Intel aprovecha TSMC 5nm para Meteor Lake tGPU, 3nm para Arrow Lake tGPU, Lunar Lake diseñado originalmente para el segmento de CPU móvil de 15W

Como parte de su presentación Pre-HC34 (Hot Chips 34), Intel nos brindó una explicación detallada de sus CPU de última generación, Meteor Lake, Arrow Lake y Lunar Lake, que utilizarán la tecnología de empaquetado 3D de Foveros. La compañía también aclaró cierta confusión en torno a los rumores recientes sobre los nodos de proceso que planea aprovechar para sus diseños de múltiples chips y múltiples IP.

CPU Intel Meteor Lake, Arrow Lake, Lunar Lake con empaque 3D Foveros MCM detallado: TSMC 5nm tGPU para 14th Gen y 3nm tGPU para 15th Gen

Más allá de las CPU de Alder Lake y Raptor Lake, que son los primeros diseños que cuentan con un diseño de núcleo híbrido, Intel planea utilizar su paquete 3D Foveros para marcar el comienzo de su propia era de chips múltiples. Chipzilla ha planeado lanzar tres productos que aprovecharán esta tecnología. Los procesadores de próxima generación incluyen las familias Meteor Lake de 14.ª generación, Arrow Lake de 15.ª generación y Lunar Lake de 16.ª generación. Algunos de los aspectos más destacados de estas CPU serían:

• Plataforma de cliente 3D Intel de próxima generación
• Arquitectura de cliente 3D desagregada con mosaicos de CPU, GPU, SOC y IO
• Tejas base para Meteor Lake y Arrow Lake para interconectar tejas con Foveros
• Ecosistema abierto «Chiplet» a través de universal chiplet interconnect express (UCIe)

Comenzando primero con Intel Meteor Lake, la compañía mostró un diseño de chip completamente nuevo que nos brinda una mejor visión de los diversos mosaicos o chiplets (como le gusta referirse a ellos) con varias IP. El diseño de mosaico cuádruple incluye el mosaico de CPU, el mosaico de gráficos, el mosaico de SOC y el mosaico de IOE. Intel reveló los nodos específicos en los que se basarían estos mosaicos. El mosaico principal de la CPU utilizará el nodo de proceso «Intel 4» o EUV de 7 nm, mientras que el mosaico SOC y los mosaicos IOE se fabricarán en el nodo de proceso de 6 nm de TSMC (N6). Intel llama a Meteor Lake el primer paso en el ecosistema de chiplets en el segmento de clientes.

El mosaico más especulativo que ha habido hasta ahora ha sido el mosaico GPU, también conocido como tGPU. Ha habido rumores de que Intel planeó originalmente usar el nodo de proceso de 3 nm de TSMC, pero debido a algunos problemas, cambiaron los planes a mitad de camino y aprovecharon el nodo de 5 nm de TSMC. Según fuentes de la industria, este no es el caso y la tGPU para las CPU Meteor Lake siempre ha sido un diseño TSMC 5nm (N5).

Otro aspecto que abordó Intel es el precio. Con los costos de los precios de las obleas de próxima generación aumentando con cada nuevo nodo, el costo de desarrollar una matriz monolítica también aumentará. Según la propia Intel:

Si tomara Meteor Lake tal como es y lo diseñara monolíticamente en un nodo de proceso líder, diría que en realidad es extremadamente competitivo, si no más barato.

La configuración que se muestra aquí también es un chip específico para dispositivos móviles con un diseño 6+4 (6 P-Core + 4 E-Core). También puede observar que hay dos enlaces D2D (Die-To-Die) entre el mosaico CPU/IOE y el mosaico de gráficos que conducen al mosaico SOC. Esto es parte del paquete 3D de Foveros y el equipo azul afirma que hay un intercalador pasivo encima de los chipsets principales que se basa en un proceso de 22 nm (FFL) de la propia Intel. Este intercalador actualmente no tiene ningún propósito, pero la compañía planea usar chiplets activos dentro de él en el futuro con tecnologías de empaque más avanzadas. Las CPU Intel Meteor Lake no utilizan tecnología EMIB.

Además, Intel aclaró que las CPU Meteor Lake de 14.ª generación y Arrow Lake de 15.ª generación de hecho se dirigen a las plataformas de escritorio y móviles. Las CPU Intel Meteor Lake apuntan a la ventana de lanzamiento de 2023, mientras que Arrow Lake comenzará a enviarse en 2024 como se planeó originalmente. Los detalles sobre la plataforma con socket LGA 1851 de próxima generación para las CPU Meteor Lake y Arrow Lake se pueden encontrar aquí.

Disposición del chip de la CPU Intel Meteor Lake-P (6+8):

En lo que respecta a las CPU Lunar Lake de 16.ª generación, se dice que la familia estaba dirigida originalmente al segmento de CPU móviles de bajo consumo de 15 W; sin embargo, esos planes originales siempre pueden cambiar, ya que el producto aún está a unos años de su lanzamiento. Además, no será la primera vez que Intel se quede con una versión solo móvil o de escritorio parcial para una familia de CPU. Ya los hemos visto hacer esto con Broadwell y, más recientemente, con las familias de CPU Ice Lake y Tiger Lake.

