Desain Chiplet Mirip LEGO Intel Untuk Meteor Lake. Arrow Lake & Lunar Lake Generasi Berikutnya CPU “3D Foveros” Detail = Laporan Hardware Hot Chips

Kemarin, kami melaporkan beberapa detail penting dari CPU generasi berikutnya Intel yang menampilkan desain yang sangat mirip LEGO berkat teknologi pengemasan 3D Foveros. CPU baru yang akan memanfaatkan teknologi dengan baik termasuk Meteor Lake, Arrow Lake, dan Lunar Lake. Hari ini, di Hot Chips 34, Intel memberi kita pandangan yang lebih mendetail tentang apa yang diperlukan untuk mengembangkan CPU Meteor Lake dan seterusnya.

Intel 3D Foveros Packaging Tech Menghadirkan Desain Mirip LEGO ke CPU Meteor Lake, Arrow Lake & Lunar Lake Generasi Berikutnya

Pengaktif utama CPU generasi berikutnya Intel adalah Foveros, teknologi pengemasan chiplet inter-die yang canggih. Foveros akan hadir dalam tiga rasa, dimulai pertama dengan desain standar yang akan digunakan untuk produksi dengan hasil tinggi dan volume tinggi, beralih ke Foveros Omni yang memadukan dan mencocokkan ubin di kompleks cetakan dasar, menawarkan hingga 4x densitas tonjolan interkoneksi vs EMIB dan terakhir, Foveros Direct yang menawarkan kepadatan interkoneksi 16x dibandingkan Foveros asli sambil memberikan latensi yang lebih rendah, bandwidth lebih tinggi, dan kebutuhan daya/die yang lebih rendah. Berikut adalah spesifikasi dasar untuk trio solusi Foveros:

• Foveros: 50-25um (Bump Pitch), >400-1600/mm2 (Bump Density), 0,156 pJ/bit (Daya)
• Foveros Omni: 25um (Bump Pitch), 1600/mm2 (Bump Density), <0,15 pJ/bit (Daya)
• Foveros Direct: <10 Micron (Bump Pitch), >10.000/mm2 (Bump Density), <0,05 pJ/bit (Daya)

2 dari 9

Di luar CPU Alder Lake dan Raptor Lake yang merupakan desain pertama yang menampilkan tata letak inti hibrida, Intel berencana untuk menggunakan kemasan 3D Foveros untuk mengantarkan era multi-chipletnya sendiri. Chipzilla berencana merilis tiga produk yang akan memanfaatkan teknologi ini. Prosesor generasi berikutnya termasuk Meteor Lake Generasi ke-14, Arrow Lake Generasi ke-15, dan keluarga Lunar Lake Generasi ke-16. Beberapa sorotan utama dari CPU ini adalah:

• Platform Klien 3D Intel Generasi Selanjutnya
• Arsitektur Klien 3D terpilah dengan CPU, GPU, SOC, dan Ubin IO
• Ubin dasar untuk Meteor Lake dan Arrow Lake untuk menghubungkan ubin dengan Foveros
• Buka ekosistem “Chiplet” melalui universal chiplet interconnect express (UCIe)

2 dari 9

Dimulai pertama dengan Intel Meteor Lake, perusahaan memamerkan tata letak chip baru yang memberi kami tampilan yang lebih baik di berbagai ubin atau chiplet (sebagaimana Anda ingin merujuknya) dengan berbagai IP. Tata letak quad-tile mencakup CPU Tile, Graphics Tile, SOC Tile, dan IOE Tile.

Intel memang mengungkapkan node spesifik yang akan menjadi dasar ubin ini. Ubin CPU utama akan menggunakan simpul proses EUV “Intel 4” atau 7nm, sedangkan Ubin SOC dan Ubin IOE akan dibuat pada simpul proses 6nm (N6) TSMC. Intel menyebut Meteor Lake sebagai langkah pertama menuju ekosistem chiplet di segmen klien. Menurut sumber industri, ini bukan masalahnya dan tGPU untuk CPU Meteor Lake selalu merupakan desain TSMC 5nm (N5).

Jadi dimulai dengan pembedahan setiap petak, pertama, kami memiliki Petak Hitung yang sepenuhnya dapat diskalakan di berbagai jumlah inti, generasi inti, node, dan cache. Intel dapat mencampur dan mencocokkan tidak hanya arsitektur inti yang berbeda dalam CPU paket Foveros 3D seperti Meteor Lake, tetapi mereka juga dapat menaikkan atau menurunkan skala ke node yang berbeda.

Hal yang sama berlaku untuk ubin grafis yang dapat diskalakan dalam hal jumlah inti, node, dan cache juga. Diagram ini hanya untuk tujuan ilustrasi tetapi menunjukkan penskalaan blok tGPU dari 4 Xe core (64 EU) hingga 12 Xe Core (192 EU). Namun, berdasarkan die shot pada gambar yang sama, kita bisa melihat 8 Xe Cores (128 EUs).

2 dari 9

Ubin SOC juga dapat ditingkatkan atau diturunkan tergantung pada SKU. Blok utama di sini adalah IP Daya Rendah (mengacu pada VPU), SRAM, IO, dan desain voltase yang dapat diskalakan. Hal yang sama berlaku untuk Tile terakhir, I/O Extender, atau singkatnya IOE. Ubin sepenuhnya dapat diskalakan dalam hal jumlah jalur, bandwidth, protokol, dan kecepatan.

