Intel 12代酷睿细节公开：采用大小核混合架构设计

这两年，Intel越来越“超前”，以往新一代产品发布才会公布的诸多技术细节，都会提前几个月公诸于世。在今天的年度架构日活动上，Intel就公布了Alder Lake 12代酷睿的架构、技术细节。

第一篇先来看12代酷睿的整体设计、技术特性、大小核调度，之后我们会单独分析大核心、小核心的架构设计。

Intel此前的Lakefield处理器第一次采用了大小核混合架构设计(Intel Hybrid Technology)，但只是一次试水之作，12代酷睿才是真正的起点。

其中，大核心叫做“性能核心”(Performance Cores)，或者“P核心”(P-Cores)，Golden Cove架构，最多8核心16线程，AVX-512指令集、DLBoost深度学习加速也只有大核心才支持。

小核心则叫做“能效核心”(Efficiency Ccores)，或者“E核心”(E-Cores)，Gracemont架构，最多8核心8线程，对不支持超线程。

为了解决大小核调度问题，Intel发明了新的“Thread Director”(线程调度器)，并与微软全力合作，搭配Windows 11的任务调度器，将合适的负载分配给不同核心、线程。

12代酷睿都嵌入了一个微控制器，负责监视每个线程的性质和性能需求，衡量其载入、存储、分支、内存访问延迟、指令类型等，然后报告给Windows 11系统调度器，由后者结合运行环境，将此线程分配到最合适的核心。

Intel宣称，该技术可以在最短30微秒的时间里确定一个线程的性质、归属，而传统的系统调度器需要上百甚至几百微秒，还可能分配错误。

另外，Thread Director还会针对性地优化频率，尤其是在移动端，保证效率的同时还能提高能效，而且可以在微秒级别调整频率。

Windows 10呢?自然不会有Thread Director，只有一个基础版的Intel HGS(硬件指引调度)，具体细节不详，但效率肯定不会高到哪里去。

Linux呢?Intel说目前的优化重点是Windows 11，也会和业界合作对Linux内核进行优化，但需要时间。

12代酷睿将有三种封装版本：

一是桌面高性能版的LGA1700独立封装，也就是S系列，最多8大8小16核心24线程，核显最对32EU单元，功耗最高125W;

二是移动低功耗版的BGA Type3整合封装，也就是UP3系列，尺寸50×25×1.3毫米，最多6大8小14核心20线程，核显最多96EU单元，功耗12-35W(此前曝料还有45/55W);

三是超低功耗版的BGA Type4整合封装，也就是UP4系列，尺寸28.5×19×1.1毫米，最多2大8小10核心12线程，核显最多96EU单元，功耗可以低至9W。

三种版本除了核心规模不同，本质上相同的，多个IP模块也是通用的，比如都集成新一代GNA 3.0高斯神经加速器，执行AI加速。

不过，IPU(图像处理器单元)、雷电4、Wi-Fi 6E都是移动端才有，其中UP3系列支持四个雷电4端口，UP4系列则是两个。

三级缓存增至最大30MB，而现在的11代移动版最多24MB，桌面版则是只有16MB。

内存方面，桌面版同时支持DDR5-4800、DDR4-3200、LPDDR5-5200、LPDDR4X-4266，而且所有版本都是同时支持四种内存，硬件层面没有区别，因此在一些迷你机平台上，应该会看到直接搭配LPDDR5/4X。

此外，还会支持内存的动态电压频率缩放，并强化超频。

但是，移动端的内存支持规格没有公开，估计和桌面版差不多。

PCIe连接方面，桌面版处理器会支持16条PCIe 5.0、4条PCIe 4.0，配套的芯片组(Z690)则最多支持12条PCIe 4.0、16条PCIe 3.0。

这一次Intel可是极为慷慨了，尤其是在PCIe 4.0上被对手抢先，终于扳回了一局，即便是PCIe 5.0全部给显卡，也可以同时搭配最多四块顶级SSD。

内部互连方面，12代提供了三种高速通道。

一是Compute Fabric，主要连接CPU核心、高速缓存，带宽可达惊人的1TB/s，并支持动态缓存优化。

二是Memory Fabric，连接内存和其他模块，带宽最高204GB/s，支持动态位宽和频率。

三是I/O Fabric，用户输入输出，最高带宽64GB/s，正好对应PCIe 5.0 x16，支持基于需求的实时带宽控制。

不过，内存带宽有点疑问：12代酷睿支持128-bit内存位宽，可以做到四个32-bit DDR5通道，而要想达到204GB/s的带宽，必须支持到DDR5-12750的高频率，但实际只有DDR5-4800，一半都没有。暂时还不知道Intel是如何算出这个带宽数字的。

关键词： 大小核混合 架构设计 Intel 12代酷睿 细节公开