Intel十代酷睿10nm IceLake有哪些革新？英特尔10代酷睿CPU深度解析

　　5月28日台北电脑展，英特尔如期开了发布会，宣布旗下10nm处理器正式启程，代号为Ice Lake的10nm移动处理器正式提上日程，最快于6月份上市。正巧的是，就在1天前，AMD也在现场发布了基于7nm制程的第三代锐龙处理器，一家10nm、一家7nm，针锋相对的同时又发现两者的立足点有些不一样...接下来，让我们通过对英特尔10nm IceLake 10代酷睿处理器技术细节解析，来找找答案。

　　摩尔定律，本是由英特尔创始人戈登·摩尔提出，其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这次的10nm处理器可以说是摩尔定律下的又一强力作品，值得期待。

10nm IceLake晶圆

　　随着制程工艺不断演进，相关技术迭代速度也逐渐放缓。光刻机技术、晶体管技术、新材料等诸多领域的研发速度放缓，加之英特尔对10nm制程额外看重，希望通过10nm技术积累为10nm到7nm制程演进做铺垫，因此耗费了更久的时间。

　　不过，时间终究是推动历史前行的车轮，英特尔10nm制程工艺，以及英特尔第10代酷睿处理器，即将与我们见面！

10nm IceLake制程架构特性总体解析

　　首先我们需要弄清楚两个问题：

　　其一，英特尔10nm制程工艺代号为IceLake，但架构名称不再用IceLake来统一命名，其架构名称为Sunny Cove。

　　其二，英特尔10nm IceLake处理器正式落地之后，没有意外的话，首批将全部是移动级处理器，也就是U系列或Y系列处理器，暂时没有桌面级处理器，这也意味着英特尔第九代酷睿没有U/Y系列低电压处理器，同时新的桌面级处理器很可能依旧是14nm制程，此前曝光代号为Comet Lake。

　　接下来我们看看10nm制程架构的详细特性：

　　首先来看IceLake平台。全新的10nm IceLake平台在性能表现上借助了AI功能，支持DL Boost、支持Dynamic Tuning机器学习，它能够动态地分配GPU与CPU的负载与功耗，虽然并非10nm平台新技术，但对于IceLake处理器的性能表现有明显的帮助。

　　此外，10nm IceLake平台全面支持雷电3接口、Wi-Fi 6无线通信模块、4K 60FPS HDR视频播放、更快的、更高质量的HEVC编码，并借助全新的GEN 11核显，支持1080分辨率电竞游戏的流畅运行。

英特尔新10nm处理器：新的设计，新的开始

　　新10nm Ice Lake平台，架构名称已经不再像以前将代号与架构名称用一样名称来命名。处理器采用全新的Sunny Cove架构，全新的10nm工艺。

　　但如果你们只抓住“表面的”10nm跟台积电的7nm对比，那也是没有意义的：因为英特尔的10nm，内部晶体管密度已经达到了100MTr/mm²，意思就是每平方毫米里集成了1亿个晶体管，相比于14nm工艺整整翻了两倍。

　　而台积电的7nm工艺，其内部集成晶体管数与英特尔相差无几，为101.23MTr/mm²。即从性能层面上说，英特尔的10nm性能与台积电7nm性能相当。

　　由CPU与核显，再到芯片组，所有的设计都是全新的。而且最快与大家见面的第一批Ice Lake处理器，如无意外，将是以移动版的形态呈现给大家。

　　处理器Logo获得了更新，代表着采用新工艺与新架构的处理器已经是一款脱胎换骨的新作，更好的性能，更沉浸的游戏体验，与更快的连接速度，就是这款全新处理器带给我们的体验。

