Intel Skylake – 6. generace procesorů Core odhalena

2. 9. 2015 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

Právě dnes Intel zrušil blokaci na všechny své materiály o nové procesorové architektuře Skylake. Přinášíme vám tedy přehled novinek a toho, kam Intel za poslední rok dokázal posunout své výrobky. Novinek není málo a zdá se, že Skylake bude dalším úspěšným krokem vpřed, a to se Broadwell na trhu nijak zvlášť moc nezdržel.

Nejprve mi dovolte stručné shrnutí věcí, které se už ví dlouho – architektura Skylake je v intelovském tick-tock postupu vpřed tzv. tockem, tedy přechodem na novou architekturu s využitím stávajícího výrobního procesu. Skylake procesory jsou tedy stejně jako Broadwell vyráběny 14nm procesem, ale ve srovnání s krokem tick mezi Haswelly a Broadwelly jsou zaměřeny mnohem více na zvýšení výkonu, u ticku jde spíše o snížení energetické náročnosti a zvýšení efektivity. Rozdíly mezi Skylake a Broadwellem by tak měly být větší a viditelnější než mezi Broadwellem a Haswellem.

Značka Intel Core je tu s námi již 10 let, výročí bude slavit v lednu 2016, Core iX pak polovinu doby, začínala s architekturou Arrendale v lednu 2010 (i když úplně první Core i7 postavené na jádru Clarksfield bylo představeno už v září 2009, je to tedy ještě kulatější).

Architektura Skylake se objevuje ve všech odnožích značky Core iX najednou, byť samozřejmě nevíme, jak to přesně bude v nejbližších měsících s dostupností na českém trhu. Přináší i jednu novinku pro uživatele notebooků, totiž „zmobilnění“ nejvýkonnějších procesorů z nabídky – Intel Xeon je tedy už i pro notebooky. Zbytek nabídky se drží osvědčeného schematu – pod značkou Core iX najdeme tři kategorie podle TDP – H-Line s TDP 45 W, U-Line s TDP 15 W a U-Line s číslicí 7 na konci modelového čísla, které označuje přítomnost grafického jádra Iris a zvýšené TDP na 28 W.

Inovována byla samozřejmě i značka Core M, která nadále bude škálována stejně jako Core iX, písmeno M se tedy zmenšilo a dostalo k sobě číslici naznačující výkonovou třídu – Core m3, m5 a m7. A s architekturou Skylake se objeví i jedno Učkové Pentium.

Zajímavé je vysledovat z intelovských tabulek i politiku škálování výkonu. Učkové procesory jsou nadále výhradně dvoujádrové a všechny včetně i3 podporují Hyper-Threading, tedy zpracování dvou aplikačních vláken na jednom fyzickém jádru najednou. Naopak i3 a Pentia nepodporují Turbo Boost, což je také stejné. K pozoruhodné změně však došlo u Háčkových procesorů i5, které jsou v této generaci striktně čtyřjádrové, ale nedisponují technologií Hyper-Threading, zůstávají tedy na 4 aplikačních vláknech paralelně.

Teď něco ke specifikacím, které jsou společné pro celou generaci. U Core iX U a Core mX jde opět o SoC zařízení, které v sobě spojuje dvě až čtyři výpočetní jádra s grafickým jádrem a severním a jižním můstkem spolu s řadičem paměti. Háčkové procesory Core a Xeony používají čipset Intel 100 o velikosti 23 x 23 mmm. Podporovány jsou paměti LPDDR3 a LPDDR4 na frekvenci 1866 Mhz a DDR3L a DDR4 na frekvencích 1600 a 2133 MHz, výrobci notebooků tedy mohou vybírat z široké škály a své výrobky výkonově opět o dost odlišit.

Velikosti jednotlivých procesorů se generačně až tak nezměnily – Core mX má 20 x 16,5 mm v pouzdře BGA 1515, Core iX U 42 x 24 mm v pouzdře BGA 1356, Háčkové 42 x 28 mm s pouzdrem BGA 1440.

V návrhu architektury Skylake byl kladen důraz na celou řadu optimalizací, mj. na vylepšení frontendu s lepší predikcí, rozšířením načítání instrukčních setů a lepším využitím bufferů, lepší využívání paměti a bufferů při Out-of-order výpočtech, zkrácení latencí v exekučních jednotkách nebo vylepšení AES šifrování. Přidány byly i dvě nové bezpečnostní technologie – Software Guard Extension (SGX) a Memory Protect Extension (MPX), které dokonce jádru přidávají nové instrukce a soustředí se především na práci s pamětí a vytváření bezpečnostních „enkláv“ v ní. Pozornosti neušlo ani zlepšování efektivity u spotřeby, takže procesor umí lépe vyhodnotit potřebu konkrétních zdrojů a ostatní části utlumit, snížit jim přívod elektrického proudu, popř. vypnout.

Vylepšením prošla i Cache paměť, zatímco L1 a L2 jsou pro každé fyzické jádro samostatné, L3 je sdílená pro celý procesor, to by mělo pomoci především komunikaci s grafickým procesorem, ať už se jedná o integrovaný, nebo dedikovaný. Přibylo i produktů s vlastní vestavěnou eDRAM, která by dále měla snižovat latence a navýšit kapacitu pro použití procesorem a ne pouze integrovaným grafickým čipem, jak to bylo dosud, bude tedy v některých případech fungovat jako L4, stále výrazně rychlejší než ta nejrychlejší podporovaná RAM.

Samostatnou kapitolou jsou pak inovovaná grafická jádra řady 500, Intel zatím používá členění na HD 510 pro Pentium U, HD 515 pro procesory Core mX, HD 520 pro Core iX U, HD 530 Pro Core iX H a HD Iris 540 pro vrchol nabídky. Těmto se budeme věnovat ve zvláštním článku.

Intel svým rychlým uvedením nové architekturu opět pořádně zatopil konkurenci zejména v podobě AMD, ale svým soustředěním se na minimalizaci rozměrů a efektivitu ve spotřebě zjevně útočí na ARM procesory. My se můžeme těšit na viditelný nárůst výkonu jak u pracovních stanic, tak střední třídy. A vůbec nejviditelnější zlepšení by mělo být u nejmobilnějších zařízení s pasivním chlazením. Už aby byly první ostré testy...