的数据显示 ， 在插电或断电两种情况下 ， 睿频功率峰值都可以达到大约 50W 。 英特尔想要向客户强调的是 ， 系统无论是在连接电源或者仅靠电池运行时 ， 它的 turbo 算法能够实现始终一致的使用体验 。
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与上一代处理器不同 ， 英特尔能够在产品发布之前测试自己的移动开发平台 ， 但不确定的是哪一款 Tiger Lake 产品将第一个在实验室中进行测试 。
全新 Logo 发布
随着 X^e 显卡与 Tiger Lake 的混合 ， 英特尔还推出了新的产品 Logo 。 这已经是英特尔第三次彻底地变更其 Logo 了 。
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部分 Logo 如下图所示 。 在新设计中 ， 英特尔决定新 Logo 中的「Core」和「Iris」需要混合使用大小写 ， 但「intel」仍然完全小写 ， 「POWERED BY」完全大写 ， 「X^e」中的 e 仍然上标 。
Evo 认证计划
英特尔雅典娜项目（Project Athena）验证程序是随着上一代产品的发布而推出的 ， 它包含一系列验证标准 ， 例如电池使用寿命最低要求、支持 Thunderbolt 和 Wi-Fi 6、显示效果良好、支持 AI 性能以及一定水平的响应能力 。
英特尔在发布 Tiger Lake 的同时 ， 也在大力推广雅典娜项目 ， 并将任何符合最新更新规格的设备称为「英特尔 Evo」认证计划 。 Evo 很明显意在呼吁新一代产品的演变 。
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英特尔 Evo 认证的各项规格指标 。
所以 ， 只要 OEM 厂商的笔记本贴上了这个标 ， 就意味着它们的产品通过了英特尔 Evo 平台指标测试 ， 从而可以保证用户的使用体验 。
什么时候才能买到？
最后 ， 英特尔 10 纳米的笔记本什么时候才能买到？
英特尔称 ， 我们会在今年晚些时候看到基于奔腾、赛扬处理器 ， 以及全新的 vPro 的电脑出现 。 DG1 独立显卡平台说不定也会给我们带来惊喜 。
新出炉的 Tiger Lake 移动端处理器 ， 将会在未来几周内出现在各家厂商的笔记本电脑中 。 目前已知的就有宏碁、华硕、戴尔、惠普、联想、LG、微星、雷蛇、三星等厂商 ， 他们预计将会推出 150 余款搭载第 11 代英特尔酷睿处理器的笔记本 。
不过英特尔还有一些高端 CPU 没有发布 ， 在 8 月份的架构日上 ， 该公司曾表示 Tiger Lake 可以达到 65W ， 这意味着计划中还会有 8 核处理器的位置 。 但到目前为止 ， 还没有任何消息出现 。
参考内容：
https://www.anandtech.com/show/16063/intel-launches-11th-gen-core-tiger-lake-processors-and-evo-branding
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1676770648771135771&wfr=spider&for=pc


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