2019年对英特尔（Intel）来说，将是个力求重返荣耀的一年，这个曾经的半导体市场龙头，除了在芯片制程微缩的竞赛上落后台积电和三星，去年自家的14纳米处理器的出货也不太顺畅，10纳米产品计划也因故延迟。虽然其资料中心处理器和基带芯片在去年略有斩获，但失去宝座的酸涩，让他们势必要想办法追讨回来。

 在去年12月的架构日（Architecture Day）上，英特尔就一举揭露了多项先进技术，包含 10纳米的处理器架构，以及新的3D封装技术等；而在产品策略上，也重申将持续朝向数据为核心「Data-Centric」的应用方针。

 此外，英特尔也宣布将着手扩厂，同时结束其下晶圆代工的业务，其目标很明显，就是要全力发展下世代的半导体技术，不仅要在制程上跟上领先者，同时也要在运行性能方面，进一步拉开与竞争者间的差距。

10纳米处理器架构「Sunny Cove」

首先，就是去年延迟的10纳米处理器有了更详尽的技术细节。作为下一代的处理器，代号「Sunny Cove」的处理器架构除了采用10纳米制程外，同样也使用新的设计架构，而其思维，就是要针对新世代应用在AI、资料压缩与数据加密的性能上，带来最佳的优化效果。

 根据英特尔的说法，「Sunny Cove」将会比前一代更深入、更广泛，也更智能（Deeper, Wider, and Smarter），而其在技术的推进上，则是进一步提升IPC（performance-per- clock）效能，包含增加专用的寄存器与指令集（ AES与SHA-NI），来加速对AI运算的速度。

 在硬体方面，10纳米制程理所当然的增加了整体的运算效能，但在新的设计构构理，英特尔则是又提了处理器本身的平行运算能力，同时也增加了暂存与快取的容量，包含L1 增加了50%，L2也将依据产品线做不同的提升；而在执行埠（execution ports ）也由原先的8个扩增至10个，此外，在储存频宽上也做了增加，一个运算循环能执行两个储存序。

图1 : 代号「Sunny Cove」的处理器除了采用10纳米制程，更大幅增加了快取与平行执行性能，以针对新世代应用带来最佳的优化效果

 值得一提的是，此次英特尔特别在快取记忆体上下足了工夫，线性位址空间（linear address space）由48 bits提升至 57 bits，同时实体的位址空间也增加到52 bits。

 而根据英特尔的发展蓝图，新的「Sunny Cove」架构将会运用在下一代的资料中心（Xeon）与消费型（ Core）的处理器上，预计在今年开始出货，但目前没有更确切的时间表。

第11代整合显示芯片技术

自从第一代的整合型显示芯片约在2000年推出之后，英特尔的整合型GPU就势如破竹，一路占据了多数的消费型PC平台，而最新公布的整合型显示芯片已是其第11代产品（但前一代是第9代，没有第10代）。

 同样预计在2019年与CPU一起推出，第11 代的产品在性能上也同样有明显的提升，英特尔大幅增加了强化执行单元，从原本的24个倍增至64个，让浮点运算效能提升到超过1 Tera FLOPS 。此外，第11代的整合显示芯片也大幅强化了对游戏执行的能力，包含支援区块式成像（tile-based rendering）技术，以及Sync 技术。

 另一方面，由于采用了更先进的制程，新款整合芯片的体积也进一步缩小，仅有前代的75%，但运算资源却是增加了两倍。此外也强化了在影片编解码的支援上，例如：HEVC ，以支援4K影片串流，以及8K内容的创作。虽然其性能仍不能跟独立显卡相提并论，但对于笔记型电脑与文书型PC 来说，绝对是绰绰有余。

 而除了发表最新一代的整合显示芯片技术外，英特尔也揭露了其次世代的显示芯片架构－「Xe」。这个代号「Xe」的 GPU架构预计将在2020年推出，性能将一举达到Peta FLOPS的等级。而根据英特尔的计划，该款 GPU将具有即将的可扩展性（scalability），能够支援从AI／资料中心，到重度用户、中阶产品，与整合型的入门用户，而这似乎也透漏了在这个架构下，也许传说的英特尔独立显示芯片即将问世。

