對(duì)于英特爾，甚至整個(gè)x86處理器行業(yè)來說，一次徹底的“變革”已經(jīng)迫在眉睫。
作為將人類領(lǐng)進(jìn)數(shù)字時(shí)代、創(chuàng)造了PC互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代輝煌，至今仍在人類社會(huì)各個(gè)數(shù)字科技環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵作用的的“x86”芯片生態(tài)，在近幾年卻被很多人扣上了“落后”的帽子， “Arm架構(gòu)將會(huì)終結(jié)x86架構(gòu)”的說法甚囂塵上。
但實(shí)際上，“x86”和“Arm”這兩個(gè)名字所對(duì)應(yīng)的只是兩個(gè)不同的處理器生態(tài)，站在處理器產(chǎn)品的視角，兩者并不存在先天的優(yōu)劣勢區(qū)別。
Arm得以迅猛發(fā)展，是由于Arm生態(tài)廠商在研發(fā)創(chuàng)新上的巨額投入，以及一系列處理器新技術(shù)的持續(xù)引入。同樣的，這也是x86生態(tài)廠商的“出路”，而英特爾作為x86的開創(chuàng)者，又一次依靠技術(shù)革命，為處理器拉開了新時(shí)代的帷幕。
上周英特爾第12代酷睿處理器家族終于發(fā)布了U系列以及準(zhǔn)標(biāo)壓P系列，標(biāo)志著第12代酷睿產(chǎn)品家族的完整亮相。作為英特爾的創(chuàng)新之作，在實(shí)現(xiàn)大幅性能提升的同時(shí)，其背后的技術(shù)走向還為英特爾和整個(gè)x86生態(tài)指出了未來發(fā)展的道路。
新架構(gòu)打造 P 系列準(zhǔn)標(biāo)壓性能王者，性能與輕薄全能兼顧
“高性能混合架構(gòu)”究竟是什么？我們可以先按照字面意思“拆”成兩部分：“高性能”和“混合架構(gòu)”?！案咝阅堋钡暮诵膬?nèi)容在于全新Intel 7制程工藝；“混合架構(gòu)”對(duì)應(yīng)的則是英特爾首次在x86處理器上實(shí)現(xiàn)的“異構(gòu)化”，無論是站在創(chuàng)新程度還是未來行業(yè)影響的角度，后者都是英特爾這一代產(chǎn)品最關(guān)鍵的亮點(diǎn)，成為改變x86生態(tài)走向的關(guān)鍵創(chuàng)新。
在英特爾12代酷睿處理器面市之前，x86平臺(tái)的CPU產(chǎn)品不管有多少個(gè)核心，它們的規(guī)格總是一致的。在實(shí)際的任務(wù)分配方面，也比較“簡單粗暴”，CPU只要將各種需求大致平均分配到每一個(gè)核心即可。
這種策略的好處，是CPU的發(fā)展路線比較簡單：廠商只需要把每個(gè)核心的處理能力增強(qiáng)，然后在一顆芯片之中塞入盡可能多的核心數(shù)就可以了。
但正如我們目前所看到的，半導(dǎo)體工藝制程技術(shù)的持續(xù)發(fā)展困難重重，尤其是在目前制程工藝已經(jīng)越來越接近硅基半導(dǎo)體物理上限的前提下，以往“簡單粗暴”的發(fā)展路徑已不可行。英特爾最終在12代酷睿產(chǎn)品中給出了一個(gè)全新思路——“深度優(yōu)化”。具體的說，就是“從硬件層面，對(duì)CPU執(zhí)行的任務(wù)、性能需求進(jìn)行高度優(yōu)化”。
這個(gè)策略在產(chǎn)品上的體現(xiàn)，是兩種新核心“性能核（P核）、能效核（E核）”的出現(xiàn)，讓x86處理器第一次讓“性能”和“能效”得到了兼顧。
這一里程碑式的進(jìn)步，在英特爾上周全新發(fā)布的、先天對(duì)功耗更為敏感的移動(dòng)平臺(tái)U系列以及準(zhǔn)標(biāo)壓P系列尤為明顯。以12代酷睿P系列準(zhǔn)標(biāo)壓處理器的旗艦芯片Core i7-1280P為例，就擁有共計(jì)14個(gè)CPU核心，其中6個(gè)是“性能強(qiáng)、功耗高”的性能核（P核）、另外8個(gè)是“功耗低、但能效比更高”的能效核（E核），將定位更明確在兼顧性能以及輕薄外形的產(chǎn)品上，取代第11代酷睿 H35 系列產(chǎn)品的位置。
通過這種不同設(shè)計(jì)目標(biāo)核心“混合”的特殊設(shè)計(jì)，相對(duì)簡單的任務(wù)可以全部打包給“能效核”，相對(duì)復(fù)雜、計(jì)算需求大的任務(wù)則可以全部打包給“性能核”，不但保證了用戶高計(jì)算需求的任務(wù)的及時(shí)響應(yīng)，同時(shí)在低計(jì)算需求狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，功耗更低，能耗比隨之大幅上升。
