Intel staat op het punt zijn baanbrekende ‘Meteor Lake’-processors te onthullen, een afwijking van de vorige 14e generatie Core-serie. Deze processors zullen debuteren op consumentenlaptops, waarbij prioriteit wordt gegeven aan efficiëntie en een langere levensduur van de batterij. Hoewel specifieke details over chipmodellen en prestaties geheim blijven, heeft Intel een breed beeld gegeven van de innovaties achter Meteor Lake.
Dit omvat vernieuwde chipontwerpen, bijgewerkte technologie en verbeterde functies die gericht zijn op het verbeteren van de algehele prestaties en efficiëntie. De komende mobiele Intel-processors staan klaar om aanzienlijke veranderingen teweeg te brengen, variërend van chipproductie tot gebruikersmogelijkheden.
Een revolutie in de kern: Meteor Lake
Eerder dit jaar heeft Intel een belangrijke stap gezet in de richting van het stroomlijnen van zijn merkstrategie voor Core-processors, door te kiezen voor eenvoudigere namen en afscheid te nemen van expliciete generatienummers zoals de 12e generatie Core of 13e generatie Core. De transformatie die Meteor Lake teweegbrengt, gaat echter veel verder dan louter labelaanpassingen. Intel heeft een uitgebreide revisie uitgevoerd, die alles omvat, van de fysieke lay-out van de chip tot de onderliggende architectuur. Deze revisie introduceert een hele reeks nieuwe functies en mogelijkheden en bereidt de weg voor toekomstige innovaties.
Bovendien introduceert Meteor Lake substantiële verschuivingen in de productieprocessen, wat een opnieuw bedachte aanpak aankondigt met een ‘gestapeld’ 3D-ontwerp dat verschillende componenten van de CPU integreert. Deze innovatie sluit aan bij een grotere nadruk op de gelaagde benadering van processorkernen, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen kernen met een hoog en een laag vermogen, een aanpak die de afgelopen jaren steeds meer terrein heeft gewonnen. Daarom staan we nu aan de vooravond van een opnieuw gedefinieerde Intel-processor. Deze ontwerpblauwdruk staat klaar om te ondersteunen wat Intel waarschijnlijk zal dopen als de eerste generatie Intel Core Ultra-processors, waarbij de iconische ‘i’ wordt losgelaten voor een eenvoudigere nomenclatuur.
Intel 4-productie: de doorbraak van 7 nm
De aanzienlijke vooruitgang van Intel ligt in de overgang naar het Intel 4-proces, een geavanceerde 7-nanometer (7 nm) productietechniek die gebruik maakt van extreem ultraviolet (EUV) lithografie. Deze revolutionaire methode maakt de creatie van nog kleinere chips mogelijk, waardoor de wet van Moore op koers blijft met steeds compactere transistors.
Hoewel de EUV-lithografieapparatuur wordt geprezen als een van de meest ingewikkelde machines die Intel ooit heeft ontwikkeld, zijn de voordelen duidelijk: verbeterde schaalbaarheid en verhoogde energie-efficiëntie. In vergelijking met het voorgaande 10 nm Intel 7-proces zal Intel 4 naar verwachting een opmerkelijke prestatieverbetering van 20% per watt opleveren.
Bovendien is het nauwkeurig afgestemd op toepassingen met hoge prestaties, waarbij zowel laag- als hoogspanningsbewerkingen mogelijk zijn, waardoor CPU’s een groter aanpassingsvermogen hebben bij het efficiënt beheren van diverse processen.
Foveros 3D-stansenstapelen
Intel’s Foveros-technologie is een geavanceerde verpakkingsoplossing, waarbij gebruik wordt gemaakt van 3D-stapeling om meerdere componenttegels, ook wel ‘chiplets’ genoemd, samen te voegen tot één chip. Door deze afwijking van het monolithische ontwerp kan Intel individuele onderdelen van de processor aanpassen, deze optimaliseren voor specifieke functies en een compacte, efficiënte 3D-stack creëren.
Het maakt ook het gebruik van verschillende productiemethoden voor verschillende delen van de chip mogelijk, waarbij gebruik wordt gemaakt van bestaande productiemogelijkheden. Deze procesverfijning elimineert de noodzaak van ‘binning’, een categorisatieproces op basis van componentkwaliteit, waardoor een nauwkeurigere assemblage van processors uit vooraf geteste componenten mogelijk wordt.
In dit nieuwe model kan Intel specifieke delen van de chip updaten zonder dat een volledig nieuw ontwerp nodig is. Om naadloze communicatie tussen tegels te garanderen, worden gespecialiseerde die-to-die-verbindingen gebruikt, die dienen als microdraden voor I/O, stroomvoorziening en routing. Intel’s Foveros-technologie maakt gebruik van verbindingen met hoge dichtheid, hoge bandbreedte en laag vermogen om verschillende delen van het ontwerp te verenigen.
Hoewel dit geen geheel nieuwe aanpak is, markeert dit een belangrijke verschuiving voor Intel, die de toekomst van hun processorhardwareproductie vormgeeft.
De essentie van Intel’s tegellay-out
De op tegels gebaseerde methodologie vertegenwoordigt een vorm van gedesaggregeerd ontwerp. In plaats van één enkele, uniforme chip te creëren, is de CPU opgebouwd uit kleinere, eenvoudigere componenten. Deze stukken worden vervolgens op een basiswafel geassembleerd en samengesmolten tot een uniforme chip met behulp van de eerder genoemde verbindingen. Deze Voltron-achtige aanpak vereist echter de naadloze coördinatie van meerdere componenten die achter elkaar werken.
In het geval van Meteor Lake zullen vier verschillende tegels worden gebruikt, elk gespecialiseerd voor verschillende technologieën die een integraal onderdeel zijn van moderne processors: Compute, Graphics, SoC en I/O.
Bereken tegel
De kern van de Meteor Lake-chip wordt gevormd door de Compute Tile, die de klassieke essentie van processors belichaamt. Hier nemen de Performance-kernen (P-cores) en Efficient-kernen (E-cores) de leiding over het zware werk van het systeem. Deze tegel maakt gebruik van het nieuwste 7nm Intel 4-proces en is de meest geavanceerde van de vier.
Intel introduceert een nieuwe microarchitectuur genaamd ‘Rosewood Cove’ voor de P-cores, terwijl de E-cores een update krijgen met de microarchitectuur genaamd ‘Crestmont’. Deze verbeteringen zijn gericht op de optimalisatie van multi-threaded workloads, het vergroten van de cache- en geheugenbandbreedte en het versnellen van AI-taken.
Een cruciaal onderdeel in dit proces is de Thread Director-firmware, een intrinsiek kenmerk van Intel-chips van de vorige generatie. Het zorgt ervoor dat verwerkingstaken op ieder moment naar de meest geschikte kern worden gestuurd. Met Meteor Lake integreert een verbeterde Thread Director deze kernen met verfijnde mogelijkheden voor taakplanning en verbeterde begeleiding. Dit stuurt minder veeleisende taken naar de E-cores, en naar de nieuwe “Low Power E-cores” op de SoC-tegel (meer hierover zo meteen) voor verhoogde efficiëntie en energiebesparing.
Deze dynamische prioriteitstelling reserveert de P-cores voor veeleisende taken, wat mogelijk tot aanzienlijke energiebesparingen kan leiden. Intel heeft ook met Microsoft samengewerkt bij het opnieuw ontwerpen van Thread Director, waarbij het nauw is afgestemd op Windows 11 voor een naadloze hardware-software-integratie.
SoC Tile: efficiëntie gecombineerd met AI-vaardigheid
De SoC Tile fungeert als een veelzijdige hub die toezicht houdt op essentiële functies zoals mediacontrole, displaybeheer, Wi-Fi-connectiviteit en hardwarebeveiliging. Het introduceert een onderscheidend kenmerk dat bekend staat als het ‘Low Power Island’, een geïsoleerde zone binnen de SoC Tile. Dit gebied herbergt efficiënte verwerkingskernen, met name de Low Power E-cores, op maat gemaakt voor lichtere werklasten en achtergrondtaken. Dit ontwerp verbetert de algehele efficiëntie terwijl de Compute Tile-kernen behouden blijven voor veeleisendere toepassingen.
Bovendien minimaliseert het afzonderlijke energiebeheer van de Low Power Island de stroomoverhead, iets wat veel voorkomt bij de huidige CPU’s. Taken waarvoor geen P-cores of E-cores op de rekentegel nodig zijn, kunnen tot aanzienlijke energiebesparingen leiden doordat de tegel inactief blijft terwijl de actie op het eiland plaatsvindt.
