تعلن إنتل عن قفزة إلى الأمام في مجال كفاءة استخدام الطاقة من خلال Meteor Lake، وهي بنية معالجها الجديدة، القادرة، على سبيل المثال، على تشغيل مقطع فيديو مع إيقاف تشغيل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات.
قامت إنتل اليوم بإضفاء الطابع الرسمي على Meteor Lake، وهي بنية معالج الكمبيوتر المستقبلية. وأثناء انتظار الإطلاق التجاري، توضح الشركة تفاصيل ما تقدمه على أنه "أكبر تغيير معماري منذ 40 عامًا". عمليات تصنيع جديدة، تخطيط جديد، وظائف جديدة... هنا، في ملخص سبع ساعات من المؤتمرات الفنية المكثفة، هذا هو ما ستغيره Meteor Lake بشكل ملموس لعامة الناس.
تمت كتابة هذا المقال كجزء من الرحلة الصحفية لجولة Intel Tech Malaysia 2023 والتي تمت دعوة Frandroid إليها.
إنتل 4: كفاءة أفضل في استخدام الطاقة
قبل الحديث عن الجزء المنطقي، تتقاطع Meteor Lake مع عدة أجيال من المعالجات من خلال جلب “عميل» الابتكارات من حيث عمليات التصنيع التي كانت مخصصة سابقًا لمعالجات الخادم.
في البداية، بدمج نطاقات العميل والخادم معًا، افتتحت Meteor Lake عقدة التصنيع "إنتل 4". بعد تصنيع Alder Lake و Rocket Lake في Intel 7، سننتقل، من بين التطورات الأخرى، من 10 إلى 7 نانومتر. هذا الجديدعقدة العمليةيعد هذا وحده بمضاعفة الكثافة وزيادة بنسبة 20٪ في كفاءة استخدام الطاقة. تعد عملية الطباعة الحجرية المبسطة الجديدة (الأشعة فوق البنفسجية القصوى) بنتائج أفضلالغلةوهذا يعني عوائد أفضل في تصنيع الرقائق، وبالتالي زيادة في القدرات الإنتاجية ونأمل في خفض التكاليف.
Foferos: تكديس الرقائق
تقدم Meteor Lake أيضًا وقبل كل شيء عملية المعالجة الخاصة بها إلى معالجات العميل (على عكس معالجات الخادم).التعبئة والتغليفFoveros المتقدم، الذي أحدث ثورة في تصميم المعالج. إن ما نطلق عليه عادةً "المعالج" يؤدي العديد من الوظائف التي كانت مخصصة سابقًا لفصل الرقائق الموجودة على اللوحة الأم أو البطاقات التابعة. يمكننا التحدث عن شركة نفط الجنوب (النظام على الرقاقة)، وهذا يعني نظامًا مكتملًا إلى حدٍ ما، على شريحة واحدة.
حتى الآن، عرضت إنتل نوعين من شرائح SoC في سوق العملاء. من ناحية، هناك SoCs متجانسة، تتكون من واحديموتالوفاء بجميع الوظائف. من ناحية أخرى، فإن SoCs غير متجانسة، وتتكون من عدةيموتمترابطة عبر الركيزة.
يجمع Foveros بين مزايا كلتا الطريقتين تقريبًا دون أي عيوب. المختلفةيموتأصبحت الآن متجاورة ومترابطة بواسطة أتتدخل، وهو في حد ذاته أيموتالأساسية التي يتم مكدسة عليها. المختلفةيموت، مُسَمًّىالبلاط(البلاط)، وبالتالي فهي مترابطة بكفاءة تقريبًا كما هو الحال في شركة نفط الجنوب متجانسة. تسمح طريقة التغليف هذه في نفس الوقت باستخدام عمليات تصنيع مختلفة لكل منهابلاط، وبالتالي استخدام العملية المثلى لكل وظيفة. كما أنه يبسط إنشاء معالجات مختلفة.
البلاط: معالج شرائح
يتيح Foveros أيضًا وقبل كل شيء تحقيق مكاسب كبيرة في كفاءة استخدام الطاقة. يعد التصميم المتجانب بتقليل استهلاك طاقة المعالج بشكل كبير عن طريق إيقاف تشغيل البلاط الفردي بمجرد عدم الحاجة إليه.
