Intel เผยชิปประมวลผล 14th กำลังจะมาในธันวาคมนี้

Intel ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับชิปรุ่นถัดไปหรือ 14th ที่ใช้ชื่อโค้ดว่า ‘Meteor Lake’ โดยคาดว่าจะปล่อยออกมาราวเดือนธันวาคมนี้ เพื่อกรุยทางต้อนรับงาน CES ต้นปีถัดไป ครั้งนี้มีรายละเอียดเชิงลึกเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมทั้งแนวคิดการออกแบบที่เป็น Chiplet และส่วนประกอบต่างๆ รวมถึงแนวคิดการทำงานของ E-core และ P-Core ที่ต่างจาก 12th และ 13th รวมไปถึงความคืบหน้าของชิปประมวลผลกราฟฟิคซึ่งไม่ค่อยคืบมาตั้งแต่ปลายปี 2020

แนวคิดการออกแบบ Chiplet

Meteor Lake คือชิปฝั่ง Consumer รุ่นแรกของ Intel ที่ใช้การออกแบบในลักษณะ Chiplet หรือการที่นำแต่ละส่วนมาเชื่อมต่อกันแทนการอัดทั้งหมดไว้บน Die ตัวเดียว ซึ่งเทคโนโลยีการแพ็กเกจเรียกว่า ‘Foveros’ สำหรับ Meteor Lake ได้ถูกแบบออกเป็นส่วนย่อย (Tile) 5 ชิ้น ซึ่งจะมีตัวหนึ่งทำหน้าที่เพื่อเป็นตัวประกอบให้ส่วนอื่นคุยได้ ดังนั้น tile อีก 4 ตัวที่มีบทบาทจริงๆคือ

1.) Compute Tile หรือก็คือ CPU นั่นเอง โดยภายในจะมีหน่วยประมวลผล P-Core 6 ตัวบนสถาปัตยกรรม Redwood Cover และ E-Core 8 ตัวบนสถาปัตยกรรม Crestmont 

2.) Graphic Tile หรือก็คือส่วนประมวลผลกราฟฟิคแต่ไม่ใช่ทั้งหมด แต่พูดง่ายๆก็คือมีใส่ Intel ARC GPU เข้ามาพร้อมทำหน้าที่ Ray-tracing ด้วยฮาร์ดแวร์

3.) IO Tile ทำหน้าที่เชื่อมต่อกับภายนอกเช่น PCIe 5.0 และ Thunderbolt 4 

4.) SoC Tile ส่วนนี้แหละที่ค่อนข้างซับซ้อน โดยมีสิ่งที่เรียกว่า E-Core 2 ตัวบนสถาปัตยกรรม Crestmont แต่ก็ดันมีฟังก์ชัน Decode/Encode Media ที่ปกติอยู่บน GPU รวมถึงมี NPU (Neural Processing Unit) ช่วยงาน AI บนนี้ด้วย นอกจากนี้ SoC Tile ยังรับหน้าที่งานด้าน Wi-Fi, Bluetooth และการเชื่อมต่อหน้าจอ HDMI 2.1 และ DisplayPort 2.1 

สำหรับการผลิตทาง Intel จะรับหน้าที่ในส่วนของ Compute Tile ซึ่งใช้กระบวนการ Intel 4 ที่พัฒนากว่า Intel 7 ในขณะที่ Graphic, IO และ SoC เป็นหน้าที่ของ TSMC โดยส่วนแรกจะมีขนาด 5nm และสองส่วนหลังมีขนาด 6 nm

แนวทางการทำงานแบบใหม่ที่แตกต่างจาก 12th และ 13th 

เรื่องหลักที่มีการเปลี่ยนแปลงใน 14th นั่นก็คือวิธีการจัดการทำงาน โดย Thread Director ของ 14th พยายามใช้ E-Core บน SoC ให้คุ้มสุด ซึ่ง E-core บน SoC ถูกวางตัวว่าเป็น Low-power(LP) E-core เพราะพยายามช่วยลดงานของ Compute tile และ Graphic tile ให้ใช้พลังงานน้อยที่สุดเพราะประหยัดพลังงาน

ไอเดียก็คือจะพยายามใช้ LP E-core ก่อนหากเกินรับจริงๆ ค่อยส่งต่อไปที่ Compute tile โดย E-core Cluster ในนั้นเหมาะสำหรับงานที่ไม่ใช่ Multi-thread นักแต่ P-core จะทำงานขั้นสูงกว่าที่ E-core จะรับไหว เพราะ 1 P-core จะมี 2 Thread แต่ 1 E-core เท่ากับ 1 Thread ทั้งนี้วิธีคิดของ 12th และ 13th คืองานสำคัญส่งไปยัง P-core โดยไม่เกี่ยวกับ E-core นั่นอาจเป็นเพราะว่าเดิมที่ Gracement E-core (ใน 12th และ 13th) มาเป็นกลุ่ม 4 แต่ Crestmont E-core คือกลุ่ม 2 ซึ่งเล็กกว่าคล่องตัวกับการรับงานระดับต่ำได้ดีกว่า

สิ่งอื่นที่น่าสนใจก็คือ

• P-core ไม่ได้เปลี่ยนแปลงนักเทียบกับ 12th และ 13th ก็แค่ Clock Speed สูงขึ้นแต่อัตราคำสั่งต่อนาฬิกาหรือกลุ่มคำสั่งไม่ได้เปลี่ยนแปลงมาก
• E-core ยังได้รับการพัฒนาให้มี VNNI Instruction ซึ่งช่วยได้ในงาน AI โดยเฉพาะ AVX10 ซึ่งได้รับข้อดีของ AVX 512 Instruction ที่ไม่จำเป็นต้องมี Register 512 บิต ก่อนหน้านี้ 12th และ 13th E-core ไม่ได้ส่วนนี้มา มีเพียง P-Core ที่รองรับ

ความคืบหน้าของกราฟฟิคที่ Intel ไม่มีข่าวมานาน

12th และ 13th ยังคงอาศัย GPU เดิมๆที่ออกมาตั้งแต่ 11th ราวปลายปี 2020 แต่ใน Mateor Lake ทาง Intel คุยว่าประสิทธิภาพจะเพิ่มเป็น 2 เท่าต่อวัตต์ที่ใช้เทียบกับ Iris Xe GPU โดยมีการใช้สถาปัตยกรรมใหม่ที่เรียกว่า Xe-LPG (low-power gaming) และสอดคล้องกับผลิตภัณฑ์กลุ่ม Intel Arc A-Series ที่เรียกว่าเป็น Xe-HPG (High-power gaming)

Xe-LPG (low-power gaming) มี Clock Speed สูงขึ้นและฮาร์ดแวร์มากขึ้น โดยทำงานได้สูงสุดที่ 128 Vector Engine (หรือก็คือ Execution Unit:EU) จากรุ่นก่อนทำได้ที่ 96 Vector Engine แต่คาดว่าน่าจะไม่เปิดเต็ม เพราะรุ่นก่อนก็มาที่ 80 จาก 96

ดูเหมือนว่า Xe-LPG จะคล้ายคลึงกับ Dedicate Arc GPU แต่สิ่งที่หายไปก็คือการรองรับเพียงแค่ DP4a instruction แทน XMX ซึ่งช่วยในการแสดงผลกับเกมระดับ 60 FPS

อย่างไรก็ดีการมาถึงของ 14th ยังมีชื่อเรียกในการทำตลาดของผลิตภัณฑ์ที่ถูกเปลี่ยนไปด้วยเช่น Ultra Processor สำหรับรุ่น 5, 7 และ 9 ประเด็นคือคำศัพท์ใหม่นี้มีคุณสมบัติพิเศษอะไร นอกจากแค่การเปลี่ยนชื่อเรายังคงต้องเรียนรู้กันต่อไป พร้อมกับความสับสนที่ยังคงอยู่เช่นเดียวกับ Core 2 Quad และ Core 2 Duo

ที่มา : https://arstechnica.com/gadgets/2023/09/intels-meteor-lake-cpus-bring-a-much-faster-gpu-radically-new-chip-design/ และ https://arstechnica.com/gadgets/2023/06/next-gen-core-and-core-ultra-cpus-lose-an-i-as-intel-shuffles-its-branding/ และ https://www.howtogeek.com/intels-14th-gen-cpus-are-coming-in-december/