英特尔架构日:用一张图回顾15年来的Intel历史

2018-12-17 18:12

导读: 美国时间12月12日,Intel在公布一大串未来产品的计画时程,大概是挤牙膏挤太久了,Intel一口气「跳楼大放送」的惊天之举,,包含了延宕已久的10nm (代号1274) 与7nm制程(代号1276) 、自2015年的Skylake至今总算有所更新的Core微架构Sunny Cove、新的Atom微架

美国时间12月12日,Intel在公布一大串未来产品的计画时程,大概是挤牙膏挤太久了,Intel一口气「跳楼大放送」的惊天之举,,包含了延宕已久的10nm (代号1274) 与7nm制程(代号1276) 、自2015年的Skylake至今总算有所更新的Core微架构”Sunny Cove”、新的Atom微架构“Tremont”、号称具备1T Flops运算能量的第十一代内显,以及3D晶片封装技术“Foveros ” (代号P1222)。使得科技媒体的Intel相关报导重现了多年未见的盛况,连先前执行长因办公室恋情丑闻而下台都没这么热闹。但笔者并不打算在此去谈论这些已被无数国外科技媒体、写到滴水不漏巨细靡遗的技术细节,而是好好的跟着各位科科一同回顾Intel这间公司这十五年来发生的好事。

Intel揭晓新Core i、Atom处理器架构蓝图 10nm制程Sunny Cove架构明年推出 效能将明显提升

 

以「湖泊」系列命名之后 Intel计画以「海湾」系列作为新处理器架构名称

 

「Intel是一间制程导向、以『制造』作为思考出发点的企业」算是某种约定俗成的印板印象,不过Intel吃了诚实豆沙包、用如此简单扼要的一张同心圆,几乎如同裸奔般的坦荡荡展现他们眼中的「技术位阶」,这还倒是第一次,不借题发挥一下实在说不过去。由内到外,让我们来一条一条的慢慢品头论足。

 

I

 

制程 (Process):制程皇帝大,这家公司一旦出包,第一个被检讨的一定是制造。 Intel在Pentium 4时代,被AMD用K8「巨锤(Hammer)」狠狠的海扁一顿后,CNet某篇采访Intel的报导,塞满了Intel某些大老纷纷表示「一定是制造出了问题」,让笔者看的非常无言,Intel的64位元指令集策略失当,到底关制程什么事?

 

架构(Architecture):自从放弃IA-64后,x86指令集相容性与「IA软体资产」就升华成Intel的「登山宝训」,什么事情x86都可以搞定,这世界一定要「x86 Everywhere」 ,也让Intel变成名副其实的「x86义和团」,接着就是无论将x86处理器投入哪个新兴领域,如手机、平板、机上盒、显示卡、GPGPU,几乎无往而不失败。

 

记忆体 (Memory):曾经有人开过一个玩笑,Intel最大的业务不是制造处理器核心,而是生产快取记忆体。低延迟、高容量的快取记忆体,与高效率的快取资料一致性协定,依旧是Intel压制其他竞争对手的最重要利器。也许吧。

 

互连架构 (Interconnect):这个跟整个记忆体子系统密不可分,至于Intel的QPI和UPI「起源」于Alpha EV7这件事,早就是业界公开的秘密了。

 

安全性 (Security):看在幽灵 (Spectre) 和熔断 (Meltdown) 的份上,科科们就不要怀疑Intel这些处理器架构师的「坚强赌性」了。

 

软体(Software):虽然Intel自家编译器做的还不错,但软体能力不足就是Intel难以将x86推入非个人电脑领域的最大障碍,因为都需要高度的软硬整合,偏偏这些又都是Intel的最大罩门,被放在最外圈完全合情合理。

 

科科们如感兴趣,可参考笔者撰写于超过十四年前的旧文,后来好像还曾在PC Shopper发表另一篇2.0版,该再写新的版本吗?

 

2004春季IDF特别报导- 半导体巨人的独特思维模式

 

接着就是Intel在2015年,Intel放弃了从2006年启动的「小步快跑」,将「新架构」和「新制程」拖钩的「钟摆 (Tick-Tock)」。当初Intel之所以采取钟摆策略,原因不外乎在2003年同时导入大改版NetBurst微架构“Prescott” 和代号P1262的90nm制程,结果如各位科科所熟知的,造就Intel x86处理器发展史上最壮烈的惨败(反观同样90nm制程的Pentium M “Dothan” 就平安无事),也因此让新架构和新制程分而治之,降低产品研发的风险,并藉由庞大研发资源拖垮AMD。

 

参考文章:

 

硬科技:为悼念Intel NetBurst的失败而刻下的墓志铭 (下)

 

 

那么问题又来了,为何Intel又要放弃钟摆战略? Skylake微架构和14nm制程一用就好几年?除了主要竞争对手AMD失去抵抗力外,如此紧凑的节奏,不但提高研发成本,加重库存压力,更激增了先进晶圆厂的建造费用,难以回收天文数字般的投资。从Sunny Cove开始,Intel变相重新回到「新制程 = 新架构」的老路,这也许也是10nm产品线推出进度被延迟的主因之一。

 

但这是否也意味着,Intel将有机会再重演一次Prescott的戏码?笔者认为是不会,毕竟NetBurst末期和推土机家族的教训殷鉴不远,这年头大家都很怕死,纷纷先求不伤身体再讲求效果,Intel和AMD双方的「维稳」策略简直半斤八两,没人有那个胆子搞出激进的处理器微架构,Sunny Cove相较于Zen2,也就仅仅帐面上看起来IPC可能会比较高而已,将L1资料快取容量扩张到48kB搞不好影响还比较大。

 

唯一值得观察的地方是,AMD已经下定决心多晶片封装「包水饺」包到底,摆明要牺牲利润,藉由核心数目优势(如包两颗台积电7nm 8核心Chiplet和一颗GF 14nm I/O处理器的16核) 与产品上市速度对付Intel,首度引进Sunny Cove的Ice Lake家族赶的上吗?还会突然出现新的意外事件吗?请各位科科拭目以待。