Buzz
Tại sự kiện Intel Architecture Day gần đây, nhóm phát triển 'đội xanh' đã công bố một loạt thông tin mới như vi xử lý Tiger Lake, thông tin cụ thể về GPU Xe, tiến trình công nghệ và đóng gói mới cùng với nhiều tính năng khác. Sự kiện kéo dài từ 10 giờ tối đến 2 giờ sáng, có quá nhiều thông tin để xem xét, và mình sẽ chia sẻ thành nhiều bài viết để dễ theo dõi.
Trước khi nói về các công nghệ và sản phẩm mới dưới đây, cần phải lưu ý rằng Intel hiện đang trải qua nhiều thay đổi, không chỉ là việc CEO Bob Swan công bố việc thuê TSMC sản xuất - một thông báo gây sốc và không ngờ trong lịch sử Intel, mà còn là một sự tái cấu trúc toàn diện về nhân sự và cách thức hoạt động. Điều được Intel tập trung nhấn mạnh lần này là 6 Pillars of Technology - 6 nguyên tắc cơ bản của công nghệ bao gồm Tiến trình & Đóng gói (Process & Packaging), Kiến trúc XPU (XPU Architecture), Bộ nhớ (Memory), Kết nối (Interconnect), Bảo mật (Security) và Phần mềm (Software).
Trong phần mở đầu của sự kiện, Intel đã chia sẻ về node tiến trình 10nm tiên tiến gọi là 10nm SuperFin, được áp dụng cho Tiger Lake và các dòng vi xử lý tiếp theo. Với 10nm SuperFin, Intel đã cải tiến nhiều thành phần của thiết kế FinFET hiện tại, bổ sung gate pitch để transistor chịu được dòng điện cao hơn và cải tiến thiết kế source và drain để giảm điện trở, tăng sức căng để dòng electron di chuyển nhanh hơn.
So với tiến trình 14nm, mỗi dấu + tương đương với 5% hiệu năng tăng thêm, trong khi với 10nm SuperFin, hiệu năng tăng lên đến 17,5% so với 10nm nguyên gốc. Lưu ý rằng Ice Lake vẫn đang sử dụng tiến trình 10nm nguyên gốc, chưa chuyển sang SuperFin.
Core thế hệ 11 của Tiger Lake sẽ sử dụng tiến trình 10nm SuperFin và dự kiến sẽ ra mắt trong năm nay. Intel dành gần 30 phút để giới thiệu các thay đổi quan trọng về kiến trúc trên Tiger Lake:
Trên dòng vi xử lý Ice Lake 10nm hiện tại, nhân Sunny Cove cung cấp hiệu năng IPC cao nhưng không duy trì được xung nhịp cao. Ví dụ, Core i7-1065G7 chỉ có xung base ở mức 1,3 GHz và xung Turbo ở 3,9 GHz. Để giải quyết vấn đề này, Intel sử dụng tiến trình 10nm SuperFin và cải tiến lớp gate pitch để tăng dòng điện và xung nhịp, giúp Tiger Lake có hiệu suất cao hơn.
Tiger Lake sử dụng nhân Willow Cove với băng thông gấp đôi và cơ chế double ring thay vì ring đơn như kiến trúc vi xử lý hiện tại của Intel. Willow Cove được cải tiến từ Sunny Cove và sử dụng tiến trình SuperFin giúp tăng hiệu năng với điện năng sử dụng hiệu quả hơn rất nhiều so với Sunny Cove trên Ice Lake.
Intel có thể thiết kế vi xử lý theo 2 hướng, 1 hướng tập trung vào IPC và hiệu năng đơn nhân hoặc chuyển sang hiệu năng/điện năng và Intel chọn hướng hiệu năng/điện năng sau khi nhận ra sự tăng tiến trong sức mạnh của dòng Ice Lake.
Ví dụ cho sự khác biệt giữa Willow Cove và Sunny Cove khi chạy WebXPRT 3, một công cụ benchmark trên trình duyệt. Xung nhịp của Sunny Cove và Willow Cove hiển thị với màu xanh và vàng khi chạy WebXPRT 3. Willow Cove (màu vàng) cho mức xung vượt trội hơn so với Sunny Cove, mang lại trải nghiệm tức thì và hiệu năng tổng thể cao hơn.
Bên cạnh nhân Willow Cove, Tiger Lake giới thiệu nhân đồ họa Xe LP mới, có thể tăng tỉ lệ và khai thác trong nhiều ứng dụng khác nhau. Với Xe LP, hiệu năng của GPU tích hợp được tăng cường nhờ kiến trúc Xe LP mới và số lượng đơn vị thực thi cao hơn. Tiger Lake có băng thông gấp đôi và kiến trúc dual ring cho cầu kết nối liên đới giữa các nhân, Xe engine, bộ đệm và nhiều tính năng khác, nhằm tối ưu hóa việc tích hợp nhiều đơn vị thực thi (EU) hơn vào GPU. Bộ đệm hệ thống cũng tăng 50% từ 12 MB đến 24 MB tùy SKU và vẫn giữ được độ trễ thấp.
Bên cạnh GPU, bộ nhớ RAM cũng được cải tiến với thiết kế dual ring và băng thông cao. Intel bổ sung vi điều khiển bộ nhớ thứ 2 để tăng hiệu năng scheduling. Băng thông bộ nhớ trên Tiger Lake lên đến 86 GB/s và hỗ trợ nhiều công nghệ bộ nhớ như LPDDR4X-4267, DDR4-3200, LP5-5400.
Tiger Lake tích hợp engine mã hóa bộ nhớ (TME) để bảo vệ toàn hệ thống DIMM trên máy khỏi nguy cơ tấn công. Intel cũng áp dụng công nghệ AI vào Tiger Lake để tăng hiệu suất CPU và GPU ở mức điện năng thấp.
Tiger Lake là SoC thực thụ với display engine và display IO riêng biệt, Intel muốn đảm bảo chất lượng hiển thị cao trong khi tiêu thụ điện năng thấp. ISOC được sử dụng để tăng băng thông lên đến 64 GB/s và kiến trúc IPU hỗ trợ nhiều tính năng ảnh hóa như quay video 4K@90fps và chụp ảnh 42 MP.
Vi điều khiển Thunderbolt 4 đã được tích hợp trên Tiger Lake, mở ra nhiều khả năng mới. Với Thunderbolt 4, máy cũng tương thích với USB4 với băng thông 40 GB/s và hỗ trợ trình xuất DisplayPort qua 3 chế độ USB4. Tiger Lake cũng hỗ trợ PCIe 4.0 và CPU cung cấp lane trực tiếp cho SSD mà không cần qua PCH. Hệ thống IO được quản lý điện năng thông qua công nghệ DVFS để tự động điều chỉnh tần số và điện áp dựa trên yêu cầu băng thông.