Dengan ubin keluar dari jalan, saatnya untuk menyatukan semuanya dan untuk itu, Intel telah menunjukkan rincian bagaimana CPU mati diatur bersama. Lapisan atas memiliki metalisasi sisi belakang dan juga tempat die pasif Foveros berada. Tepat di bawah ini adalah ubin bagus yang baru saja kita bahas di atas. Ubin ini terhubung ke Base Tile menggunakan 36um pitch (die-to-die) inter-connect. Base Tile hadir dengan kapasitansi besar dan memiliki lapisan logam untuk pengiriman IO/daya dan perutean D2D.

2 dari 9

Intel juga menyediakan close-up lapisan logam Base Tile yang menampilkan kapasitor 3D dan pengiriman daya die-to-die plus perutean paket I/O. Setiap lapisan logam bersifat modular dengan silikon aktif untuk logika dan memori. Bagian atas dan bawah memiliki tonjolan paket untuk saling berhubungan dengan lapisan atas & bawah.

Konfigurasi yang ditampilkan di sini juga merupakan chip khusus seluler dengan tata letak 6+8 (6 P-Cores + 8 E-Cores). Anda juga dapat mencatat bahwa ada dua tautan D2D (Die-To-Die) antara CPU/IOE Tile dan Graphics Tile yang mengarah ke SOC Tile. Ini adalah bagian dari Kemasan 3D Foveros dan tim biru menyatakan bahwa ada interposer pasif di atas chiplet utama yang didasarkan pada proses 22nm (FFL) dari Intel sendiri. Interposer ini saat ini tidak memiliki tujuan tetapi perusahaan berencana untuk menggunakan chiplet aktif di dalamnya di masa mendatang dengan teknologi pengemasan yang lebih canggih. CPU Intel Meteor Lake tidak menggunakan teknologi EMIB.

Teknologi FDI (Foveros Die Interconnect) menawarkan:

• Antarmuka CMOS Tegangan Rendah
• Bandwidth Tinggi, Latensi Rendah
• Pensinyalan Sinkron & Asinkron
• Overhead Area Rendah
• Operasi @ 2GHz, 0,15-0,3 pJ/bit

Interkoneksi antara CPU dan SOC memiliki lebar mainband sekitar 2K (2x IDI), ubin Grafik dan SOC memiliki lebar mainband interkoneksi sekitar 2K juga (2x iCXL) sedangkan ubin SOC dan IOE memiliki lebar mainband sekitar 1K (IOSF, Port Tampilan 4x).

Area utama lain di mana CPU Intel Meteor Lake telah meningkat pesat adalah kemampuan daya turbo maksimum. Sejak awal dan dengan bantuan pengoptimalan bersama, chip Meteor Lake dapat mencapai kemampuan daya turbo yang lebih tinggi daripada CPU Alder Lake generasi sebelumnya sambil memanfaatkan simpul proses “Intel 4” yang baru. Total kapasitansi juga telah menyentuh 500 untuk Meteor Lake Base Tile.

Intel memberi kami perbandingan jadul antara CPU Haswell dan Meteor Lake sejauh menyangkut kemampuan I/O mereka.

Aspek lain yang disinggung oleh Intel adalah harga. Dengan biaya harga wafer generasi berikutnya naik dengan setiap node baru, biaya pengembangan cetakan monolitik juga akan naik.

Jika Anda mengambil Meteor Lake apa adanya dan mendesainnya secara monolitik pada simpul proses terkemuka, saya akan mengatakan itu sebenarnya sangat kompetitif dengan itu jika tidak sebenarnya lebih murah.

melalui Intel

Intel menunjukkan bahwa desain terpilah seperti Meteor Lake dengan arsitektur Ubin dapat memberikan kinerja yang lebih tinggi, peningkatan kinerja transistor yang lebih tinggi, & kecepatan penyegaran IP yang lebih baik di berbagai node proses, semuanya dengan efisiensi daya yang lebih tinggi dibandingkan solusi monolitik.

2 dari 9

Intel mengungkapkan bahwa Meteor Lake CPU-nya akan berskala dari <10W hingga lebih dari 100W SKU, menawarkan performa CPU dengan desain monolitik dalam paket terpisah. Selanjutnya, Intel mengklarifikasi bahwa CPU Meteor Lake Generasi ke-14 & Arrow Lake Generasi ke-15 memang menuju ke platform Desktop dan Seluler.

CPU Intel Meteor Lake menargetkan jendela rilis 2023 sementara Arrow Lake akan mulai dikirim pada 2024 sesuai rencana semula. Detail tentang platform soket LGA 1851 generasi berikutnya untuk CPU Meteor Lake & Arrow Lake dapat ditemukan di sini.

Intel Meteor Lake-P (6+8) Tata Letak Chip CPU:

Sejauh menyangkut CPU Lunar Lake Generasi ke-16, keluarga tersebut dikatakan awalnya ditujukan untuk segmen CPU seluler berdaya rendah 15W, namun rencana awal tersebut selalu dapat berubah karena produk masih beberapa tahun lagi dari peluncuran.

2 dari 9

Selain itu, ini bukan pertama kalinya Intel bertahan dengan rilis khusus seluler atau sebagian-desktop untuk keluarga CPU. Kami telah melihat mereka melakukan ini dengan Broadwell dan baru-baru ini dengan keluarga CPU Ice Lake dan Tiger Lake.

Jajaran CPU Mobilitas Intel: