Intel incluye trucos para ahorrar batería en su procesador para PC Meteor Lake
Intel incluye trucos de ahorro de batería en procesador PC Meteor Lake
Ya sabíamos que Meteor Lake de Intel comenzaría una nueva era importante con un diseño que apila algunos “chiplets” como panqueques en un solo procesador de PC de próxima generación. Pero ahora sabemos algo más: Uno de esos chiplets albergará una CPU de súper bajo consumo de energía que puede mantener una computadora portátil funcionando sin consumir tanta batería.
Intel reveló este nuevo detalle de diseño en su conferencia de Innovación el martes, junto con algunos detalles sobre los sucesores de Meteor Lake, Arrow Lake, Lunar Lake y Panther Lake. El Director Ejecutivo Pat Gelsinger también ofreció un informe de estado sobre su esfuerzo de varios años para recuperar el liderazgo de diseño y fabricación de procesadores perdido por Intel. Meteor Lake, programado para ser lanzado el 14 de diciembre y para la última generación de computadoras portátiles de este año, es una pieza central de una fase de ese esfuerzo.
Los procesadores de la serie M de Apple, que alimentan a las computadoras portátiles MacBook con una larga duración de la batería y sin ventiladores ruidosos, han demostrado las ventajas de la eficiencia del procesador. Meteor Lake contraatacará de dos formas importantes, y si Intel cumple con lo prometido, eso significará mejores computadoras portátiles para millones de personas que usan computadoras portátiles con Windows.
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La primera actualización es el cerebro principal dentro del diseño de Meteor Lake, un chiplet llamado “compute tile” que incluye una colección de núcleos de CPU (unidad central de procesamiento). Al igual que los procesadores actuales Alder Lake de Intel, formalmente llamados 13ª generación Core, el procesador incluirá tanto grandes núcleos de CPU de alto rendimiento para las tareas más exigentes, como núcleos de eficiencia más pequeños para trabajos de menor prioridad y una mejor duración de la batería. Los núcleos de CPU de Meteor Lake tienen diseños actualizados que son más eficientes y se construyen utilizando el nuevo proceso de fabricación Intel 4, que también es más eficiente, según Intel.
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Pero en otro chiplet, el sistema en un chip (SOC), hay núcleos de CPU aún más eficientes en una “isla de bajo consumo de energía”. El procesador redistribuye las tareas de software entre los núcleos de rendimiento y eficiencia muchas veces por segundo para obtener los mejores resultados, y los núcleos no utilizados pueden estar inactivos para ahorrar energía de la batería.
“Para obtener la mejor eficiencia, verán que las cargas de trabajo se distribuyen entre los núcleos con frecuencia”, dijo Tim Wilson, vicepresidente del grupo de ingeniería que lideró el diseño del SOC. “Para muchas personas, la duración de la batería es tan importante como el rendimiento en sus computadoras. Meteor Lake destacará en ambos aspectos”.
El chip también brindará nuevas capacidades para acelerar gráficos en su unidad de procesamiento de gráficos y tareas de inteligencia artificial en su unidad de procesamiento neuronal. Ambas son dimensiones clave del rendimiento en máquinas modernas, especialmente en computadoras de gama alta utilizadas para tareas como juegos o edición de video y fotos.
Las PC no son lo suficientemente potentes como para ejecutar los modelos de lenguaje más grandes de última generación como ChatGPT, pero la tecnología de inteligencia artificial se utiliza para tareas como seleccionar sujetos de fotos en Adobe Lightroom y eliminar fondos y ruido de audio en videoconferencias de Microsoft Teams.
Nuevos cerebros gráficos para Meteor Lake
Con los procesadores Meteor Lake, que la compañía venderá bajo la marca Core Ultra, Intel presenta su próxima generación de gráficos integrados, Xe LPG. LPG funciona de manera más eficiente que la generación anterior Xe LP, teóricamente alcanzando frecuencias más altas a voltajes más bajos para una mejor duración de la batería.
LPG también trae algunas capacidades importantes de las tarjetas gráficas discretas Xe HPG de la compañía al chiplet de GPU.
Incluyen todas las funciones esenciales para admitir DirectX 12 Ultimate: aceleradores de trazado de rayos dedicados (uno por núcleo gráfico, con hasta 8 núcleos por GPU) y soporte para sombreadores de malla, sombreado de tasa variable y retroalimentación de muestreador.
La arquitectura también agrega soporte para la tecnología de mejora de imagen de Intel, XeSS (Xe Super Sampling), que depende parcialmente de la inteligencia artificial. XeSS permite el modo de juego Endurance Gaming, un modo de ahorro de energía específico de Intel que combina un aumento agresivo de la resolución con la regulación de la CPU para aquellos momentos en los que necesita desesperadamente llegar a un punto de control con la batería.
Con LPG, las computadoras portátiles que utilizan chips Core Ultra obtienen un impulso para admitir una resolución de 8K a 60Hz con decodificación y codificación HDR de 10 bits o cuatro monitores de 4K a 60Hz HDR, 1440p a 360Hz o 1080p a 360Hz, así como HDMI 2.1.
