Intel beskriver sina nya Lakefield-processorer designade för att utmana ARM

Intel har länge varit en eftertanke inom mobilen. Företagets mobila Atom SoC-verksamhet visade lovande redan 2015 med lanseringen av ASUS ZenFone 2, men den avbröts sedan 2016. Modemverksamheten hånades för att vara tekniskt underlägsen Qualcomms modem. Intel fick sitt första stora genombrott när Apple blev dess högst profilerade kund för modem, enbart använda dem i iPhone, men 2019, Qualcomm och Apple nått en lösning i sina rättsliga tvister. Intel hade därför inget annat val än att avbryta sin mobilmodemverksamhet, som sedan såldes till Apple, ironiskt nog. Just nu har Intel ingen inblandning i smartphone-utrymmet, vare sig när det kommer till smartphone SoCs eller modemchips. Företaget har dock fortsatt sin strävan efter lågspänningschips designade för att driva 2-i-1-enheter, bärbara datorer, hopfällbara enheter och mer. Intels Core M, som ommärktes till Core Y-serien, används fortfarande i bärbara datorer som Apple MacBook Air. Nu har Intel avslöjat mer detaljer om sina kommande "Lakefield"-chips, som inte är Atom-chips och inte rena Core-chips (även om de kommer att vara märkesvaror som en del av "Intel Core"-sortimentet). De kan ses som efterföljaren till Core M/Core Y-seriens filosofi, och är designade för att befästa Intels ledande position gentemot ARM i utrymmet för ultramobila enheter.

Intel har retat Lakefield-chipsen sedan det senaste året, men chipsen lanserades formellt först i onsdags. Lakefield är Intels första hybrid-CPU-program (tänk Intels motsvarighet till ARMs stora. LITTLE och DynamIQ koncept för multi-cluster computing). Lakefield-programmet utnyttjar Intels Foveros 3D-paketeringsteknik och har en hybrid CPU-arkitektur för skalbarhet för kraft och prestanda. Intel säger att Lakefield-processorer är de minsta för att leverera Intel Core-prestanda och full Windows kompatibilitet mellan produktivitet och innehållsskapande upplevelser för ultralätt och innovativ form faktorer. (Det "fullständiga Windows-kompatibilitetsomnämnandet" är ett skott som avlossats mot Qualcomm, vars Snapdragon 8c och 8cx SoC: er använder emulering för att använda Win32-programvara på Windows.)

Intel Core-processorerna med Intel Hybrid Technology ger full Windows 10-applikationskompatibilitet i upp till 56 % mindre paketyta för upp till 47 % mindre kortstorlek och förlängd batteritid, enligt Intel. Detta ger OEM-tillverkare mer flexibilitet i formfaktordesign över enkla, dubbla och vikbara displayenheter. Lakefield-processorerna är de första Intel Core-processorerna som levereras med bifogat paket-på-paket-minne (PoP), vilket ytterligare minskar kortstorleken. De är också de första Core-chipsen som levererar så lite som 2,5 mW standby SoC-effekt, vilket är en minskning på upp till 91 % jämfört med Y-seriens chips. Slutligen är de de första Intel-processorerna som har inbyggda dubbla interna skärmrör, vilket Intel säger gör dem "idealiskt lämpade" för vikbara datorer och datorer med dubbla skärmar.

De första tillkännagivna designerna som drivs av Lakefield-processorerna inkluderar Lenovo ThinkPad X1 Fold, som tillkännagavs vid CES 2020 med världens första hopfällbara OLED-skärm i en PC (den kommer att kosta $2 499). Den förväntas skickas senare i år. De Samsung Galaxy Book S förväntas göras tillgänglig på utvalda marknader från och med denna månad. De Microsoft Surface Neo, en enhet med dubbla skärmar som ska levereras under fjärde kvartalet 2020, drivs också av Lakefield-plattformen.

Lakefield-processorerna kommer att märkas som en del av Intel Core i5- och i3-serien med Intel Hybrid Technology. De har en 10nm Sunny Cove-kärna (detta är samma mikroarkitektur som driver Ice Lake och den kommande Tiger Lake), som kommer att användas för mer intensiva arbetsbelastningar och förgrundsapplikationer, medan fyra energieffektiva Tremont-kärnor (som vanligtvis driver Atom-chips) används för mindre intensiva uppgifter. Båda processorerna är helt kompatibla med 32-bitars och 64-bitars Windows-applikationer, men som AnandTech noterar, de använder olika instruktionsuppsättningar. Båda uppsättningarna av kärnor kommer att ha tillgång till en 4MB sista nivås cache.

Foveros 3D-staplingsteknik gör det möjligt för Lakefield-processorerna att uppnå en betydande minskning av paketytan. Den är nu bara 12x12x1 mm, vilket Intel noterar är ungefär lika stort som en krona. Reduktionen uppnås genom att stapla två logiska matriser och två lager DRAM och tre dimensioner. Detta eliminerar också behovet av externt minne.

