英特尔"Alder Lake–S"、"Elkhart Lake"、"Ice Lake-SP"三大平台
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英特尔"Alder Lake–S"、"Elkhart Lake"、"Ice Lake-SP"三大平台

自1995年起,芯片制造工艺从0.5μm、0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.15μm、0.13μm,发展到90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm,2014年,英特尔发布了第一代14nm处理器,而后陷入了苦苦挣扎,在历时5年的翘首以盼之后,Intel 7(10nm)制程终于登场,Alder Lake–S、Elkhart Lake、Ice Lake-SP便应运而生。本文便对Alder Lake–S、Elkhart Lake、Ice Lake-SP进行简单介绍。


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Alder Lake–S

主要功能:面向桌面的Alder Lake–S多达 16 核和 24 线程,强化了 AI功能,集成了由英特尔® Xe 体系架构驱动的英特尔® 超核芯显卡,丰富的I/O资源包括 PCIe 5.0 、 PCIe 4.0、USB 3.2 Gen 2x2、对离散式 Wi-Fi 6E 的支持以及实时功能。第四个显示输出的增加以及高达 8K 视频分辨率的支持使视频墙部署成为可能。


全新的芯片设计

第 12 代智能英特尔® 酷睿™ 台式机处理器是首个采用性能混合架构的英特尔® 酷睿™ 处理器,也就是大核+小核的双核心架构设计,其中八个大核心(Golden Cove)主要负责繁琐的运算工作,官方将其命名为性能核心,简称“P-Core”,“P-Core”增强了物联网工作负载整合;八个小核心(Gracemont)以负责较轻度的运算内容,主打更高的指令吞吐效率,故称它为效率核“E-Core”,“E-Core”增强了后台任务管理和多任务处理。较第 10 代智能英特尔® 酷睿™ 处理器,Alder Lake–S单线程性能提高了 1.36 倍,多线程性能提高 1.35 倍。带有 VNNI 指令的英特尔® 深度学习加速技术;内存部分Alder Lake-S这回也迎来了DDR5,最高DDR 4800,以及多达DDR4,最高3200。

显卡性能大幅提升

由英特尔®Xe 架构驱动的英特尔® 超核芯显卡 770 在含有高达 32 个图形执行单元(EU)的CPU加持下展现出令人侧目的视觉效果。较第 10 代智能英特尔® 酷睿™ 处理器,Alder Lake–S图形性能提高了 1.94 倍。最多可部署四个独立的 4K 显示器或一个高达 8K 分辨率的显示器。运行于 Windows 的 Genlock 视频同步可实现平滑的视频墙,图形和显示虚拟化。

具有硬件加速和英特尔® Xe 体系架构的快速 AI性能

第 12 代智能英特尔®酷睿™ 台式机处理器通过加快 AI 推理为机器视觉的使用实现高性能 AI运算。多达 32 个图形执行单元可实现 AI 工作负载的高度并行化,并结合了来自英特尔® 深度学习加速技术和英特尔® OpenVINO™ 发行版工具的内置 AI 加速。GPU 成像分类推理性能相较于上一代提高达 2.81 倍。

实时功能

具有实时功能的英特尔® 时间协调计算和时间敏感网络(TSN)有助于确保在工业使用中跨多个边缘设备平稳运行。


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Elkhart Lake


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英特尔推出的面向物联网边缘计算的Elkhart Lake平台,包括英特尔奔腾以及赛扬处理器N系列和J系列、凌动x6000E系列。Elkhart Lake专为物联网场景设计,针对边缘应用具有额外的人工智能(AI)、安全性和实时性功能。目前英特尔已发布12个Elkhart Lake架构处理器,覆盖凌动、奔腾和赛扬系列处理器。主要应用于工业实时控制系统、工业机器人、车辆控制、车队监控、医疗展示,以及零售和酒店业的自助终端。

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性能及配置

同奔腾J4205 Apollo Lake 处理器相比,Elkhart Lake物联网边缘处理器提供高达两倍的3D显卡性能,处理器最多可同时驱动三台分辨率高达 4K@60fps 的显示器,最大频率可达 3.0 GHz,4.5-12W TDP,LPDDR4/x-4267、DDR4-3200 内存,代系间单线程性能至多提升达 1.7 倍,多线程性能至多提升达 1.5 倍,无论是处理器还是显卡在性能上都有了质的飞跃。

