英特尔4.5W芯片已征服4K、VR，下一步是什么?

Made花舞花落泪

芯片巨头英特尔一直在努力降低酷睿处理器的面积和功耗，目的是让其能够装入更加超薄，电池容量更小，并且无风扇设计的设备。随着功耗的降低，特别是最早那段时期，性能方面的牺牲相当严重。不过，英特尔的努力不是没有任何成效，那些超薄的平板电脑如今也已经可以塞进一枚TDP热设计功耗为4.5瓦的酷睿芯片了。

那么，几年下来，英特尔超低功耗处理器的演进，从根本上究竟如何演变呢？未来的方向又是如何呢？
Core M的成长颇具魅力色彩？
考虑到平板电脑和无风扇类型的笔记本电脑，将有可能是消费类计算设备的未来，英特尔内部早就开始了产品组合及线路图的调整，以尽量满足这些细分市场的需求。英特尔早期适配此类设备的第一条产品也就是很多人熟知的Ivy Bridge-Y平台。
Ivy Bridge-Y并不是“全新”的芯片，它是在此前为超级本设计的TDP 17瓦的芯片上改进而来，主要是降低了频率，使之只有13瓦的TDP，再进一步降低就成了7瓦芯片。不出所料，Ivy Bridge-Y并没有得到大量采用，因为这些芯片根本没有那么好。
英特尔的第二次尝试是Haswell-Y架构。这一代产品具有更好的功耗管理和设计了，所以可以采用“无风扇”设计，TDP设定为11.5瓦，并且还可以进一步降低性能打造TDP仅6瓦的芯片。尽管Haswell-Y芯片还不是非常出色，但已经比Ivy Bridge-Y更好，而且要好得多了。
在Haswell-Y之后，英特尔发布了Broadwell-Y微架构全新一代超低功耗平台，与Ivy Bridge-Y和Haswell-Y最大的区别在于工艺制程的进步，从22纳米升级到了全新的14纳米。这一代才是真正的被定位为无风扇设计的产品，而且终于有了个性的产品品牌Core M，其TDP仅为4.5 W，为此英特尔还特别打造了很多参考设计，方便厂商基于此打造厚度仅7mm的超薄产品。
可以说，首批Core M芯片已经相对出色，但依然还是不那么完美。事实上，第一波出货的Core M芯片的指标达不到预期水平，并很快停止出货，随后英特尔特别改进了CPU和GPU的速度。当然了，Broadwell-Y微架构还是获得了市场的肯定，特别是可拆卸键盘的2合1设备开始变得流行起来，哪怕是十分轻薄性能也不再是弱不禁风。
第二波Broadwell-Y芯片中性能最强的型号为Core M-5Y71，默认主频为1.2GHz，单核睿频加速最高可以达到2.9GHz。所集成的图形处理器单元基础频率为300MHz，睿频之后最高可以达到900MHz。
Broadwell-Y给予了英特尔继续发布下一代产品的信心，一年之后Skylake-Y登场。该新一代产品基于相同的14纳米工艺打造，不过得益于新架构底层的改进，性能提升了不少，可以处理的任务更多、更快，至少每频率下的性能更出色一些，睿频加速单核最高可以上升到3.1GHz。另外，图形处理器单元架构也得到了增强，睿频最高达1GHz。
从业界乃至用户的评价来看，真正让英特尔4.5瓦处理器大放异彩的芯片，当属Skylake-Y微架构。

Kaby Lake再一次出发依然还可更完美
就在8月30日，英特尔推出了称之为Kaby Lake-Y的产品，其实Kaby Lake-Y仍基于与Skylake-Y相同的微架构改进，只是在媒体引擎方面做了增强，不过制程工艺换成了增强版的“14纳米+”。由于工艺的优化十分给力，Kaby Lake-Y的单核睿频最大可以提升到3.6GHz，这可是16%的频率增幅。
得益于Kaby Lake-Y的性能水平提升幅度，英特尔终于可以轻轻松松地吹捧超轻薄产品的生产效率了，声称此类产品尽管又轻又薄，但在性能表现上不必担心有任何妥协。此话听起来不错，但是英特尔做了无可挑剔的工作了吗？
Kaby Lake-Y真是英特尔目前最好的超低功耗处理器产品了，不过还要加以改进之处依然不少。例如说，直到今天Y系家族仍不算真正的SoC单芯片解决方案，如下图所示：

左边那一大片，就是处理器的主要部分了，包含了CPU核心、GPU图形处理单元等等，主要负责繁重主要的工作任务，英特尔最先进的制造技术便体现在此。而在芯片右边的那部分，一般称之为平台控制器(PCH)，很多功能的实现都要靠此来实现，包括USB连接，SATA/eMMC连接，音频处理和PCIe连接等等，而这部分还是相对较老的制造技术。
Kaby Lake-Y左边的处理器和右边的外部芯片组两部分，需要通过OPI通信，这就影响了芯片的实际能效，PCH是老技术，即便十分节能了，也还是影响整体的功耗水平。另外，这两部分如果真的实现单芯片解决方案之后，芯片封装之后的尺寸才能变得更小，也更有助于打造外形尺寸更小的产品。
除了基本层面的整合工作之外，英特尔还需要进一步完善的就是通信连接技术，如Wi-Fi、蓝牙乃至蜂窝调制解调器的集成，只有当这些东西全都封装在单一芯片之内时，才能算是超低功耗芯片的革命成功。
低功耗单芯片将是英特尔的下一步
芯片集成水平的提高，将有助于产品制造商进一步简化成品的设计，因为可以去掉一大堆密密麻麻的东西，让主板更简洁、更薄，成品自然也就更轻薄。当然了，节省出来的空间，还能够用于塞进去其他有意义的组件，比如更大容量的电池。
从英特尔的角度来看，尽管集成度越高，额外组件带来的收益将大幅减少，但不可否认更深度的整合必然是明确的前进方向，更有利于制造商直接采用英特尔的完整解决方案，至于缺失的收益完全可以通过提高每单位芯片产品的定价弥补。我们相信在接下来两代或来来某一代产品中，英特尔会完成这些工作。