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10nm终于熟了:Intel发布11代酷睿移动标压处理器Tiger Lake-H45

时间:2021-05-12 作者:黄烨锋 阅读:
本文主要谈谈,Tiger Lake-H45相较Tiger Lake其他产品(11代酷睿移动平台),有哪些新东西;以及从中可以观察到一些什么。另外,除了面向消费市场的酷睿处理器之外,Intel这次还发布了商用的酷睿处理器vPro版,并更新了面向移动工作站的至强处理器,文章会稍作提及。
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今年Intel面向笔记本产品的11代酷睿移动版标压处理器来得稍微迟了点儿,虽说之前有Tiger Lake-H35顶着,但H35在I/O方面实则是捉襟见肘的。昨天Intel正式发布了11代酷睿移动版标压处理器Tiger Lake-H45,Intel称其为“高性能移动版处理器”。

从Intel的定位来看,此前已经在市场上活跃的H35着力于“轻薄游戏性能”以及“主流游戏性能”——毕竟其I/O与Tiger Lake-U是相似的;而H45则偏向“轻薄级发烧性能”与“骨灰级发烧性能”。起码从发布会的调性来看,Intel更倾向于将Tiger Lake-H45定位于移动游戏发烧友。

另一方面,Intel近两年的发布会在谈性能时,明显更倾向于谈实际体验,并且着力于从系统层面来看性能,而不再是单纯的CPU本身。这与市场竞争的加剧有关,毕竟Intel不再像过去那样有着对竞争对手默秒全的碾压实力了。

本文主要谈谈,Tiger Lake-H45相较Tiger Lake其他产品(11代酷睿移动平台),有哪些新东西;以及从中可以观察到一些什么。另外,除了面向消费市场的酷睿处理器之外,Intel这次还发布了商用的酷睿处理器vPro版,并更新了面向移动工作站的至强处理器,文章会稍作提及。

Tiger Lake-H45有哪些新东西?

Tiger Lake-H45主要规格情况相信已经在很多人的意料中了,传统酷睿移动标压版相较低压版(Tiger Lake-U),主要是I/O方面以及TDP的变化,规格罗列如下:

● CPU最高5.0GHz睿频(Intel Turbo Boost Max Technology 3.0,识别最佳的两个核心达成最高5.0GHz频率),之前的Tiger Lake-U是4.8GHz;

● CPU采用Willow Cove架构;

● 10nm SuperFin工艺制造;

● 核显32EU Xe;(此前Tiger Lake-U/H35最高规格为96EU,这一点应该是考虑到H45处理器定位于游戏发烧友,所以普遍会配独立GPU)

● 20x PCIe 4.0直连(以及24x PCIe 3.0):这一点实际上才是H45表现“标压”属性的根本,独立GPU和更多PCIe设备才不会存在带宽、延迟上的掣肘。另外藉由RST技术,可提供双SSD的RAID0支持;

● ThunderBolt 4支持;Killer WiFi 6E支持;

● XTU官方超频也给出了每个核心电压控制、BCLK选项等更多超频特性。

面向游戏玩家,也有对屏幕全高清360Hz刷新率,以及4K120Hz刷新率支持;存储部分除了上文提到的IntelRST(RapidStoraeTechnoloy)可实现双SSD的RAID支持,另外也实现了对WindowsDirectStorae的支持——有关DirectStoraeAPI,我们在此前《SSD固态硬盘对游戏行业的一场革命》一文中有介绍过,它对游戏有很大的价值。

虽说I/O支持是Tiger Lake-H45的重点,不过大部分读者对于这些I/O规格本身应该都比较了解了,这里就不再多花笔墨介绍。这些I/O支持,本身也是H45实现性能扩展,直连GPU外加高性能SSD的关键,是它与Tiger Lake-U/H35的主要差异所在。

I/O方面格外值得一提的是,处理器本身与PCH连接的是拓宽的8xDMI3.0总线(如上图所示,Intel此前也称其为OPI,大致理解为PCIe3.0x8),前几代产品的连接普遍是DMIx4。前不久桌面平台的Rocket Lake-S实际上已经实现了这部分带宽翻倍。这个规格对于I/O资源比较充裕的移动标压版和桌面版处理器而言,可能没有那么重要,只是网上似乎找不到Tiger Lake-H35这根OPI总线的带宽信息——它对H35反倒是比较重要的。

以上是这次发布处理器产品的具体SKU信息,最高配酷睿i9-11980HK,8核16线程,24MB L3 cache,最高睿频5.0GHz;其他型号还包括了酷睿i7和i5,在核心、频率、cache方面有差异。Intel在接受采访时提到,在不超频的情况下所有型号对于最高DDR4-3200的支持均为Gear 2分频模式(Gear 1模式2933),另外有个SAGV特性——系统会根据负载智能选择速度,在Gear 1/2间切换。

