Revizuire, revizuire și testare Intel Kaby Lake
Intel Kaby Lake: 14nm+, frecvențe mai mari, nucleu grafic nou
Prezentare generală a Intel Kaby Lake Introducere
Noile procesoare Core au viteze de ceas mai mari și Turbo Boost mai agresiv. În plus, Intel a adus o serie de îmbunătățiri nucleului grafic.
GenerațiaIntel Kaby Lake marchează sfârșitul strategiei tic-tac pe care Intel a urmat-o timp de aproape un deceniu. Compania încă intenționează să lanseze noi soluții în fiecare an, dar provocările Legii lui Moore au împins Intel să treacă la o strategie de optimizare a arhitecturii proceselor (PAO). Intel și-a extins deja ciclul tradițional de doi ani: am primit procesul de 32 nm în 2009 și 22 nm în 2011, dar trecerea la 14 nm a avut loc abia la sfârșitul anului 2014. Tranziția la procesul de 14 nm indică deja un interval mai lung între noua arhitectură și o reducere a timpului de implementare a procesului, așa că noul ciclu Intel PAO tocmai ne-a confirmat suspiciunile că Legea lui Moore are nevoie de o ajustare semnificativă.
Acesta este al treilea design de procesor Intel bazat pe procesul de 14 nm (Broadwell/Skylake/Intel Kaby Lake ), care este o fază de optimizare care implică reglarea fină a arhitecturii Skylake de bază. Elementele principale ale arhitecturii, cum ar fi conducta de procesare a comenzilor (fetch, decode, execute) vor rămâne neschimbate. Aceasta înseamnă că IPC (instrucțiuni pe ciclu de ceas) ar trebui să rămână același. Cu toate acestea, Intel susține că tranzistoarele îmbunătățite de 14 nm+ și interconexiunile (mai multe despre asta mai târziu) sunt cu 12% mai rapide,decât în generația anterioară, iar frecvența ceasului este crescută cu 300-400 MHz față de Skylake.
Intel a lucrat, de asemenea, la îmbunătățirea performanței componentelor cheie ale blocului responsabile cu procesarea sarcinilor multimedia. Intel sustine ca imbunatatirile implementate aici cresc in cele mai multe cazuri semnificativ viteza platformelor mobile, care sunt segmentul tinta al noilor procesoare si promit perspective bune de crestere pentru companie.
Arhitectura de bază de a șaptea generație (Kaby Lake)
Ciclul de reîmprospătare a desktopului se prelungește treptat de la 3-4 ani la 5-6 ani. Și în timp ce segmentul de PC-uri mainstream se micșorează (Intel a remarcat că majoritatea PC-urilor au deja cinci ani sau mai mult), segmentul de entuziaști înregistrează o creștere sănătoasă. Anul trecut, vânzările de procesoare desktop și laptopuri deblocate din seria K au crescut cu 20% față de an.
Soluțiile convertibile 2-în-1 au fost un catalizator și mai mare pentru creștere, deoarece ciclul lor de actualizare este de aproximativ opt luni. Anul trecut, vânzările de sisteme 2-în-1 au crescut cu 40%, iar Intel estimează că va continua să crească puternic anul viitor. Peste 100 de produse 2 în 1 bazate pe Skylake sunt deja pe piață, variind de la soluții cu putere redusă până la sisteme de înaltă performanță. Intel se așteaptă ca odată cu aparițiaIntel Kaby Lake, gama oferită să se extindă și mai mult.
Creșterea rapidă a vânzărilor este demonstrată de segmentul de notebook-uri ultra-subțiri și ușoare. Intel observă că vânzările de Chromebook depășesc vânzările de tablete în unele domenii cheie. Segmentul de mini PC-uri, inclusiv sistemele NUC, a crescut cu 60% anul trecut - parțial pentru că un TDP mai mic permiteproducătorii să instaleze mai multă putere de procesare în mai puțin spațiu.
