تفاصيل Intel عن معالجات Lakefield الجديدة المصممة لتحدي ARM

لقد كانت شركة إنتل منذ فترة طويلة فكرة لاحقة في مجال الهاتف المحمول. أظهرت أعمال Atom SoC للهواتف المحمولة للشركة نتائج واعدة في عام 2015 مع إطلاق ASUS ZenFone 2، ولكن ثم تم إلغاؤه في عام 2016. تعرضت أعمال المودم للسخرية لكونها أدنى من الناحية التكنولوجية من أجهزة المودم الخاصة بشركة Qualcomm. حصلت إنتل على أول إنجاز كبير لها عندما أصبحت شركة آبل من أبرز عملاءها لأجهزة المودم، حيث استخدمتها فقط في آيفون، ولكن في عام 2019، كوالكوم وأبل توصلوا إلى تسوية في نزاعاتهم القانونية. ولذلك، لم يكن أمام شركة إنتل أي خيار سوى التوقف عن أعمال المودم المحمول، والتي تم بيعها بعد ذلك لشركة أبل، وهو أمر مثير للسخرية. في الوقت الحالي، ليس لشركة Intel أي مشاركة في مجال الهواتف الذكية، سواء عندما يتعلق الأمر بشرائح SoC للهواتف الذكية أو شرائح المودم. ومع ذلك، واصلت الشركة مساعيها في مجال رقائق الجهد المنخفض المصممة لتشغيل الأجهزة 2 في 1، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والأجهزة القابلة للطي، والمزيد. لا يزال Core M من Intel، والذي تم إعادة تسميته إلى سلسلة Core Y، مستخدمًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة مثل Apple MacBook Air. الآن، كشفت إنتل عن مزيد من التفاصيل حول شرائح "Lakefield" القادمة، والتي ليست شرائح Atom وليست شرائح Core بحتة (على الرغم من أنه سيتم تصنيفها كجزء من تشكيلة "Intel Core". يمكن النظر إليها على أنها خليفة لفلسفة سلسلة Core M/Core Y، وهي مصممة لترسيخ مكانة Intel الرائدة في مواجهة ARM في مجال الأجهزة المحمولة للغاية.

كانت إنتل تشوق لرقائق Lakefield منذ العام الماضي، ولكن تم إطلاق الرقائق رسميًا يوم الأربعاء فقط. يعد Lakefield أول برنامج وحدة معالجة مركزية هجينة من Intel (أعتقد أن Intel يعادل برنامج ARM الكبير. مفاهيم LITTLE وDynamIQ للحوسبة متعددة المجموعات). يستفيد برنامج Lakefield من تقنية التغليف Foveros 3D من Intel ويتميز ببنية وحدة معالجة مركزية هجينة لتوفير الطاقة وقابلية تطوير الأداء. تقول Intel إن معالجات Lakefield هي الأصغر في تقديم أداء Intel Core ونظام التشغيل Windows الكامل التوافق عبر تجارب الإنتاجية وإنشاء المحتوى للحصول على شكل خفيف للغاية ومبتكر عوامل. ("الإشارة إلى التوافق الكامل مع Windows" هي عبارة عن لقطة تم إطلاقها على شركة Qualcomm، التي أنف العجل 8C و 8cx تستخدم SoCs المحاكاة لاستخدام برنامج Win32 على نظام التشغيل Windows.)

توفر معالجات Intel Core المزودة بتقنية Intel Hybrid توافقًا كاملاً مع تطبيقات Windows 10 ما يصل إلى 56% من مساحة العبوة الأصغر حجمًا لما يصل إلى 47% من حجم اللوحة الأصغر وعمر البطارية الممتد، وفقًا لـ شركة انتل. وهذا يوفر لمصنعي المعدات الأصلية مزيدًا من المرونة في تصميم عامل الشكل عبر أجهزة العرض الفردية والمزدوجة والقابلة للطي. تعد معالجات Lakefield أول معالجات Intel Core التي يتم شحنها مع ذاكرة الحزمة المرفقة (PoP)، مما يقلل حجم اللوحة بشكل أكبر. كما أنها أول شرائح Core توفر ما يصل إلى 2.5 ميجاوات من طاقة SoC الاحتياطية، وهو ما يمثل انخفاضًا يصل إلى 91% مقارنة برقائق السلسلة Y. أخيرًا، تعد معالجات Intel الأولى التي تتميز بأنابيب عرض داخلية مزدوجة أصلية، والتي تقول Intel إنها تجعلها "مناسبة بشكل مثالي" لأجهزة الكمبيوتر القابلة للطي وذات الشاشات المزدوجة.