　　10nm的处理器，内部布局已经大变样，其硬件规格更是提升了一个大档次：新处理器，新核显，新内存控制器，新雷电3接口，更强的多媒体处理能力。

　　其次就是处理器搭载的新PCH，采用了14nm工艺，支持Wi-Fi 6 802.11ax MAC(CNVi 2)，4核可编程音频处理系统，声控启动，集成电压调节器，I/O接口提供6个USB3.1或10个USB2.0,16条PCIe 3.0通道，3个SATA 6Gbps与eMMC 5.1。

　　新架构带来最直接的就是各方面的体验提升，从AI性能至解码性能，从观感体验到游戏体验，都获得了不同程度的提升。支持4K@60帧HDR视频播放，更快更高质量的HEVC编码，更高性能的AI表现与机器学习性能，以及核显性能提升带来的游戏流畅度提升。

　　了解了制程架构相关信息之后，我们来看看英特尔10代酷睿的相关规格。

　　首先来看处理器封装规格。英特尔10代酷睿针对9W和15W功耗处理器进行了不同规格的封装，9W处理器芯片规格为26.5×18.5×1.0mm，针脚间距0.43mm；15W芯片规格为50×25×1.3mm，针脚间距0.65mm。二者均采用BGA封装，插槽规格分别为1526和1377。

处理器封装规格

两种尺寸的10代酷睿芯片

　　处理器型号没变，依旧是i3、i5、i7三款，但会分为两款不同功耗版本：低功耗的Ice Lake-U与超低功耗的Ice Lake-Y。而TDP则分为三档：9W、15W与28W，核心最多支持到4核8线程，L3缓存最多支持至8MB，最高睿频则去到了4.1GHz。核显也分为两种：Iris（锐炬）Plus（最高64个单元）与UHD。两款核显频率一样，最高可达1.1GHz。支持雷电3，DDR4-3200与LPDDR4/4X-3733内存。

Sunny Cove处理器架构：不挤牙膏，提升巨大

　　英特尔在14nm前，每两三年更新一次架构，而这次14nm到10nm，却等了4年。

　　新CPU核心终于使用了上年12月份展示的Sunny Cove微架构，而从Sky Lake更换成Sunny Cove架构也是Ice Lake处理器性能突飞猛进的一个重要环节。

　　Sunny Cove微架构性能主要体现在三个点：

1、Deeper（更深）

　　体现在更大的缓存：L1，L2，uop与TLB缓存都获得了更大的容量。

2、Wider（更广）

　　分配单元增加至5个；执行端口增加至10个；翻倍的L1 Store带宽；4个AGU与两个数据存储，其中这两项能使L1的带宽翻倍。

3、Smarter（更智能）

　　要有效发挥上面两个特点，那就需要更智能的算法调节好上面这些资源。Sunny Cove的智能在于它提高了分支预测精度与更低延迟，并在AI加持下有更智能的任务调度能力。

　　采用了新架构的CPU，其IPC性能相比Sky Lake提升了平均18%的性能，且性能提升峰值可到40%，架构与制程更换的福利让CPU性能提升巨大。

　　而对比实际应用性能，新处理器相比于5代处理器Broadwell，其每15W性能提升幅度接近50%。对比8代“Whiskey Lake”处理器提升也有5%。

新核显：游戏性能不再羸弱，多媒体性能强劲

　　相比于CPU，GPU核显的性能提升幅度更大。在年初的CES展会，英特尔就透露了一点关于新核显GEN 11的消息，而今天我们也已经获得了它的详细信息。

　　GEN 11核心频率最高可达1.1GHz，执行单元最高64个，运算能力直飞1.12TFlops，重新设计的内存界面使得三缓增大到了3MB，并共享0.5MB本地内存。支持HEVC解码，最高支持至4K@60帧或8K@30帧。

　　另外，三条视频通道支持DisplayPort 1.4 HBR3、HDMI 2.0b标准，且支持5K@60帧或4K@120帧 10-bit画面格式。

　　升级过的光栅器，支持每个时钟周期处理16个像素点，32个双线性纹理处理。

　　英特尔核显羸弱的游戏性能一直被诟病，但这次他们似乎下定决心改变这个格局，通过显卡工艺架构更新，电源能效优化与内存系统重做，支持Adaptive Sync与优化软件的更新，核显终于也能畅玩游戏了。

