英特尔技术架构创新赋能：你的下一台 PC 有些不一样

导读： 英特尔技术架构创新赋能：你的下一台 PC 有些不一样 在 8 月 19 日举行的 2021 年英特尔架构日上，英特尔带来了一场全程高能的 " 公开课 " ——

　　网友提问：

　　 英特尔技术架构创新赋能：你的下一台 PC 有些不一样

　　优质回答：

　　在 8 月 19 日举行的 2021 年英特尔架构日上，英特尔带来了一场全程高能的 " 公开课 " ——能效核 ( E-Core ) 和性能核 ( P-Core ) 两种全新 x86 内核架构、代号 "Alder Lake" 的英特尔首个性能混合架构、英特尔硬件线程调度器 ( Intel Thread Director ) 、Xe HPG 微架构和 Xe HPC 微架构两大显卡架构、专为数据中心设计的下一代英特至强可扩展处理器 Sapphire Rapids、基础设施处理器以及 Alchemist SoC、Ponte Vecchio SoC 等满满干货，又一次展现了英特尔在半导体领域的实力。

　　英特尔这次 " 秀肌肉 " 有一种王者归来的感觉，对于整个半导体、IT 产业的影响不言而喻。作为 PC 用户，在英特尔展示的技术架构创新和产品中不难发现，PC 的颠覆性创新要来了，你的下一台 PC 将有些不一样。

　　更快更强更灵活：能效核 + 性能核

　　如今 PC 使用场景越发多元化，使用需求也更加复杂。因此，不仅需要 PC 输出高性能，还需要兼顾连接性、易用性、智能化，对于笔记本则还需要考虑续航、快速响应。这次英特尔在架构日上推出能效核、性能核的全新架构，将带来更出色的性能和更高能效，从而满足用户对于 PC 的复杂使用需求。

　　据英特尔介绍，相比第六代酷睿 Skylake，能效核的同功耗下单线程性能提升 40%，或者以不到后者 40% 的功耗，提供相同的性能。在多线程性能方面，四个能效核对比两个 Skylake 内核的四线程，在同功耗下吞吐量性能提升 80%，或者在保证相同吞吐量性能时，能效核功耗可降低 80%。

　　相比能效核，性能核 ( 支持超线程 ) 在同功耗下单线程性能提升 50%，当然功耗也会更高。据英特尔介绍，能效核相比 11 代酷睿桌面处理器架构 ( Cypress Cove ) ，在通用性能的 ISO 频率下，针对大范围的工作负载实现了平均约 19% 的提升，也就是说在同频率下性能提升了 19%。性能核提供的强劲性能，可以提升处理器速度，突破低时延和单线程应用程序的性能限制。

　　另外，性能核搭载内置下一代 AI 加速提升技术的英特尔高级矩形扩展 ( AMX ) ，包括专用硬件和新指令集架构，可用于学习推理和训练，明显提高矩阵乘法运算。

　　在英特尔推动下，AI 已经在 PC 端快速落地，例如大家熟悉的 AI 语音降噪、视频背景抠像、系统智能调优、程序优化加速等都运用了 AI 特性，让日常体验更加出色。在能效核、性能核加强的 AI 特性下，未来 PC 的 " 智能化 " 体验值得关注。

　　"1+1>2" 的 Alder Lake 来了

　　能效核、性能核各自性能都有大幅提升，但更值得关注的优势在于 "1+1>2"。据英特尔介绍，在多线程性能方面相比使用 4 个性能核，2 个性能核与 8 个能效核的 " 组合 "，在同等功耗下性能可以提升 50%。反言之，两种核心组合也能够在保证同等性能下，降低功耗。值得一提的是，英特尔提到，单个性能核面积相当于 4 个能效核 + 二级缓存，所以两种内核架构的融合带来了更高效能。

　　作为英特尔首款性能混合架构，将为下一代 PC 赋能的 Alder Lake ( 第 12 代酷睿 ) 首次集成了能效核与性能核。尽管不同核心混合架构在智能手机平台上已经应用多年，但在 PC 端， Alder Lake 带来的 "1+1>2" 提升在实际应用中效能表现让人期待。

　　根据英特尔公布的信息，Alder Lake 基于 Intel 7 制程工艺打造 ( 基于 FinFET 晶体管优化，与 Intel 10nm SuperFin 相比，每瓦性能将提升约 10%-15% ) ，最高支持 16 个核心—— 8 个性能核 +8 个能效核，最高支持 24 个线程以及 30MB 三级缓存，还率先带来了 DDR5、PCIe 5.0，并支持雷电 4 以及 Wi-Fi 6E，可以支持最新内存和最快 I/O。Alder Lake 提供三种产品设计形态——高性能、双芯片、插座式的台式机处理器，高性能笔记本处理器，轻薄、低功耗笔记本处理器。

