智能 PC 的 4 种方式

硅巨头英特尔不仅在努力制造更多处理器,而且还在努力使它们变得更好。

本周,英特尔制定了其未来几年积极的芯片战略。以下是它如何导致更快、更智能、更高效的个人电脑(更不用说,更稳定的芯片供应)。

由于消费者面临芯片短缺,导致从汽车到烤箱的所有产品稀缺,硅巨头英特尔不仅在努力制造更多处理器,而且还在努力使它们变得更好。

该公司本周提供了一个窥视在其未来三年的处理器开发计划中。首先,英特尔将不再以半导体制造工艺的大小(通常以纳米或 nm 为单位)来指代其处理器节点名称。纳米规格(10 纳米、14 纳米等)长期以来一直是衡量 CPU 相对于其他处理器先进程度的最突出的高级标准。取而代之的是,未来的芯片将使用简单地通过与工艺尺寸分离的数字来标识的制造技术,例如英特尔 7、英特尔 4、英特尔 3 和英特尔 20A。

这可以说是衡量创新的一种更合适的方法,而不是简单地参考以纳米为单位的生产过程的大小。毕竟,对于使用 7nm 和更小工艺制造的最新芯片,最终它们需要以埃为单位进行测量,这是继纳米之后的下一个更小的测量单位。面对目前在纳米数字战争中击败它的AMD、高通和其他芯片公司的激烈竞争,英特尔希望利用新的命名系统作为营销优势。

到 2023 年底,基于 Intel 7、Intel 4 和 Intel 3 生产工艺的芯片应该可用。到 2025 年,英特尔表示,它刚刚制定的路线图的所有阶段都将完成。这意味着未来几年市场上购买新笔记本电脑、台式机或平板电脑的人们可能会期待一些令人兴奋的技术。我们列出了英特尔新路线图在不久的将来可以改变个人计算的四种关键方式。


1. 更快的 PC:提高每瓦性能

长期以来,半导体行业一直专注于在硅晶片上塞入更多晶体管,以加快它们处理计算机软件指令所需的时间。1975 年,英特尔的联合创始人戈登摩尔预测,鉴于当时的趋势,晶体管数量可能每两年翻一番;行业追随者普及了“摩尔定律”一词来反映这种节奏。

英特尔路线图信息图

英特尔计划引入新的硅制造技术,据称该技术有望实现比现有工艺更高的每瓦性能。

但是,启用更多晶体管的新生产工艺不一定与您在下一台计算机的 CPU 中寻找的东西相关 – 即它可以多快地处理电子表格中的公式,或者您可以打开多少个浏览器选项卡而不崩溃。在 CPU 密集型的工作流程中,芯片的速度和内核数量主要决定了计算机的运行速度。换句话说,在双核处理器上渲染视频通常比在四核芯片上渲染要慢,特别是如果它的每个内核都具有更高的时钟速度并且允许消耗更多电力。(当然,这达到了实际限制,尤其是在笔记本电脑中。)

所以,真正重要的,以电力用户是什么样的处理器能与它的力量做给定的,最好的形容为每瓦特性能的测量。英特尔表示,与当前最先进的 10 纳米技术相比,基于新英特尔 7 技术的首批芯片将提供大约 10% 至 15% 的每瓦性能提升。

在此之后,英特尔 4(计划于 2022 年底投产)预计将再提供 20% 的每瓦性能提升。与英特尔 4 相比,英特尔 3 的每瓦性能提高了 18%。你甚至不需要做餐巾纸数学就能知道英特尔的每一种新工艺技术都将允许在相同的功率参数内实现更强大的计算机芯片.