　　支持Adaptive Sync，游戏帧数最多能提升80%，并且画面撕裂，画面卡顿问题都会得到解决。

　　新核显相对于8代UHD 620核显，在游戏时帧数提升幅度非常的明显，在《CS：GO》中帧数提升已经超过30帧。

　　针对游戏自动优化的驱动也已经推出预览版，目前已经支持44款游戏一键优化画质设置，未来将支持超过400款游戏。软件将检测你的硬件自动设定最佳游玩设置。

　　除了游戏之外，新核显的多媒体能力也是不容小觑，支持最新的FP16 HDR显示，支持HDR10与杜比视界，HEVC/VP9高质量解码，支持BT2020等功能。

AI、雷电3、Wi-Fi 6

　　在Ice Lake处理器上，AI性能一直是英特尔强调的一个点，Sunny Cove处理器率先加入DL BOOST（机器学习加速），拥有更低延迟与更强劲的工作负载能力，搭配GEN 11核显与低功耗加速器。

　　拥有DL BOOST技术加持，10代酷睿相比于8代酷睿AI性能有2到2.5倍的提升。

　　而配合动态调节技术2.0，在基于机器学习的情况下，会自动检测工作负载，令过热降频不会过于严重，能在高负载工作状态下工作更长时间。

　　雷电3的加入让平台传输速度更上一层楼，支持DP、USB3x与PCIe的输出。并内部集成了USB4，为未来的扩展支持打好基础。

　　Wi-Fi 6虽未普及，但已经加入进Ice Lake里面了。比Wi-Fi 5低75%的延迟，速度比Wi-Fi 5快40%，且范围内同时使用设备上限翻了4倍。同时支持自动优化流量分布，在玩游戏、直播以及视频电话时会自动减慢其他不必要软件的网络流量。支持OFDMA网络数据流优化，在数据传输流密集时能更好优化网络性能。

　　使用英特尔统一规格的Wi-Fi模块，还能有效优化Wi-Fi模块的体积，减少不必要的用料成本，并且使用英特尔的通用模块还能减少兼容性问题。

苦等4年终修成正果 全面提升用户体验的Ice Lake

　　英特尔10nm制程工艺可谓是“千呼万唤始出来”，而英特尔第10代酷睿又是第一代10nm制程落地的产品，所以其重要性不言而喻。无论是关注这个领域的普通消费者，还是行业内的合作伙伴，亦或是竞争对手都在盯着英特尔10代酷睿，其最终表现究竟如何，还是需要产品上市之后再做检验。

　　伴随10代酷睿处理器，英特尔还带来了新的无线网络技术、新的存储技术、新的AI技术、更强大的图形技术以及最先进的接口技术，这些技术将为基于10代酷睿平台打造的PC产品带来全方位的体验，而不仅仅是局限在处理器一个部件上的比拼。

　　其实对于占比极大的普通消费者来说，处理器计算能力已经足够满足90%以上的应用需求。相反，存储瓶颈、接口瓶颈、网络瓶颈却在影响着我们的体验、制约着效率的提升，Wi-Fi 6、Thunderbolt 3、Optane H10正式解放这些瓶颈的关键所在，相比一味提升处理器性能，全方位的提升才能带给我们体验更好、更全面的设备，这才是英特尔10nm、10代酷睿的价值所在。

　　两家处理器厂商的竞争肯定不止于此，吃瓜群众可能更关注于性能，哪家性能厉害又便宜就买那个。而英特尔的Ice Lake开创了先河，不再对单一的处理器核心做文章，优化使用体验给用户带来的舒适感提升，可能比简单粗暴提升核心性能来得直接。

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