Intel CPU Road Map: 2020, 2021 och Beyond

Även som rival AMD fortsätter att driva framåt med sin 7nm kisel, Intel har hittills hängde på en större 14nm nod endast för sina stationära chips migrerar till 10nm under det senaste året på mobilen. Kritiker har beklagat Intels envishet, men företaget släppte nyligen en 10-årig färdkarta som beskriver en hausseartad kadens av innovation med en lovande långsiktighet.

Med blicken riktad mot slutet av decenniet, avser Intel att nå en kraftfullt diminutiv 1,4nm-nod – eller bara en tiondel av storleken på sin stationära nod idag – år 2029. Intel hoppas att dess aggressiva utvecklingsbana kommer att hjälpa det att återta kiselledarskapet, vilket kommer att vara viktigt för konkurrens mot AMD: s Ryzen-processorer, såväl som suget att gå över till ARM-baserade processorer från företag som Apple och Microsoft.

2020 hittills: Ice Lake och Comet Lake

I år fortsätter Intel sin lansering av 10:e generationens processorfamilj, som började med förra årets debut av 10nm Ice Lake på tunna och lätta bärbara datorer. i samband med Ice Lake går Intel också framåt med sin Projekt Athena initiativ, som strävar efter att standardisera små, bärbara bärbara datorer som har certifierats av Intel.

En av de största uppgraderingarna av Intels Ice Lake-processorer var inkluderingen av Gen11 integrerad grafik, även känd som Iris Plus.

Under 2020 lanserar Intel också fortfarande nya versioner av sin 14nm-arkitektur. Dess 10:e gen Kometen Lake H processorer lanserades på större, kraftfullare bärbara datorer. Intel tog ett liknande tillvägagångssätt för stationära datorer genom att introducera Kometen Lake S pommes frites.

Utöver dessa vanliga årliga uppdateringar, avslöjade Intel också officiellt sin hybrid Lakefield-processorer, som kommer senare i år i enheter med framväxande formfaktorer och är sannolikt en del av företagets Project Athena-initiativ. Dessa experimentella nya marker kommer att anlända på hopfällbara, som t.ex Lenovos ThinkPad X1 Fold som tillkännagavs på CES i januari, och på enheter med dubbla skärmar som Microsofts Surface Neo.

Till skillnad från traditionella Intel-chips använder Lakefield en kombination av arkitekturer utformade för att optimera prestanda och batteritid. Designen är inte olik vad ARM är stort. LITE chipdesign, eftersom Intel ser ut att kombinera Ice Lakes Sunny Cove-mikroarkitektur som finns på de kraftfulla Core i3- och Core i5-processorerna med strömsnåla, Atom-baserade Tremont-kärnor.

2020 som kommer: Tiger Lake, Xe-grafik och mer

Intel lanserar vanligtvis sin nästa generation av mobila processorer under hösten, och i år är det 11:e generationens Tiger Lake linje. Tiger Lake kan debutera den 2 september vid ett planerat Intel-evenemang med en 10nm++-design, även om det ännu inte har bekräftats. Jämfört med en 14nm-design hävdade Intel att dess 10nm-baserade noder erbjuder 2,7 gånger densitetsskalning. Dessa noder är baserade på första generationens Foveros 3D-stapling och andra generationens EMIB-förpackningsdesign.

Och även om det inte har tillkännages formellt, hade Intel redan bekräftat några av funktionerna, inklusive stöd för den nya Thunderbolt 4 standard, USB4, samt ny Gen12-grafik. Också känd som Intel Xe, Gen12-grafik är baserad på samma GPU-arkitektur som Intel använder för sitt DG1-diskreta grafikkort. Gen12 förväntas ge dubbelt så hög prestanda som Gen11, vilket kommer att hjälpa Intel att konkurrera mot rivaliserande AMD: s kommande 7nm Navi-grafikarkitektur.

En nyligen SiSoftware benchmark avslöjade att Gen12-grafik kunde gå under varumärket Intel Iris Xe. Riktmärket bekräftade också att Intels integrerade GPU kommer att klockas till 1,3 GHz och kommer med 96 EU. I en separat Twitter-inlägg, Intels prestationsstrateg Ryan Shrout visade upp kapaciteten hos Gen12 grafik. I en video uppladdad till den sociala nätverkssidan visade Shrout en bärbar dator med Gen12-grafik som körs med 30 bilder per sekund med Battlefield V spelar på höga inställningar.

Intel hade tidigare bekräftat att Tiger Lake kommer att komma med en ny processorkärna i en presentation på företagets vägkarta. Processorn kommer sannolikt att baseras på en förbättrad 10nm-nod — 10nm+ — och har nya Willow Cove-kärnor. Jämfört med 10:e generationens Ice Lake, tros Tiger Lake anlända med upp till 50 % mer L3-cache än Ice Lake, enligt Toms hårdvara.

Medan Intel exklusivt kommer att använda sin Tiger Lake-kisel på bärbara datorer och gaming-datorer, kommer efterföljande Comet Lake på skrivbordet att vara företagets Rocket Lake-processor. Förvirrande nog sägs dock Intels Rocket Lake också vara tillgänglig på bärbara datorer. På skrivbordet kommer 11:e generationens Rocket Lake S att hitta Intel äntligen på väg bort från sin åldrande 14nm Skylake-arkitektur, som nu kommer att vara i sin sjunde iteration. Intels läckta färdplan bekräftade att det finns möjligheter för backporting och branschinsiders tror att skrivbordssilikonet skulle kunna använda en bakport av Willow Cove-designen som debuterade på Tiger Sjö.

Intel lovar bättre prestanda med Rocket Lake, och man tror det CPU: n skulle kunna leverera en IPC-höjning på cirka 25 % jämfört med Comet Lake. Även om Rocket Lake spekuleras att anlända 2020, med tanke på Intels redan upptagna releasekadens, skulle det inte förvåna oss att se processorn lanseras i början av 2021.

En läckt bild erhållen av Videokortz detaljerade att Rocket Lake kan vara den första Intel-processorn som stöder PCIe 4.0. Dessutom kommer den att använda en förstklassig GT1-version av Intel Xe-grafik. Rocket Lake spekuleras att använda Intels hybridmikroarkitekturdesign, som kombinerar en 10nm-processor med en 14nm integrerad GPU-arkitektur.

Grafikprestanda är dock uppe för debatt, eftersom Twitter-användaren @chiakokhua uppgav att Rocket Lakes Gen12-grafik bara kommer att innehålla 32 exekveringsenheter, jämfört med de 96 EU: erna på Tiger Lake. Intels kisel kommer också att stödja diskret (snarare än integrerat) Thunderbolt 4-stöd.

Märkligt nog, till skillnad från Comet Lake, som maxar med en 10-kärnig Core i9-design, tros Rocket Lake utnyttja en arkitektur som toppar med åtta och 16 trådar, enligt Wccftech, och det lägre antalet kärnor kan hjälpa Intel att leverera stora IPC-vinster med denna generation.

Trots att den behåller kompatibiliteten med LGA1200-sockeln, diskuteras uppgraderingsbarheten fortfarande eftersom Intel också är tänkt att lansera sin nya 500-chipset tillsammans med Rocket Lake. Processorserien kommer att innehålla 15-watts Rocket Lake-U och 45-watts Rocket Lake-H på mobil, och stationära Rocket Lake-S kommer att ha TDP: er mellan 35 och 125 watt.

Intels DG1 diskreta grafikkort, som är baserad på samma Gen12 integrerade grafikarkitektur, förhandsvisades tidigare under året på CES med Intels chef Arkitekten Raja Koduri antydde tidigare en lansering i juni, men det schemat stördes sannolikt av det globala coronaviruset pandemisk.

Konsumenter som letar efter en lämplig rival till grafikfästet AMD och Nvidia måste söka någon annanstans, eftersom DG1 inte är avsedd för konsumentmarknaden. Vi förväntar oss dock fortfarande att Intel kommer att lansera sina första konsumentdiskreta grafikkort någon gång i slutet av 2020.

2021: En hybridarkitekturstrategi

2021 kommer Intels övergång till 12:e generationen att börja med Alder Lake. På stationär dator kommer 10nm Alder Lake troligen att lanseras mot slutet av året, vilket representerar den fjärde iterationen av Intels 10nm-nod. Framför allt kommer Alder Lake S att inleda en ny 10nm kiselarkitektur för stationära datorer, lånad från Lakefields hybridarkitekturvariation av ARMs stora. LITE design.

Det är oklart varför Intel migrerar till den här arkitekturen vid det här laget - stationära datorer är inte begränsade av batteritid krav på mobiler som kör Lakefield – men en möjlighet är att det kan tillåta Intel att göra anspråk på fler kärnor på sin CPU rada upp. Rykten tyder på att Alder Lake S kommer att kombinera Intels kraftfullare Willow Cove- eller Golden Cove-kärnor tillsammans med de lågdrivna, Atom-baserade Tremont- eller Gracemont-kärnorna, med den exakta designen fortfarande tillgänglig för spekulation.

Det kommer att finnas flera konfigurationer av Alder Lake, som spänner över stationära och mobila enheter, med stöd för olika TDP: er. På skrivbordet, Alder Lake S kan komma i en konfiguration med åtta stora kärnor och åtta små kärnor eller sex stora kärnor och inte lite kärnor. Båda konfigurationerna kommer med tier-one GT1 Xe-baserad grafik.

Processorn tros också inleda stöd för DDR5-minne och kommer att vara kompatibel med Intel 600-seriens moderkort. Med Alder Lake sägs Intel använda en blandad chiplet-strategi som smälter samman 10nm-processorn med en integrerad 14nm Intel Xe-baserad grafik, enligt Videokortz.