تتضمن التصميمات الأولى المعلن عنها والمدعومة بمعالجات Lakefield لينوفو ثينك باد X1 فولد، والتي تم الإعلان عنها في معرض CES 2020 مع أول شاشة OLED قابلة للطي في العالم في جهاز كمبيوتر (ستكلف 2499 دولارًا). ومن المتوقع أن يتم شحنه في وقت لاحق من هذا العام. ال سامسونج جالاكسي بوك اس ومن المتوقع أن يكون متاحًا في أسواق مختارة بدءًا من هذا الشهر. ال مايكروسوفت سيرفس نيو، وهو جهاز مزدوج الشاشة من المقرر شحنه في الربع الرابع من عام 2020، وهو مدعوم أيضًا بمنصة Lakefield.

سيتم تصنيف معالجات Lakefield كجزء من سلسلة Intel Core i5 وi3 المزودة بتقنية Intel Hybrid. لديهم نواة Sunny Cove مقاس 10 نانومتر (وهي نفس البنية الدقيقة التي تعمل على تشغيل Ice Lake وTiger Lake القادمة)، والتي سيتم استخدامها لمزيد من أحمال العمل المكثفة والتطبيقات الأمامية، في حين يتم استخدام أربعة مراكز تريمونت الموفرة للطاقة (والتي عادة ما تعمل على تشغيل شرائح Atom) في عمليات أقل كثافة مهام. كلا المعالجين متوافقان تمامًا مع تطبيقات Windows 32 بت و64 بت، ولكنهما كذلك أناند تك الملاحظات، يستخدمون مجموعات تعليمات مختلفة. سيكون لكلا المجموعتين من النوى إمكانية الوصول إلى ذاكرة تخزين مؤقت للمستوى الأخير تبلغ 4 ميجابايت.

تتيح تقنية التراص Foveros 3D لمعالجات Lakefield تحقيق انخفاض كبير في مساحة الحزمة. يبلغ حجمه الآن 12 × 12 × 1 ملم فقط، وهو ما تشير شركة إنتل إلى أنه بحجم عشرة سنتات تقريبًا. يتم تحقيق التخفيض من خلال تكديس قالبين منطقيين وطبقتين من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) وثلاثة أبعاد. وهذا يلغي أيضًا الحاجة إلى الذاكرة الخارجية.

مع وحدات المعالجة المركزية متعددة النواة ذات البنى المختلفة، تصبح الجدولة موضوعًا مهمًا. تقول Intel إن منصة Lakefield تستخدم جدولة نظام التشغيل الموجهة بالأجهزة. يتيح ذلك الاتصال في الوقت الفعلي بين وحدة المعالجة المركزية وبرنامج جدولة نظام التشغيل لتشغيل التطبيقات المناسبة على النوى المناسبة. تقول Intel إن بنية وحدة المعالجة المركزية الهجينة توفر أداء أفضل بنسبة تصل إلى 24% لكل طاقة SoC وأداء أسرع بنسبة تصل إلى 12% للتطبيقات الحسابية المكثفة ذات الخيوط الواحدة. كل هذه المقارنات تتعلق بمعالج Intel Core i7-8500Y، وهو عبارة عن شريحة Core i5 من سلسلة Amber Lake Y مقاس 14 نانومتر.

تتميز بطاقة الرسومات Intel UHD بإنتاجية أكثر من 2x لأحمال العمل المعززة بالذكاء الاصطناعي. تقول Intel إن حساب محرك GPU المرن الخاص بها يتيح تطبيقات استدلالية عالية الإنتاجية مستدامة تشمل التحليلات ورفع مستوى دقة الصورة والمزيد. بالمقارنة مع Core i7-8500Y، توفر منصة Lakefield أداء رسومات أفضل بما يصل إلى 1.7 مرة. توفر رسومات Gen11 هنا أكبر قفزة في الرسومات لشرائح Intel 7W. ويمكن تحويل مقاطع الفيديو بشكل أسرع بنسبة تصل إلى 54%، كما يتوفر دعم لما يصل إلى أربع شاشات خارجية بدقة 4K. وأخيرًا، تدعم شرائح Lakefield حلول Intel Wi-Fi 6 (Gigabyte+) وLTE.

