El packaging 3D ya está aquí, ¿puede quedar muy atrás la era de la IA universal?El 19 de septiembre de 2023, Intel lanzó oficialmente su primera plataforma de procesador basada en la tecnología de proceso Intel4: Meteor Lake. Gracias a la avanzada tecnología de empaquetado Foveros3D, MeteorLake ha implementado una nueva estructura de módulos separados, dividiendo el diseño tradicional de un solo procesador en un diseño de múltiples módulos. El procesador de MeteorLake constará de un módulo informático, un módulo IO, un módulo SoC y un módulo gráfico, creando un procesador con una mejor relación de consumo de energía a través de una nueva arquitectura.

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Fuente: Intel

Desafortunadamente, Intel aún no ha revelado las especificaciones exactas de los procesadores Core de 14.ª generación. Se espera que los detalles relevantes esperen hasta otra conferencia de prensa, que se espera sea en octubre. Sin embargo, en comparación con las especificaciones de la nueva generación de procesadores, los distintos cambios en Intel 4 son más preocupantes. Este es otro cambio drástico en la estructura del procesador que Intel ha realizado después del Core de 12.ª generación, e incluso ha introducido muchas características nuevas que no están disponibles en los procesadores de PC tradicionales.


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Después de que los grandes modelos de IA se hicieran populares, Intel puede haber sido el más rápido entre todos los fabricantes de procesadores de PC en seguir el ejemplo. En los procesadores Core de 14ª generación ya hemos visto la unidad de procesamiento de redes neuronales (NPU) preparada para la IA. Anteriormente, Intel anunció una serie de grandes modelos de IA basados ​​en el diseño del procesador, incluidos modelos diseñados para procesadores de bajo consumo, que permiten a los usuarios implementar IA a pequeña escala localmente para procesar algunos trabajos de texto.

Después de los procesadores Core de 14.ª generación, los procesadores de PC también entrarán en una nueva era.

Nueva arquitectura, ¿qué hay de nuevo?

Los procesadores de PC tradicionales son básicamente estructuras de un solo núcleo. Algunos procesadores colocan dos chips sobre un sustrato para formar un procesador. Sin embargo, desde la perspectiva del chip en sí, continúa con el método tradicional de diseño de chips, pero combina dos chips en uno.

La arquitectura MeteorLake adopta un diseño de módulo separado, por lo que incluso si abre la cubierta superior, solo verá un chip. De hecho, en el chip se incluyen cuatro módulos independientes, que juntos forman un procesador. Entre ellos, el módulo informático es el núcleo del procesador anterior, con un núcleo de eficiencia energética y un núcleo de rendimiento integrados de última generación. A través de la actualización de la tecnología de proceso y la microarquitectura, el rendimiento mejora aún más y aporta una mayor relación de consumo de energía.


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El módulo de gráficos integra la nítida arquitectura de gráficos de Intel. Debido al diseño del módulo separado, Intel puede incluir una GPU más grande en el chip. El rendimiento de visualización central del procesador Meteor Lake alcanza el nivel de visualización independiente y admitirá el núcleo de trazado de rayos IntelXeSS.

El módulo IO tiene la actualización más pequeña en términos de funcionalidad. Integra el protocolo Thunderbolt 4 y PCIe Gen5.0, que es básicamente igual que la generación anterior.

Finalmente, echemos un vistazo al módulo SoC. Este es el mayor cambio en esta actualización del procesador Meteor Lake. En el módulo SoC, Intel ha adoptado un nuevo diseño de isla de bajo consumo, integrando una unidad de procesamiento de red neuronal (NPU) y un nuevo núcleo de eficiencia energética de bajo consumo para optimizar aún más el equilibrio entre ahorro de energía y rendimiento. El módulo SoC también integra un controlador de memoria, una unidad de visualización y procesamiento de códecs multimedia, admite códecs 8KHDR y AV1, así como los estándares HDMI2.1 y DisplayPort2.1, y también admite Wi-Fi, Bluetooth y Wi-Fi6E.


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Esta es la primera vez que la unidad NPU se integra en un procesador de PC de Intel. Como unidad de procesamiento especializada en el rendimiento de redes neuronales, la incorporación de la NPU puede permitir que el procesador Core de 14.ª generación tenga un rendimiento de IA que supera con creces a todos los procesadores anteriores. ciertamente,Esto no significa que los procesadores anteriores no tuvieran rendimiento de IAPero la lógica en ese momento era utilizar la potencia informática de la CPU y la GPU para forzar los cálculos de simulación a través del algoritmo. La ventaja era una gran adaptabilidad, pero la desventaja era que el índice de consumo de energía era bajo y se ocupaba una gran cantidad de potencia informática de CPU y GPU, lo que daba como resultado una experiencia de usuario limitada.

