谈下这两天 Intel 发布的 Lakefield 处理器。AnandTech 前两天发了一篇长文来解释这颗处理器，这篇文章我扫了一眼，绝对是当今尖端半导体工艺的绝佳科普文，所以我决定做全篇翻译：但因为最近事情太多了，我挖的坑也实在有点多，得往后排。这里我概括一下这篇文章，看不懂的同学可以等全文。

一

首先呢，三星的 Galaxy Book S 笔记本已经开始采用这颗芯片了——日程上的 ThinkPad X1 Fold 和 Surface Neo（去年微软展示的一款 9 寸双屏设备）也有推产品的计划。Lakefield 应该是 Intel 的第一颗异构处理器产品（这里单纯是指 CPU 部分的异构），就是很多人熟知的大小核设计——不过和诸位的理解可能略有些小差异。我觉得这是 Intel 对 Arm 的一个反攻计划。

光看这颗芯片（采用 3D 堆叠技术的一枚 SoC）计算 die（3D 堆叠的最上层）的话，CPU 部分是 5 个核心。1 个“大”核心是 Sunny Cove，就是十代酷睿处理器 Ice Lake 的那个核心；4 个“小”核心就是诸位熟悉的 Atom 凌动处理器（名为 Tremont 的核心）。这两组不同核心的相对性能与功耗关系大致如上图...

如果四个 Tremont 小核全开的话，这个相对关系就会有变化，具体如下图。所以怎么调度，要高效发挥两种核心的效率，其实还是考验功力的；毕竟实际工作中的负载状态，应该是介于上面这张图和下面这张图之间的状态。

和很多人想的不同的是，Intel 自己说 4 个 Atom 处理器核心会负责重负载和并行性能需求，毕竟有 4 个核心；而酷睿大核则是在用户加载应用、触屏操作，或者滚动浏览器的时候会第一时间响应。所以其调度理念跟 Arm 的那种大小核还是不一样的。

二

Lakefield 采用的是 Intel 的 Fevoros 堆叠技术，堆叠技术的优点和缺点这里不谈——其实网上相关的资料已经不少了。也就是说这颗 SoC 叠了几层，顶层是计算 die，其 die shot 如下图，主体上包括了核显和 CPU，用的是 10nm+ 工艺。核显部分其实也是 Ice Lake 类似的设计，不过频率应该会更低——很显然，高通的设计是给 Intel 造成了压力的。

Intel 似乎有提到，其中酷睿大核去掉了 AVX-512 相关的晶体管。上层这片 die 的面积在 82.x mm²，40.5 亿晶体管，13 个金属层...

下层 base die/interposer die 这里就不多说了，参数党应该并不怎么关心，这层的工艺是 22FFL。底层 die 包含一些音频 codec、I/O 资源；另外就是 PoP 封装最最上层堆了一个 DRAM，有 8GB、4GB 可以选配，LPDDR4X-4266......这部分并非来自 Intel...具体是怎么个堆叠关系，如下图...

三

Sunny Cove 大核就不谈了，因为算是很有名了，Ice Lake 的核心——Intel 今年的主要成果，虽然暂时只应用在了 U 系列低压处理器领域。

这里说一说小核心的 Tremont，这是今年新推的 Atom 处理器微架构，乱序设计（光这一点其实就意味着比 Arm 的小核心要更重性能），相比上一代的提升比较大。首先是新的双 3-wide decoder...（酷睿是 5-wide decoder），能够管理双数据流。Intel 说这个设计会比单纯的 6-wide decoder 要效率更高，也可以在设计上有更大的 μop cache（貌似 Atom 没有 μop cache？）...

另外就是 Tremont 核心的 L1-D cache，升级到 32KiB...且延迟未增长；貌似还有新指令...

四

Lakefield 处理器部分可能存在的问题包括，第一是软件层面的。桌面领域的软件，普遍默认现在的处理器都是同构结构的，但现在来了一个大小核设计的处理器，而且两者的指令都有差别，这在很多时候会造成错误。所以在设计上，好像 Intel 做了一些妥协，比如前面提到的，Sunny Cove 移除了 AVX-512 单元，保持两部分核心一些基本的指令支持的一致性（待确认）。

Intel 需要跟微软合作去搞 scheduler 做线程调度，这个工作其实是不容易的，需要考虑的东西也非常多——尤其 1+4 这种在很多场景下要确保体验，存在较大调度难度的设计。不过估计也没什么，因为 Windows on Arm 的经验有一些了，Windows 在 x86 平台可能还有一些先天的基础优势。

有关 1+4 这种搭配方案，在手机领域其实没有多少可借鉴的经验。而且 Intel 之所以这么做，很可能是因为 Sunny Cove 大核心的占地面积太大了，在 82mm² 的 die size 上面塞不下两个大核了。从实际性能考虑，两个大核，可能会是更合理的搭配。所以 Lakefield 的实际性能如何，其实是值得深究的。

五

整体尺寸加周边，比 Intel 以前的板子小了很多，基本上跟现在高通平台的方案差不多，而且还考虑塞 LTE Modem（下图，明摆着就是看 Arm 的那些 Windows 本子很不爽...）

这个处理器具体的 SKU，如下图，大核有更高的睿频；闲时功耗 2-3mW，睡眠模式下总算也有真正的长续航了；产品名称还是在“酷睿”系列之下，也切分 i3/i5；

另：这个产品定位其实是偏高端的，而且设备价格都不会便宜，起码跟骁龙 8cx 同一定位。比如 Surface Book Neo 会用这个处理器。

六

最后说下预期的性能，Intel 公布的成绩是，相比超低压的 Amber Lake i7-8500Y（5W TDP），新结构的单线程性能高 12%（SPEC2006），图形性能高 70%，每瓦性能高 24%；另外，考虑有大核和没大核的设计，Intel 宣称前者比后者的 web 性能高出 33%，效率高出 17%（因为四个小核全开，实际上效率比不上单个大核）...

这些数据其实并不令人意外，因为 Sunny Cove 原本就应该有 IPC 的提升，而且 Lakefiled 相比酷睿超低压，也有 TDP 的一丢丢优势。看起来跟高通骁龙 8cx 打，可能会有点勉强...

而且从 NotebookCheck 已经公开的 Galaxy Book S 的测试结果，Cinebench R15 单线程得分是 88分，比不上酷睿超低压 Amber Lake，这表明在调度上的思路的确跟我们想的不大一样（跟 SPEC2006 测试还不大一样？）；多线程测试，也更倾向于让小核心满载，而让大核闲置——表明 Intel 设定可能就是这样，估计也是基于功耗、温度考量。

感觉这样的话，略有点小失望。请等我的全文翻译。

作者：欧阳洋葱， 来源：面包板社区

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