TSMC, competidor y socio de Intel
Intel está bajo una fuerte presión competitiva. Durante sus años de progreso de fabricación estancado, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) y Samsung superaron el liderazgo tecnológico una vez formidable de Intel.
Lo mismo hicieron los competidores que fabrican chips. AMD incursionó en la cuota de mercado de Intel, especialmente en el mercado de servidores donde los centros de datos están llenos de miles de procesadores de alta gama. Nvidia aprovechó la demanda explosiva de procesadores de inteligencia artificial. Y Apple dejó de utilizar procesadores de Intel, pasando en su lugar a sus propios procesadores de la serie M, ofreciendo un rendimiento convincente y un menor consumo de energía. TSMC fabrica los procesadores para los tres principales competidores de Intel.
Obtuve un vistazo temprano a la tecnología de empaquetado de vidrio de Intel para chips más rápidos
Pero curiosamente, TSMC no solo es un competidor de Intel. También es un socio. Está fabricando la mayoría de los chiplets dentro de Meteor Lake.
TSMC está construyendo el SOC de Meteor Lake, el chiplet que alberga la isla de bajo consumo de energía, el acelerador de IA, el decodificador de video y el sistema Wi-Fi, en su proceso de fabricación N6. Eso también se utiliza para el módulo de E/S, que maneja tareas de entrada y salida como las conexiones Thunderbolt y USB.
El proceso más avanzado de TSMC, N5, se utiliza para construir el sistema de GPU Arc de Meteor Lake. Intel dijo que ofrecerá el doble de rendimiento y el doble de rendimiento por vatio que los procesadores Alder Lake de 13ª generación.
Bajo el liderazgo de Gelsinger, Intel está trabajando en transformar su propio negocio de fabricación de chips al convertirse en una “fundición” como TSMC y Samsung, que fabrica chips para otros clientes. Ha atraído a algunos clientes, pero no se espera que el negocio despegue de verdad hasta que llegue el proceso de fabricación Intel 18A, programado para 2024.
¡Chiplets a la vista!
El diseño “desagregado” de Meteor Lake, habilitado por una tecnología de apilamiento de chiplets de Intel llamada Foveros, es una señal de lo que está por venir para la industria de procesadores.
AMD está apilando cachés de memoria rápida en sus procesadores de PC de gama alta, y el M2 Ultra de Apple consiste en dos chips M2 Max conectados con un puente de comunicación de alta velocidad. Pero Intel es más agresivo con su estrategia de chiplets, en parte debido a su necesidad de intentar alcanzar a sus competidores, según el analista de Creative Strategies, Ben Bajarin.
Un ejemplo real de la tecnología de empaquetado de Intel es el Sapphire Rapids de Intel, un gran procesador Xeon para centros de datos. Intel combina cuatro módulos de CPU, cada uno también llamado matriz o chiplet, en un solo procesador más grande. El EMIB (puente de interconexión de múltiples matrices incrustado), una fina lámina de silicio debajo de los bordes donde se unen los módulos, suministra vínculos de datos en todo el procesador para que se comporte como una única unidad más grande.
Stephen Shankland/CNET
Con el chip Xeon Sapphire Rapids para centros de datos que Intel comenzó a vender a principios de este año y luego con Meteor Lake a finales de este año, la mayoría de las dos líneas de productos principales de la compañía consistirán en procesadores compuestos por varios chiplets interconectados.
El empaquetado de diferentes chiplets aumenta el costo y el tiempo de fabricación, pero también ofrece una variedad de ventajas. Se pueden utilizar diferentes procesos de fabricación para diferentes chiplets para optimizar atributos como el costo, el consumo de energía y el rendimiento. Y los chips más pequeños son menos propensos a tener defectos de fabricación.
Y la tecnología de sustrato de vidrio de Intel, también detallada en la conferencia de Innovación, allana el camino para enfoques de chiplets aún más avanzados. Ese vidrio, que es la base del paquete que alberga un procesador, ofrece mejores velocidades, ventajas de consumo de energía y tamaño en comparación con la tecnología actual.
Meteor Lake no utiliza sustratos de vidrio, que no se espera que lleguen hasta finales de esta década, pero sí ilustra la habilidad de empaquetado de Intel. Por ejemplo, para contrarrestar la deformación que hace que los procesadores estén ligeramente curvados como una patata frita, Intel utiliza bolas de soldadura de tamaños variables para compensar y asegurar buenos contactos eléctricos.
Intel también puede utilizar hasta cuatro tipos de bolas de soldadura en su proceso, por ejemplo, utilizando con prudencia bolas de núcleo de cobre más complejas para las conexiones de alimentación. La compañía mostró esta tecnología de “multibolas” en un recorrido por sus laboratorios de investigación de empaquetado avanzado en Chandler, Arizona.
“A medida que miramos los próximos cinco a diez años”, dijo Tom Rucker, el vicepresidente a cargo del trabajo de integración de ensamblaje de Intel, “ese empaquetado se volverá más importante”.
