By GRL Team on Jun 15, 2023

Intel® 13代处理器 – 进击的迅猛龙Raptor Lake介绍 与Thunderbolt™测试更新

   

新加坡商技流创新有限公司台湾分公司Granite River Labs             杨宗霖 Robert Yang

Intel CPU概述

继Intel在2022年九月发表的 Raptor Lake-S 桌上型 CPU 后,笔电型的 Raptor Lake 也于2023一月的CES电子展上亮相,自 2006 年 Intel 推出 “Intel Core”(核心) CPU 家族开始,大约每年皆有新一代产品推出,如今已来到了第 13 代,究竟这次会为使用者带来什么新体验呢?

Intel 第13代 CPU – Raptor Lake

本次 Raptor Lake 普遍被认为是 Alder Lake 的小幅升级版,去年推出的第 12 代 Alder Lake 是 Intel 首次采用 “Intel 7 制程” 及 “x86 混和架构” 两大新设计,而本次的 Raptor Lake 则延续 Alder Lake 的设计架构,在透过增加核心数 (以 E-Core 为主),加大 L2 的快取记忆体,提高时脉,来带给使用者更好的处理器效能,以旗舰产品来说,最高可达到 8个 P-Core 加 16个 E-Core,共有24核心。

X86 混和架构由下列两种核心组成,CPU 会视不同的使用者情境启用不同的核心,以达高效,低耗的效果。

P-Core: 采 Golden Cove 架构,适用于高效能,游戏情境

E-Core:采 Gracemont 架构,使用于低功耗,多工情境

第13代 Raptor Lake的主要特点

第13代 Raptor Lake的主要特点

从 Intel 释出的信息来看,Raptor Lake 将可以带来两位数的效能提升 (对比于上一代 Alder Lake),且支持更多的核心数,更高的超频效果,值得一提的是,CPU 的脚位与上一代 Alder Lake 相同,这代表厂商,消费者将可以采用上一代的主机板架构,无痛升级。

各种 Raptor Lake 产品系列的特点

RPL – S 系列

Raptor Lake – S 专为卓上型电脑 (Desktop)设计,已于 2022 年末上市,以旗舰产品 i9 – 13900K 来说,搭载了24核心(8 个 E核,16 个 P 核),32 执行继,最大时脉可达 5.8 GHz,且 P-Core 的 L2 快取提高至 2MB,E-Core 的 L2 快取提高至 4MB 根据 Intel 资料,i9 – 13900K 相较与上一代的 i9 – 12900K,将可带来在单执行者 – 15%, 多执行绪 41% 的效能提升。

RPL – P 家族 (U/P/H)

Raptor Lake – P 家族专为笔电机种(Laptop)设计,也是市场上最多笔电产品采用的家族,其中又依功耗不同有以下三种系列

  • RPL – U (15W):强调功耗低,主要用在极轻薄的机种,适合给喜欢高续航力,又需要频繁携带电脑的使用者。
  • RPL – P (28W):较为均衡的设计,一样使用与轻薄机种,但功耗略高,其效能已足够应付大部分的商务需求。
  • RPL – H(45W):高功耗,高效能,通常会搭配独立显卡,作为电竞笔电使用。

RPL – P 系列

HX 系列最早从 Alder Lake 开始推出,是 Intel 专为笔电机种设计的顶级 CPU,此系列可让使用者对 CPU 进行超频,能在笔电上跑出媲美卓机般的效能,而本次的 Raptor Lake – HX 将为市场上带来首个搭载 24 核心,最高时脉高达 5.6 GHz 的笔电用 CPU,与顶规的桌机 CPU 效能相当,堪称是地表最强的笔电游戏平台。

为移动平台设计的 RPL CPU 家族

第13代 Intel 核心处理器概述表   第13代 Intel 核心处理器概述

第13代 Intel 核心处理器概述

N 系列CPU

在本次CES中,与Raptor Lake一同亮相的,还有N系列CPU,本系列专攻轻省笔电与小电脑,适合给学校或预算较低的使用者,此系列只会搭载4或8组的E-Core,没有P–Core,但仍可支援到DDR5、LPDDR5等记忆体的规格,且支援Type-C Sub System (可同时资料传输,与影音传输的Type-C埠),可说是麻雀虽小,五脏俱全。

N系列特徵概述的方框图

Raptor Lake 平台在 Thunderbolt 的认证测试更新

自第十一代 CPU Tiger Lake 问世后,Intel 开始将 Thunderbolt (TBT)功能内建在 CPU 中,自此 Thunderbolt 介面几乎已成 Intel 平台的标准配备,这个高达 40Gbps 传输速度的强大传输介面,在最新的 13 代 CPU 又会有什么不同呢?

以笔电系列产品来说,RPL CPU 虽内建支持 TBT4 的功能,但产品若要支持 TBT,则需要另外在连接器附近,增添一 Retimer 之晶片,Re-timer 为讯号的中续器,常用于高速讯号的传输路径,可以放在主板或线材上,针对高速讯号做还原与放大,以弥补讯号在传输过程的衰减。

其中,在 RPL 平台上,厂商又有两种 Re-timer 晶片可供选择,分别为新推出的 Hayden Bridge(HBR)与旧有的 Burnside Bridge(BBR),两者的差异如下:

Re-timer HBR和BBR差異表

Re-timer HBR和BBR差异表

从上表可以看到,Hayden Bridge 在 USB3 与 DisplayPort 的支持上皆有升级,这也代表在进行 TBT 认证时,必须在测试中,加入 DP 2.1 USB3.2 Gen2x2 的电性测试(EV),与相容性(FV)测试,惟因且前尚未有 DP 2.1 的荧幕产品问世,暂时可省略 DP 2.1 的相容性测试。

以下來看看本次Raptor Lake平台在Thunderbolt埠上新支援的功能:

  • USB3.2 Gen2x2 (20G) : 為USB3 家族的新一代技術,新採用了雙通道的傳輸技術,來讓傳輸頻寬較前一代的USB3.2 Gen2x1 (10Gbps) 提高了一倍,目前已有數家廠商有推出此種規格的硬碟裝置。
  • USB 3.2 Gen2x2 (20G):为 USB3 家族的新一代技术,新采用了双通道的传输技术,来让传输频宽较前一代的 USB 3.2 Gen2x1 (10Gbps)提高了一倍,目前已有数家厂商有推出此种规格的硬碟装置。
  • DisplayPort 2.1 : 为显示介面 DisplayPort(DP)最新一代的规格,对比与前一代的 DP1.4 与 8.1Gbps x 4 通道,DP2.1 将可提供最高 20Gbps x 4 通道(总频宽为 80Gbps)的传输速度,预计可支持最高 16K 的解析度,将可以带来比市面上现有 8K荧幕高出 4倍的高清画质。另外,DisplayPort 2.1 在 RPL 平台上将会支持两种速度,10Gbps x 4 Lane 以及 20Gbps x 4 Lane,在测试 EV 与 FV 时,两种速度会被涵盖。目前 DP2.1 在源端(Display Source)已准备就绪,就等着显示端(Display Sink)的产品问世。

INTEL Core CPU 的过去与未來

自2021 Alder Lake和Raptor Lake的发展与未来预测

自2021 Alder Lake和Raptor Lake的发展与未来预测

  • NVL – Nova Lake (Gen 17) 2026
  • LNL – Lunar Lake (Gen 16) 2025
  • ARL – Arrow Lake (Gen 15) 2024
  • MTL – Meteor Lake (Gen 14) 2023
  • RPL – Raptor Lake (Gen 13) 2022
  • ADL – Alder Lake (Gen 12) 2021
  • TGL – Tiger Lake (Gen 11) 2020

目前 Intel Core 系列 CPU 已来到第13代,预计2023年底将有采用下一代 Intel 4 制程的 Meteor Lake 问世,新制程,新架构,将带来怎样的火花,令人期待。

作者

GRL 台湾 技术主管 杨宗霖 Robert Yang

具六年产业经验,熟悉 DisplayPort,Thunderbolt,HDMI®,USB 等多种测试及认证规范,善于客户沟通制定出客制化测试方案,目前负责 GRL 台湾之相容性测试部与 Thunderbolt 认证部。

参考资料

https://www.intel.com.tw/content/www/tw/zh/gaming/resources/gaming-processor-names.html

https://today.line.me/tw/v2/article/aGr86Qo

https://www.pcworld.com/article/615644/intels-cpu-roadmap-now-extends-to-2024s-lunar-lake.html

Published by GRL Team Jun 15, 2023