9月3日，英特爾正式發布第十一代智能酷睿處理器，代號：Tiger Lake，制程工藝10nm。首發共有九款不同型號的新品，其中酷睿i3家族4款、酷睿i5家族2款、酷睿i7家族3款，具體如下：
除了核心數、頻率不同之外，英特爾十一代酷睿在TDP上做了劃分。如上圖所示，酷睿i7-1060G7、酷睿i5-1130G7、酷睿i3-1120G4、酷睿i3-1110G4四款處理器TDP為7-15W，允許OEM廠商實現無風扇設計；而酷睿i7-1185G7、酷睿i7-1165G7、酷睿i5-1135G7、酷睿i3-1125G4以及酷睿i3-1115G4五款處理器TDP為12-28W，廠商可根據產品模具、散熱設計、性能需求來進行調控，以實現不同程度的性能輸出。
全新的英特爾十一代酷睿處理器目前只發布了Tiger Lake-U系列，主要面向輕薄型筆記本。Tiger Lake-S桌面級、Tiger Lake-H移動級標壓處理器將在未來陸續發布。
此外值得一提的是，Ice Lake-U系列的主頻和睿頻加速能力，在Tiger Lake得到了進一步提升和優化，像酷睿i7-1185G7處理器主頻就達到了3GHz，睿頻加速更是達到了4.8GHz，從這一細節可以看出，相對于Ice Lake而言，Tiger Lake在架構優化方面下了不少功夫。
除了這些參數上的變化之外，英特爾十一代酷睿從底層架構到性能、IO都進行了全方位升級，主要包括以下幾點：
·全新設計的Willow Cove微架構
·全新的Intel Iris Xe核顯
·全新的AI功能
·全新的媒體和顯示引擎
·全新的硬件強化安全特性
·整合了Thunderbolt 4
·整合了全新的PCIe 4.0接口
除了這些顯著的新特性之外，英特爾Tiger Lake處理器還支持Wi-Fi 6（Gig+）無線網絡、AV1解碼、INT8數據類型的AI計算等特性。
縱觀英特爾十一代酷睿諸多新特性，總結起來總共有四大亮點：
其一，全新的SuperFin晶體管技術；
其二，支持三大先進的AI技術；
其三，深度優化的Willow Cove架構特性；
其四，備受期待的銳炬Xe核顯。
接下來，讓我們從這四大亮點入手，一起來深入了解英特爾第十一代的Tiger Lake處理器吧。
【注：以下所有涉及數據均來自于英特爾十一代酷睿發布會演講內容及官方PPT】
http://newsroom.intel.com/press-kits/11th-gen-launch/
01 全新的10nm SuperFin晶體管技術奠定基礎
處理器性能的提升，歸根到底是如何在單位面積內集成更多的晶體管，以及如何更高效的實現晶體管排布。因此，底層晶體管技術的進步，將對處理器性能提升帶來質的飛躍。而Tiger Lake之所以能夠有效整合Willow Cove微架構、銳炬Xe核顯，以及眾多IO單元，并使之高效工作，全新的10nm SuperFin晶體管技術功不可沒。
簡單來說，SuperFin晶體管技術從底層晶體管設計上實現了進一步優化，在這個方面，英特爾主要做了兩件事：
其一，重新設計了晶體管；
其二，重新設計了金屬堆棧。
首先，英特爾通過添加全新的高性能晶體管，以及改善的柵極工藝來提升驅動電流，使電荷具有更高的移動性，并降低了源漏電阻，實現了更低的電容。
其次在改善金屬堆棧方面，英特爾的工程師大幅改善了中低層電阻，并大量使用導通孔。同時，在晶體管頂層還增加了2層額外的高性能層，以使其達到更高的峰值頻率。此外，通過提升MIM電容器能力（超過4倍），Tiger Lake處理器可以勝任更高負載的任務，提供快速而穩定的供電響應。
SuperFin晶體管技術被英特爾使用在如處理器內核，高速總線和內存子系統等高頻敏感IP中，以提升其性能；同時在非高頻率關鍵IP中，如TYPE-C和PCIe中，使用了現有的高閥值電壓晶體管，進而使其變得更加高效。這些技術的綜合運用使得晶體管運行速度得到提升，同時降低漏電率，進而降低了晶體管的運行電壓。這使得Tiger Lake處理器能夠在更低電壓、更低功耗下實現更高的性能輸出。
因此，Tiger Lake處理器能夠釋放出比前代產品更強的CPU和GPU性能，根本原因就在于全新的SuperFin晶體管技術帶來了出色的底層優化。
02 三大AI加速使Tiger Lake更智能