سيكون هناك معالجين من نوع Lakefield متوفرين في البداية على شكل Core i5-L16G7 و Core i3-L13G4. ويمكن رؤية الاختلافات بين الاثنين في الجدول أدناه. يحتوي i5 على المزيد من وحدات تنفيذ الرسومات (EUs): 64 مقابل 64. 48. يصل الحد الأقصى لتردد الرسومات إلى 0.5 جيجا هرتز (أقل بكثير من 1.05 جيجا هرتز في Amber Lake)، مما يشير إلى أن Intel تسير على نطاق واسع وبطيء لتعزيز الأداء مع الحفاظ على متطلبات الطاقة تحت السيطرة في نفس الوقت وقت. كلاهما لهما نفس TDP عند 7W. التردد الأساسي لـ i5 هو 1.4 جيجا هرتز، في حين أن تردد i3 لديه تردد أساسي 0.8 جيجا هرتز. أقصى تردد توربو أحادي النواة (ينطبق فقط على نواة Sunny Cove) هو 3.0 جيجا هرتز و2.8 جيجا هرتز لـ i5 وi3 على التوالي، في حين أن الحد الأقصى لتردد التوربو الأساسي هو 1.8 جيجا هرتز و1.3 جيجا هرتز على التوالى. من المفترض أن تعتمد Intel على IPC المتزايد لـ Sunny Cove عبر Skylake لتعويض سرعات الساعة المنخفضة هذه. ضع في اعتبارك أن هناك نواة "كبيرة" واحدة فقط (من حيث المقارنة)، لذلك لا تتوقع هذه الأجهزة فائقة الحركة رقائق للتنافس مع رقائق سلسلة U العادية الموجودة في Ice Lake وComet Lake وTiger Lake المنصات. دعم الذاكرة هو LPDDR4X-4267، وهو بالمناسبة أعلى من Ice Lake.

أناند تك كان قادرًا على تقديم مزيد من التفاصيل حول رقائق Lakefield. من المفترض أن Intel أخبرت المنشور أن رقائق Lakefield ستستخدم نوى Tremont في كل شيء تقريبًا، و اتصل فقط بمركز Sunny Cove الأساسي لنوع تفاعلات تجربة المستخدم، مثل الكتابة أو التفاعل مع شاشة. وهذا يختلف عما ذكرته إنتل في بيانها الإخباري. تعني تقنية Foveros أن المناطق المنطقية للرقاقة، مثل النوى والرسومات، يتم وضعها على قالب 10+ نانومتر (نفس عقدة العملية التي تم تصنيع Ice Lake عليها)، في حين أن أجزاء الإدخال/الإخراج من الشريحة موجودة على قالب سيليكون مقاس 22 نانومتر (نفس عقدة العملية التي تم تصنيع Ivy Bridge وHaswell عليها، منذ أكثر من نصف عقد من الزمن)، وهي مكدسة معاً. كيف ستعمل الاتصالات بين النوى؟ قامت إنتل بتمكين منصات اتصال 50 ميكرون بين قطعتي السيليكون المتباينتين، إلى جانب TSVs التي تركز على الطاقة (من خلال منافذ السيليكون) لتشغيل النوى في الطبقة العليا.

بشكل عام، تبدو منصة Lakefield واعدة. أكبر عيب في رقائق إنتل منخفضة الطاقة هو أنه حتى الآن كان سعرها باهظ الثمن. لا يبدو أن هذا سيتغير مع Lakefield، ولكن على الأقل سيتوقع المستهلكون أنواعًا جديدة من أجهزة الكمبيوتر مثل الأجهزة الثلاثة الأولى المذكورة أعلاه والمدعومة من Lakefield. على الأقل في الوقت الحالي، تظل Intel هي المهيمنة على أجهزة الكمبيوتر الشخصية بسبب الميزة الساحقة المتمثلة في دعم التطبيقات والإعلانات المشابهة نظرًا لأن Lakefield يعني أن ARM وQualcomm سيحتاجان إلى الاستمرار في التكرار للتغلب على ميزة مجموعة التعليمات الجوهرية لشركة Intel.

---

مصادر: شركة انتل, أناند تك