功能

支持英特尔可编程服务引擎(英特尔® PSE)实时卸载引擎,支持带外和带内(通过 Wi-Fi 或有线以太网)远程设备管理,带有标准内存的带内错误纠正代码,借助英特尔® Safety Island(英特尔® SI)实现功能安全性(在特定 SKU 上提供),此外还配备了网络代理、嵌入式控制器和传感器控制中心等全新功能。集成了三个具有时效性网络 (TSN) 功能的2.5GbE网络,以及增强的I/O和存储选项。

开发及支持

英特尔还提供了工业边缘控制和 OpenVINO Al 工具包,帮助客户基于新的Elkhart Lake物联网边缘处理器开发其产品。OS支持Windows 10 loT企业版、Ubuntu Linux、WindRiver Linux LTS、Android 10 、Yocto,以及自定义的Linux发行版。


 

Ice Lake-SP

2021年4月7日,英特尔正式发布了旗下第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器,采用了英特尔最新的Ice Lake架构,代号Ice Lake SP。英特尔Ice lake-SP最突出的地方在于它10nm的生产工艺,全新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器是目前唯一内置AI计算支持的数据中心处理器,相比上一代平均性能提升46%。


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Ice lake-SP处理器能承担起大部分企业对存储、计算、扩展的需求,特别是人工智能、云、企业和边缘计算,可以放在高校科研机构中可担当AI人工智能学习的运算核心,而且能高效、稳定运行。


主要规格

物联网 SKU 中提供多达 28 个内核/插槽,(某些第三代智能英特尔® 至强® 可扩展处理器的四插槽和八插槽配置可支持每处理器多达 28 个内核);

多插槽支持(1/2 个 CPU);每个 CPU 高达 3 个 UPI 通道;

针对英特尔® 3D NAND 固态硬盘和英特尔® 傲腾™ 固态硬盘进行了验证;

PCIe 4.0 和 64 条通道(每插槽),速度高达 16 GT/秒;

支持高达 3200 MT/秒 的 DIMM (2 DPC);支持单通道 16 GB 的 DDR4 DIMM,最高支持 256 GB DDR4 DIMM;

特定的 SKU 将支持高达 6 TB每通道的最大内存容量;

TDP 介于 105 W 到 205 W 之间。


相对于上一代,Ice lake-SP代间平均性能增益1.46倍,使用了英特尔® 深度学习加速后,图像分类的人工智能推理的代间性能提升1.56倍。与上一代相比,内存带宽提升高达1.60 倍,内存容量提升高达2.66倍,PCI Express 通道数量至多增加1.33倍。

Ice lake-SP集成了各项先进技术,其中包括英特尔® 深度学习加速技术、英特尔® SST、英特尔® RDT、英特尔® SGX、英特尔 TME。英特尔® 深度学习加速这项专门打造的内置加速技术,能够在不改变现有硬件的前提下,提供足以运行复杂人工智能工作负载的灵活性。英特尔® Speed Select Technology(英特尔® SST)通过提供对 CPU 性能的更多控制,帮助提高性能并优化总体拥有成本。英特尔® Resource Director Technology(英特尔® RDT)支持对共享资源进行监控和控制,以提供更高质量的服务。英特尔® Software Guard Extensions(英特尔® SGX)通过独立于内存、操作系统或硬件配置的应用程序来提供精细数据和隐私保护,而英特尔® Total Memory Encryption(英特尔 TME)则支持对全物理内存进行加密。物联网 SKU 将为采购或认证周期长的客户提供更长的使用寿命,并且人工智能架构师可以使用英特尔® DevCloud for the Edge,在第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器上测试运行英特尔® Distribution of OpenVINO™ 工具套件技术。在全新的英特尔® 傲腾™ 持久内存 200 系列和英特尔® 傲腾™ 固态硬盘的支持下,利用它们突破性的系统内存和存储能力,外围组件互连 (PCI) Express Gen 4 的速度达到了上一代带宽的两倍。



综合Alder Lake–S、Elkhart Lake、Ice Lake-SP来看,英特尔的发展在顿挫之后终于迎来了新生,不仅有面向桌面的消费级产品Alder Lake–S,也有面向物联网边缘计算平台的Elkhart Lake,更兼有Ice Lake-SP能够有效服务现有和新兴的高性能计算市场,实现了从高到低,从边缘到中心的全覆盖!

不断的推陈出新才能给市场注入新的活力,英特尔的技术不断进步,引导着市场发展与技术研发互相促进的大方向,相信今后的英特尔会坚守初心,把握市场与技术的发展潮流,不断推出更高、更强的佳作!


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