L’emballage 3D est là, l’ère de l’IA universelle peut-elle être loin derrière ?Le 19 septembre 2023, Intel a officiellement lancé sa première plate-forme de processeur basée sur la technologie de processus Intel4, Meteor Lake. Grâce à la technologie avancée de packaging Foveros3D, MeteorLake a mis en œuvre une nouvelle structure de modules séparés, divisant la conception traditionnelle à processeur unique en une conception multi-modules. Le processeur de MeteorLake comprendra un module informatique, un module IO, un module SoC et un module graphique, créant un processeur avec un meilleur rapport de consommation d'énergie grâce à une nouvelle architecture.

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Source : Intel

Malheureusement, Intel n'a pas encore divulgué les spécifications exactes des processeurs Core de 14e génération. Les détails pertinents devraient attendre une autre conférence de presse, prévue pour octobre. Cependant, par rapport aux spécifications de la nouvelle génération de processeurs, les différents changements apportés à Intel 4 sont plus préoccupants. Il s'agit d'un autre changement radical dans la structure du processeur qu'Intel a apporté après le Core de 12e génération, et a même introduit de nombreuses nouvelles fonctionnalités qui ne sont pas disponibles dans les processeurs PC traditionnels.


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Après que les grands modèles d’IA soient devenus populaires, Intel a peut-être été le plus rapide parmi tous les fabricants de processeurs PC à suivre. Dans les processeurs Core de 14e génération, nous avons déjà vu l'unité de traitement de réseau neuronal (NPU) préparée pour l'IA. Intel avait précédemment annoncé un certain nombre de grands modèles d'IA basés sur la conception de processeurs, notamment des modèles conçus pour des processeurs à faible consommation, permettant aux utilisateurs de déployer localement une IA à petite échelle pour traiter certains travaux de texte.

Après les processeurs Core de 14e génération, les processeurs PC entreront également dans une nouvelle ère.

Une toute nouvelle architecture, quoi de neuf ?

Les processeurs PC traditionnels sont essentiellement des structures monocœur. Quelques processeurs placent deux puces sur un substrat pour former un processeur. Cependant, du point de vue de la puce elle-même, elle poursuit la méthode traditionnelle de conception de puces, mais combine deux puces en une seule.

L'architecture MeteorLake adopte une conception de module distincte, donc même si vous ouvrez le capot supérieur, vous ne verrez toujours qu'une seule puce. En fait, quatre modules indépendants sont intégrés dans la puce, qui forment ensemble un processeur. Parmi eux, le module informatique est le cœur de processeur précédent, avec un cœur d'efficacité énergétique et un cœur de performance intégrés de dernière génération. Grâce à la mise à jour de la technologie des processus et de la micro-architecture, les performances sont encore améliorées et entraînent un taux de consommation d'énergie plus élevé.


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Le module graphique intègre l'architecture graphique pointue d'Intel. En raison de la conception de modules séparés, Intel peut intégrer un GPU plus grand dans la puce. Les performances d'affichage de base du processeur Meteor Lake atteignent le niveau d'affichage indépendant et prendront en charge le cœur de traçage de rayons IntelXeSS.

Le module IO présente la plus petite mise à niveau en termes de fonctionnalités. Il intègre le protocole Thunderbolt 4 et PCIe Gen5.0, qui est fondamentalement le même que la génération précédente.

Enfin, jetons un œil au module SoC. C'est le plus gros changement de cette mise à jour du processeur Meteor Lake. Dans le module SoC, Intel a adopté une nouvelle conception d'îlot basse consommation, intégrant une unité de traitement de réseau neuronal (NPU) et un nouveau cœur à faible consommation d'énergie pour optimiser davantage l'équilibre entre économie d'énergie et performances. Le module SoC intègre également un contrôleur de mémoire, une unité de traitement et d'affichage des codecs multimédias, prend en charge les codecs 8KHDR et AV1 ainsi que les normes HDMI2.1 et DisplayPort2.1, et prend également en charge le Wi-Fi, le Bluetooth et le Wi-Fi6E.


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C'est la première fois que l'unité NPU est intégrée au processeur PC d'Intel. En tant qu'unité de traitement spécialisée dans les performances des réseaux neuronaux, l'ajout du NPU peut permettre au processeur Core de 14e génération d'avoir des performances d'IA qui dépassent de loin tous les processeurs précédents. certainement,Cela ne signifie pas que les processeurs précédents n’avaient pas de performances IA, mais la logique à l'époque était d'utiliser la puissance de calcul du CPU et du GPU pour forcer les calculs de simulation via l'algorithme. L'avantage était une forte adaptabilité, mais l'inconvénient était que le taux de consommation d'énergie était faible et qu'une grande quantité de puissance de calcul CPU et GPU était occupée, ce qui entraînait une expérience utilisateur limitée.

Une fois le NPU ajouté, le processeur peut transmettre les appels de performances liés aux fonctions IA au NPU. La puissance de calcul du CPU et du GPU n'est utilisée que comme auxiliaire et sauvegarde, permettant aux utilisateurs d'exécuter des fonctions d'IA sans affecter l'utilisation normale de l'ordinateur. Avec l’essor de grands modèles d’IA tels que ChatGPT, l’IA fait désormais partie de notre vie quotidienne. Cependant, l’IA actuelle fonctionne généralement sur des serveurs distants, ce qui non seulement entraîne un risque de fuite d’informations, mais réduit également le champ d’application.


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Si l’on veut faire de l’IA un véritable assistant portable, améliorer les performances de l’IA des terminaux personnels comme les PC est devenu un enjeu urgent. Grâce à la puissance de calcul du NPU, nous pouvons facilement déployer localement de petits modèles d’IA sans recourir à du matériel très consommateur d’énergie tel que des cartes graphiques indépendantes. De plus, il peut être plus facilement transplanté sur le terminal mobile, de sorte que l'assistant vocal IA des appareils mobiles portables dispose également d'une intelligence plus puissante.

Ce n'est pas que personne n'ait pensé à ajouter du NPU au processeur auparavant, mais en raison de divers problèmes, ils n'ont finalement pas pu ouvrir avec succès une nouvelle section dans le processeur pour placer le NPU. Alors, comment Intel a-t-il procédé ?

L'emballage 3D arrive

Derrière la naissance du processeur Meteor Lake se trouve indissociable de la technologie d'emballage 3D de nouvelle génération d'Intel, Foveros. Bien qu'elle ait été expérimentée sur des processeurs mobiles dès 2020, la technologie n'était pas encore complètement mature à l'époque, de sorte que Lakefield est devenu le seul processeur PC d'emballage 3D d'Intel au cours des trois dernières années.


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Qu’est-ce que l’emballage 3D ? Pour utiliser une analogie, l’emballage 2D traditionnel consiste à construire un bungalow, tandis que l’emballage 3D consiste à construire une maison à double couche. Une couche de support spéciale est ajoutée à la couche supérieure de la puce d'origine et des modules supplémentaires tels que NPU y sont placés. Par rapport au packaging séparé traditionnel, le packaging 3D peut fournir une bande passante de connexion plus élevée et une latence plus faible tout en conservant la taille du processeur inchangée, garantissant ainsi une expérience de performances cohérente au niveau matériel.

Grâce aux améliorations apportées à la technologie d'emballage, Intel peut désormais réaliser un emballage 3D à haut rendement, ce qui signifie une réduction des coûts. C'est la principale raison pour laquelle Foveros peut être utilisé dans les processeurs PC. Auparavant, Foveros était actif sur le marché des processeurs pour serveurs avec des prix unitaires plus élevés.


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Tout en améliorant la technologie de conditionnement 3D, Intel développe également de nouveaux matériaux de substrat pour remplacer les substrats organiques qui ont atteint leur limite physique d'ici la fin de 2020. La nouvelle génération de substrats en verre aura une capacité de transport de transistors plus élevée, d'excellentes propriétés mécaniques et physiques spécifiques et, sur la base des propriétés optiques, elle pourra également fournir un nombre de boîtiers bien plus important que la génération précédente de substrats. On s’attend à ce qu’en 2030, un seul boîtier puisse être conçu pour hériter de 1 000 milliards de transistors.

Avec une nouvelle génération de substrats et une nouvelle génération de technologie de packaging, Intel défie la nouvelle limite supérieure des processeurs PC.

Conception de modules séparés, packaging 3D, substrat en verre, une série de termes semblent haut de gamme, mais quel impact ont-ils sur nous ? En tant que consommateurs, quels avantages tirerons-nous du processeur Core de 14e génération ? En fait, toute amélioration est indissociable des deux mots « performance ».

Bien sûr, cela peut être légèrement différent de notre imagination traditionnelle consistant à augmenter la fréquence principale. À en juger par les informations précédemment exposées, la principale augmentation de fréquence du processeur Core de 14e génération n'est pas importante, mais ses performances en termes de performances multicœurs, de transcodage vidéo, etc. sont bien supérieures à celles de la génération précédente. Derrière cela se cache l'apport de modules indépendants tels que les modules SoC et les modules graphiques. Alors que les processeurs entrent dans l’ère de la conception discrète, la fréquence principale traditionnelle ne peut plus représenter la pleine performance du processeur.


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Les trois principaux modules SoC, graphiques et informatiques sont indépendants les uns des autres. Les entreprises peuvent également personnaliser plus précisément les performances et les fonctions du processeur en fonction des besoins des utilisateurs, permettant ainsi à ces derniers de choisir un processeur qui leur convient mieux. À long terme, cela pourrait changer le futur marché des PC. Par exemple, des modules informatiques améliorés peuvent être utilisés avec des PC hautes performances équipés de cartes graphiques indépendantes. Les modules graphiques améliorés peuvent être utilisés avec des PC nécessitant des performances de transcodage vidéo élevées. Les modules SoC améliorés peuvent être transformés en processeurs spécialisés en IA.

Bien entendu, pour le moment, nous continuerons la piste existante et différencierons les performances à travers différents modèles. Si vous souhaitez de meilleures performances, vous ne pouvez que dépenser plus d'argent.Cependant, le processeur Core de 14e génération a ouvert la porte et nous a montré un tout nouveau monde.