英特尔架构日放大招：Xe显卡/Alder Lake/Tiger Lake等一大波新品来袭

早在2018年6月，英特尔就曾在分析师大会上证实，将进军独立显示芯片（Discrete GPU）市场，挑战 Nvidia 与AMD。今年的CES 2020上，英特尔首次向公众展示了基于Xe架构的独立显卡“Xe DG1”，并展示了“Xe DG1”在笔记本电脑上运行FPS大作《命运2》的试玩影像。随后，网上也陆续爆出了Xe的更多细节。

在今年4月“智存高远·IN擎未来”的2020英特尔中国媒体纷享会，英特尔正式公布了基于全新Xe架构的两款产品：一款是之前曝光的独立显卡DG1，另一款则是针对HPC市场的通用GPU产品——PONTE VECCHIO。

据介绍，英特尔Xe架构是一个非常灵活、扩展性极强的统一架构，针对性地划分成多个微架构。它可用于几乎所有计算、图形领域，包括百亿亿次高性能计算、深度学习与训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等。

而在此次的架构日活动上，英特尔则详细介绍了经过优化的Xe-LP（低功耗）微架构和Xe-HPG（高性能）架构。

据介绍，Xe-LP是英特尔针对PC和移动计算平台的最高效GPU架构，最高配置EU单元多达96组，相比Ice Lake增多了一半，同时拥有3.8MB大容量的三级缓存，还提升了内存和架构效率以获得更高带宽。Xe-LP还具有新架构设计，包括异步计算、视图实例化 （view instancing）、采样器反馈（sampler feedback）、带有AV1的更新版媒体引擎以及更新版显示引擎等。这将使新的终端用户功能具备即时游戏调整（Instant Game Tuning）、捕捉与流媒体及图像锐化。在软件优化方面，Xe-LP将通过新的DX11路径和优化的编译器对驱动进行改进。

目前，英特尔首款基于Xe-LP微架构针对PC的独立图形显卡DG1已投产，并有望按计划于2020年开始交付。DG1现在已可在英特尔DevCloud上供早期访问用户使用。

除了Xe LP版本之外，英特尔还将推出针对高性能市场的Xe-HP芯片。据介绍， Xe-HP是业界首个多区块（multi-tiled）、高度可扩展的高性能架构，可提供数据中心级、机架级媒体性能，GPU可扩展性和AI优化。它涵盖了从一个区块（tile）到两个和四个区块的动态范围的计算，其功能类似于多核GPU。

据介绍，首款Xe-HP芯片已于实验室完成启动测试。而在此次架构日活动中，英特尔展示了Xe-HP在单个区块上以60 FPS的速率对10个完整的高质量4K视频流进行转码。另一个演示还展示了Xe-HP在多个区块上的计算可扩展性。英特尔现在正在与关键客户一起测试Xe-HP，并计划通过Intel® DevCloud使开发者可以使用Xe HP。

英特尔还推出了新的Xe微架构变体——Xe-HPG，这是一种针对游戏优化的微架构，结合了Xe-LP的良好的效能功耗比的构建模块，利用Xe-HP的可扩展性对Xe-HPC进行更强的配置和计算频率的优化。同时，Xe-HPG添加了基于GDDR6的新内存子系统以提高性价比，且将具有加速的光线跟踪支持。

此外，针对数据中心市场，英特尔推出了基于Xe架构的Server GPU（SG1），其通过聚合4个DG1独立显卡来实现的，可以通过很小的尺寸将性能提升至数据中心级别，以实现低延迟、高密度的安卓云游戏和视频流。SG1将很快投产，并于今年晚些时候发货。

在今年年初的CES大会上，英特尔正式宣布了代号为Tiger Lake的新一代移动酷睿处理器。根据当时公布的信息显示，其将采用增强版的10nm工艺，并采用全新的CPU架构，同时集成英特尔自己的Xe GPU架构，并大幅提升对AI支持。此外，英特尔并未公布更多细节。而在此次的2020架构日活动上，随着全新SuperFin晶体管技术和Xe GPU架构的公布，Tiger Lake的更多细节也终于浮出了水面。

在显示方面，Tiger Lake致力于在更高分辨率、画质下提供更多显示技术，比如在显示引擎与内存之间设置单独的结构通道以维持高质量画面传输，带宽最高达64GB/s。

同时Tiger Lake还集成了新一代图像处理器单元IPU6，完全硬件集成，集成最多6个传感器，支持最高4K90Hz视频输出、4200万像素静态图像输出——初期支持最高4K30Hz、2700万像素。

在IO输入输出方面，Tiger Lake集成支持新一代Thunderbolt 4、USB4，最高带宽都是40Gbps，而且物理接口(Type-C)和传输协议都彼此兼容，可以实现一口走天下，当然了Thunderbolt 4更高级一些。此外，它还在Type-C接口子系统上集成了显示输出，包括DP Alternate模式、Thunderbolt DP Tunneling，还支持独立显卡DP输入接口。PCIe 4.0也得到了原生支持，可以让CPU高带宽低延迟地访问内存，完整带宽8GB/s，相比连接芯片延迟也降低了大约100ns。

电源管理方面，一致结构、内存子系统内集成了自主DVFS(动态电压与频率调节)，提高了全集成电压稳压器(FIVR)的效率，可以根据电压实现频率、电压的动态缩放调节，兼顾高能效与高性能。

综合来看，Tiger Lake相比前代产品在CPU、GPU、AI及接口支持等众多方面都有了非常大的提升。

在2019年的CES上，英特尔就针对PC市场推出了10nm ICE Lake平台的处理器，其整合英特尔的“Sunny Cove”微架构、AI使用加速指令集以及英特尔第11代核心显卡，支持英特尔Adaptive Sync 技术，保证平滑的帧速率，可提供1 TFLOP 以上的性能。但是，针对服务器市场的 ICE Lake却迟迟没有动静。

在此次的2020架构日活动上，英特尔公布了针对服务器市场的Ice Lake、Sapphire Rapids的更多细节。

据英特尔介绍，首款基于Ice Lake的10nm工艺制造的至强处理器，将在跨工作负载的吞吐量和响应能力方面提供强劲性能，并带来一系列新技术，包括全内存加密(Total Memory Encryption/TME)、PCIe 4.0总线写、8个内存通道(目前为6个)、可加快密码运算速度的增强指令集。

下一代的Sapphire Rapids，则继是Ice Lake之后的第二代10nm工艺至强处理器，其融入了最新的增强型SuperFin晶体管技术。它将提供领先的行业标准技术，包括DDR5内存、PCIe 5.0总线、CXL 1.1异构互联协议等等，并延续Intel的内置人工智能加速策略，支持最新的“先进的矩阵扩展”(AMX)加速。