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Intel 14代酷睿CPU曝光,與國産晶片的差距拉大,中國芯加油!

作者:薪科技評說

Intel 14代酷睿CPU曝光

Intel将在2023年下半年釋出Meteor Lake 14代酷睿,首次采用Intel 4nm制造技術(原7nm)、首次引入chiplet小晶片架構、更新全新CPU/GPU架構,最高支援6+8+2核心、22線程設計,首次引入四級緩存,亮點多多。

據英特爾稱,第14代流星湖CPU将采用全新的平鋪架構,全面采用小晶片。流星湖CPU上有4個主要圖塊。有IO磁貼,SOC磁貼,GFX磁貼和計算磁貼。計算磁貼包括 CPU 磁貼和 GFX 磁貼。CPU Tile将采用由Redwood Cove P-Core和Crestmont E-Core組成的新型混合核心設計,以更低的功耗提供更高性能的吞吐量。英特爾将在2023年下半年提高其Meteor Lake CPU的産量。

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台北電腦展上,Intel首次公開展示了14代酷睿的實機運作,一台筆記本,這次展示的是VPU視覺處理單元和AI工作部分,但是也能看到一些關鍵參數,比如16核心22線程,其中包括6個性能核(Redwood Cove)、8個能效核(Crestmont)、2個超低功耗能效核(Crestmont)。

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其中,前兩種核心位于CPU子產品中,後一種則位于SoC子產品中,具體作用是用于協調系統控制與配置設定,尤其是在超低功耗、待機狀态下。三種核心,組成了16核心、22線程的規格。

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核心基準頻率3.1GB,待機僅有370MHz,可能就來自超低功耗核心的貢獻。

緩存繼續大幅增強,一級緩存1.6MB,二級緩存18MB,三級緩存24MB。

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英特爾第14代酷睿每瓦性能或比第13代酷睿提高50%以上,截止2023年初,Intel終端CPU已全面更新至酷睿13代,從I3,I5,I7到I9系列,采用10nm工藝。 13代酷睿在異構的加持下,能效核E-Core不僅能強化性能核P-Core,同時承載多線程任務,這意味着13代酷睿整體的多線程能力會大幅提升,目前多線程性能主要應用于内容創作領域。旗艦型号酷睿i9-13900K/KF最高睿頻高達5.8GHz,i7-13700K最高5.4GHz,i5-13600K最高5.1GHz,其餘三款KF系列除了核顯外,參數與帶K型号一緻。

第13代酷睿提供DDR5和DDR4兩種記憶體控制器,DDR5記憶體頻率更新為5600 MT/s,DDR4還是3200 MT/s。

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國産桌面端CPU晶片

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目前,國産CPU湧現出一批領軍企業。我們根據CPU指令集體系進行分類:1)複雜指令集(CISC)下,以X86架構為主,國内代表廠商包括海光、兆芯;2)精簡指令集(RISC)下,涉及ARM架構、LoongArch架構、Alpha架構等,國内代表廠商包括鲲鵬(ARM)、飛騰(ARM)、龍芯(LoongArch)、申威(Alpha)等。

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龍芯CPU技術路線現狀

龍芯堅持走自主創新與生态建設之路。龍芯走市場帶動技術的道路,通過體制内市場引導,帶動技術進步,再參與體制外市場競争。基于MIPS架構,龍芯形成了自主指令集LoongISA,處理器核心的微結構和實體設計全部自主研發,并取得了500多項專利。龍芯學習Intel+Google+Apple的商業和技術模式,打造從端到雲開放的全産業鍊生态體系,實作OS的跨平台相容。

龍芯最新3A5000四核桌面CPU采用12nm工藝,單核性能争取達25-30分,在2020年二季度流片;3C5000十六核伺服器CPU同樣采用12nm工藝,支援4-16路伺服器,在2020年三季度完成流片。 後續龍芯将釋出3A6000系列CPU和3D5000 CPU,将進一步提升處理器性能。

飛騰CPU技術路線現狀

飛騰CPU由國防科技大學研究團隊創造,起步于1999年。目前是國資比例最高(CEC通過中國長城控股)的國産CPU企業,是聚焦國家戰略需求和重大項目的CPU國家隊。獲得了ARM指令集授權,內建全自主處理器核心,形成了覆寫桌面、伺服器和嵌入式等領域的完整産品線。在生态建設上,飛騰作為獨立的晶片供應商,隻提供晶片,秉承開放政策,與所有整機廠商都是對等的開放合作的關系,且全棧各層次生态夥伴衆多,使用者有更多選擇,供應鍊安全性有保障。