之所以能夠?qū)崿F(xiàn)“混合架構(gòu)”，主要?dú)w功于英特爾全新升級(jí)的任務(wù)調(diào)度中心，官方稱之為“英特爾硬件線程調(diào)度器”。實(shí)際工作過程中，通過處理器和操作系統(tǒng)的雙向反饋，將不同類型的程序按照工作情況動(dòng)態(tài)分配到“性能核”或“能效核”上，最終實(shí)現(xiàn)性能和能效的兼顧。
通過這一解決思路，英特爾的“混合架構(gòu)”最終給OEM廠商終端用戶帶來了明顯的改變，以本次受影響最大的筆記本市場為例：
新一代CPU在同等功耗下性能進(jìn)一步提升，尤其提升了筆記本產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用能力（旗艦的H系列型號(hào)擁有比上一代產(chǎn)品更多的線程數(shù)，能夠滿足更復(fù)雜場景的應(yīng)用）；
新一代CPU能效大幅提升，讓所有新產(chǎn)品的運(yùn)行功耗進(jìn)一步降低（上一代最低15w，12代酷睿最低9w；12代準(zhǔn)標(biāo)壓P系列基礎(chǔ)功耗僅為28w，作為準(zhǔn)標(biāo)壓性能王者，在性能上已經(jīng)向上一代35w的H系列產(chǎn)品看齊，并實(shí)現(xiàn)替代），讓“超輕薄”使用場景如折疊屏、更輕便的“2in1”（形態(tài)在筆記本和平板之間轉(zhuǎn)換）成為可能；
最主流的“輕薄”使用場景中，用戶可以在相同的功耗下獲得更多性能，演化出“高性能輕薄”市場，滿足更多用戶需求。
在整個(gè)12代酷睿移動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)品家族中，從最高端的H系列、主流的P系列再到主打輕薄的U系列，英特爾總共提供了28款不同參數(shù)配置的CPU產(chǎn)品?；谶@些產(chǎn)品，英特爾和OEM就能夠打造出上百款細(xì)分定位的產(chǎn)品。不僅給了OEM廠商更多發(fā)揮的空間，同時(shí)也讓用戶擁有了更豐富和“對(duì)胃口”的選擇。
毫不夸張的說，這對(duì)于整個(gè)筆記本行業(yè)都是一個(gè)重大的改變。
在CPU核心以外，英特爾還在12代酷睿中加入了自家最新的銳炬Xe圖形顯卡，最高端的i7-1280P之中更是一口氣擁有96個(gè)處理單元，進(jìn)而提供強(qiáng)大的圖形處理能力和視頻編解碼能力。
值得一提的是，用戶的大部分軟件應(yīng)用場景已經(jīng)被納入到了智能分配的機(jī)制中。英特爾官方也舉了一個(gè)應(yīng)用案例：在游戲《殺手3》中，與游戲畫面直接相關(guān)的任務(wù)被分配到“性能核”上，其他不那么重要的雜項(xiàng)則被分配到“能效核”，最終讓游戲的運(yùn)行流暢性提升了8%。
雖然去年下半年，晶圓代工龍頭臺(tái)積電已經(jīng)投產(chǎn)自家的“5nm”工藝制程，但參考過往行業(yè)中各家晶圓制造商制程工藝的實(shí)際晶體管密度表現(xiàn)，“Intel 7”與臺(tái)積電“5nm”的實(shí)際表現(xiàn)應(yīng)該十分接近，都是當(dāng)下全球最先進(jìn)的半導(dǎo)體制程工藝，從基礎(chǔ)上支撐了12代酷睿處理器產(chǎn)品的最終表現(xiàn)。
對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)更重要的，是在這次被應(yīng)用的“Intel 7”制程工藝背后、英特爾再度燃起的主導(dǎo)半導(dǎo)體行業(yè)制造工藝發(fā)展的雄心壯志。
去年7月，英特爾官方發(fā)布的自身工藝制程發(fā)展規(guī)劃就已經(jīng)延伸到了“Intel 7”（相當(dāng)于業(yè)界7nm工藝水平）四代之后的“Intel 18A”（相當(dāng)于業(yè)界1.8nm工藝水平）。按照計(jì)劃，“Intel 18A”將會(huì)在2024年中被應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品之中。
簡單點(diǎn)總結(jié)，就是英特爾打算在未來2年多的時(shí)間里，實(shí)現(xiàn)4次“摩爾定律”級(jí)別的工藝提升（經(jīng)典的摩爾定律中，工藝的提升時(shí)間間隔是一年半），完全是“油門焊死”的節(jié)奏。哪怕這個(gè)計(jì)劃只能被執(zhí)行80%，也將給英特爾的產(chǎn)品帶來巨大的基礎(chǔ)芯片性能提升。
Evo 3.0嚴(yán)苛加磅，產(chǎn)品體驗(yàn)再升級(jí)
站在筆記本產(chǎn)品的整體視角，CPU固然重要，但實(shí)際的用戶體驗(yàn)組成其實(shí)要復(fù)雜的多。
最簡單的例如筆記本的厚度、重量、續(xù)航能力，又或者是已經(jīng)成為最基礎(chǔ)能力的Wi-Fi、甚至是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力，還有可能細(xì)致到這臺(tái)電腦是否支持生物識(shí)別、能否在睡眠模式下快速喚醒等等。
