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Intel推出首款基于Intel 4工艺技术的Lake处理器平台。 得益于先进的3D封装技术，Lake采用了分离式模块架构，将整个处理器划分为计算模块、IO模块、SoC模块和图形模块等功能分区，带来了英特尔40年来客户端SoC的革命性架构。 改变。
Lake——40年来最重大的建筑变化
北京时间9月19日召开的英特尔技术创新大会上，英特尔推出了首款基于Intel 4代工艺技术的Lake处理器平台。 得益于先进的 3D 封装技术和独立的模块架构，Lake 为英特尔客户客户端 SoC 带来了革命性的架构转变，成为英特尔历史上最节能的客户端平台。
我们知道，随着Alder Lake和Lake，也就是第12代和第13代酷睿处理器的推出，Intel已经成功实现了基于Intel 7代工艺技术的处理器的大规模量产，基于Intel 4代工艺的处理器也在加速推进。 在量产方面，这为今天的主角莱克以及后代的产品奠定了重要的基础，大大增强了人们对摩尔定律的信心。
之前我们已经给大家介绍过，从Lake开始，Intel沿用了十几年的处理器命名规则将迎来重大变化。 原有酷睿品牌将拆分为全新旗舰级Intel Core Ultra（官方中文名称尚未公布），以及主流产品的Intel Core处理器品牌，堪称史上最大的刷新英特尔酷睿品牌。
基于Intel 4工艺的Lake更新程度也很大，但最大的变化并不是工艺的进步，而是架构的升级和演进。 分离式模块架构代表了英特尔40年来最重大的架构变革，而NPU人工智能加速单元则是英特尔面对AI浪潮所做的特殊设计，为未来10年PC创新奠定基础。
正如英特尔首席执行官帕特·基辛格（Pat ）所说，“我们相信AI PC是未来几年PC市场的关键转折点，其重要性堪比迅驰和Wi-Fi。”
毫不夸张地说，Lake将成为改变英特尔及生态系统合作伙伴发展轨迹的重要拐点。 你为什么这么说？ 下面我们就来看看详细的分解吧。
Intel推出首款基于Intel 4工艺技术的Lake处理器平台。 得益于先进的3D封装技术，Lake采用了分离式模块架构，将整个处理器划分为计算模块、IO模块、SoC模块和图形模块等功能分区，带来了英特尔40年来客户端SoC的革命性架构。 改变。
先进的工艺和封装技术具有深远的建筑设计
Lake采用分离的模块架构，实现更加灵活的平台设计。 这里引入了Tile（可以简单理解为切片）的概念。 整个芯片由计算模块（Tile）、SoC模块（SoC Tile）、图形模块（GPU Tile）组成。 ）和IO模块（IO Tile）由四个独立的模块组成，通过3D封装技术连接。
简单概括主要有以下几个特点：
·计算模块首次采用Intel 4代工艺技术，演进的3D高性能混合架构
· 3D封装技术，极低功耗和高密度芯片连接
·SoC采用创新的低功耗孤岛设计，集成神经网络处理单元NPU
·集成Intel Sharp图形架构，支持光线追踪和Intel XeSS
·集成 4 和 PCIe Gen 5.0 的高级连接
英特尔表示，正在稳步推进四年内五个工艺节点的目标，重回领先地位。 其中最重要的里程碑节点就是Intel 4，它相比Intel 7有着非常大的突破。相比Intel 7工艺技术的408nm高性能库高度，Lake的240nm Intel 4实现了2倍的高性能降低。性能逻辑库区。
Intel 4采用EUV极紫外光刻技术来提高晶体管密度。 裸片面积比Intel 7更小，大大简化了制造工艺，减少了光刻和打磨分层工序，提高了制造效率。 同时，MIM的密度进一步提高。 高密度MIM可以提供更高效的底部电源。
Intel为CPU设计了新的8VT，实现了频率和电压之间更好的关系，提高了性能和功效。 比较使用6VT和8VT后的功率与频率，可以在更低的功率下实现更好的频率性能。 这也是新工艺能够比Intel 7能耗比提升20%的关键。
Intel 4还使用了新的增强型互连设备。 18层金属堆叠采用EUV。 通过四重自动成像过程，实现了层数和密度非常好的提升，从而降低电阻，延长电子迁移寿命。 。 同时，30纳米的金属层间距缩小，也为布线层提供了非常好的技术支撑。
另一个新设计的SoC模块也是Lake的重点。 其包含全新低功耗能效核心，相当于低功耗迷你CPU，进一步优化节能与性能之间的平衡。 一个特别的变化是，原本集成在显卡中的媒体计算单元和编码器也集成在SoC模块中，支持8K HDR和AV1编解码器以及HDMI 2.1和Port 2.1标准。 NPU人工智能加速引擎也在这里，稍后我们会详细讲解。
