圖：英特爾公司高級副總裁兼加速計算系統(tǒng)和圖形事業(yè)部總經(jīng)理Raja Koduri

為什么英特爾會如此看中高性能計算？Gartner的調(diào)查揭示，2020年全球半導(dǎo)體市場的總價值達到4500億美元，其中計算市場擁有2390億美元，大約占到整個市場的一半以上，涵蓋微處理器、控制器、專用集成電路和FPGA等關(guān)鍵技術(shù)。2021年這個市場還在高速增長，作為全球半導(dǎo)體領(lǐng)域最大的IDM廠商，英特爾的混合計算架構(gòu)、先進工藝、封裝能力和IDM2.0規(guī)劃都為在這一市場展現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)者地位做了最好的背書。

針對PC端的計算需求，到繪圖處理的計算需求，英特爾在架構(gòu)日活動當(dāng)天給出了一系列的解決方案。

英特爾公司高級副總裁兼加速計算系統(tǒng)和圖形事業(yè)部總經(jīng)理Raja Koduri攜手多位英特爾架構(gòu)師，全面介紹了兩種全新x86內(nèi)核架構(gòu)的詳情；英特爾首個性能混合架構(gòu)，代號“Alder Lake”，以及智能的英特爾硬件線程調(diào)度器。對全球數(shù)十億的PC用戶來說，Alder Lake是全新的高性能混合架構(gòu)客戶端CPU，它用兩款不同的x86內(nèi)核和革命性的硬件線程調(diào)度器徹底革新了英特爾的多核架構(gòu)。

x86性能核，是英特爾迄今為止性能最高的CPU內(nèi)核，搭載內(nèi)置AI加速技術(shù)，實現(xiàn)了更快、更寬、更智能、更深，面向最高性能和通用計算而設(shè)計，在單線程應(yīng)用中突破了低時延極限。全新的x86能效核，為規(guī)模化處理而設(shè)計，旨在推動每瓦多核性能突破極限。相比目前的第11代英特爾酷睿處理器架構(gòu)（Cypress Cove），在通用性能的ISO頻率下，針對大范圍的工作負載實現(xiàn)了平均約19%的改進。

x86能效核，旨在面對當(dāng)今多任務(wù)場景，提高吞吐量效率并提供可擴展多線程性能。該架構(gòu)致力通過低電壓能效核降低整體功率消耗，為更高頻率運行提供功率熱空間。這也讓能效核提升性能，以滿足更多動態(tài)任務(wù)負載。相比英特爾最多產(chǎn)的CPU內(nèi)核Skylake，在單線程性能下，能效核能夠在相同功耗下實現(xiàn)40%的性能提升。

英特爾中國研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強表示，對于半導(dǎo)體產(chǎn)品考察，PPA（性能、功耗和面積）已經(jīng)成為三個非常重要的指標。Alder Lake（第12代酷睿）相對于第11代酷睿架構(gòu)，達到同樣的性能，新架構(gòu)只需要40%的能耗，2.5倍的能效比。

Alder Lake基于 Intel 7制程工藝打造而成，支持最新內(nèi)存和最快I/O。Alder Lake將提供驚人的性能，支持從超便攜式筆記本，到發(fā)燒級，到商用臺式機的所有客戶端設(shè)備，它采用了單一、高度可擴展的SoC架構(gòu)，提供三類產(chǎn)品設(shè)計形態(tài)：

?高性能、雙芯片、插座式的臺式機處理器 ，具有領(lǐng)先性能和能效。支持高規(guī)格的內(nèi)存和I/O

?高性能筆記本處理器，采用BGA 封裝，并加入圖像單元，更大的 Xe 顯卡和Thunderbolt 4 連接

?輕薄、低功耗的筆記本處理器，采用高密度的封裝，配置優(yōu)化的I/O和電能傳輸

在高端顯卡領(lǐng)域，目前是兩家瓜分主要市場，英特爾向高端獨立顯卡市場發(fā)起了攻勢。這次架構(gòu)日，英特爾公布了打造獨立顯卡新品牌“Intel Arc”使用的繪圖處理芯片，公開與臺積電合作的新細節(jié)，將使用臺積電的5納米、7納米和6納米制程，打造獨立顯卡新品牌“Intel Arc”使用的繪圖處理芯片，包括新芯片Ponte Vecchio與繪圖芯片Alchemist。

“PC 游戲玩家已達到 15 億人。我們當(dāng)前致力于為游戲玩家和創(chuàng)作者提供更好的體驗，不僅包括硬件方面的創(chuàng)新和豐富選擇，還有開放可用的軟件和工具。”英特爾發(fā)言人Arik指出。

Xe HPG是一款全新的獨立顯卡微架構(gòu)，專為游戲和創(chuàng)作工作負載提供發(fā)燒級的高性能。Xe HPG微架構(gòu)為Alchemist系列SoC提供動力，首批相關(guān)產(chǎn)品將于2022年第一季度上市，并采用新的品牌名——英特爾銳炫。 Xe HPG微架構(gòu)采用全新的Xe內(nèi)核，是一款聚焦計算、可編程且可擴展的元件，沒有AI加速能力。客戶端顯卡路線圖包括 Alchemist（此前稱之為DG2）、Battlemage、Celestial和Druid SoC。

XeSS 利用Alchemist的內(nèi)置XMX AI加速，帶來了一種可實現(xiàn)高性能和高保真視覺的全新升頻技術(shù)。其使用深度學(xué)習(xí)來合成非常接近原生高分辨率渲染質(zhì)量的圖像。憑借XeSS,那些只能在低畫質(zhì)設(shè)置或低分辨率下玩的游戲也能在更高畫質(zhì)設(shè)置和分辨率下順利運行。現(xiàn)場，英特爾展示了 4k 實時渲染演示，實際上，引擎渲染較小的 1080p 渲染目標，XeSS 再將其放大到 4k與原生 4k 渲染相比，并沒有明顯的質(zhì)量損失。使用 XeSS 從 1080p 放大升級到 4k，可提供與原生 4k 渲染相同水平的畫質(zhì)。

為了解決大小核調(diào)度問題，Intel發(fā)明了新的“Thread Director”(線程調(diào)度器)，并與微軟全力合作，搭配Windows 11的任務(wù)調(diào)度器，將合適的負載分配給不同核心、線程。

12代酷睿都嵌入了一個微控制器，負責(zé)監(jiān)視每個線程的性質(zhì)和性能需求，衡量其載入、存儲、分支、內(nèi)存訪問延遲、指令類型等，然后報告給Windows 11系統(tǒng)調(diào)度器，由后者結(jié)合運行環(huán)境，將此線程分配到最合適的核心。

Intel宣稱，該技術(shù)可以在最短30微秒的時間里確定一個線程的性質(zhì)、歸屬，而傳統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)度器需要上百甚至幾百微秒，還可能分配錯誤。另外，Thread Director還會針對性地優(yōu)化頻率，尤其是在移動端，保證效率的同時還能提高能效，而且可以在微秒級別調(diào)整頻率。

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