A embalagem 3D chegou. A era da IA ​​universal pode estar muito atrás?Em 19 de setembro de 2023, a Intel lançou oficialmente sua primeira plataforma de processador baseada na tecnologia de processo Intel4 – Meteor Lake. Graças à avançada tecnologia de empacotamento Foveros3D, o MeteorLake implementou uma nova estrutura de módulos separados, dividindo o design tradicional de processador único em um design de múltiplos módulos. O processador do MeteorLake consistirá em módulo de computação, módulo IO, módulo SoC e módulo gráfico, criando um processador com melhor relação de consumo de energia por meio de uma nova arquitetura.

Visite a página de compra:

Loja principal da Intel


Fonte: Intel

Infelizmente, a Intel ainda não divulgou as especificações exatas dos processadores Core de 14ª geração. Os detalhes relevantes deverão aguardar outra conferência de imprensa, prevista para outubro. Porém, em comparação com as especificações da nova geração de processadores, as diversas mudanças no Intel 4 são mais preocupantes. Esta é mais uma mudança drástica na estrutura do processador que a Intel fez após o Core de 12ª geração, e ainda introduziu muitos novos recursos que não estão disponíveis nos processadores tradicionais para PC.


Fonte: Intel

Depois que os grandes modelos de IA se tornaram populares, a Intel pode ter sido a mais rápida entre todos os fabricantes de processadores de PC a acompanhar. Nos processadores Core de 14ª geração, já vimos a unidade de processamento de rede neural (NPU) preparada para IA. Anteriormente, a Intel anunciou uma série de grandes modelos de IA baseados no design do processador, incluindo modelos projetados para processadores de baixo consumo de energia, permitindo aos usuários implantar IA em pequena escala localmente para processar algum trabalho de texto.

Após os processadores Core de 14ª geração, os processadores para PC também entrarão em uma nova era.

Arquitetura totalmente nova, o que há de novo?

Os processadores de PC tradicionais são basicamente estruturas de núcleo único. Alguns processadores colocam dois chips em um substrato para formar um processador. No entanto, do ponto de vista do chip em si, ele ainda continua o método tradicional de design de chip, mas combina dois chips em um.

A arquitetura MeteorLake adota um design de módulo separado, portanto, mesmo se você abrir a tampa superior, ainda verá apenas um chip. Na verdade, quatro módulos independentes são embalados no chip, que juntos formam um processador. Entre eles, o módulo de computação é o núcleo do processador anterior, com núcleo de eficiência energética e núcleo de desempenho de última geração integrados. Através da atualização da tecnologia de processo e da microarquitetura, o desempenho é aprimorado ainda mais e traz uma maior taxa de consumo de energia.


Fonte: Intel

O módulo gráfico integra a arquitetura gráfica nítida da Intel. Devido ao design do módulo separado, a Intel pode incluir uma GPU maior no chip. O desempenho de exibição principal do processador Meteor Lake atinge o nível de exibição independente e suportará o núcleo de rastreamento de raios IntelXeSS.

O módulo IO possui a menor atualização em termos de funcionalidade. Integra o protocolo Thunderbolt 4 e PCIe Gen5.0, que é basicamente igual à geração anterior.

Finalmente, vamos dar uma olhada no módulo SoC. Esta é a maior mudança nesta atualização do processador Meteor Lake. No módulo SoC, a Intel adotou um novo design de ilha de baixo consumo de energia, integrando uma unidade de processamento de rede neural (NPU) e um novo núcleo de eficiência energética de baixo consumo de energia para otimizar ainda mais o equilíbrio entre economia de energia e desempenho. O módulo SoC também integra um controlador de memória, processamento de codec de mídia e unidade de exibição, suporta codecs 8KHDR e AV1, bem como padrões HDMI2.1 e DisplayPort2.1, e também suporta Wi-Fi, Bluetooth e Wi-Fi6E.


Fonte: Intel

Esta é a primeira vez que a unidade NPU é incluída no processador de PC da Intel. Como uma unidade de processamento especializada em desempenho de rede neural, a adição do NPU pode permitir que o processador Core de 14ª geração tenha desempenho de IA que excede em muito todos os processadores anteriores. certamente,Isso não significa que os processadores anteriores não tivessem desempenho de IA, mas a lógica naquela época era usar o poder de computação da CPU e GPU para forçar cálculos de simulação por meio do algoritmo. A vantagem era a forte adaptabilidade, mas a desvantagem era que a taxa de consumo de energia era baixa e uma grande quantidade de poder de computação da CPU e GPU estava ocupada, resultando em uma experiência limitada do usuário.

Depois que o NPU é adicionado, o processador pode entregar as chamadas de desempenho relacionadas às funções de IA para o NPU. O poder computacional da CPU e GPU é usado apenas como auxiliar e backup, permitindo aos usuários executar funções de IA sem afetar o uso normal do computador. Com o surgimento de grandes modelos de IA, como o ChatGPT, a IA está se tornando parte de nossas vidas diárias. No entanto, a IA atual geralmente é executada em servidores remotos, o que não só traz o risco de vazamento de informações, mas também reduz o escopo de aplicação.


Fonte: Intel

Se quisermos transformar a IA em um verdadeiro assistente portátil, melhorar o desempenho da IA ​​em terminais pessoais, como PCs, tornou-se uma questão urgente. Usando o poder computacional da NPU, podemos implantar facilmente pequenos modelos de IA localmente, sem recorrer a hardware de alto consumo de energia, como placas gráficas independentes. Além disso, pode ser mais facilmente transplantado para o terminal móvel, de modo que o assistente de voz AI de dispositivos móveis portáteis também tenha uma inteligência mais poderosa.

Não é que ninguém tenha pensado em adicionar NPU ao processador antes, mas devido a vários problemas, eles não conseguiram abrir com êxito uma nova seção no processador para colocar o NPU. Então, como a Intel fez isso?

A embalagem 3D está chegando

Por trás do nascimento do processador Meteor Lake está inseparável a tecnologia de empacotamento 3D de nova geração da Intel - Foveros. Embora tenha sido experimentado em processadores móveis já em 2020, a tecnologia na época ainda não estava totalmente madura, então Lakefield se tornou o único processador de PC com embalagem 3D da Intel nos últimos três anos.


Fonte: Intel

O que é embalagem 3D? Para usar uma analogia, a embalagem 2D tradicional consiste na construção de um bangalô, enquanto a embalagem 3D consiste na construção de uma casa de camada dupla. Uma camada portadora especial é adicionada à camada superior do chip original e módulos adicionais, como NPU, são colocados nela. Comparado com o empacotamento separado tradicional, o empacotamento 3D pode fornecer maior largura de banda de conexão e menor latência, mantendo o tamanho do processador inalterado, garantindo consistência na experiência de desempenho no nível do hardware.

Através de melhorias na tecnologia de embalagens, a Intel pode agora obter embalagens 3D de alto rendimento, o que significa custos mais baixos. Esta é a principal razão pela qual Foveros pode ser usado em processadores de PC. Anteriormente, a Foveros atuava no mercado de processadores para servidores com preços unitários mais elevados.


Fonte: Intel

Ao mesmo tempo que melhora a tecnologia de empacotamento 3D, a Intel também está desenvolvendo novos materiais de substrato para substituir os substratos orgânicos que atingiram o limite físico até o final de 2020. A nova geração de substratos de vidro terá maior capacidade de transporte de transistores, excelentes propriedades mecânicas e físicas específicas e, com base nas propriedades ópticas, também pode fornecer um número muito maior de pacotes do que a geração anterior de substratos. Espera-se que em 2030 um único pacote possa ser projetado para herdar 1 trilhão de transistores.

Com uma nova geração de substratos e uma nova geração de tecnologia de empacotamento, a Intel está desafiando o novo limite superior dos processadores para PC.

Design de módulo separado, embalagem 3D, substrato de vidro, uma série de termos parecem sofisticados, mas que impacto eles têm sobre nós? Como consumidores, quais benefícios obteremos com o processador Core de 14ª geração? Na verdade, todas as melhorias são inseparáveis ​​das duas palavras “desempenho”.

Claro, isso pode ser um pouco diferente da nossa imaginação tradicional de aumentar a frequência principal. A julgar pelas informações expostas anteriormente, o principal aumento de frequência do processador Core de 14ª geração não é grande, mas seu desempenho em desempenho multi-core, transcodificação de vídeo, etc. é muito superior ao da geração anterior. Por trás disso está a contribuição de módulos independentes, como módulos SoC e módulos gráficos. À medida que os processadores entram na era do design discreto, a frequência principal tradicional não pode mais representar o desempenho total do processador.


Fonte: Intel

Os três módulos principais de SoC, gráficos e computação são independentes um do outro. As empresas também podem personalizar com mais precisão o desempenho e as funções do processador de acordo com as necessidades do usuário, permitindo que os usuários escolham um processador que seja mais adequado para eles. No longo prazo, isso pode mudar o futuro mercado de PCs. Por exemplo, módulos de computação aprimorados podem ser usados ​​com PCs de alto desempenho equipados com placas gráficas independentes. Módulos gráficos aprimorados podem ser usados ​​com PCs que exigem alto desempenho de transcodificação de vídeo. Módulos SoC aprimorados podem ser transformados em processadores especializados em IA.

É claro que, por enquanto, continuaremos o caminho existente e diferenciaremos o desempenho através de diferentes modelos. Se você deseja melhor desempenho, só poderá gastar mais dinheiro.No entanto, o processador Core de 14ª geração abriu as portas e nos mostrou um mundo totalmente novo.