不知道大家有沒有注意，英特爾官方給酷睿處理器的前面加了“智能”二字，這其實從很早就已經開始了。但是對于普通用戶來說，往往忽略了這兩個字。其實，以前所說的“智能酷睿處理器”，更多的是在描述睿頻。而現在，隨著英特爾為酷睿處理器加入更多AI技術，“智能”二字的范疇早已不僅僅局限于睿頻了。
Tiger Lake處理器非常重要的一個亮點，就在于三大AI技術的加持。其中包括：Intel DL Boost：DP4a，Intel DL Boost：VNNI，Intel Gaussian&Neural Accelerator。那么這三大AI技術主要應用方向是什么呢？
首先，DP4a和VNNI都是基于英特爾深度學習加速（Intel DL Boost）的指令。
Intel DL Boost：DP4a是銳炬Xe核顯的標志性指令之一。它使用32位元累積來計算一個4位淺層矢量點積，從而加快了8位元整數推斷。這種強大的4元素矢量點積擴展，經過優化之后加速了用于人工智能的推斷，并且在深度學習中也有所應用。
Intel DL Boost：VNNI并非首次出現在酷睿平臺之上。英特爾在Tiger Lake上繼續沿用了這一技術。VNNI為處理器提供了卓越的人工智能性能或矢量神經網絡指令，支持低精度指令，可加速基于卷積神經網絡的算法。它把此前的三個獨立指令，也就是一個矢量相乘和兩個矢量相加，整合成一個矢量點積指令，從而提供比競品高1.7倍的性能。而且VNNI可通過行業標準框架和庫直接訪問。
Intel Gaussian&Neural Accelerator，即GNA2.0，是英特爾打造的低功耗人工智能加速器。它專門針對工作流負載進行了優化，比如在聽寫、翻譯或是動態降噪方面，能夠幫助用戶提升體驗。如視頻會議過程中的背景消噪，就是其典型應用場景。
此外，GNA2.0最大的特性在于它是一個獨立的IP區塊，因此能夠在CPU或GPU忙于執行其它工作負載時而正常工作，并且能夠以更省電、更低功耗的狀態，實現每毫瓦每秒10億次運算。而其峰值運算能力可達到每秒380億次！
通過把正確的人工智能工作流工作負載交付給GNA處理，就可以進一步緩解CPU的計算負荷，這是GNA技術最大的價值所在。
很多人對于AI在PC上應用的意義并沒有概念，不過簡單來說，AI技術能夠幫助PC更加智能的調控性能、延長續航，也能夠在實際應用中幫助用戶簡單、快速的完成相關任務。此外，AI技術還可以賦予PC視覺計算、圖像/語音識別的能力，達成快速開機，更高的安全性、更加智能化的交互等功能。
03 Willow Cove微架構帶來更加全能的表現
10nm Ice Lake處理器雖然擁有不錯的GPU性能，但由于頻率較低，所以影響了CPU性能的發揮，這與Sunny Cove微架構有直接的關系。因此，英特爾在Tiger Lake上采用了基于Sunny Cove微架構進一步優化的Willow Cove微架構。再配合改進的晶體管技術，實現了英特爾低功耗處理器上的首個4.8GHz單核睿頻，這一點讓人嘆為觀止。
同時，Tiger Lake整體功耗能夠控制在7-15W和12-28W之間，也給OEM留下了極大的可控空間。
為了提升整體性能，Tiger Lake提升了總線帶寬，有效降低延遲。并且采用了全新的內存控制器，支持LP4/x-4266和DDR4-3200規格的內存，最大容量分別可支持32GB和64GB，進一步消除內存瓶頸。
圖形方面引入了全新Xe架構，G7級別的銳炬Xe核顯擁有96個EU單元，并且前面也說了，它還支持DP4a人工智能加速指令，配合INT8型整數計算可以實現更加出色的圖形性能。
此外，Tiger Lake還引入了全新的顯示引擎，這使其可以支持4個4K顯示器或1個8K顯示器輸出。而全新的編碼引擎可支持4K60fps 10-bit和8K30fps 10-bit視頻編碼。此外，Tiger Lake的銳炬Xe核顯還整合了全新的IPU6圖像處理引擎，可實現4K90fps視頻的流暢播放。
不得不說，Tiger Lake通過全新的架構設計，實現了更加全能的表現，在基礎計算能力之外，強大的圖形性能、出色的編解碼性能等等，使Tiger Lake覆蓋了各類應用需求。
全新的Tiger Lake處理器擁有兩種不同規格的封裝：
左側較大的封裝對應12-28W TDP高性能處理器，主要應用于主流的輕薄型筆記本電腦、雅典娜計劃產品之中；右側較小的封裝規格對應7-15W低功耗處理器，可以實現無風扇設計。