تتكون Meteor Lake من لوحة Compute، ولوحة Graphics، ولوحة IO، ولوحة SoC. بالإضافة إلى الوظائف الحيوية (إدارة الطاقة، وحدة التحكم في ذاكرة الوصول العشوائي، وما إلى ذلك)، فإن الأخير يدمج عددًا قليلًا من نوى وحدة المعالجة المركزية "E" ذات الاستهلاك المنخفض للغاية، ووظائف فك تشفير الفيديو ووظائف العرض. وبالتالي يمكن للمعالج إيقاف تشغيل مربعات الحوسبة والرسومات، التي تستهلك أكبر قدر من الطاقة، عندما تشاهد مقطع فيديو فقط أو عندما يكون الكمبيوتر في وضع الراحة (عرض صفحة ويب، وما إلى ذلك). يتم تنشيط البلاط النائم على الفور عند أدنى طلب (تحميل صفحة ويب، وما إلى ذلك).
يتواصل Intel Thread Director مع نظام التشغيل Windows أو نظام التشغيل لاحتواء أحمال وحدة المعالجة المركزية على نوى كفاءة الطاقة المنخفضة لـ SoC عندما يكون ذلك ممكنًا، أو العكس لتجميع الأحمال على نوى الأداء الخاصة بلوحة الحوسبة، بدلاً من تشتيتها، تحسين كفاءة الطاقة.
ومع المكاسب التي حققتها على مستويات أخرى، تعد إنتل بتعميم أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي لا يمكن إعادة شحنها إلا مرة واحدة في اليوم. وهكذا يستجيب المؤسس لشركة Apple، ولذلك تشتهر شرائح Apple Silicon بأدائها لكل واط.
الذكاء الاصطناعي المتكامل
الابتكار الرئيسي الثاني لـ Meteor Lake، بعد عمليات التصنيع الجديدة، هو دمج NPU (وحدة المعالجة العصبية)، أي وحدة مخصصة للذكاء الاصطناعي.
لم تنتظر أجهزة الكمبيوتر الشخصية دمج وحدة NPU للتعامل مع الذكاء الاصطناعي. لقد اعتمدوا وسيستمرون في الاعتماد على وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات الخاصة بهم. لكن الوحدة المتخصصة تجعل من الممكن معالجة بعض مهام الذكاء الاصطناعي بكفاءة أفضل بكثير في استخدام الطاقة. تعطي Intel مثالاً على إنشاء صورة باستخدام Stable Diffusion والتي ستكون أكثر كفاءة بمقدار 7.8 مرة مع وحدة NPU مقارنة بوحدة المعالجة المركزية (CPU)، وأكثر كفاءة بمقدار 2.6 مرة مقارنة بوحدة معالجة الرسومات (GPU). وبالتالي، تم دمج وحدة NPU في لوحة SoC بحيث يمكن استخدامها عند إيقاف تشغيل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات. لكن وحدة المعالجة المركزية ستظل أكثر كفاءة وستظل تستخدم لبعض المهام البسيطة، ووحدة معالجة الرسومات لبعض المهام المتوازية على نطاق واسع.
مشتقة من وحدة VPU وتم تقديمها سابقًا كوحدة معالجة الرؤية (VPU)، ستدعم وحدة Meteor Lake NPU وظائف مثل طمس الخلفية أو التأطير التلقائي أو تقليل الضوضاء في مؤتمرات الفيديو. وسيجعل من الممكن على نطاق أوسع إعادة ما تمت معالجته حتى الآن على الخوادم في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، في الأطراف،مراكز البيانات، مع مكاسب في الكمون وعرض النطاق الترددي والسرية.
التطورات على جميع المستويات
تقدم Meteor Lake أيضًا تحسينات متكررة مرحب بها، ولكنها أكثر نموذجية لـ "بسيط» جيل جديد من المعالجات .
البنى الدقيقة الجديدة لوحدة المعالجة المركزية
بالنسبة للمبتدئين، تقدم Meteor Lake بنيات دقيقة جديدة لوحدة المعالجة المركزية، مع Redwood Cove P-Cores الجديدة وCrestmont E-Cores وLP E-Cores الجديدة. لا تقوم إنتل بقياس مكاسب الأداء المتوقعة في هذه المرحلة، فهي تعد بشكل أساسي "التقدم الكبير» من حيث كفاءة الطاقة. تذكر أن وحدات المعالجة المركزية Intel اعتمدت بنية هجينة لعدة أجيال، على غرار البنية الكبيرة LITTLE لمعالجات ARM في هواتفنا الذكية، مع نوى مخصصة للأداء وأخرى للكفاءة.