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高性能伺服器晶片:飛騰高性能伺服器CPU最新産品是2020年量産的騰雲S2500,內建64個飛騰自研FTC-663核,主頻2.1GHz,單晶片典型功耗150W,支援2-8路直連,依托該晶片,可以形成128核-512核的計算機系統,在大規模叢集計算、高性能資料中心等應用場景下表現優異。此外,2017年量産的FT-2000+/64,內建64個飛騰自研FTC-662核,主頻 2.0-2.3GHz,典型功耗100W,峰值性能588.8Gflops,可以勝任雲資料中心等應用場景的性能需求。

高效能桌面CPU:飛騰最新高效能桌面CPU是2020年釋出的騰銳D2000,騰銳D2000最高可擁有8個實體核心,最高主頻可達2.6GHz,二級緩存8MB,三級緩存4MB,支援闆載記憶體,記憶體規格支援雙通道DDR4/LPDDR4,支援記憶體最高頻率為3200MHz;相容性方面,騰銳D2000與飛騰上一代晶片FT-2000/4管腳相容,客戶可以實作現有系統的原位拔插代換,無縫相容。晶片FT-2000/4,內建4個飛騰自研FTC-663核,主頻2.2-2.6GHZ,提供了豐富的接口和安全機制,支援待機和休眠,典型功耗僅10W,且可以通過“減核”、"降頻”等方式應用于嵌入式系統。

兆芯CPU技術路線現狀

兆芯系列CPU由上海兆芯內建電路有限公司推出。公司成立于2013年,由上海市國資委下屬企業和台灣威盛電子合資成立。公司基于X86架構,成功研發并量産多代通用CPU,形成“開先”、“開勝”兩大産品系列,實作了“從雙核心到八核心”、“從1.6GHz到3.0GHz”、“從處理器+晶片組方案到SoC單晶片方案”等多方面的發展與創新,具備自主演進發展的能力和條件。

Intel 14代酷睿CPU曝光,與國産晶片的差距拉大,中國芯加油!

2019年6月,兆芯在上海正式釋出新一代16nm X86處理器産品——開先KX-6000和開勝KH-30000。新一代兆芯處理器是首款主頻達到3.0GHz的國産通用處理器,支援雙通道DDR4-3200記憶體,采用SoC設計,包含CPU、GPU和晶片組,晶片內建度進一步增強,性能功耗比上一代産品提升3倍。KX-6000适配win7、win10等主流作業系統,SPEC 2006 INT RATE成績為170分,單晶片性能已經達到7代i5的同等水準,應用體驗大幅提升。

海光CPU技術路線現狀

2016年4月,海光資訊與AMD成立合資公司, AMD控股51%的股份,授權其生産伺服器處理器,海光資訊負責晶片設計和銷售工作,與AMD公司形成互惠互利的合作夥伴關系。海光釋出的Dhyana(禅定)基于超微(AMD)Zen核心架構開發,性能方面與AMD EPYC處理器相似,海光x86系列CPU+Windows體系的軟體生态較為成熟,可以相容市面上大多數Windows和Linux架構下的應用生态。

海光C86 CPU 3250處理器 – 面向多場景的高成本效益處理器,采用14nm工藝,具有8核16線程,主頻2.8GHz,最高加速頻率可達3.2GHz,三級緩存16M,支援32路PCIe通道,2個DDR4記憶體通道,最高加速頻率達到3.2GHz;在信創各技術路線中性能優勢非常明顯,而且可以提供現有主流應用的運作環境,實作無縫遷移。目前,同為C86技術路線的兆芯産品,在性能上仍有待提高,海光3250可以滿足使用者對國産C86産品性能更高的要求。

總結

在國際環境、産業政策、市場需求的聯合驅動下,一大批國産CPU廠商奮楫前行,在工藝、性能、生态建設等多個方面不斷取得突破,為CPU的自主可控、安全可信做出了貢獻,并在“好用”的市場化道路上越走越遠。雖然目前跟主流的Intel等國際一流CPU晶片至少有3代的技術差距,但未來,“中國芯”事業天高任鳥飛,海闊憑魚躍,空間潛力巨大,中國科技企業由追趕者到并行者,再到引領者,值得期待!

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