Intel beskriver deres nye Lakefield-processorer designet til at udfordre ARM

Intel har længe været en eftertanke inden for mobil. Virksomhedens mobile Atom SoC-forretning viste lovende tilbage i 2015 med lanceringen af ​​ASUS ZenFone 2, men den blev derefter aflyst i 2016. Modembranchen blev hånet for at være teknologisk ringere end Qualcomms modemer. Intel fik sit første store gennembrud, da Apple blev dens mest profilerede kunde for modemer, udelukkende ved at bruge dem i iPhone, men i 2019, Qualcomm og Apple nået en løsning i deres juridiske tvister. Intel havde derfor ingen anden mulighed end at afbryde sin mobilmodemforretning, som så ironisk nok blev solgt til Apple. Lige nu har Intel ingen involvering i smartphone-pladsen, hverken når det kommer til smartphone SoC'er eller modemchips. Virksomheden har dog fortsat sine stræben efter lavspændingschips designet til at drive 2-i-1-enheder, bærbare computere, foldbare enheder og meget mere. Intels Core M, som blev omdannet til Core Y-serien, bruges stadig i bærbare computere som Apple MacBook Air. Nu har Intel afsløret flere detaljer om deres kommende "Lakefield"-chips, som ikke er Atom-chips og ikke rene Core-chips (selvom de vil blive mærket som en del af "Intel Core"-serien). De kan ses som efterfølgeren til Core M/Core Y-seriens filosofi og er designet til at styrke Intels førende position over for ARM på området for ultra-mobile enheder.

Intel har drillet Lakefield-chips siden det sidste år, men chipsene blev først formelt lanceret i onsdags. Lakefield er Intels første hybride CPU-program (tænk Intels ækvivalent til ARMs store. LITTLE og DynamIQ koncepter for multi-cluster computing). Lakefield-programmet udnytter Intels Foveros 3D-pakketeknologi og har en hybrid CPU-arkitektur for skalerbarhed i kraft og ydeevne. Intel siger, at Lakefield-processorer er de mindste til at levere Intel Core-ydeevne og fuld Windows kompatibilitet på tværs af produktivitet og indholdsskabelsesoplevelser for ultralet og innovativ form faktorer. (Den "fulde omtale af Windows-kompatibilitet" er et skud affyret på tværs af Qualcomm, hvis Snapdragon 8c og 8cx SoC'er bruger emulering til at bruge Win32-software på Windows.)

Intel Core-processorerne med Intel Hybrid-teknologi leverer fuld Windows 10-applikationskompatibilitet i op til et 56 % mindre pakkeområde for op til 47 % mindre bordstørrelse og forlænget batterilevetid, iht. Intel. Dette giver OEM'er mere fleksibilitet i formfaktordesign på tværs af enkelt-, dobbelt- og foldbare displayenheder. Lakefield-processorerne er de første Intel Core-processorer, der sendes med tilknyttet pakke-på-pakke-hukommelse (PoP), hvilket yderligere reducerer kortets størrelse. De er også de første Core-chips, der leverer så lavt som 2,5 mW standby SoC-effekt, hvilket er en reduktion på op til 91 % sammenlignet med Y-seriens chips. Endelig er de de første Intel-processorer, der har indbyggede dobbelte interne skærmrør, hvilket Intel siger gør dem "ideelt velegnede" til foldbare og dual-screen pc'er.

De første annoncerede designs drevet af Lakefield-processorerne inkluderer Lenovo ThinkPad X1 Fold, som blev annonceret på CES 2020 med verdens første folde OLED-skærm i en pc (det vil koste $2.499). Det forventes at blive sendt senere i år. Det Samsung Galaxy Book S forventes at blive gjort tilgængelig på udvalgte markeder fra og med denne måned. Det Microsoft Surface Neo, en enhed med to skærme, der skal sendes i Q4 2020, er også drevet af Lakefield-platformen.

Lakefield-processorerne vil blive mærket som en del af Intel Core i5- og i3-serien med Intel Hybrid-teknologi. De har en 10nm Sunny Cove-kerne (dette er den samme mikroarkitektur, der driver Ice Lake og den kommende Tiger Lake), som vil blive brugt til mere intense arbejdsbelastninger og forgrundsapplikationer, mens fire strømeffektive Tremont-kerner (som normalt driver Atom-chips) bruges til mindre intense opgaver. Begge processorer er fuldt ud kompatible med 32-bit og 64-bit Windows-applikationer, men som AnandTech noter, de bruger forskellige instruktionssæt. Begge sæt kerner vil have adgang til en 4MB sidste niveau cache.

Foveros 3D stacking-teknologien gør det muligt for Lakefield-processorerne at opnå en betydelig reduktion af pakkearealet. Den er nu kun 12x12x1 mm, hvilket Intel bemærker er omtrent på størrelse med en skilling. Reduktionen opnås ved at stable to logiske matricer og to lag DRAM og tre dimensioner. Dette eliminerer også behovet for ekstern hukommelse.

