英特爾在COMPUTEX2019上正式宣佈了全新的第十代酷睿處理器，不僅僅意味著英特爾全新的移動處理器時代拉開序幕，期盼已久的10nm製程、全新核顯、AI性能都有可能給予筆記本，乃至未來mini PC、臺式機新的定義。趁此機會，讓我們在這裡奉上英特爾第十代酷睿移動版解析。
Ice Lake參上
從2015年Sky Lake核心正式跨入14nm大門開始，14nm製程在不斷升級、更新之後已經維持了4年的生命週期，壽命遠比2013年Haswell帶來的22nm製程要長得多。
細心的同學已經發現，英特爾只有製程進步之後，筆記本上的核心貼紙風格才會發生明顯變化。第十代酷睿標貼因此更換成了銀色背景，並在最下方表明10TH GEN驗明正身。
引用英特爾的官方總結，Ice Lake核心代號本身就代表著全新的晶體管工藝，全新的核顯，以及全新的平臺整合。其中，Sunny Cove微架構為4核8線程，最高頻率為4.1GHz，具備更高的帶寬和更低延遲設計，以及核心可擴展結構。
同時，Ice Lake也是第一款採用Gen11核顯，支持VNNI、Cryptographic ISA、AVX-512指令集。
其中Gen11進步明顯，擁有64個EU單元，比現在主流的UHD 620，也就是Kaby Lake GT2的24個EU單元多出一倍不止。相對Iris Plus 650（Kaby Lake GT3e）的48個EU，也多出了16個。
更多的並行處理核心意味著需要更高的內存帶寬，英特爾認為至少需要50GB/s到60GB/s的速度才能支持Gen11核顯的火力全開，也就是LPDDR4X內存頻率至少達到3200MHz，速率達到51.2GB/s以上。
也正因為如此，Ice Lake的內存控制器將內存支持的最高速度和容量，分別拔高到了LPDDR4X-3733和32GB，亦或者DDR4-3200和64GB。
與此同時，Gen11核顯運行頻率最高可以達到1.1GHz，浮點運算性能超過1TFLOP。
在新核顯的帶動下，Ice Lake最高能獲得2倍的視頻編碼能力，最高支持到4K@60fps 10bit 4:4:4輸出，亦或者8K@30fps 10bit 4:2:0輸出。這意味著，只要主機廠願意，新核顯足夠支撐在4K@60fps下實現完整的HDR效果，同樣的需求如果放在兩年前，只有通過GeForce GTX 10系列的高端獨立顯卡才能實現。
在視頻輸出上，Ice Lake最高支持5K@60fps，或者4K@120fps輸出，接口支持DisplayPort 1.4以及BT.2020色彩空間。
圖像處理單元IPU同樣更新到了第四代。這使得Ice Lake最高支持到1600萬像素，支持1080p@120fps，或者4K@30fps。具備併發成像管線，支持單個IR/RGB攝像頭模組支持諸如Windows Hello這樣的人臉識別登陸。
同時，IPU也對功率控制進行了調整，可以根據系統調節狀況進行節能，亦或者獲取跟多的性能表現。
與Ice Lake配套，主板上的PCH則採用了14nm工藝，無線通訊升級到WiFi 6 GIG+，支持802.11ax，並加入對CPU和PCH完整的電壓管理機制。除此之外，原本的可編程四核DSP，低功耗語音喚醒，6個USB3.1，x16 Gen3 PCIe通道，x3 SATA 6Gbps以及eMMC 5.1支持均保持不變。
英特爾在現場還公佈了TDP 15W和TDP 9W的酷睿系列封裝參數，其中15W Type3尺寸為50x25x1.3mm，1526個觸點，觸點間距0.65mm。9W Type4尺寸為26.5×18.5×1.0mm，1377個觸點，觸點間距0.43mm。
由於增強了對CPU和PCH的電源管理能力，英特爾動態功耗控制Dynamic Tuning升級到了2.0版本，通過減少最高功率使用時間，多階段功率調節，以及表面溫度控制，在執行機器學習運算時能進一步提升能耗比。
Sunny Cove微架構
在Ice Lake中，Sunny Cove微架構是Ice Lake邁向10nm的基石。而CPU核心性能表現，微架構則是關鍵因素之一。