綜合來看，Tiger Lake SoC支持可使電腦隨時處于低功耗待機/喚醒狀態的Modern Standby功能；擁有Audio DSP芯片，支持待機狀態下的低功耗語音喚醒，使電腦隨時處于低功耗待命狀態；它擁有全新的GNA 2.0神經網絡加速器，支持DP4a指令，使其AI性能提升高達5倍；支持超分辨率技術；支持高性能AV1解碼；支持AVX2指令集以及Intel DL Boost深度學習加速功能；支持IPU 6高質量圖像處理引擎。
七大底層特性使得Tiger Lake處理器在矢量、標量、圖形計算、視頻流媒體編解碼、人工智能加速、視覺計算、語音識別等方面有著更為全面的表現。
04 性能與功能兼備的銳炬Xe核顯
自從英特爾公布Xe架構以來，始終為業界所重點關注。而Tiger Lake終于帶來了Xe架構中的銳炬Xe LP圖形顯卡，也就是Intel Iris Xe核顯。
在設計Xe架構的時候，英特爾并非只考慮到單一使用場景，而是將Iris Xe GPU劃分為三個檔次：
其一，Xe LP(低功耗)：用于核顯、入門級獨顯，標準TDP 5-20W，最高可擴展到50W。
其二，Xe HP(高性能)：用于主流和發燒消費市場、數據中心和AI領域，標準功耗75-250W。
其三，Xe HPC(高性能計算)：用于超級計算機等。
簡單來說，Xe架構本身具有極高的可擴展性，一個架構通吃入門到發燒、普通PC到超級計算機平臺。所以，Tiger Lake所帶來的Intel Iris Xe核顯也只是冰山一角。
目前來看，Xe LP主要特性如下：其最高執行單元達到96個（處理器尾綴為G7），核心頻率達到1.35GHz，能夠在1080P 60fps下運行《英雄聯盟》、《CS:GO》等游戲；且能夠在1080P 30fps下運行《戰地5》、《絕地求生》等高畫質游戲。
其整體性能相比上一代Ice Lake搭載的Iris Plus核顯提升2倍，執行單元數量從64個提升到96個，核心頻率從1.1GHz提升到1.35GHz，L3達到3.8MB。
英特爾銳炬Xe顯卡優化了EU單元，使用8位淺層矢量來達到浮點單元的資源利用，這是Iris Xe核顯性能大幅提升的根本原因。
從Tiger Lake的SoC構成來看，Xe圖形架構中的顯示引擎和媒體引擎，是英特爾十一代酷睿在創意設計、視頻編解碼、4K/8K視頻顯示方面最為重要的武器。如顯示引擎，除了提供支持4個4K和1個8K顯示器輸出之外，還原生支持HDR10、杜比視界、360Hz刷新率以及Adaptive Sync技術。
媒體引擎則使Tiger Lake處理器支持AV1硬件解碼、12bit端到端高速視頻管線。賦予了Tiger Lake處理器更加強大的媒體功能。
此外值得一提的是，除了在架構上下功夫之外，英特爾還格外注重驅動和軟件層面的優化，徹底重構了DX11驅動，使負載變得更低。同時還支持游戲銳化、配置優化、即時游戲調校，因此使得Intel Iris Xe核顯達到了與MX350獨顯相媲美的圖形性能。
總體來看，Iris Xe LP核顯從基本規格上相較Gen 11核顯（Ice Lake所搭載）提升明顯。除上述特性之外，它還具備高效線程控制特性，支持VRS可變著色率，每時鐘周期最多處理24個像素、48個紋理。FP16、FP32浮點性能提升幅度達到84％，并且首次引入INT8整數處理能力，性能達到8.29TOPS。
05 結語
第十一代酷睿Tiger Lake處理器，是英特爾技術力層面的一次超級大爆發。雖然依舊是10nm制程工藝，但全新的SuperFin晶體管技術使其在10nm制程節點上實現了現階段7nm制程節點都沒有實現的進化，那就是在低功耗處理器上實現更高的主頻和睿頻加速能力，這使得Tiger Lake處理器的基礎性能不容小覷。
而除了這一點之外，英特爾為Tiger Lake處理器還加了“雙保險”，那就是針對不同應用的AI加速能力和強大的圖形性能。DP4a、VNNI、GNA 2.0幾乎覆蓋了目前PC端所有類型的人工智能相關應用，如智能降噪、生物識別、圖像/語音識別等等，這使得基于Tiger Lake處理器打造的輕薄型筆記本電腦會有更加先進的交互方式、更加安全的運行環境、更長的待機/續航能力、更強勁的計算和圖形能力。
無論怎樣，未來一年里，我們都將感受英特爾Tiger Lake的真正實力！
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