重新定义笔记本
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- 发布时间:2015-01-05 08:24
Intel 14nm Broadwell处理器解析
无风扇设计成为现实、笔记本的续航时间可延长至15小时、Intel核芯显卡性能再一次飞跃……即将登场的Broadwell处理器,爆出数个足以推动PC大幅升级的亮点功能让其成为市场焦点,一款屡次延期的处理器为何备受市场关注?重新定义笔记本的诱惑和前景,足以让其在PC领域掀起一场14nm风暴!
姗姗来迟的Broadwell
想当年Intel凭借Tick-Tock策略将竞争对手AMD压得喘不过气来,坐稳PC处理器龙头地位的同时,也成功拿到了大量市场份额,但从2012年起,整个PC行业的颓势开始显现,不断走低的PC出货量让Intel在推出新架构处理器时多少有些底气不足,原计划在2013年底实现量产、2014年一季度发布的Broadwell处理器开始因为“技术原因”被推迟,暴雪一般的“跳票”行为虽然让市场有些失望,但14nm制程工艺对处理器本身以及PC应用形态可能带来的改变却让市场一直对Broadwell保持高度关注。
炫目的14nm制程工艺
14nm制程工艺成为Broadwell处理器最大的亮点,它使用了第二代Tri-Gate(FinFET)立体晶体管技术,晶体管鳍片是最能反应该技术进步的地方。鳍片高度从34nm增至42nm(进步比例24%),更高更薄可以改善驱动电流、性能;间距从60nm缩小到42nm(进步比例30%),可以提高集成密度;整体所需鳍片数量减少,可以改进集成密度、降低电容。另外,晶体管栅极间距、互联间距也分别缩小到了70nm、52nm,进步比例为22%、35%。14nm在晶体管密度上尤为突出,超越了以往的固定节,Broadwell-Y处理器的内核面积、基板面积都比Haswell U-Y系列小得多,尤其是基板封装面积小了足足64%。
14nm制程工艺也有利于提升晶体管开关速度(关乎性能)并降低漏电率,而按照Intel一贯以来的策略,每代工艺都在几乎线性地稳定提高性能、降低功耗,这使得每一次制程工艺进步都意味着60%左右的能效(能耗比)提升,对于笔记本和智能移动终端类产品具有极强的实用性。
先进的制程工艺一直都是Intel的优势,14nm出色的能耗比让其备受市场关注也成为了Intel的一大挑战。Intel官方数据显示,14nm处理器初期良品率非常低,一直到2014年第二季度才达到量产标准,预估要到2015年第一季度才能基本达到22nm的良品率,这表明终端市场消费者需要到2015年上半年才能见到全线的Broadwell处理器,不过超低压版的Core M系列已经正式亮相。
48个EU助核芯显卡提速
核芯显卡性能的提升成为Intel处理器近年来开疆拓土的主要功臣,Broadwell处理器核芯显卡性能的提升同样引人关注。第八代GPU图形架构(Haswell上是七代半)的采用,让执行单元(EU)数量比现在增加20%,GT2、GT3分别有24个、48个,Intel重做了中断寄存器、PTE页面列表条目,并增强了寻址空间、每线程GTT图形转换列表等都得到改进,并通过增加各种GPU缓存的容量、提升Hi-Z/曲面细分性能、提升像素填充率、硬件原生支持2xMSAA多重采样抗锯齿等方法优化性能。
Broadwell现在使用VP8开源编解码器以支持完整的VP8硬件加速,Haswell引入的SVC可扩展视频编解码器在Broadwell上将会支持高配(High Profile)规范,移除了部分基线限制,支持任意分辨率和剪辑。此外,GT3核心还额外支持Intel Quick Sync转码加速。对高分辨率的支持也成为Broadwell一大进步,其中“H”后缀的型号在eDP 1.3(移动设备)或者DisplayPort 1.2接口下最大支持4096×2304@60Hz,而“U”和“Y”后缀则支持384又去的60Hz,不过后者仅支持单显示器输出。值得一提的是,低压分差信号和VGA接口将会在Gen8核显中正式淘汰。