　　另外，为了保证软硬件深度融合，英特尔还带来了 " 英特尔硬件线程调度器 ( Intel Thread Director ) "。以往调整系统运行模式存在 " 一刀切 " 的可能，例如在 Windows 10 中选择高性能、平衡、节能等模式，遇到使用场景频繁转变，系统在短时间内无法自动调整，并提供更佳的性能。而针对拥有性能核、能效核的 Alder Lake，传统系统调用方式也很难判断不同的核心适合处理哪种任务。

　　现在有了内置在硬件中的英特尔硬件线程调度器，可对内核状态和线程指令混合比的低级遥测，让操作系统能够在恰当的时间将合适的线程放置在合适的内核上。值得一提的是，硬件线程调度器具有动态性和自适应性——会根据实时的计算需求调整调度决策——而非一种简单的、基于规则的静态方法。

　　例如，用户急需运行一个 AI 程序，但适合处理 AI 任务的性能核已经 " 满载 "。那么英特尔硬件线程调度器就会将当下在性能核中执行的任务调至能效核，并继续处理，再由性能核以更效率完成 AI 任务。基于这些软硬件融合的调度机制，可以更好地发挥 Alder Lake 两种核心架构的优势，提供更高能效。

　　需要指出的是，搭载 Alder Lake 的 PC 无论安装 Windows 10 还是 Windows 11，都可以通过英特尔硬件线程调度器执行动态调整，而且通过英特尔与微软的合作在 Windows 11 上将提供更出色的性能。

　　Xe HPG 微架构，独显来了

　　不仅是处理器架构创新升级，英特尔在显卡领域的创新也值得关注。此前英特尔凭借核芯显卡在显卡市场中占据了很高的市场份额，随着 Xe HPG 微架构、英特尔 ( Arc ) 锐炫独显等技术升级和产品，英特尔将再战高性能显卡领域。所以到了 2022 年，玩家在选购显卡时将有更多选择，同时也意味着 PC 平台将迎来 " 双 i 组合 "。

　　据英特尔介绍，Xe HPG 是一款全新的独立显卡微架构，采用 Xe 内核，为游戏及内容创作提供高性能。Xe HPG 微架构拥有多达 8 个具有固定功能的渲染切片，专为 DirectX 12 Ultimate 设计 ; 全新 Xe 内核，拥有 16 个矢量引擎和 16 个矩阵引擎 ( Xe Matrix eXtension，简称 XMX ) 、高速缓存和共享内部显存，支持 DirectX Raytracing ( DXR ) 和 Vulkan Ray Tracing 的新光线追踪单元。英特尔表示，相比 Xe LP 微架构，Xe HPG 实现 1.5 倍的频率提升和 1.5 倍的每瓦性能提升。

　　另外，英特尔还带来了使用深度学习来合成非常接近原生高分辨率渲染质量图像的 XeSS 技术。英特尔表示，通过从相邻像素以及对前一帧进行运动补偿，由经过训练的神经网络重建子像素细节，从而兼顾高画质、高性能，性能最高提升 2 倍。并且，英特尔将 XeSS 开源，可以让更多游戏开发者使用。值得一提的是，XeSS 不仅可以通过内置 XMX AI 加速实现，还支持 DP4a 指令，因此无论是英特尔、AMD 还是 NVIDIA 的独立显卡、集成显卡都能支持，有更广泛的使用空间，提升使用体验。

　　写在最后

　　英特尔带来的一系列 " 高能 " 技术及架构创新和产品，让 OEM 等产业合作伙伴可以挖掘 PC 的更多可能性，也让作为用户的我们有望在下一代 PC 上看到更多突破和创新。

　　9 月 9 日，英特尔官宣将于当地时间 10 月 27-28 日在线上举行 "intel Innovation" 活动。据悉本次活动将聚焦 PC、AI、5G、云等多个方面的最新技术及产品。因此，在本次活动上，英特尔在架构日上披露的 Alder Lake 第 12 代酷睿有望正式亮相。届时，备受关注的新款处理器型号、规格、性能、特性以及价格等也将揭晓。

　　不同于以往的处理器迭代更新，Alder Lake 是英特尔给 PC 产业带来的一次堪称开创性的创新，作为英特尔首个性能混合架构平台 Alder Lake 或将掀开 PC 产业的新篇章。另外，英特尔再战高性能独显还将有哪些惊喜？就让我们拭目以待吧。