终于实现笔记本平台酷睿i5全系六核,酷睿i7以上全系八核多少也能表明新工艺的成熟。且Willow Cove+成熟版10nm,理论上无论是单核/多核性能,还是效率都应该是近两年真正在竞争对手面前扬眉吐气了。

除了面向消费市场的产品,Intel这次也发布了11代酷睿vPro处理器的移动标压版,以及至强W-11000移动工作站处理器。vPro代表的是Intel面向商用的高级安全与可管理性技术,这个平台就是将Intel的企业管理与安全技术加进去的酷睿处理器。上图是本次发布的十一代酷睿vPro H系列处理器,以及面向移动工作站的至强W-11000。

至强平台的特性包括ECC内存支持,Intel Hardware Shield(主要包括CET和TDT,下文会提到),完整的内存加密,AMT(Active Management Technology),Deep Learning Boost人工智能加速指令集支持等。

这代Tiger Lake新加的vPro特性主要是CET(Control-Flow Execution Technology)——这是一种主要针对ROP(返回导向编程)代码攻击的技术。Intel对于这类攻击的应对措施是IBT(Indirect Branch Tracking)和SS(Shadow Stack)。因为ROP攻击的特点是篡改栈内存,SS的本质就是做栈的拷贝,在出现攻击篡改时就能识别;而IBT针对的主要是通过恶意调用、跳转代码实现的攻击(JOP/COP),IBT会追踪间接分支,软件就能够识别是否被劫持了。

另外vPro还有TDT(Threat Detection Technology)技术,一方面能够做内存扫描加速——主要是借用核显的算力,不需占用CPU资源;另一方面通过AI的方式发现威胁,比如CPU性能计数器特性——反恶意软件就能借此识别CPU占用率异常,并采取对应的措施,避免恶意挖矿程序或者其他类型的恶意程序窃取硬件资源。上表中的TXT指的是Trusted Execution Technology,更多vPro特性本文不再多做介绍。

性能比较:这次的10nm终于熟了

按照常规,文章是应该谈一谈CPU和GPU的,不过我们已经在过去的多篇文章中详细介绍过了,包括WillowCove处理器核心和XeGPU,在此前相关Tiger Lake-U的文章中都已经提过。就核心层面,能谈的内容不多。而且Willow Cove本身相较十代酷睿的Sunny Cove核心改进就不多。

按照惯例,Intel给出了这代标压处理器相比上一代的变化:19%的多线程性能提升。对比的是上一代i9-10980HK与这一代的i9-11980HK。上代酷睿i9-10980HK实际上还是Comet Lake架构、14nm工艺,CPU是比较老的Skylake核心。

Intel历史上的酷睿10代移动平台是很容易让人迷惑的一代,因为当时10nm尚不成熟,酷睿10代推出了两个系列,分别是14nm Comet Lake和10nm Ice Lake——上图我们做了简单的梳理。其中Ice Lake虽然应用了新架构,但因为工艺不成熟,上不了高频,所以仅限在低压处理器上;Comet Lake则既有低压版,又有标压版,是较为成熟的老工艺和老架构。

此处对比的i9-10980HK就属于Comet Lake——这颗芯片也属于Intel对14nm潜力彻底挖掘干净的产品。所以相对来说,这一代的i9-11980HK较之在架构和工艺层面是双重提升,19%这个数字也就显得没什么大不了。

对十代的10nm Ice Lake(Sunny Cove)而言,十一代的Willow Cove更新实际上就是其成熟版本,10nm工艺改进致频率可显著提升。从前面的SKU表格中能够观察到,这次发布新版酷睿i9-11980HK,3.3GHz的频率cTDP为65W(cTDP在Intel的定义中,应该是面向OEM厂商可自行设置的基频与TDP),单从标定的TDP就能看到效率(频率/功耗)相较上代产品的提升了(可参考Rocket Lake和Comet Lake)。考虑对老旧架构Skylake的IPC提升,如果没有竞品的话,这次隔代产品的能效提升应该会比较大。

我们认为,虽然Intel近期发布的面向服务器的Ice Lake-SP,以及这次发布的Tiger Lake-H45相比竞争对手并不会表现出多大的优势,这两款产品却足够说明Intel 10nm工艺正式步入成熟,出货也基本能跟上自家产品更新节奏。与十代酷睿Ice Lake发布时,初代10nm工艺的确已经大不一样;节奏也明显比Tiger Lake-H35时期更有余地。