2. 更智能的 PC:改进“大-小”CPU

但许多消费者并不是希望减少视频渲染时间或提高沉浸式视频游戏帧率的高级用户。您可能会对未来派设备感兴趣,而不是笨重的台式工作站和游戏设备,这些设备可以让您随心所欲地工作和娱乐。本联想ThinkPad X1折叠,全球首款可折叠屏幕的Windows电脑,就属于这一类。如此做微软Surface新,原型双屏幕设备,微软在几年前戏弄之前最终还是贬谪到脑后。

英特尔芯片图

英特尔多年来一直致力于开发适用于这些类型的修剪灵活的设备的处理器,这些设备比手机大得多,但比翻盖笔记本电脑更通用。到目前为止,努力集中在“大一点”的方法上,其中单个芯片由多个处理器内核组成,每个处理器内核具有不同的功能,以及一个足够聪明的中央大脑,可以将每个内核分配给最适合它的任务。(这与当今典型的 PC 设计形成对比,您可以将其定义为“大”。)

英特尔新路线图的第一步,英特尔 7,可能是在完善公司的大-小设计方面的巨大飞跃,这种方法已经与苹果、高通和三星竞争,并取得了巨大的成功。英特尔 7 节点将出现在即将推出的第 12 代“Alder Lake”系列处理器等产品中;这些芯片已定于今年晚些时候投产。英特尔尚未分享有关 Alder Lake 架构的详细信息,但有传言称,它将拥有强大的内核和高时钟速度的“突发”工作流组合,以及运行速度更慢以处理后台任务的更高效内核。

一个成功的基于英特尔 7 处理器的 Alder Lake 系列可以使下一代双屏和可折叠屏 PC 更加可行,追随三星和其他公司成功的可折叠屏安卓手机的脚步。


3. 更持久的 PC:使用 PowerVia 更高效

与任何新技术一样,幕后创新比比皆是,其神秘的首字母缩略词和概念永远不会出现在当地电子产品货架上的营销材料中。但对提高每瓦性能的追求充满了它们——如信号路由、电压下降和全栅晶体管等术语——它们不仅指向更高的功率,还指向更高的效率。对于曾经焦急地瞥过笔记本电脑电池表的人来说,效率提供了延长电池寿命的可喜前景。

为此,我们可能要等到英特尔最新路线图结束时,英特尔 20A 才会出现。它是第一个以埃而不是纳米来测量的节点。

除了更多的晶体管,它承诺的一项突破性创新是将芯片的电源路由到硅晶片的背面而不是正面,英特尔将这一概念称为“PowerVia”。英特尔声称这项技术是业界首创,旨在解决两个神秘但重要的问题:电压下降和低效的信号噪声。这两者都会阻止处理器充分发挥其潜力,这可能会导致它消耗笔记本电脑的电池,让您担心在哪里可以找到电源插座。


4. 向昔日竞争对手开放晶圆厂

硅产业作为一个整体是长期规划的坚持者。毕竟,开发新的生产工艺既昂贵又费时,而且要使新的晶圆厂或芯片制造设施上线需要数年时间。

但最近英特尔并没有过多谈论未来的计划,部分原因是在 AMD 等竞争对手不断推出新的 7nm 产品并广受好评的时期,其当前最先进的 10nm 工艺的到来经历了重大延迟。英特尔现在宣布多年路线图的一个原因是,该公司打算继续保持半导体制造领域的领先地位,这是向全世界发出信号,即公司打算继续保持领先地位。

英特尔在亚利桑那州的园区

英特尔在亚利桑那州的园区

良好的领导力涉及大量的合作和授权,因此英特尔路线图的一部分将涉及与其他公司的合作。在英特尔在其新节点技术上取得进展的同时,它还将保留其半导体制造设施中的部分产能供其他公司使用。

高通目前为 Windows PC 生产 Snapdragon 处理器,与英特尔当前的酷睿芯片竞争。英特尔宣布,未来,英特尔将基于英特尔 20A 节点制造高通处理器。合作本身很好,但额外的制造能力对企业有利,甚至可以帮助缓解或防止未来的芯片短缺。通过将晶圆厂空间出售给高通公司,英特尔将提高利润,同时生产更多芯片来为未来的个人电脑提供动力。

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