De SoC Tile integreert Intel’s eerste geïntegreerde kunstmatige intelligentie-engine: een neurale verwerkingseenheid (NPU) die zich toelegt op het efficiënt uitvoeren van lokale AI-modellen. Deze samenwerking met de CPU verbetert de AI-workloads en biedt toegang met hoge bandbreedte tot verschillende delen van de chip, waardoor alles wordt verbeterd, van grafische afbeeldingen tot Wi-Fi-prestaties.
Wat extra functionaliteiten betreft, bevat de SoC Tile native HDMI 2.1 en DisplayPort 2.1, die functies ondersteunen zoals 8K HDR-inhoud en geavanceerde AV1-codecs. Het beheert ook de Wi-Fi-connectiviteit en biedt ruimte aan zowel de huidige Wi-Fi 6E als de toekomstige Wi-Fi 7-netwerkstandaarden. Ten slotte herbergt de SoC Tile de geheugencontroller en de Double Data Rate (DDR) bus voor naadloze communicatie met systeemgeheugen.
Grafische tegel: visuele en computationele mogelijkheden
De grafische tegel, de derde tegel, neemt de leiding over alle grafische en computertaken, inclusief gaming, het maken van inhoud en bepaalde mediastreamingfuncties. Hier toont Intel zijn nieuwste technologie: Intel Arc. In deze opstelling, bekend als Alchemist Xe LPG, is de grafische technologie van Arc naadloos geïntegreerd in de CPU Graphics Tile. (Klik op de meegeleverde link voor uitgebreide details over de nieuwe on-chip Arc-graphics van Meteor Lake.)
Deze integratie vergroot de kracht en mogelijkheden van Intel’s geïntegreerde grafische ondersteuning aanzienlijk. Het is vermeldenswaard dat deze prestaties op Arc-niveau niet op elke Meteor Lake-chip beschikbaar zullen zijn, maar het markeert een substantiële vooruitgang ten opzichte van Intels huidige Iris Xe-oplossing.
I/O Tile: het zenuwcentrum van connectiviteit
Het laatste segment van de chip richt zich op connectiviteit, het beheren van alle pinnen en signalering voor externe verbindingen. Dit omvat conventionele koppelingen zoals USB en opslag. Intel heeft bevestigd dat het nieuwe platform standaarden als Thunderbolt 4 en PCI Express Gen 5 bevat.
Hoewel Intel dit niet expliciet heeft vermeld, vermoeden we dat Thunderbolt 5-ondersteuning mogelijk ook wordt geïntegreerd. In een aparte briefing gewijd aan Thunderbolt 5 kondigde Intel aan dat de nieuwe standaard in 2024 gelanceerd zou worden. Het zou misschien wat vroeg zijn voor Intel om deze nieuwe standaard op te nemen in de eerste golf van aankomende Meteor Lake-chips. Het zou echter niet verrassend zijn als Thunderbolt 5 opnieuw ter sprake komt wanneer Meteor Lake-apparaten in de toekomst worden onthuld.
Intel’s chipletvormige comeback
Meteor Lake vertegenwoordigt een strategische verschuiving voor Intel, die stapsgewijze verbeteringen overstijgt. Het symboliseert de gezamenlijke inspanningen van Intel om concurrerend te blijven te midden van de toenemende druk, en luidt een nieuw tijdperk van krachtige en veelzijdige laptops in.
Intel’s Meteor Lake-architectuur betekent meer dan een technologische evolutie; het is een transformatieve sprong. Met zijn nieuwe benadering van tegels, verhoogde efficiëntie en uitgebreide mogelijkheden luidt het een nieuw tijdperk van computervaardigheid in. Nu we de lancering van Core Ultra-chips op 14 december naderen, maakt de industrie zich schrap voor de komst van Meteor Lake, klaar om computerstandaarden in de nabije toekomst opnieuw te definiëren. CES 2024 houdt de belofte in van het onthullen van een nieuw tijdperk in computerprestaties en -mogelijkheden, nu fabrikanten zich opmaken om hun door Meteor Lake aangedreven machines aan te kondigen.
Als je geïnteresseerd bent in de strategie van het bedrijf voor de komende jaren, kijk dan eens hoe de instortende pc-markt loonsverlagingen bij Intel veroorzaakte.
Uitgelichte afbeeldingscredits: Intel
Source: Meteor Lake: alles wat u moet weten over de volgende generatie CPU’s van Intel