来看看Intel给的性能对比:Intel这次主要比较的就是游戏性能,毕竟是面向游戏发烧友的移动处理器。上面两张图分别是酷睿i9-11980HK与前代产品,以及竞品AMD Ryzen 9 5900HX的游戏性能比较,对比的项目包括《全面战争:三国》《孤岛惊魂:新曙光》《杀手3》等。

其中相较AMD竞品的游戏性能领先幅度,还是比较惊艳的:在《超级房车赛2019》这款游戏里帧率有26%的领先,《全面战争:三国》也有11%的领先。这里的竞品比较,具体笔记本设备是联想拯救者R9000K,GPU选配GeForce RTX3080——这款笔记本的散热设计还是比较出色的,而且“最大GFX功耗”约165W,而Intel这边对比的设备“最大GFX功耗”在155W。具体的性能释放,在这个时代和OEM厂商的设计还是有相当大的关系,所以还是要看未来的实测数据。

AMD Ryzen 5900HX是Zen 3核心,工艺层面台积电7nm在Intel 10nm SuperFin面前其实没什么优势(参见《为什么说Intel的10nm工艺比别家7nm更先进?》),单线程性能理论上也不会比Willow Cove好。另外5900HX处理器最高睿频4.6GHz,以及在I/O方面是PCIe 3.0 x16,这些都算是AMD暂时的弱势,不知是否对测试结果产生了影响。从这几个角度来看,Tiger Lake-H45可以说是Intel量产芯片中,最高水平的实力发挥了。

Intel还比较了酷睿i5-11400H和AMD Ryzen 9 5900HS,这是更偏市场主流35W TDP处理器之间的对比,GPU选配的是RTX3060 MaxQ。Intel特别提到,Intel这边对比设备的厚度不到16.5mm,而AMD这边选的设备是ROG Zephyrus G14,更厚且功耗更高。看起来也是相当不错的成绩。

在游戏对比部分,Intel强调致力于“整个生态系统的优化”,与游戏厂商深度合作。“在整个平台上,我们不仅有CPU性能的优势,SSD技术或者PCIe 4.0通道的优势,更重要的是我们在软件生态上也和很多游戏厂商进行合作。”这很显然是从系统、或者更高层面来做比较。

随后是内容创作与生产力方面的比较。Intel给出的数据是i9-11980HK相比竞品(5900HX)在视频内容创作方面领先18%,图片处理领先24%,Office生产力领先19%。这些数字的参考价值可能并不大,因为一方面其系统抽象层级比较高,另一方面对比方法也不见得有多科学。

比如说视频后期,是用AE的内容识别填充功能,把画面中不需要的部分去除,以此得出相比竞品的18%领先——这其实算是发挥了酷睿处理器在AI方面的优势(AVX-512、VNNI指令);照片处理则是将黑白照片转为彩色照片,也偏向ML推理能力;Office生产力对比项则包括将Excel表格粘贴到Word,以及把Word转为PDF、把PPT转为PDF等——这个项目算是比较有对比价值。这些对比整体凸显的还是Intel固有的一些优势项。

Xe在媒体和显示方面的加强此前我们也都介绍过了,包括AV1解码加速、HEVC(H.265)支持增加,一些主流CODEC吞吐翻倍;4K/8K60回放支持,12bit端到端视频管线。而且ThunderBolt 4可外接两个4K显示器或一个8K显示器,外加高速存储能力,都属于对生产力的加成。32EU的核显理论上和桌面Rocket Lake-S应该是一样的,明显弱于Tiger Lake-U。但从最新发布的早期测试来看,酷睿i5可能对核显还有阉割,而且阉割的不仅是EU,还包括Xe媒体引擎。

总结Tiger Lake-H45,因为Tiger Lake-U在前,能谈的新东西不多,包括10nm SuperFin以及Willow Cove架构的CPU——其隔代提升看起来是相当理想的(基于上一代移动版酷睿标压处理器的工艺与架构迭代);直连20x PCIe 4.0是I/O方面的重要更新,SSD RAID支持则为持续迈进的高速存储做了铺垫,无论对游戏还是生产力都有价值。以及商用的vPro平台和面向移动工作站的至强处理器也一同做了更新。

Tiger Lake-H45可能真正标志着Intel 10nm工艺全面步入成熟,此前的H35多少还有些局促;也为将来10nm Enhanced SuperFin打下了基础。Intel表示,“会有80款笔记本设计交付市场,同时我们在初期也有上百万片的处理器交付给OEM合作伙伴。”值得一提的是,外媒前几天提到,今年Intel可能还会发布Tiger Lake-U Refresh,不知会以何种姿态问世。

责编:Luffy Liu

  • H35更像是高不成低不就的一个中间层吧,不如把U系列提高,H45系列拓宽,搞得复杂了全是骗钱的把戏
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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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