Una vez agregada la NPU, el procesador puede transferir las llamadas de rendimiento relacionadas con las funciones de IA a la NPU. La potencia informática de la CPU y la GPU solo se utiliza como auxiliar y de respaldo, lo que permite a los usuarios ejecutar funciones de IA sin afectar el uso normal de la computadora. Con el auge de grandes modelos de IA como ChatGPT, la IA se está convirtiendo en parte de nuestra vida diaria. Sin embargo, la IA actual generalmente se ejecuta en servidores remotos, lo que no sólo conlleva el riesgo de fuga de información, sino que también reduce el ámbito de aplicación.


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Si queremos convertir la IA en un verdadero asistente portátil, mejorar el rendimiento de la IA en terminales personales como las PC se ha convertido en una cuestión urgente. Utilizando la potencia informática de NPU, podemos implementar fácilmente pequeños modelos de IA localmente sin recurrir a hardware que consuma mucha energía, como tarjetas gráficas independientes. Además, se puede trasplantar más fácilmente al terminal móvil, de modo que el asistente de voz AI de los dispositivos móviles portátiles también tiene una inteligencia más poderosa.

No es que nadie haya pensado antes en agregar NPU al procesador, pero debido a varios problemas, finalmente no pudieron abrir con éxito una nueva sección en el procesador para colocar la NPU. Entonces, ¿cómo lo hizo Intel?

Se acerca el packaging 3D

Detrás del nacimiento del procesador Meteor Lake está inseparable la tecnología de empaquetado 3D de nueva generación de Intel: Foveros. Aunque se experimentó en procesadores móviles ya en 2020, la tecnología en ese momento aún no estaba completamente madura, por lo que Lakefield se ha convertido en el único procesador de PC con paquete 3D de Intel en los últimos tres años.


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¿Qué es el embalaje 3D? Para usar una analogía, el embalaje 2D tradicional consiste en construir un bungalow, mientras que el embalaje 3D consiste en construir una casa de doble capa. Se agrega una capa portadora especial a la capa superior del chip original y en ella se colocan módulos adicionales como NPU. En comparación con el empaquetado separado tradicional, el empaquetado 3D puede proporcionar un mayor ancho de banda de conexión y una menor latencia manteniendo el tamaño del procesador sin cambios, lo que garantiza la coherencia en la experiencia de rendimiento desde el nivel de hardware.

A través de mejoras en la tecnología de empaque, Intel ahora puede lograr empaques 3D de alto rendimiento, lo que significa costos más bajos. Esta es la razón principal por la que Foveros se puede utilizar en procesadores de PC. Anteriormente, Foveros ha estado activo en el mercado de procesadores de servidores con precios unitarios más altos.


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Mientras mejora la tecnología de empaquetado 3D, Intel también está desarrollando nuevos materiales de sustrato para reemplazar los sustratos orgánicos que alcanzaron el límite físico para fines de 2020. La nueva generación de sustratos de vidrio tendrá una mayor capacidad de carga de transistores, excelentes propiedades mecánicas y físicas específicas y, según las propiedades ópticas, también puede proporcionar una cantidad mucho mayor de paquetes que la generación anterior de sustratos. Se espera que en 2030 se pueda diseñar un solo paquete que herede 1 billón de transistores.

Con una nueva generación de sustratos y una nueva generación de tecnología de embalaje, Intel está desafiando el nuevo límite superior de los procesadores de PC.

Diseño de módulos separados, embalaje 3D, sustrato de vidrio, una serie de términos que parecen de alta gama, pero ¿qué impacto tienen en nosotros? Como consumidores, ¿qué beneficios obtendremos del procesador Core de 14.ª generación? De hecho, todas las mejoras son inseparables de las dos palabras "rendimiento".

Por supuesto, esto puede ser ligeramente diferente de nuestra imaginación tradicional de aumentar la frecuencia principal. A juzgar por la información expuesta anteriormente, el aumento de frecuencia principal del procesador Core de 14.a generación no es grande, pero su rendimiento en multinúcleo, transcodificación de video, etc. es muy superior al de la generación anterior. Detrás de esto está la contribución de módulos independientes como módulos SoC y módulos gráficos. A medida que los procesadores entran en la era del diseño discreto, la frecuencia principal tradicional ya no puede representar el rendimiento completo del procesador.


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Los tres módulos principales de SoC, gráficos e informática son independientes entre sí. Las empresas también pueden personalizar con mayor precisión el rendimiento y las funciones del procesador según las necesidades del usuario, permitiéndoles elegir un procesador que sea más adecuado para ellos. A largo plazo, esto puede cambiar el futuro mercado de PC. Por ejemplo, se pueden utilizar módulos informáticos mejorados con PC de alto rendimiento equipadas con tarjetas gráficas independientes. Los módulos de gráficos mejorados se pueden utilizar con PC que requieren un alto rendimiento de transcodificación de vídeo. Los módulos SoC mejorados se pueden convertir en procesadores especializados en IA.

Por supuesto, por el momento continuaremos con el camino actual y diferenciaremos el rendimiento a través de diferentes modelos. Si desea un mejor rendimiento, sólo puede gastar más dinero.Sin embargo, el procesador Core de 14.ª generación abrió la puerta y nos mostró un mundo completamente nuevo.