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    代號 Alder Lake、Intel 12 代 Core 處理器架構分析

    Intel 正式發佈最新代號為 Alder Lake 的第 12 代 Core 處理器,採用全新的 Intel 7 制程 (10nm),首次在 Desktop 處理器內加入 P-Core/E-Core 的大小核心混合架構,相較上一代,在 IPC 性能上平均提升達 19%,單核性能完勝 AMD Zen 3,多核性能則表現相若,Intel 並宣稱重套最強 Gaming CPU 的頭銜。

    Alder Lake : Intel 12 代 Core 處理器

    Intel 終於發力正式發佈代號為 Alder Lake 的第 12 代 Core 處理器,採用全新 Intel 7 制程 (10nm Enhanced SuperFin)、Hybrid 大小核心混合架構,並引入了全新的 PCI-e 5.0 及 DDR5 的新規格,Intel 宣稱 Alder Lake 處理器性能相較上一代 Rocket Lake 平均提高了 19%,IPC 性能再次超越 AMD Zen 3 處理器,重返最佳遊戲 Gaming CPU 的老大哥地位。執行長 Pat Gelsinger 更表示: 「AMD 的時代已經結束了」。

    Intel 早前在「Intel Architecture Day 2021」架構分析會上,分享了有關 Alder Lake CPU 架構的設計重點,其包括:

    • Alder Lake SoC 全新的 Building Blocks 設計
    • 以效能先決的全新 Golden Cove 微架構 P-Core 設計
    • 高功耗效比的全新 Gracement 微架構 E-Core 設計
    • 針對大小核心架構加入 Thread Director 指令調度單元
    • 加入 PCIe 5.0 x16 接口
    • 支援 DDR5 記憶體

    混合大小核︰Alder Lake SOC 配置

    Intel Alder Lake 8C+8c Die Shot

    Intel 第 12 代的 Alder Lake 架構最大改革,是加入了與現時 ARM 的 big.LITTLE 相近似的架構,採用混合大小的核心設計,大核心是 Performance Core (P-Core),主要用於高優先級的單線程工作,或者複雜的運算指令,而小核心是 Efficiency Core (E-Core),用於應付多線程工作負載,或不太雜的後台工作任務上、後背指令或者 I/O 指令等。

    Intel 12 代 Alder Lake 處理器採用了 Building Blocks 設計,能透過 IP 模塊混合搭配滿足不同市場的需要,由最低 9W TDP 的 Ultra Mobile 處理器 (BGA Type 4 HDI)、12W 至 35W Mobile 處理器 (BGA Type 3) 以至最高 125W 的桌面處理器 (LGA 1700)。

    圖中深藍色的叫 Golden Cove 的 P-Core 核心,有紅色外框代表支援 Hyper-Threading 技術單一核術,較淺藍色的叫 Gracemont 的 E-Core 核心,而黃色外框代表不支援 Hyper-Threading,E-Core 運算能力與 Sky Lake 相當但相當節省晶片面積,Intel 數據顯示 4 個 E-Core 核心才等於 1 個 14nm 的 Skylake 核心,不同的Core 其 L3 Cache (LLC) 與其他 IP 模塊透過 Ring Inter-connection 環形總線聯繫在一起。

    所有 Alder Lake 版本的處理器均具備 Media 媒體引擎、GNA 3.0 高斯神經加速器,但 Desktop 版本的 Alder Lake 並不會內建 IPU 單元、(TBT) Thunderbolt 4 單元等。IGP 方囸,由於 Desktop 用家傾向使用獨立 GPU 顯示卡,因此 Desktop 版本只具備 32 個 EU (GT1) 的繪圖核心,只有 Mobile 處理器才會有 96 個 EU (GT2) 繪圖核心,設計有點耐人尋味。

    Desktop 版本的 Alder Lake 處理器最高型號為 Core i9-12900K,它具備了 8 個 P-Core、8 個 E-Core (8C+8c),合共 16 核心,24 線程,擁有 30MB L3 Cache,晶片大小為 209mm2,暫時初登場只有六款型號,包括 Core i5-12600K/KF、Core i7-12700K/KF、Core i9-12900K/KF,其他型號會在 2022 年 Q1 上市。

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