Intel are obiective foarte ambițioase. Conform planului companiei, alte 350 de soluții noi ar trebui să fie lansate în prima jumătate a anului viitor. Cele mai larg reprezentate sisteme vor fi 2 în 1 și dispozitivele ultrauşoare. Ei vor implementa noi funcții, cum ar fi intrare tactilă, stylus, camere IR pentru scanarea feței și alți senzori biometrici. Potrivit Intel, peste 120 de dispozitive bazate peIntel Kaby Lake vor fi disponibile cu interfață Thunderbolt 3 cu o rată de transfer de 40 Gbps și o putere de încărcare de până la 100 W. Intel prevede, de asemenea, că peste 100 de sisteme vor fi echipate cu Windows Hello (autentificare biometrică), precum și peste 50 de soluții cu suport UHD și peste 25 de dispozitive echipate cu un stylus.
Cele mai subțiri decapotabile vor avea o grosime de 10 milimetri, iar sistemele fără capac devin și mai subțiri. Unele modele decapotabile fără ventilator vor avea o grosime de 7 mm și cu siguranță vor atrage pe cei care urmăresc subțirețea.
ProcesoareleIntel Kaby Lake vor acoperi mai multe segmente, dar cele mai rapide cipuri din seria H pe care Intel le-a proiectat pentru platforme mobile orientate către entuziaști (laptop-uri pentru jocuri), procesoare din seria S ( desktop-uri mainstream), precum și ca procesoare pentru HEDT (desktop high-end), stațiile de lucru și sistemele corporative vor apărea abia anul viitor.
Intel acordă încă multă atenție eficienței energetice. Compania observă că pragul mai scăzut pentru consumul de energie al arhitecturii Core de prima generație (2010) a fost de 18 wați, iar în momentul în care Skylake a fostreduceți această cifră la 4,5 wați.Intel Kaby Lake păstrează această valoare. Cu toate acestea, Intel susține că a dublat plafonul de eficiență (performanță per watt) alIntel Kaby Lake în comparație cu Skylake, pentru un salt cumulativ de eficiență de până la zece ori în comparație cu produsele de prima generație.
Prezentare generală a tehnologiei Intel Kaby Lake 14nm+, Tri-Gate și Speed Shift
Conform legii lui Moore, densitatea tranzistorului se dublează la fiecare 18 luni. Din păcate, Legea lui Moore se intersectează adesea cu legile economiei, în special cu Legea lui Rock, care afirmă că valoarea mijloacelor fixe utilizate la fabricarea semiconductorilor se dublează la fiecare patru ani. O producție tipică necesită o investiție de aproximativ 14 miliarde de dolari, așa că pentru a reduce procesul de fabricație, trebuie să creșteți prețul de vânzare cu amănuntul al produsului, sau să măriți perioada de amortizare, care compensează investiția crescută. Principalul lucru este să găsiți echilibrul potrivit între densitatea tranzistorului și costul de producție. Intel este încrezător că poate continua să lupte cu succes împotriva fizicii prin reducerea dimensiunii cipurilor. Cu toate acestea, prelungirea ciclului tradițional tic-tac se datorează probabil costurilor crescute de producție, dezvoltare și cercetare.
Intel Kaby Lake se bazează pe microarhitectura Skylake, ceea ce înseamnă că conducta (și debitul IPC) rămâne neschimbată. Optimizările procesului Intel de 14 nm+ urmăresc să creeze tranzistoare mai rapide pentru a crește vitezele de ceas. Overclockarea este importantă pentru aplicațiile cu un singur thread, iar într-un mediu mobil, vă permite să finalizați o sarcină mai rapid și să reveniți la modul inactiv. Ca urmare, în afară decrește frecvența și durata de viață a bateriei.