تتبع الأشعة لوحدة معالجة الرسومات
بخلاف ذلك، تفتتح Meteor Lake وحدة معالجة الرسومات Xe LPG الجديدة، والتي وعدت Intel بأن تكون مضاعفة الكفاءة مثل Xe LP من الجيل السابق وبكفاءة مضاعفة. تعمل وحدة معالجة الرسومات هذه على زيادة الترددات وخفض الفولتية وزيادة عدد الوحدات المتجهة والوحدات الهندسية وما إلى ذلك. قبل كل شيء، فهو يرث مزايا معينة من وحدات معالجة الرسومات المخصصة من سلسلة Arc A، لا سيما من خلال التكاملتتبع الأشعةوتحقيق التوافق النهائي مع DX12.
AV1، 8K HDR، HDMI 2.1
كما رأينا، تم استخراج وظائف الوسائط والعرض من وحدة معالجة الرسومات، وفي هذه الحالة من بلاط الرسومات، ليتم نقلها إلى بلاطات SoC وIO (الإدخال/الإخراج). من خلال دمج نوى وحدة المعالجة المركزية منخفضة الطاقة أيضًا في لوحة SoC، يمكن للمعالج أداء مهام معينة، مثل عرض صفحة ويب أو مقطع فيديو، مع إيقاف تشغيل لوحات Compute and Graphics.
يوفر Xe Media Engine تشفير الأجهزة وفك تشفيرها، حتى 8K 10 بت HDR، من H.264 (AVC)، HEVC (H.265)، VP9 وAV1، أي جميع برامج الترميز المعمول بها خلال السنوات القليلة القادمة.
مخرجات HDMI 2.1 وDisplayPort 2.1 وeDP 1.4. هذا "محرك العرض» يمكن أيضًا تجاهل الصور المتكررة والعمل على دفعات لتوفير الطاقة.
PCIe 5 وThunderbolt 4 وWi-Fi 7!
أخيرًا، يدعم IO Tile، أي البلاط المسؤول عن المدخلات/المخرجات، PCIe 5.0 وThunderbolt 4 (ولكن ليس Thunderbolt 5 الرسمي في هذه الأثناء) بالإضافة إلى Bluetooth 5.4 وواي فاي 7. يعمل هذا الأخير على زيادة الحد الأقصى للإنتاجية من 2.4 إلى 5.8 جيجابت/ثانية بالانتقال من تعديل 1024-QAM إلى 4096-QAM وعرض النطاق الترددي من 160 إلى 320 ميجاهرتز. في العرض التوضيحي باستخدام نقطة وصول TP-Link Wi-Fi 7، لاحظنا 4.2 جيجابت/ثانية في الإرسال و2.8 جيجابت/ثانية في الاستقبال.
المعالجات الأولى في 14 ديسمبر
وفي نهاية هذا العرض الفني للمبادئ الرئيسية لـ Meteor Lake، يبدو أن هذا الجيل الجديد من المعالجات يطبق العديد من الابتكارات لمواصلة التقدم سواء من حيث الأداء أو كفاءة الطاقة. لقد أصبحت الكفاءة بالفعل معيارًا رئيسيًا، نظرًا للحصة المتزايدة باستمرار من أجهزة الكمبيوتر المحمولة في سوق الكمبيوتر والتوقعات المتزايدة تجاهها.
لمعرفة تفاصيل النطاق، أي مراجع المعالجات المختلفة وتكوينها (عدد النوى والترددات وما إلى ذلك)، سيتعين عليك انتظار الإطلاق التجاري المقرر في 14 ديسمبر 2023. Intel فقط يحدد أن هذه المعالجات ستعتمد العلامة التجارية Core Ultra الجديدة المتطورة.
ويمكن أن نستنتج أن هذه "كور الترا» على أساس الهندسة المعمارية بحيرة النيزك سوف تتعايش مع “جوهر» تعتمد ببساطة على الهندسة المعمارية السابقة، Raptor Lake أو Raptor Lake Refresh. قبل كل شيء، من المؤكد أن Meteor Lake سيتم حجزها، على الأقل في البداية، لرقائق الأجهزة المحمولة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة (مثل NUCs)، ووحدات التحكم المحمولة، وما إلى ذلك. ستحصل أجهزة الكمبيوتر المكتبية على Raptor Lake Refresh، وهو تطور لبنية Raptor Lake للجيل الثالث عشر من المعالجات الأساسية، لكن Intel ترفض الإدلاء بأي تعليقات حول هذا الموضوع. سنعرف المزيد في الأشهر المقبلة!