业界首款3D逻辑芯片堆叠技术

 在主流产品的进度更新之后，英特尔也首度展示了其最新的3D芯片技术－「Foveros」。而不同于过去的 3D芯片堆叠技术，Foveros是可达成逻辑芯片对逻辑芯片的整合技术。

图2 : 「Foveros」而不同于过去的3D芯片堆叠技术，是可达成逻辑芯片对逻辑芯片的整合技术。

 英特尔甚至强调，Foveros技术的问世是该公司在3D封装上的一大进展，是继EMIB （Embedded Multi-die Interconnect Bridge）2D封装技术之后的一大突破。

 英特尔表示，Foveros的问世，将为装置与系统整合高性能、高密度、低功耗的硅芯片处理技术开辟一条可行的道路。Foveros预期可以扩增超越传统被动中介层（ interposers）的芯片堆叠，同时首次把记忆体堆叠到如CPU、绘图芯片和AI处理器等，这类高性能逻辑芯片之上。

图3 : 英特尔强调，Foveros技术的问世是该公司在3D封装上的一大进展。

 此外，英特尔也强调，新技术将提供卓越的设计弹性，尤其当开发者想在新的装置外型中置入结合不同类型记忆体和I/O元素的混合IP区块。它能将产品分拆成更小的「微芯片（ chiplets）」结构，让I/O、SRAM和电源传递电路可以被在配建在底层的裸晶上，接着高性能的逻辑微芯片则可进一步堆叠在其上。

 英特尔预计，将会在明年的第二季发表一系列的采用Foveros技术的产品，而首款采用该技术的产品将会把高性能的10纳米运算堆叠的逻辑微芯片，与低功耗的 22纳米鳍式场效电晶体（FinFET）制程的22FFL底层裸晶结合在一起。而它将能实现一种超小型装置，同时具有世界级的运算效能与极佳的能源效率。

新储存技术更新与建厂计划

 在架构日当天，英特尔也更新了其新一代储存技术「Intel Optane DC persistent memory」持久记忆体的最新进展。

 英特尔再次强调，此技术是一种革命性的储存技术，能够带来媲美记忆体的效能（memory-like），却同时兼具资料持久储存与大容量的性能。此所以会称之为媲美记忆体，因为这项产品是采用RAM 的DDR4的插槽规格，可以插进主机板的RAM槽中，是一大创新的设计。

 英特尔表示，这个革命性的技术，能让更多的数据更接近CPU，以让像AI和大型资料库这类需要处理大量数据的应用，可以加快其资料处理的速度。依据英特尔的资料， Intel Optane DC持久型记忆体可为CPU提供64B的cache line 读取。当应用程序直接读取Optane DC持久性记忆体时，或者请求的资料没有被快取在DRAM中时，Optane DC 的平均空闲读取延迟约为350纳秒（nanoseconds）内。

图4 : 「Intel Optane DC persistent memory」采用RAM的DDR4的插槽规格，可以插进主机板的RAM槽中。

 而在新厂建置方面，英特尔也在架构日结束后的数日内，发出一篇新闻稿指出，英特尔将从过去的PC-centric转向Data-centric为主的企业，将为更多的应用与市场来提供解决方案，包含运算、分析、储存与资料分享等，将不再仅是 CPU的供应商，要竞逐整体超过3000亿美元的半导体市场。

 也因此，英特尔将提高资本支出，用来投入新的产能兴建。英特尔技术与制造总经理Ann Kelleher表示，除了将扩大14纳米的产能之外，也将更新在亚利桑那州 Fab 42的生产设备。

 此外，她更指出，英特尔已决定在新墨西哥州的工厂开发新一代储存和记忆体技术。将于2019年开始在俄勒冈州，爱尔兰和以色列拓展新的生产据点制造场地扩建的早期规划阶段。

 Ann Kelleher表示，透过这些新的工厂产能，英特尔将可更快速的回应市场需求，并使供应时间缩短大约60％。

 整体来说，这些新技术与新产能的规划，不难看出英特尔已决心大刀阔斧地往其他的半导体市场前进，而第一步就是与CPU最相关的记忆体与显示芯片的市场，而会带来多少的冲击，又会掀起如何的竞争，值得大家继续观察下去。