英特爾很早就意識(shí)到了從自己的芯片產(chǎn)品到實(shí)際產(chǎn)品之間的“不確定性”，并且給出了解決方案：主動(dòng)牽頭與生態(tài)伙伴們深度合作，以“推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革新，為產(chǎn)業(yè)帶來新機(jī)遇，同時(shí)兼顧用戶體驗(yàn)為核心進(jìn)行技術(shù)、產(chǎn)品等創(chuàng)新”為目標(biāo)，為行業(yè)不斷打造全新的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
其中最好的例子莫過于英特爾2011年推行的“Ultrabook超極本”標(biāo)準(zhǔn)，一下子讓筆記本行業(yè)進(jìn)入了全面輕薄化的時(shí)代，為PC產(chǎn)業(yè)的各個(gè)合作伙伴帶來了新機(jī)遇，也為用戶帶來了新的筆記本電腦使用體驗(yàn)。
隨著12代酷睿的推出，英特爾也將自己的Evo設(shè)計(jì)更新到了第三版，在CPU的硬核提升基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促成用戶整體體驗(yàn)和PC升級(jí)。
在這次的Evo 3.0標(biāo)準(zhǔn)中，英特爾進(jìn)一步提升了“喚醒能力”、“核心硬件”、“智能功能”、“電池續(xù)航”、“網(wǎng)絡(luò)連接”、“外觀尺寸”等方面的要求。
除了將CPU要求從11代升級(jí)為12代酷睿之外，Evo 3.0還特別強(qiáng)調(diào)了在新冠疫情背景下“智能協(xié)作”的需求。包括筆記本的攝像頭硬件參數(shù)需要1080p分辨率起步、以及筆記本能夠運(yùn)行基于人工智能的動(dòng)態(tài)背景降噪算法。在連接能力方面，Evo3.0的Wi-Fi規(guī)格被從6提升到6E，進(jìn)一步增加了6GHz通信頻段的支持。
在尋常的筆記本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，這一次英特爾還在產(chǎn)品形態(tài)上擴(kuò)充了折疊屏類型。英特爾官方將這一類的產(chǎn)品規(guī)定為折疊之后12寸、展開擁有16寸屏幕，同時(shí)還擁有獨(dú)立的藍(lán)牙鍵盤。在這個(gè)相對(duì)具體的標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)下，包括屏幕、筆記本OEM等生產(chǎn)方將快速介入，加速這個(gè)類型的產(chǎn)品推出和市場快速成熟。
寫在最后
正如我們開篇所提到的那樣，半導(dǎo)體行業(yè)雖然看起來特別技術(shù)、特別復(fù)雜，但總歸逃不出“付出更多，收獲更大”的基礎(chǔ)規(guī)律。
作為CPU行業(yè)過去的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者，英特爾在去年年初迎來了新的“掌舵人”，英特爾舊將基辛格（Pat Gelsinger）將接替前任斯旺，成為英特爾新任CEO。
最重要的是，基辛格隨之推行的一系列戰(zhàn)略基本圍繞加大技術(shù)創(chuàng)新展開，這些改變也如實(shí)反映在了財(cái)務(wù)上：2021年全年，英特爾在自身營收增長了1.4%的基礎(chǔ)上，研發(fā)投入?yún)s足足增加了12%。
這些創(chuàng)新層面的投入，最終造就了我們現(xiàn)如今看到的12代酷睿產(chǎn)品家族，完全可以稱作是x86行業(yè)的一個(gè)新篇章。通過引入“高性能混合架構(gòu)”，英特爾提供了遠(yuǎn)比過去多的產(chǎn)品性能、功耗組合，打造除了從9W到125W的超輕薄筆記本到高性能臺(tái)式機(jī)處理器。在這個(gè)關(guān)鍵的改變下，英特爾必然能夠滿足更多來自用戶的需求，例如在過往S、H和U系列之外全新開辟的“性能超薄”產(chǎn)品P系列。
可以預(yù)見，“高性能混合架構(gòu)”這個(gè)既定路線將在未來一段時(shí)間內(nèi)，為英特爾創(chuàng)造出更多的成長空間。站在更全局的視角來看，在芯片行業(yè)中布局甚廣、擁有極其豐富的芯片設(shè)計(jì)制造到解決方案全鏈路經(jīng)驗(yàn)的英特爾，正在迎來一個(gè)新的“春天”。
在這個(gè)過程中，已經(jīng)交出出色“答卷”的12代酷睿處理器，大概率只是個(gè)“起點(diǎn)”。
*圖片由intel提供
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