Med flerkärniga processorer med olika arkitekturer blir schemaläggning ett viktigt ämne. Intel säger att Lakefield-plattformen använder hårdvarustyrd OS-schemaläggning. Detta möjliggör realtidskommunikation mellan CPU: n och OS-schemaläggaren för att köra rätt appar på rätt kärnor. Intel säger att hybrid-CPU-arkitekturen ger upp till 24 % bättre prestanda per SoC-kraft och upp till 12 % snabbare enkeltrådad heltalsberäkningsintensiv applikationsprestanda. Alla dessa jämförelser gäller Intel Core i7-8500Y, som är ett 14nm Amber Lake Y-serie Core i5-chip.

Intel UHD Graphics har en mer än 2x genomströmning för AI-förbättrade arbetsbelastningar. Intel säger att dess flexibla GPU-motorberäkning möjliggör varaktiga applikationer med hög genomströmning som inkluderar analyser, uppskalning av bildupplösning och mer. Jämfört med Core i7-8500Y, levererar Lakefield-plattformen upp till 1,7 gånger bättre grafikprestanda. Gen11-grafiken här ger det största språnget inom grafik för 7W Intel-chips. Videor kan konverteras upp till 54 % snabbare, och det finns stöd för upp till fyra externa 4K-skärmar. Slutligen stöder Lakefield-chippen Intels Wi-Fi 6 (Gigabyte+) och LTE-lösningar.

Det kommer att finnas två Lakefield-processorer tillgängliga till en början i form av Core i5-L16G7 och Core i3-L13G4. Skillnaderna mellan de två kan ses i tabellen nedan. i5 har fler grafikexekveringsenheter (EU): 64 vs. 48. Grafikens maximala frekvens är begränsad till upp till 0,5 GHz (mycket lägre än Amber Lakes 1,05 GHz), vilket tyder på att Intel går brett och långsamt för att höja prestanda samtidigt som strömkraven hålls i schack tid. Båda har samma TDP på ​​7W. i5:s basfrekvens är 1,4 GHz, medan i3 har en ynka 0,8 GHz basfrekvens. Den maximala enkärniga turbofrekvensen (gäller endast för Sunny Cove-kärnan) är 3,0 GHz och 2,8 GHz för i5 respektive i3, medan den maximala turbofrekvensen för alla kärnor är 1,8 GHz och 1,3 GHz respektive. Förmodligen förlitar sig Intel på Sunny Coves ökade IPC över Skylake för att kompensera för dessa låga klockhastigheter. Kom ihåg att det bara finns en "stor" kärna (i jämförande) termer, så förvänta dig inte dessa ultramobila marker för att konkurrera med vanliga U-seriemarker som finns i Ice Lake, Comet Lake och Tiger Lake plattformar. Minnesstödet är LPDDR4X-4267, vilket för övrigt är högre än Ice Lake.

AnandTech kunde ge mer detaljer om Lakefield-markerna. Intel berättade förmodligen för publikationen att Lakefield-chipsen kommer att använda Tremont-kärnorna för nästan allt, och anlita bara Sunny Cove-kärnan för interaktioner av användarupplevelse, som att skriva eller interagera med skärm. Detta skiljer sig från vad Intel uppger i sitt pressmeddelande. Foveros-teknologin innebär att chipets logiska områden, såsom kärnorna och grafiken, placeras på en 10+ nm-matris (samma processnod som Ice Lake är tillverkad på), medan IO-delarna av chippet är på en 22nm kiselform (samma processnod som Ivy Bridge och Haswell tillverkades på, för mer än ett halvt decennium sedan), och de är staplade tillsammans. Hur kommer kopplingarna att fungera mellan kärnorna? Intel har aktiverat 50-mikrons anslutningsdynor mellan de två olika kiseldelarna, tillsammans med kraftfokuserade TSV: er (genom silikonvias) för att driva kärnorna på det översta lagret.

Sammantaget verkar Lakefield-plattformen lovande. Det största felet med Intels lågeffektschip har varit att de hittills har varit för dyra prissatta. Det verkar inte som att detta kommer att förändras med Lakefield, men åtminstone konsumenter kommer att få förvänta sig nya typer av datorer som de tidigare nämnda tre första enheterna som drivs av Lakefield. Åtminstone för närvarande är Intel fortfarande dominerande inom PC på grund av den överväldigande fördelen med appstöd och tillkännagivanden som t.ex. eftersom Lakefield betyder att ARM och Qualcomm kommer att behöva fortsätta iterera för att övervinna Intels inneboende fördel med instruktionsuppsättningar.

---

Källor: Intel, AnandTech