Renovarea tehnologiei Tri-Gate
Intel a început să folosească tehnologia tri-gate 3D (similară cu FinFET) odată cu trecerea la tehnologia de proces de 22 nm, care a permis creșterea performanței, rămânând în același timp în același TDP. Din păcate, tranzistoarele 3D au adăugat cost și complexitate unei arhitecturi și procese deja costisitoare.
Potrivit Intel, procesoarele sale au cea mai mare densitate de tranzistori până în prezent și, având în vedere că tehnologia de proces 14nm+ nu implică o reducere a litografiei, această cifră a rămas neschimbată. În schimb, Intel își optimizează tranzistoarele prin îmbunătățirea profilului porții cu aripioare mai înalte și pas mai larg. Zona de difuzie a tranzistorului a fost, de asemenea, îmbunătățită.
Intel nu va împărtăși dimensiunile exacte ale noului profil de aripioare și pasul porții, dar > prezentare la >Pe măsură ce litografia devine mai mică, este din ce în ce mai greu să direcționați interconexiunile - firele mici care conectează tranzistoarele. Tranzistoarele devin din ce în ce mai rapide, dar interconexiunile din cupru devin mai lente pe măsură ce devin mai mici, deoarece pot transporta mai puțin curent. Îmbunătățirile recente ale tehnologiei de interconectare se bazează pe îmbunătățiri ale izolatoarelor lor, dar Intel observă că a atins viteze de interconectare mai mari în tehnologia de 14 nm+ prin optimizarea pasului porții și a raportului de aspect.
Potrivit companiei, ca urmare a optimizării tehnologiei de proces 14nm+ și a interconexiunilor, productivitatea a crescut cu 12%.
Viteză mai mare a ceasului - Schimbare mai rapidă a vitezei
Una dintre cele mai importante metodereducerea consumului de energie este comutarea eficientă a diferitelor moduri de putere. Anterior, sistemul de operare informa procesorul despre o schimbare a modului de alimentare folosind tehnologia EIST (Enhanced Intel SpeedStep). Cu toate acestea, întârzierea semnalului și-a limitat eficacitatea și, în același timp cu arhitectura Skylake, a fost introdusă tehnologia Speed Shift. Noua tehnologie permite procesorului să gestioneze singur modul de alimentare, reducând latența de 30 de ori.
Odată cu apariția generațieiIntel Kaby Lake, tehnologia Speed Shift nu s-a schimbat, iar în graficul de mai sus puteți vedea cum afectează viteza de ceas. Axa x este responsabilă de timp, iar fiecare grafic arată timpul de finalizare a aceleiași sarcini cu setări diferite. Axa verticală reprezintă modificarea frecvenței ceasului în timpul testului.
Linia portocalie arată timpul de execuție a testului pe un procesor Core-i7-6500U (Skylake) cu tehnologie EIST. Trecerea la tehnologia Speed Shift (linia verde) reduce întârzierea la frecvențe mai mari și reduce timpul de testare cu mai mult de jumătate.
Combinația dintre tehnologia Speed Shift și frecvențele Turbo Boost crescute pe procesorul Core-i7-7500U (Intel Kaby Lake, linie galbenă) reduce și mai mult timpul de execuție a sarcinii. O frecvență mai mare permite procesorului să revină mai repede la modul inactiv, rezultând o durată de viață mai lungă a bateriei.
În plus, Intel oferă caracteristici unice pentru dispozitivele mobile, cum ar fi Intel Adaptive Performance Technology (APT). Această caracteristică folosește senzori care trimit informații către sistem pentru a îmbunătăți gestionarea energiei la nivel hardware. Intel a recunoscut că vânzătorii folosesc dejaunele funcții APT în dispozitivele existente, dar compania susține că dispozitivele bazate peIntel Kaby Lake au o integrare mai strânsă cu această tehnologie. Este probabil ca procesorul însuși să poată folosi datele de la senzor pentru a controla Turbo Boost și Speed Shift, dar deocamdată așteptăm mai multe detalii.