Línea de CPU Intel Mobility:

CPU Intel Meteor Lake de 14.ª generación: nodo de proceso Intel 4, diseño de GPU de arco en mosaico, núcleos híbridos, lanzamiento en 2023

Las CPU Meteor Lake de 14.ª generación cambiarán el juego en el sentido de que adoptarán un nuevo enfoque de arquitectura en mosaico. Basados ​​en el nodo de proceso ‘Intel 4’, las nuevas CPU ofrecerán una mejora del 20 % en el rendimiento por vatio a través de la tecnología EUV y estarán listas para la fabricación en la segunda mitad de 2022. El envío de las primeras CPU de Meteor Lake está programado para el primer semestre de 2023 y se espera que estén disponibles más adelante ese mismo año.

En términos de arquitectura de CPU, se espera que los chips Meteor Lake utilicen los núcleos P de Redwood Cove y los núcleos electrónicos de Crestmont. Si bien se dice que los núcleos P se basan en un diseño similar al de los núcleos Golden Cove y Raptor Cove anteriores, los núcleos Crestmont E verán una importante revisión arquitectónica. Dicho esto, aún podemos esperar algunos cambios en los núcleos P de Redwood Cove, como los diseños de caché, etc.

Según Intel, las CPU Meteor Lake de 14.ª generación contarán con una nueva arquitectura en mosaico y lo que esto significa básicamente es que la empresa ha decidido utilizar un chiplet completo. Hay 4 mosaicos principales en las CPU de Meteor Lake. Está el mosaico IOE, el mosaico SOC, el mosaico GPU y el mosaico Compute. Compute Tile comprende el CPU Tile y el GFX Tile. El mosaico de la CPU utilizará un nuevo diseño de núcleo híbrido, que ofrece un mayor rendimiento con menor consumo de energía, mientras que el mosaico de gráficos no se parecerá a nada que hayamos visto antes.

Como dijo Raja Koduri, las CPU de Meteor Lake utilizarán una GPU impulsada por gráficos Arc en mosaico que lo convertirá en una clase completamente nueva de gráficos en un chip. No es ni una iGPU ni una dGPU y actualmente se considera tGPU (GPU en mosaico/Motor de gráficos de próxima generación). Las CPU de Meteor Lake utilizarán la arquitectura de gráficos Arc, lo que permitirá un mayor rendimiento al mismo nivel de eficiencia energética que las GPU integradas existentes. Esto también habilitará un soporte mejorado para DirectX 12 Ultimate, Raytracing y AV1, características que solo son compatibles con la línea Alchemist a partir de ahora.

CPU Intel Arrow Lake de 15.ª generación: nodo de proceso Intel 20A, diseño refinado, liderazgo en computación y gráficos, lanzamiento en 2024

El seguimiento de Meteor Lake es Arrow Lake y la alineación de 15th Gen trae consigo muchos cambios. Si bien sería compatible con el socket de Meteor Lake, los núcleos Redwood Cove y Crestmont se actualizarán a los nuevos núcleos Lion Cove y Skymont. Se espera que brinden una gran ventaja con los recuentos de núcleos elevados que se espera que sean 40/48 en los nuevos SKU (8 P-Cores + 32 E-Cores).

Sorprendentemente, Intel omitiría su nodo ‘Intel 4’ y saltaría directamente a 20A para las CPU Arrow Lake. Una cosa que es cierta para los chips Meteor Lake y Arrow Lake es que conservarán su nodo de proceso N3 (TSMC) para IP de núcleo adicionales, presumiblemente los núcleos Arc GPU. El nodo Intel 20A ofrece una mejora del 15 % en el rendimiento por vatio, utilizando tecnología RibbonFET y PowerVia de próxima generación, y está programado que las primeras obleas de prueba de IP se ejecuten en fábricas para la segunda mitad de 2022.

El diagrama de bloques muestra Meteor Lake con 3 mosaicos, mientras que Arrow Lake se compone de 4 mosaicos. Conocemos los mosaicos de Meteor Lake, pero actualmente no se menciona ninguna indicación clara para Arrow Lake.

CPU Intel Lunar Lake de 16.ª generación: nodo de proceso Intel 18A, liderazgo en rendimiento por vatio, lanzamiento en 2025

Por último, Intel se mudaría a una nueva plataforma de 16.ª generación conocida como Lunar Lake y vaya que va a ser grande. Intel dice que no solo tendrá liderazgo en rendimiento sino también liderazgo en eficiencia sobre sus competidores con el nuevo nodo de proceso 18A que brinda una mejora del 10% en el rendimiento por vatio sobre el nodo 20A y también utiliza diseños RibbonFETRR mejorados con reducción de ancho de línea. Intel espera tener los primeros chips de prueba para la primera mitad de 2022 y el primer servicio IP para el segundo trimestre, aunque la fabricación está prevista para la segunda mitad de 2024, lo que significa que el lanzamiento tendrá lugar en algún momento de 2025.

Las CPU de Lunar Lake estarán compuestas por una arquitectura de 5 mosaicos. También es sorprendente que Intel haya dejado su plataforma Nova Lake fuera de la presentación de ayer, pero lo que han mostrado ya es atractivo para los usuarios que esperan su línea de próxima generación. Es genial ver una sana competencia en el escritorio (y en el espacio del cliente en general) del equipo azul.

Comparación de generaciones de CPU Intel Mainstream: