英特尔揭示最新技术架构创新并展示新型晶体管技术

英特尔架构日2020演讲PPT下载

英特尔(Intel)年度Architecture Day于2020年8月13日举行,首席架构师Raja Koduri、英特尔院士及其架构团队,详细介绍了英特尔在其技术创新的六大支柱上所取得的进展:流程和封装,架构,内存,互连,安全性和软件。展示了最新晶体管制造节点技术架构,包括:10纳米SuperFin,以及Willow Cove微架构、Alder Lake,及专为游戏和光线追踪加速运算设计的Xe-HPG GPU。

10 纳米SuperFin 制造技术

英特尔10nm SuperFin 技术就是将增强型FinFET 晶体管与Super MIM 电容器相结合一起。

英特尔10nm SuperFin 技术就是将增强型FinFET 晶体管与Super MIM 电容器相结合一起。

英特尔表示,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。10nm SuperFin 技术拥有以下特点:

  • 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。

Hybrid Bonding (混合接合)封装技术

英特尔宣称,混合接合可取代当今大多数封装技术中使用的传统「热压」接合的替代技术。在10µm以下凸点间距(含10µm),进而提供更高的互连密度、频宽和更低的功耗。混合接合测试晶片已于2020年第二季投片。

Willow Cove Tiger Lake CPU 架构

Willow Cove是英特尔的下一代CPU微架构。采用最新的制程10nm SuperFin技术,基于Sunny Cove微架构上。并为更大的non-inclusive 1.25MB L2缓存,导入重新设计的缓存架构,并通过英特尔Control-flow Enforcement Technology(控制流强制技术)增强了安全性。

Tiger Lake 将在关键向量运算方面提供智能效能和突破性的进步。透过CPU 、AI 加速器最佳化,以及首款整合Xe-LP 绘图为架构的系统单晶片架构,并在系统单晶片进行完整的最佳IP 组合,例如新的整合式Thunderbolt 4 。
混合式架构 Alder Lake

CPU核心Roadmap,Alder Lake预定2021年登场。Alder Lake将结合英特尔即将推出的Golden Cove和Gracemont两种架构,并进行最佳化以提供出色的每瓦效能。

e 绘图架构

Xe是英特尔接下来的GPU重点产品,从用途和数量级来区分,共有Xe-HPC、Xe-HP、Xe-HPG和Xe-LP等4款。

首度亮相的Xe微架构新版本则是Xe-HPG,这是一款为游戏最佳化的微架构,结合Xe-LP良好的效能/功耗元素,Xe-LP是英特尔用于PC和行动运算平台的最高效架构,具备多达96个EU,并拥有新的架构设计,包括非同步运算,视图实体化,取样器反馈,更新支援AV1的媒体引擎和更新的显示引擎。

首款以Xe架构为基础,代号为DG1的独立GPU已开始投产,预计在2020年开始出货。

英特尔Server GPU (SG1)是第一款以Xe架构为基础的独立GPU。其目标是实现低延迟、高密度Android云端游戏和影片串流。SG1将在近期内开始量产,并于今(2020)年稍晚出货。

Xe-HP是业界首款多重砌砖式(multi-tiled)、高度可扩展的高效能架构,可提供数据中心机架层级的媒体效能、GPU可扩展性和AI最佳化。英特尔正与主要客户一同测试Xe-HP,并计划在英特尔DevCloud中为开发人员提供Xe-HP资源,预计于2021年上市。


英特尔今年所揭示最新5大技术,主要在拿回PC领域及半导体先进制造领先地位。即使,目前ARM晶片的CPU出货量已经是英特尔的2倍多,台积电已进入5纳米先进制造量产。随着5G、AI、物联网时代到来,英特尔必须奋起直追,否则终将逐渐失掉未来市场。

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