I det avancerade skrivbordsutrymmet, eller HEDT, Intel kanske inte har en processor klar förrän 2021, vilket kan lämna AMDs kommande Ryzen 4000 Threadripper oemotsagd ett tag. Detta innebär att det inte kommer att finnas en Cascade Lake-X efterföljare, som lanserades i slutet av 2019, förrän 2021.

2022: Flyttar till 7nm

Bortom Alder Lake är det sista stora kodnamnet som vi har på Intels arkitekturschema Meteor Lake. Meteor Lake S kommer att bli Intels första 7nm stationära processor, vilket innebär att Intels övergång till 7nm följer AMD med flera år. Precis som Alder Lake kommer Meteor Lake att vara ett heterogent kisel, eftersom företaget fortsätter att driva en design som liknar ARMs stora. LITE arkitektur för att fungera på både stationära och mobila datorer.

Jämfört med 10nm ger Intels 7nm-process dubbelt så mycket täthet och kommer att använda nästa generations Foveros och Embedded Multi-die Interconnect Bridge, eller EMIB, förpackningar. Företaget räknar med att även använda sig av planerade intra-nod-optimeringar. Och med Intel hävdar att dess 7nm-process erbjuder överlägsen transistortäthet till TSMC: s 5nm-tillverkning, kan Meteor Lake S potentiellt komma med ännu fler kärnor. Processorn kommer att tillverkas med extrem ultraviolett litografi, eller EUV.

Chipsetet kommer att använda Intels Golden Cove-kärnor. Meteor Lake S kommer sannolikt att bibehålla kompatibilitet med Alder Lakes LGA1700-uttag, men alla detaljer utöver detta är okänd.

2023 till 2029: Resa till 1,4nm

Även om vi inte har några läckta produktnamn, tros det att Intel sannolikt kommer att fortsätta att optimera sin 7nm-process 2023 och gå mot 5nm 2024 för att avsluta decenniet med 1,4nm. Enligt tidslinjen betyder detta att Intels återgång till en tvåårig kadens inträffade med lanseringen av 10nm Ice Lake i slutet av 2019.

Intel hänvisar till den tvååriga kadensen för att släppa nya noder som sin optimala kostnad för prestanda, men företaget lämnar också utrymme för att extrahera mer prestanda från befintliga noder genom backporting, som beskrivs i en bild som presenterades vid IEEE International Electron Devices Meeting som erhölls förbi Anandtech.

Med varje större processnod kommer Intel också att arbeta med förbättrade + och ++ versioner, vilket kommer att driva ut ännu mer prestanda av sin investering med minst två optimeringar. För närvarande med 10nm+ kommer vi att se 10nm++ och 10nm+++, medan 7nm kommer att få 7nm+ 2022 och 7nm++ 2023. Intels 5nm kommer att optimeras till 5nm+ 2024 och 5nm++ 2025, och så vidare tills vi kommer fram till 2nm++ 2029.

Dessa iterationer kommer att ske årligen, och enligt publikationen kommer Intel att ha överlappande team för att säkerställa att utvecklingen av processnoder kommer att överlappa varandra. Överlappningen kommer att tillåta den ++ optimerade noden att starta tillsammans med nästa stora nod, vilket innebär att den optimerade noden kan innehålla vissa fördelar som högre klockhastigheter och bättre avkastning. Enligt denna tidslinje kan vi förvänta oss att se 7nm 2021, 5nm 2023 eller 2024, 3nm 2025, 2nm 2027 och 1,4nm 2029, Wccftech rapporterad. Kadensen för dessa stora utgåvor skulle vara aggressiv för Intel, med tanke på hur lång tid det har tagit för företaget att helt övergå till 10nm över mobil och dator.

Intels omnämnande av backportmöjligheter i bilden är intressant, vilket är vad som ryktas för närvarande för Rocket Lakes arkitektur. Backporting skulle tillåta Intel att använda en 7nm-design på en 10nm+++-nod, eller en 5nm-design på en 7nm++-nod, till exempel. Med Rocket Lake tros Intel använda 10nm++ Willow Cove-kärnor på en 14nm++ arkitektur.

Anandtech noterade att Intel också pratade om nya material och design, så vi kunde börja se nano-ark och nano-trådar börjar dyka upp när Intel börjar utnyttja fördelarna med FinFET bortom 7nm-noden, vilket sägs motsvara TSMC: s 5nm bearbeta.

Redaktörens rekommendationer

• Här är allt att tänka på om att köpa en CPU 2023
• Intel erkände precis besegrad
• Intel 14:e generationens Meteor Lake: nyheter, rykten, spekulationer om releasedatum
• AMD vs. Intel: vem vinner 2023?
• AMD Ryzen 9 7950X3D vs. Intel Core i9-13900K: endast ett val för PC-spelare