3D パッケージングが登場しましたが、ユニバーサル AI の時代ははるかに遅れているのでしょうか?2023 年 9 月 19 日、インテルは、Intel4 プロセス テクノロジーに基づく最初のプロセッサ プラットフォームである Meteor Lake を正式にリリースしました。高度な Foveros3D パッケージング テクノロジのおかげで、MeteorLake は新しい分離モジュール構造を実装し、従来のシングルプロセッサ設計をマルチモジュール設計に分割しました。 MeteorLakeのプロセッサはコンピューティングモジュール、IOモジュール、SoCモジュール、グラフィックスモジュールで構成され、新しいアーキテクチャによりエネルギー消費率が向上したプロセッサを実現する。
購入ページにアクセスしてください:
インテル旗艦店
出典: インテル
残念ながら、インテルは第 14 世代 Core プロセッサーの正確な仕様をまだ明らかにしていません。関連する詳細は、10月に予定されている別の記者会見を待つことになる。ただし、新世代プロセッサーの仕様と比較すると、Intel 4 のさまざまな変更点の方がより懸念されます。これは、Intel が第 12 世代 Core 以降に行ったプロセッサの構造のもう 1 つの大幅な変更であり、従来の PC プロセッサでは利用できない多くの新機能も導入されました。
出典: インテル
AI大型モデルが普及してから、PCプロセッサメーカーの中でインテルが最も早く追随したのかもしれない。第 14 世代 Core プロセッサでは、AI 用にニューラル ネットワーク プロセッシング ユニット (NPU) が準備されています。以前、Intel は、低電力プロセッサ向けに設計されたモデルを含む、プロセッサ設計に基づいた多数の大規模 AI モデルを発表しました。これにより、ユーザーは小規模 AI をローカルに展開して一部のテキスト作業を処理できるようになります。
第 14 世代 Core プロセッサ以降、PC プロセッサも新しい時代に突入します。
真新しいアーキテクチャ、何が新しいのですか?
従来の PC プロセッサは基本的にシングルコア構造です。いくつかのプロセッサは、基板上に 2 つのチップを配置してプロセッサを形成します。ただし、チップ自体の観点から見ると、従来のチップ設計方法を継続していますが、2 つのチップを 1 つに結合しています。
MeteorLake アーキテクチャは独立したモジュール設計を採用しているため、トップ カバーを開けても 1 つのチップしか見えません。実際、チップには 4 つの独立したモジュールがパッケージされており、これらが一緒になってプロセッサを形成します。このうち、コンピューティング モジュールは以前のプロセッサ コアであり、最新世代のエネルギー効率コアとパフォーマンス コアが組み込まれています。プロセス技術とマイクロアーキテクチャのアップデートにより、性能はさらに向上し、より高いエネルギー消費率をもたらします。
出典: インテル
グラフィックスモジュールにはインテルのシャープなグラフィックスアーキテクチャが統合されています。個別のモジュール設計により、Intel はより大きな GPU をチップにパッケージ化できます。 Meteor Lake プロセッサのコア ディスプレイ パフォーマンスは独立したディスプレイ レベルに達し、レイ トレーシング コア IntelXeSS をサポートします。
IO モジュールの機能面でのアップグレードは最小限です。 Thunderbolt 4 プロトコルと PCIe Gen5.0 が統合されており、これは前世代と基本的に同じです。
最後に、SoC モジュールを見てみましょう。これは、Meteor Lake プロセッサの今回のアップデートにおける最大の変更点です。 SoC モジュールでは、インテルは新しい低電力アイランド設計を採用し、ニューラル ネットワーク プロセッシング ユニット (NPU) と新しい低電力エネルギー効率コアを統合して、省エネとパフォーマンスのバランスをさらに最適化しました。この SoC モジュールには、メモリ コントローラー、メディア コーデック処理およびディスプレイ ユニットも統合されており、8KHDR および AV1 コーデック、HDMI2.1 および DisplayPort2.1 規格をサポートし、Wi-Fi、Bluetooth、Wi-Fi6E もサポートしています。
出典: インテル
NPU ユニットがインテルの PC プロセッサにパッケージ化されるのはこれが初めてです。第 14 世代 Core プロセッサは、ニューラル ネットワークのパフォーマンスに特化した処理ユニットとして、NPU の追加により、これまでのすべてのプロセッサをはるかに上回る AI パフォーマンスを実現できます。確かに、これは、以前のプロセッサに AI パフォーマンスがなかったという意味ではありません、しかし当時のロジックは、CPU と GPU の計算能力を使用して、アルゴリズムによるシミュレーション計算を強制することでした。利点は高い適応性でしたが、欠点はエネルギー消費率が低く、CPU と GPU の計算能力が大量に占有されるため、ユーザー エクスペリエンスが制限されることでした。
NPU が追加された後、プロセッサは AI 機能に関連するパフォーマンス呼び出しを NPU に引き渡すことができます。 CPU と GPU の計算能力は補助およびバックアップとしてのみ使用されるため、ユーザーはコンピューターの通常の使用に影響を与えることなく AI 機能を実行できます。 ChatGPT のような大規模な AI モデルの台頭により、AI は私たちの日常生活の一部になりつつあります。しかし、現状のAIはリモートサーバー上で動作するのが一般的であり、情報漏洩のリスクがあるだけでなく、適用範囲も狭まってしまいます。
出典: インテル
AIを真のポータブルアシスタントにしたい場合、PCなどの個人端末のAI性能を向上させることが緊急の課題となっています。 NPU のコンピューティング能力を使用すると、独立したグラフィック カードなどの電力消費の高いハードウェアに頼ることなく、小規模な AI モデルをローカルに簡単にデプロイできます。さらに、モバイル端末への移植がより簡単になるため、ポータブルモバイルデバイスのAI音声アシスタントもより強力なインテリジェンスを備えます。
これまでプロセッサに NPU を追加することを誰も考えなかったわけではありませんが、さまざまな問題により、最終的にプロセッサ内に NPU を配置するための新しいセクションを正常に開くことができませんでした。では、インテルはどのようにしてそれを実現したのでしょうか?