Sunny Cove微架構中，英特爾增大了關鍵核心結構，並給予CPU更多緩存空間。從去年末英特爾在架構日活動中公佈Sky Lake與Sunny Cove對比圖來看。Sunny Cove執行端口數量從8個增加到10個，允許一次調度程序中能夠執行更多指令。其中端口4與端口9連接到循環數據存儲，使帶寬增加。分配從4個增加到5個，意味著重新排序緩衝區調度每個週期可以執行5個指令。同時L1緩存存儲帶寬翻了一倍，地址運算單元增加，並且也增加了更多緩存。
可以看到Sunny Cove執行端口已經發生了明顯變化，英特爾為核心整數運算部分配備更多LEA單元，幫助內存尋址計算，可能被用來提升具有恆定偏移高性能陣列代碼效率。
通過Ice Lake與Haswell、Sky Lake的對比，可以看到L1緩存從32KB增長到了48KB，這意味著L1緩存未命中可以減少22%。而L2緩存增長到了512KB，未來桌面版酷睿和至強處理器L2也將有所增加。L2地址變換高速緩存（Translation Look-aside Buffer，TLB）也增加到了2048。指令暫存區度加寬加深，In-Flight Loads提升77%，In-Flight Stores提升28%，Out-of-order Window提升57%。
隨著L1緩存和TLB提升，核心部分的分支預測精度也同樣有所提升，並且有效負載延遲降低，不過具體執行狀況還需要新算法配合，才能發揮核心的特定性能。
除了Sunny Cove微架構有所變化之外，英特爾還為其引入了全新指令集，並隨著AVX-512單元融入其中，Sunny Cove將支持IFMA指令進行大規模計算，並在加密算法中十分明顯。早在去年12月份的演示中，Sunny Cove就展示了飛速的加密表現，7-zip性能提升高達75%。此外融入的指令集還包括SHA和SHA-NI安全散列算法、Vector AES向量高階加密、Galois Field有限域指令等等。
配合DLBoost推理加速技術所提供的基於AVX-512的VNNI矢量神經網絡指令集，AI運算相比現在的酷睿i7-8568U提升大概有2.5倍。
英特爾表示，Sunny Cove可以做到每循環週期內，性能相對Sky Lake提升18%左右。同時TDP 15W的Ice Lake單線程也被單獨拿出來作為對比，強調單線程性能提升。
Gen11核顯性能升級
正如前面所說，核顯直接跨入了Gen11，Kaby Lake與Coffee Lake均已Gen9.5命名，傳說中的Gen10核顯被Gen11替代。
在Gen11中，64個EU單元被分成4個Slice，其中1個Slice中包含2個Sub-Slice，每個Sub-Slice包含8個EU單元。每個Sub-Slice具備指令緩存和3D採樣器。而每個Slice具備2個媒體採樣器、1個PixelFE，以及單獨的讀寫單元。
同時每個EU內部的FPU經過重新設計，仍然支持2x FP16高速性能，同時GPU緩存增加到3MB，比Gen9.5提升了4倍之多。
除此之外，Gen11核顯還支持一套名為Coarse Pixel Shading技術，這套技術與英偉達的可變像素著色相似，通過算法減輕畫面不重要部分的計算量。一次加速畫面效果。
你會發現Ice Lake有絕大部分的空間讓給了Gen11部分，英特爾目標很明確，就是讓核顯獲得更好的媒體播放性能以及遊戲體驗。從現場演示的效果來看，Gen11核顯已經能夠應付絕大部分的主流遊戲。其中CS:GO幀數在中等畫質下可以達到75FPS以上，其他諸如彩虹六號，堡壘之夜，塵埃拉力賽2.0等遊戲，相對UHD620均有明顯提升，最高幀率提升可以達到1.8倍。
Gen11核顯還支持VESA的Adaptive Sync，確保遊戲畫面輸出時，即使關閉垂直同步，也能獲得流暢畫面以及防畫面撕裂效果。這同時，也是英特爾第一款支持可變幀數顯示器的核心顯卡。
對於媒體處理，Gen11提供了一整套HEVC編碼和解碼支持，即使是家庭用戶，也可以通過諸如Adobe Premiere這樣的專業軟件調用核顯加速運算，提升輕薄本的視頻編輯體驗。
另外，新版英特爾顯卡控制中心已經搶先發布，目前可以通過Windows應用商店安裝。新版英特爾顯卡控制中心提供了更多個性化設置，包括應用界面皮膚可更換，支持主流遊戲自動優化，並且可以針對每一款遊戲提供詳細的參數設置。
英特爾顯卡控制中心相當於英偉達的NVIDIA Experience，現在已經支持超過400款遊戲優化設置，在未來也可以與大作同步更新驅動。顯然，英特爾已經悄然為以後的獨立顯卡推出增加競爭砝碼。
必殺：AI向前大跨步
擁有了DL Boost技術，以及Gen11 GPU 64EU加持，Ice Lake在機器學習、人工智能上有了發力的資本。英特爾希望通過Ice Lake打造一套本地化AI推算，加速人工智能算法。
例如，通過Ice Lake加速，本地圖像識別速度被明顯提升。即使是對比Whiskey Lake，AI優化速度之間的差異很大，Whiskey Lake大概需要數分鐘才能完成AI識別、推理的工作，Ice Lake可能只需要數十秒即可完成。
不過AI推算需要軟件支持，英特爾的演示DEMO基於在CyberLink系列軟件中添加插件實現。不過英特爾也同時宣佈支持Windows ML、OpenVINO、Apple CoreML機器學習平臺，進一步推廣不過是時間問題。
周邊升級：雷電3與WiFi 6 GIG+
雖然在高端筆記本上已經很常見，但Ice Lake確實是英特爾第一款集成雷電3主控的處理器，這意味著未來不同價位的筆記本，都可以直接獲得支持雷電3技術的USB Type-C加持，40Gbps傳輸將成為第十代酷睿筆記本的標配。
同時英特爾也宣佈已經把雷電3技術免費交給USB-IF組織，讓下一代USB 4.0標準完成USB與雷電的接口統一，逐步取代現在種類繁多的接口。英偉達期望在USB 4.0 Type-C中，能過做到所有接口將數據、顯示傳輸、充電何為議題，具備高效能和廣泛的使用性。同時期望更多的廠商產於其中擴大其使用範圍。
另外WiFi 6 GIG+也是配合Ice Lake平臺推出的無線傳輸技術。它考慮到了多設備的連接性，能夠更好適應多設備的複雜網絡環境。同時WiFi 6 GIG+對延時擁有更好的管理和控制，在160MHz頻寬內，WiFi 6 GIG+最高傳輸速率可以達到1.68Gbps，並且英特爾對傳輸速率仍有所保留，為以後升級留足空間。
同樣，英特爾給WiFi 6 GIG+提供了包括M.2接口在內的無線網卡，無線路由器解決方案，給OEM廠商提供更多的選擇。
產品陣線劃分
讓我們將技術放回到產品陣線上。第十代移動版酷睿依然分成酷睿i3、酷睿i5、酷睿i7三個級別，同時TDP限制也根據輕薄筆記本、mini PC等多種應用環境分成9W、15W、28W，最終產品命名規則，按照第八代酷睿的命名方式，應該會依靠型號尾部的Y、U進行區分。
按照英特爾的發展策略，第十代酷睿主要以升級工藝為主，根據前面提到的Ice Lake相關內容，第十代酷睿核心數量和線程最高仍然維持在4C/8T，二級緩存最高8MB，最高睿頻達到4.1GHz。
核顯方面，依然具備64個EU單元的Iris Plus核顯，以及UHD核顯兩個選項。其中表現出眾的Gen11 Iris [email protected]核顯，大概率出現在TDP 28W的酷睿i5和酷睿i7中。當然，作為Windows輕薄本的死忠用戶，筆者仍然期待類似酷睿i7-8559U這樣配備Iris Plus核顯的產品能出現在MacBook Pro 13之外的輕薄型筆記本中，對於移動中使用Lightroom、Premiere體驗會有相當大的幫助。
採用第十代酷睿的XPS 13 2in1
10nm大門開啟
至此，Ice Lake的Sunny Cove微架構完成了提升單線程性能、加入新指令、提升可擴展性任務。接下來的緩存設計、晶體管優化、安全功能將交給Willow Cove完成。
第十代酷睿在單線程性能提升的同時，將更大的籌碼押在了Gen11核顯，AI演算技術上。很快，我們會發現傳統驗證移動端處理器的標準會悄然發生變化。在筆記本在延長續航之後，還能做到更好的媒體處理效果，甚至類似手機那般針對環境變化而做出的智能適配表現，這也正好符合英特爾雅典娜計劃Project Athena的目標。
無論如何，10nm製程工藝才剛剛由Ice Lake開啟，接下來新處理器對筆記本、臺式機本質性的改變，才是最重要的。