Med multi-core CPU'er med forskellige arkitekturer bliver planlægning et vigtigt emne. Intel siger, at Lakefield-platformen bruger hardwarestyret OS-planlægning. Dette muliggør kommunikation i realtid mellem CPU'en og OS-planlæggeren for at køre de rigtige apps på de rigtige kerner. Intel siger, at hybrid-CPU-arkitekturen leverer op til 24 % bedre ydeevne pr. SoC-effekt og op til 12 % hurtigere enkelttrådede heltalsberegningsintensive applikationsydelser. Alle disse sammenligninger er med hensyn til Intel Core i7-8500Y, som er en 14nm Amber Lake Y-serie Core i5-chip.

Intel UHD Graphics har en mere end 2x gennemløb for AI-forbedrede arbejdsbelastninger. Intel siger, at dens fleksible GPU-motorberegning muliggør vedvarende high-throughput-inferensapplikationer, der inkluderer analyser, opskalering af billedopløsning og mere. Sammenlignet med Core i7-8500Y leverer Lakefield-platformen op til 1,7x bedre grafikydelse. Gen11-grafikken her leverer det største spring inden for grafik til 7W Intel-chips. Videoer kan konverteres op til 54 % hurtigere, og der er understøttelse af op til fire eksterne 4K-skærme. Endelig understøtter Lakefield-chippen Intels Wi-Fi 6 (Gigabyte+) og LTE-løsninger.

Der vil først være to Lakefield-processorer tilgængelige i form af Core i5-L16G7 og Core i3-L13G4. Forskellene mellem de to kan ses i tabellen nedenfor. i5 har flere grafikudførelsesenheder (EU'er): 64 vs. 48. Grafikkens maksimale frekvens er begrænset til op til 0,5 GHz (meget lavere end Amber Lakes 1,05 GHz), hvilket antyder at Intel går bredt og langsomt for at øge ydeevnen og samtidig holde strømkravene i skak tid. Begge har samme TDP på ​​7W. i5'erens basisfrekvens er 1,4GHz, mens i3'eren har en sølle 0,8GHz basisfrekvens. Den maksimale enkeltkerne turbofrekvens (gælder kun for Sunny Cove-kernen) er 3,0 GHz og 2,8 GHz for henholdsvis i5 og i3, mens den maksimale turbofrekvens for alle kerner er 1,8 GHz og 1,3 GHz henholdsvis. Formentlig er Intel afhængig af Sunny Coves øgede IPC over Skylake for at opveje disse lave clockhastigheder. Husk, at der kun er én "stor" kerne (i sammenlignende) termer, så forvent ikke disse ultra-mobile chips til at konkurrere med almindelige U-serie-chips, der findes i Ice Lake, Comet Lake og Tiger Lake platforme. Hukommelsesunderstøttelsen er LPDDR4X-4267, som i øvrigt er højere end Ice Lake.

AnandTech var i stand til at give flere detaljer om Lakefield-chipsene. Angiveligt fortalte Intel publikationen, at Lakefield-chippene vil bruge Tremont-kernerne til næsten alt, og kald kun Sunny Cove-kernen for brugeroplevelsestype interaktioner, såsom at skrive eller interagere med skærmen. Dette er anderledes end hvad Intel oplyser i sin pressemeddelelse. Foveros-teknologien betyder, at chippens logiske områder, såsom kernerne og grafikken, placeres på en 10+ nm-matrice (den samme procesknude, som Ice Lake er fremstillet på), mens IO-delene af chippen er på en 22nm siliciummatrice (den samme procesknude, som Ivy Bridge og Haswell blev fremstillet på, for mere end et halvt årti siden), og de er stablet sammen. Hvordan vil forbindelserne fungere mellem kernerne? Intel har aktiveret 50 mikron forbindelsespuder mellem de to forskellige siliciumstykker sammen med strømfokuserede TSV'er (gennem siliciumvias) til at drive kernerne på det øverste lag.

Overordnet set virker Lakefield-platformen lovende. Den største fejl ved Intels low-power-chips har været, at de indtil nu har været prissat for dyre. Det ser ikke ud til, at dette vil ændre sig med Lakefield, men i det mindste vil forbrugerne komme til at forvente nye typer pc'er, såsom de førnævnte tre første enheder drevet af Lakefield. Intel forbliver i det mindste lige nu dominerende inden for pc på grund af den overvældende fordel ved app-support og meddelelser som f.eks. da Lakefield betyder, at ARM og Qualcomm bliver nødt til at blive ved med at iterere for at overvinde Intels iboende instruktionssætfordel.

---

Kilder: Intel, AnandTech