3Dパッケージングが登場
Meteor Lake プロセッサの誕生の背後には、Intel の新世代 3D パッケージング テクノロジである Foveros が切り離せません。 2020年にはすでにモバイルプロセッサで実験されていたが、当時の技術はまだ完全に成熟していなかったので、レイクフィールドは過去3年間でインテルの唯一の3DパッケージングPCプロセッサとなった。
出典: インテル
3Dパッケージングとは何ですか?たとえて言えば、従来の 2D パッケージングはバンガローを建てることに相当し、3D パッケージングは 2 層の家を建てることに相当します。オリジナルチップの上層に特殊なキャリア層を追加し、その中にNPUなどの追加モジュールを配置します。従来の個別のパッケージングと比較して、3D パッケージングは、プロセッサのサイズを変えずに、より高い接続帯域幅とより低い遅延を提供し、ハードウェア レベルからのパフォーマンス エクスペリエンスの一貫性を保証します。
パッケージング技術の改善により、インテルは現在、高歩留まりの 3D パッケージングを実現でき、これはコストの削減を意味します。これが、Foveros が PC プロセッサで使用できる主な理由です。これまで、Foveros はより高い単価でサーバー プロセッサ市場で活躍してきました。
出典: インテル
インテルは、3D パッケージング技術を改善する一方で、2020 年末までに物理的限界に達した有機基板に代わる新しい基板材料の開発も進めています。新世代のガラス基板は、より高いトランジスタ搭載能力、特有の優れた機械的および物理的特性を備え、光学特性に基づいて、前世代の基板よりもはるかに多くのパッケージを提供することもできます。 2030 年には、1 つのパッケージで 1 兆個のトランジスタを継承できるように設計できるようになると予想されています。
新世代の基板と新世代のパッケージング技術により、インテルは PC プロセッサーの新たな上限に挑戦しています。
個別のモジュール設計、3D パッケージング、ガラス基板など、一連の用語は高級なもののように思えますが、私たちにどのような影響を与えるのでしょうか?消費者として、私たちは第 14 世代 Core プロセッサーからどのようなメリットを得られるでしょうか?実際、すべての改善は「パフォーマンス」という 2 つの単語から切り離すことができません。
もちろん、これは主周波数を増やすという私たちの従来の想像とは少し異なるかもしれません。これまでに公開されている情報から判断すると、第14世代Coreプロセッサーの主な周波数の増加は大きくないが、マルチコア性能やビデオトランスコーディングなどの性能は前世代よりもはるかに優れている。その背景には、SoCモジュールやグラフィックスモジュールなどの独立モジュールの貢献がある。プロセッサーがディスクリート設計の時代に入ると、従来のメイン周波数ではプロセッサーの完全なパフォーマンスを表現できなくなります。
出典: インテル
SoC、グラフィックス、コンピューティングの 3 つの主要モジュールは互いに独立しています。また、企業はユーザーのニーズに応じてプロセッサーの性能や機能をより正確にカスタマイズできるため、ユーザーはより自分に合ったプロセッサーを選択できるようになります。長期的には、これは将来の PC 市場を変える可能性があります。たとえば、強化されたコンピューティング モジュールは、独立したグラフィックス カードを搭載した高性能 PC で使用できます。強化されたグラフィックス モジュールは、高いビデオ トランスコーディング パフォーマンスを必要とする PC で使用できます。強化された SoC モジュールを AI に特化したプロセッサにすることができます。
もちろん、当面は既存の路線を継続し、異なるモデルを通じてパフォーマンスを差別化していきます。より良いパフォーマンスが必要な場合は、より多くのお金を費やすしかありません。しかし、第 14 世代 Core プロセッサーは扉を開き、まったく新しい世界を見せてくれました。