Intel trình diễn công nghệ đóng gói mới, Core thế hệ thứ 14 liệu có thay đổi ngành công nghiệp?

Bao bì 3D đã ra đời, liệu thời đại AI phổ quát có còn tụt hậu xa không? Vào ngày 19 tháng 9 năm 2023, Intel chính thức phát hành nền tảng bộ xử lý đầu tiên dựa trên công nghệ xử lý Intel4-Meteor Lake. Nhờ công nghệ đóng gói Foveros3D tiên tiến, MeteorLake đã triển khai cấu trúc mô-đun riêng biệt mới, chia thiết kế bộ xử lý đơn truyền thống thành thiết kế nhiều mô-đun. Bộ xử lý của MeteorLake sẽ bao gồm mô-đun điện toán, mô-đun IO, mô-đun SoC và mô-đun đồ họa, tạo ra bộ xử lý có tỷ lệ tiêu thụ năng lượng tốt hơn thông qua kiến ​​trúc mới.

Truy cập trang mua hàng:

Cửa hàng hàng đầu của Intel

TAGP H61

Nguồn: Intel

Đáng tiếc là Intel chưa tiết lộ thông số kỹ thuật chính xác của bộ xử lý Core thế hệ thứ 14. Các chi tiết liên quan dự kiến ​​sẽ đợi một cuộc họp báo khác, dự kiến ​​vào tháng 10. Tuy nhiên, so với thông số kỹ thuật của thế hệ bộ xử lý mới, những thay đổi khác nhau ở Intel 4 đáng lo ngại hơn. Đây là một sự thay đổi mạnh mẽ khác trong cấu trúc bộ xử lý mà Intel đã thực hiện sau Core thế hệ thứ 12, thậm chí còn giới thiệu nhiều tính năng mới không có trong bộ xử lý PC truyền thống.

Nguồn hình ảnh: Intel

Trong AI Sau khi các mẫu lớn trở nên phổ biến, Intel có thể đã theo sau nhanh nhất trong số tất cả các nhà sản xuất bộ xử lý PC. Trong bộ xử lý Core thế hệ thứ 14, chúng ta đã thấy bộ xử lý mạng thần kinh (NPU) được chuẩn bị cho AI. Trước đó, Intel đã công bố một số mô hình AI lớn dựa trên thiết kế bộ xử lý, bao gồm các mô hình được thiết kế cho bộ xử lý tiêu thụ điện năng thấp, cho phép người dùng triển khai AI quy mô nhỏ cục bộ để xử lý một số công việc văn bản.

Sau bộ xử lý Core thế hệ thứ 14, bộ xử lý PC cũng sẽ bước vào một kỷ nguyên mới.

Kiến trúc mới, có gì mới?

Bộ xử lý PC truyền thống về cơ bản là cấu trúc lõi đơn. Một số bộ xử lý sẽ đặt hai chip trên một đế để tạo thành bộ xử lý. Tuy nhiên, từ bản thân con chip, hãng vẫn tiếp tục phương pháp thiết kế chip truyền thống, chỉ là kết hợp hai con chip thành một.

Kiến trúc MeteorLake áp dụng thiết kế mô-đun riêng biệt nên ngay cả khi nhấc nắp trên lên, bạn vẫn chỉ nhìn thấy một con chip. Trên thực tế, bốn mô-đun độc lập được đóng gói trong chip, cùng nhau tạo thành bộ xử lý. Trong số đó, mô-đun điện toán là lõi xử lý trước đó, được tích hợp lõi hiệu suất năng lượng và lõi hiệu suất thế hệ mới nhất. Thông qua việc cập nhật công nghệ xử lý và kiến ​​trúc vi mô, hiệu suất được nâng cao hơn nữa và mang lại tỷ lệ tiêu thụ năng lượng cao hơn.

Nguồn: Intel

Mô-đun đồ họa tích hợp kiến ​​trúc Đồ họa Intel Ruixuan, vì sử dụng thiết kế mô-đun riêng biệt nên Intel có thể đóng gói GPU lớn hơn vào chip. Hiệu suất hiển thị lõi của bộ xử lý Meteor Lake đạt đến mức hiển thị độc lập và sẽ hỗ trợ lõi dò tia IntelXeSS. Mô-đun

IO có bản nâng cấp nhỏ nhất xét theo quan điểm chức năng. Nó tích hợp giao thức Thunderbolt 4 và PCIeGen5.0, về cơ bản giống với thế hệ trước.

Cuối cùng, chúng ta hãy xem mô-đun SoC. Đây là thay đổi lớn nhất trong bản cập nhật lần này của bộ xử lý MeteorLake. Trong mô-đun SoC, Intel đã áp dụng thiết kế đảo năng lượng thấp mới, tích hợp bộ xử lý mạng thần kinh (NPU) và lõi tiết kiệm năng lượng sử dụng năng lượng thấp mới để tối ưu hóa hơn nữa sự cân bằng giữa tiết kiệm năng lượng và hiệu suất. Mô-đun SoC cũng tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ, bộ xử lý và hiển thị codec đa phương tiện, hỗ trợ codec 8KHDR và ​​​​AV1 cũng như các tiêu chuẩn HDMI2.1 và DisplayPort2.1, đồng thời cũng hỗ trợ Wi-Fi, Bluetooth và Wi-Fi6E.

Nguồn: Intel

Đây là lần đầu tiên bộ NPU được đóng gói vào bộ xử lý PC của Intel. Là một đơn vị xử lý chuyên về hiệu suất mạng thần kinh, việc bổ sung NPU có thể cho phép bộ xử lý Core thế hệ thứ 14 có hiệu suất AI vượt xa tất cả các bộ xử lý trước đó. Tất nhiên, Điều này không có nghĩa là các bộ xử lý trước đó không có hiệu suất AI , nhưng logic lúc đó là sử dụng sức mạnh tính toán của CPU và GPU để buộc các phép tính mô phỏng thông qua thuật toán. Ưu điểm là khả năng thích ứng mạnh, nhưng nhược điểm là tỷ lệ tiêu thụ năng lượng thấp và chiếm dụng một lượng lớn sức mạnh tính toán của CPU và GPU, dẫn đến trải nghiệm người dùng bị hạn chế.

Sau khi thêm NPU, bộ xử lý có thể chuyển giao các lệnh gọi hiệu suất liên quan đến chức năng AI cho NPU. Sức mạnh tính toán của CPU và GPU chỉ được sử dụng làm phụ trợ và dự phòng, cho phép người dùng chạy các chức năng AI mà không ảnh hưởng đến việc sử dụng máy tính thông thường. Với sự nổi lên của các mô hình AI lớn như ChatGPT, AI đang trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, AI hiện nay thường chạy trên các máy chủ từ xa, điều này không chỉ mang đến nguy cơ rò rỉ thông tin mà còn làm giảm phạm vi ứng dụng.

Nguồn: Intel

Nếu chúng ta muốn biến AI thành một trợ lý di động thực sự và cải thiện hiệu suất AI của các thiết bị đầu cuối cá nhân như PC thì nó đã trở thành một vấn đề cấp bách. Sử dụng sức mạnh tính toán của NPU, chúng ta có thể dễ dàng triển khai cục bộ các mô hình AI nhỏ mà không cần dùng đến phần cứng tiêu thụ nhiều năng lượng như card đồ họa độc lập. Hơn nữa, nó có thể được ghép dễ dàng hơn vào thiết bị đầu cuối di động, nhờ đó trợ lý giọng nói AI trên thiết bị di động cũng có thể có trí thông minh mạnh mẽ hơn.

Trước đây chưa ai nghĩ đến việc thêm NPU vào bộ xử lý, nhưng do nhiều vấn đề khác nhau nên cuối cùng họ không thể mở thành công một phần mới trong bộ xử lý để đặt NPU. Vậy Intel đã làm điều đó như thế nào?

Gói 3D đã có tại đây

Sự ra đời của bộ xử lý MeteorLake không thể tách rời khỏi công nghệ mới của Intel. Mặc dù Foveros, công nghệ đóng gói 3D thế hệ đầu tiên, đã được thử nghiệm trên bộ xử lý di động từ đầu năm 2020 nhưng công nghệ này vào thời điểm đó vẫn chưa hoàn toàn trưởng thành nên Lakefield đã trở thành bộ xử lý PC đóng gói 3D duy nhất của Intel trong ba năm qua.

Nguồn: Intel

Bao bì 3D là gì? Để so sánh, bao bì 2D truyền thống là xây dựng một ngôi nhà gỗ, trong khi bao bì 3D là xây dựng một ngôi nhà hai lớp. Một lớp sóng mang đặc biệt được thêm vào lớp trên của chip gốc và các mô-đun bổ sung như NPU được đặt trong đó. So với bao bì riêng biệt truyền thống, bao bì 3D có thể cung cấp băng thông kết nối cao hơn và độ trễ thấp hơn trong khi vẫn giữ nguyên kích thước của bộ xử lý, đảm bảo tính nhất quán trong trải nghiệm hiệu suất từ ​​cấp độ phần cứng.

Thông qua những cải tiến trong công nghệ đóng gói, Intel hiện có thể tạo ra bao bì 3D hiệu suất cao, đồng nghĩa với việc giảm chi phí. Đây cũng là lý do chính tại sao Foveros có thể được sử dụng trong bộ xử lý PC. Trước đây, Foveros đã hoạt động tích cực trên thị trường vi xử lý máy chủ với đơn giá cao hơn.

Nguồn: Intel

Trong khi cải tiến công nghệ đóng gói 3D, Intel cũng đang phát triển các vật liệu nền mới để thay thế những vật liệu nền được sử dụng trong 202 Các nền hữu cơ đã đạt đến giới hạn vật lý trên của chúng vào cuối năm 2000. Thế hệ chất nền thủy tinh mới sẽ có khả năng mang bóng bán dẫn cao hơn, các tính chất cơ lý tuyệt vời và dựa trên các đặc tính quang học, chúng cũng có thể cung cấp số lượng gói lớn hơn nhiều so với thế hệ chất nền trước đó. Dự kiến ​​vào năm 2030, một gói duy nhất có thể được thiết kế để kế thừa 1 nghìn tỷ bóng bán dẫn.

Chất nền thế hệ mới + công nghệ đóng gói thế hệ mới, Intel đang thách thức giới hạn trên mới của bộ xử lý PC.

Thiết kế module riêng biệt, bao bì 3D, đế thủy tinh, hàng loạt danh từ tưởng chừng cao cấp nhưng chúng có tác động gì đến chúng ta? Với tư cách là người tiêu dùng, chúng ta sẽ nhận được lợi ích gì từ bộ xử lý Core thế hệ thứ 14? Trên thực tế, mọi cải tiến đều không thể tách rời hai chữ “hiệu năng”.

Tất nhiên, điều này có thể hơi khác so với tưởng tượng truyền thống của chúng ta về việc tăng tần số chính. Đánh giá từ những thông tin được tiết lộ trước đó, mức tăng tần số chính của bộ xử lý Core thế hệ thứ 14 không lớn, nhưng xét về hiệu suất đa lõi, hiệu suất ở các khía cạnh như chuyển mã video và chuyển mã video vượt xa so với thế hệ trước. Đằng sau điều này là sự đóng góp của các mô-đun độc lập như mô-đun SoC và mô-đun đồ họa. Khi bộ xử lý bước vào kỷ nguyên thiết kế rời rạc, tần số chính truyền thống không còn có thể thể hiện toàn bộ hiệu suất của bộ xử lý.

Nguồn hình ảnh: Intel

7Ba mô-đun chính của SoC, đồ họa và điện toán độc lập với nhau. Doanh nghiệp cũng có thể tùy chỉnh chính xác hơn hiệu suất và chức năng của bộ xử lý theo nhu cầu của người dùng, cho phép người dùng lựa chọn bộ xử lý phù hợp hơn với mình. Về lâu dài, điều này có thể thay đổi thị trường PC trong tương lai. Ví dụ: các mô-đun điện toán nâng cao có thể được sử dụng với các PC hiệu suất cao được trang bị card đồ họa độc lập. Các mô-đun đồ họa nâng cao có thể được sử dụng với PC yêu cầu hiệu suất chuyển mã video cao. Các mô-đun SoC nâng cao có thể được chế tạo thành bộ xử lý chuyên dụng AI.

Tất nhiên, hiện tại, chúng tôi sẽ tiếp tục theo dõi hiện tại và phân biệt hiệu suất giữa các mẫu máy khác nhau. Nếu bạn muốn hiệu suất tốt hơn, bạn chỉ có thể chi nhiều tiền hơn. Tuy nhiên, bộ xử lý Core thế hệ thứ 14 đã mở ra cánh cửa và cho chúng ta thấy một thế giới hoàn toàn mới.