英特尔在2020年架构日上展示架构创新以及全新晶体管技术

在2020年架构日上，英特尔六大技术支柱持续创新，揭秘Willow Cove，Tiger Lake和Xe架构以及全新的晶体管技术。

2020年8月13日——在英特尔2020年架构日新闻发布会上，英特尔首席架构师Raja Koduri携手多位英特尔院士和架构师，详细介绍了英特尔在创新的六大技术支柱战略所取得的进展。英特尔推出了10纳米SuperFin技术，这是该公司有史以来最为强大的单节点内性能增强，带来的性能提升可与全节点转换相媲美。

该公司还公布了Willow Cove微架构和用于移动客户端的Tiger Lake SoC架构细节，并首次介绍了可实现全扩展的Xe图形架构。这些创新的架构可服务于消费类、高性能计算以及游戏应用市场。基于英特尔的“分解设计”方式，结合先进的封装技术、XPU产品和以软件为中心的战略，英特尔的产品组合致力于为客户提供领先的产品。

经过多年对FinFET晶体管技术的改进，英特尔正在重新定义该技术，以实现其历史上最强大的单节点内性能增强，带来的性能提升可与完全节点转换相媲美。10nm SuperFin技术实现了英特尔增强型FinFET晶体管与Super MIM（Metal-Insulator-Metal）电容器的结合。SuperFin技术能够提供增强的外延源极/漏极、改进的栅极工艺和额外的栅极间距，并通过以下方式实现更高的性能：

• 增强源极和漏极上晶体结构的外延长度，从而增加应变并减小电阻，以允许更多电流通过通道
• 改进栅极工艺以实现更高的通道迁移率，从而使电荷载流子更快地移动
• 提供额外的栅极间距选项可为需要最高性能的芯片功能提供更高的驱动电流
• 使用新型薄壁阻隔将过孔电阻降低了30％，从而提升了互连性能表现

与行业标准相比，在同等的占位面积内电容增加了5倍，从而减少了电压下降，显著提高了产品性能。该技术由一类新型的“高K”（Hi-K）电介质材料实现，该材料可以堆叠在厚度仅为几埃厚的超薄层中，从而形成重复的“超晶格”结构。这是一项行业内领先的技术，领先于其他芯片制造商的现有能力。

10nm SuperFin技术将运用于代号为“ Tiger Lake”的英特尔下一代移动处理器中。Tiger Lake正在生产中，OEM的产品将在假日季上市。

使用“混合结合（Hybrid bonding）”技术的测试芯片已在2020年第二季度流片。当今大多数封装技术中使用的是传统的“热压结合（thermocompression bonding）”技术，混合结合是这一技术的替代品。这项新技术能够加速实现10微米及以下的凸点间距，提供更高的互连密度、带宽和更低的功率。

Willow Cove是英特尔的下一代CPU微架构。Willow Cove基于最新的处理器技术和10nm的SuperFin技术，在Sunny Cove架构的基础上，提供超越代间CPU性能的提高，极大地提升了频率以及功率效率。它还将重新设计的缓存架构引入到更大的非相容1.25MB MLC中，并通过英特尔控制流强制技术（Control Flow Enforcement Technology）增强了安全性。

Tiger Lake将在关键计算矢量方面提供智能性能和突破性进展。Tiger Lake是第一个SoC架构中采用全新 Xe-LP图形微架构，可以对CPU、AI加速器进行优化，将使CPU性能得到超越一代的提升，并实现大规模的AI性能提升、图形性能巨大飞跃，以及整个SoC 中一整套顶级IP，如全新集成的Thunderbolt 4。

Tiger Lake SoC架构提供：

• 全新Willow Cove CPU核心——基于10nm SuperFin技术进步，显著提升频率
• 新Xe图形架构——具有高达96个执行单元（EUs），每瓦性能效率显著提高
• 电源管理——一致性结构中的自主动态电压频率调整（DVFS），提高了全集成电压稳压器（FIVR）效率
• 结构和内存——一致性结构带宽增加2倍，约86GB/s内存带宽，经验证的LP4x-4267、DDR4-3200；LP5-5400架构功能
• 高斯网络加速器GNA 2.0专用IP，用于低功耗神经推理计算，减轻CPU处理。运行音频噪音抑制工作负载情况下，采用GNA推理计算的CPU占用率比不采用GNA的CPU低20%
• IO——集成TB4/USB4，CPU上集成PCIe Gen 4，用于低延迟、高带宽设备对内存的访问
• 显示——高达 64GB/s的同步传输带宽用于支持多个高分辨率显示器。到内存的专用结构路径，以保持服务质量
• IPU6——多达6个传感器，具有4K 30帧视频、27MP像素图像；最高4K90帧和42MP像素图像架构功能

Alder Lake是英特尔的下一代采用混合架构的客户端产品。Alder Lake将结合英特尔即将推出的两种架构——Golden Cove和Gracemont，并将进行优化，以提供出色的效能功耗比。

英特尔详细介绍了经过优化的Xe-LP（低功耗）微架构和软件，可为移动平台提供高效的性能。 Xe-LP是英特尔针对PC和移动计算平台的最高效架构，最高配置EU单元多达96组，并具有新架构设计，包括异步计算、视图实例化 （view instancing）、采样器反馈（sampler feedback）、带有AV1的更新版媒体引擎以及更新版显示引擎等。这将使新的终端用户功能具备即时游戏调整（Instant Game Tuning）、捕捉与流媒体及图像锐化。在软件优化方面，Xe-LP将通过新的DX11路径和优化的编译器对驱动进行改进。

（编辑：晋中站长网）

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