打头阵的Core M
Core M作为Intel进军14nm时代的桥头堡,其首批产品MacBookAir和东芝Portégé Z20均已在第一时间上市,而在IFA 2014上,包括宏碁、华硕、戴尔、惠普和联想在内的制造商均展示了即将上市的基于英特尔酷睿M处理器的全新设备,包括不同尺寸、款式和价位,这些产品都非常轻薄。
提到Core M,首先想到的便是Corei,但两者并非从属关系而是并列,Intel宣称Core M是专门为2合1设备,Core M将成为Intel的一个全新品牌。从研发代号方面来说,酷睿M其实就是之前的Broadwell-Y,Broadwell-Y是Haswell-Y的替代品,Core M命名中的“M”代表Mobility。从产品的定位可以看出,除2合1产品外,部分高端平板以及超极本产品都将成为Core M的应用对象。
酷睿M现在的产品线有三个型号,5Y10、5Y10a、5Y70。5Y10和5Y10a的区别,一个是4W、一个是3.5W。5Y70是最高端的,可以支持vPro。酷睿M5Y70是双核4线程外,其他的两个5Y10和5Y10a都是双核双线程,都集成有4MB L3缓存、DDR3L/LPDDR3-1600内存控制器和4.5W TDP功耗。集成的核显一样,但频率稍有不同,5Y10和5Y10A保持在100MHZ/800MHZ下,而稍微强大的5Y70最高频率850MHZ,相对来说性能改善也不算大,主要还是主频上有优势,所以选择者三款的时候要根据需要来定。
无风扇设计的诱惑
配备了Broadwell芯片(比如酷睿M)的平板电脑仅有3~5W的功耗,而纤薄的设计意味着消除了计算设备的一个恼人之处—散热风扇!目前已经上市的Core M与第四代智能Intel酷睿处理器(Y系列)相比,处理器的封装体积减小50%,并将热设计功耗(TDP)降低了60%。无风扇设计成为现实,一方面让各新形态PC产品能够进一步降低机身厚度,另一方面还可消除风扇对移动设备产生的噪音问题。
有趣的单芯片版
“Intel主板芯片组将于14nm Broadwell时代消亡”—早在2012年便有这样夸张的说法传出,实际上近年来智能移动终端设备的兴起,让SoC芯片成为市场关注的焦点。在Intel对Broadwell的规划中,除了常规版本外,Intel还会推出代号为Broadwell-DE的SoC单芯片版本Broadwell,不仅会集成CPU内核、内存控制器,还会把I/O模块以及PCH集成进去,成为SoC芯片。据悉,Broadwell-DE将拥有8核心、12MBL3缓存以及24条PCI-E 3.0通道,并同时支持DDR3L、DDR4内存。指令集方面,Broadwell-DE将支持AES和AVX2,还有新增的Processor Trace(处理器追踪,可捕捉代码执行的细节)、监督模式访问预防以及ADC数模转换指令扩展等。
写在最后:
围绕能耗比的设计理念
14nm Broadwell的登场,无疑将继续确立Intel在PC芯片领域的统治地位,不过随着移动互联终端设备的兴起,ARM联邦下众多低功耗芯片方案及产品对智能手机、平板电脑市场的领先优势让Intel越发重视产品功耗,相对前几年以性能提升为宣传重点,Broadwell体现出Intel对能耗比的重视。已经登场的Core M相比于四年前的第一代32nm处理器,CPU、GPU性能分别提升了2倍、7倍,功耗却只有四分之一,电池体积减半的同时续航时间翻番,带动相关移动设备厚度从26mm降至7.2mm。对移动终端市场的重视让Intel力求为市场提供更符合移动终端设备应用的产品,而这样的产品也的确有望实现Intel重新“发明”笔记本的愿望。