低功耗能效核心的加入，加上计算单元中原有的性能核心（Cove）和能效核心（）的结合，形成低功耗的全新3D高性能混合架构能效核心+能效核心+性能核心。 它共同带来了英特尔迄今为止最优化的计算体验。 通过这种巧妙的组合，Lake 将成为英特尔有史以来最节能的客户端处理器。
图形模块也发生了翻天覆地的变化。 新的Lake平台集成了新的瑞轩图形引擎。 这意味着Intel从独立显卡中获得的技术积累和经验现在以Lake的形式呈现出来。 从第9代图形引擎的集成显示模式到第11代图形引擎，再到今天的Xe，3D计算性能翻倍，可以更全面地支持DX12的功能集。
最后，Lake中有一个非常重要的I/O模块，它支持PCIe Gen5和4，这两个都是面向未来的先进标准，并提供高效灵活的连接性能。
先进的制造工艺和丰富的模块全部集成在一颗芯片上。 看起来很漂亮，但实际上存在很多问题：这么多模块如何高效地封装在一起？ 戈登·摩尔在 1965 年的《电子学》中说，“构建大型系统时，将其分解为单独封装和互连的较小功能可能会更经济”。 而Lake的设计也遵循了这个想法。
这里简单介绍一下Intel的封装技术演进路线，主要分为两个阶段：主要功能的封装和附加值的封装。
从早期的引线键合到2013年的封装芯片组（PCH），再到2017年的EMIB嵌入式多芯片桥接，英特尔一直在寻找低功耗和高性能的连接方法。 2020年，Intel首次实现主动3D堆叠技术，2022年采用多模块+EMIB封装的Ponte处理器。 英特尔在封装技术上不断探索和创新。
Lake是英特尔首款大规模采用新型先进封装技术的面向消费市场的产品。 以前这种封装技术更多的是用在服务器端，或者是用在GPU端和FPGA上进行高密度计算。
与基于基板的连接相比，封装技术具有更好的叠加性和更高的密度，实现极低的功耗和芯片内高密度的芯片连接。 同时，模块化设计可以减小单片晶圆的尺寸，并且可以从同一晶圆上获得更多的芯片，增加每片晶圆获得的芯片数量，加速定制和市场投放。
此外，封装还可以为每个模块选择更合适的芯片工艺，以实现更好的成本和性能。
模块化设计加上3D封装意味着每个上层Die本身可以变得更小，单元设计可以根据其实现的功能集更加集中，这意味着可以用许多非常小的Tiles组成一个巨大的处理器芯片，有助于减少每个独立模块的成本。
Lake上广泛采用3D封装技术，足以支撑Intel未来10年最重要的PC架构变革，标志着Intel开始全面从完整统一的芯片设计转向模块化设计，这将影响未来几代CPU 。 建筑设计。
Intel推出首款基于Intel 4工艺技术的Lake处理器平台。 得益于先进的3D封装技术，Lake采用分离式模块架构，将整个处理器划分为计算模块、IO模块、SoC模块和图形模块等功能分区，带来了英特尔40年来客户端SoC的革命性架构。 改变。
首款集成NPU打造高能效AI加速体验
AI已成为世界关注的焦点，超过60%的开发者正在将AI添加到现有应用程序中。 这是推动节能人工智能大规模发展的拐点。 从Lake开始，英特尔已准备好引领这场PC变革，迈向新的AI PC时代。
Lake处理器中首次引入了用于人工智能加速的NPU，旨在为持续的AI和AI负载带来高能低耗的性能。 这对于长时间运行的AI加速应用非常重要，可以大幅降低CPU和GPU的使用率，让轻薄笔记本拥有更好的续航能力。
此外，NPU还采用兼容性等标准化程序接口，方便AI的开发和应用普及。 除了NPU之外，低延迟高响应的CPU和高性能高吞吐量的GPU也承担了部分AI算力需求。 NPU、CPU、GPU相互协作，持续加速PC端AI场景。
如今，人工智能的使用场景已经向边缘和终端侧转移，人工智能PC的应用场景和需求快速增长。 大型语言模型对话、文森图、图、图、文森视频等AIGC场景对PC算力的需求也在不断增加。 NPU的加入最明显的效果就是大大加速了生成式AI的本地运行能力，为高能效AI PC做出了进一步的创新。
英特尔表示已与一些ISV合作，例如建瀛。 在下一代Lake平台上，英特尔和剑影对用户经常使用的“智能键控”功能进行了优化，可以显着降低处理视频素材时的功耗。 节省时间并获得更流畅的编辑体验，这令人兴奋。
可以预见，凭借英特尔的市场影响力、Lake自下而上设计的NPU，以及庞大的x86生态系统衍生的模型和工具，AI PC将从即日起正式起飞。
