Intel представила процессоры на основе архитектуры Core 7-го поколения (Kaby Lake)

В репортаже с ежегодной конференции IDF, которая недавно прошла в Сан-Франциско, мы бегло коснулись наиболее важной темы — выхода процессоров на основе микроархитектуры Core 7-го поколения (ядро Kaby Lake). В графике разработки CPU Intel отказалась от стратегии «тик-так», которая служила ей долгие годы (с 2007 г, когда еще был жив Pentium 4) и подразумевает двухлетний цикл обновления микроархитектуры с промежуточным шагом в виде перехода на более тонкий техпроцесс. Теперь цикл, расширенный до трех лет, включает дополнительную фазу, связанную с усовершенствованием архитектуры, воплощенной в фазе «так». Kaby Lake — первое ядро Intel, выпущенное в третьей фазе цикла, — представляет собой обновленную версию архитектуры ядра Skylake.

Два ключевых факта, о которых сообщила Intel, таковы: Kaby Lake станет лучшей игровой платформой в форм-факторе мобильных ПК по сравнению с предыдущей итерацией и обладает более широкими возможностями воспроизведения видео, включающими декодирование формата HEVC (H.265), предназначенного для контента в разрешении 4К. На тот момент Intel не предоставила какой-либо более подробной информации о Kaby Lake, однако мы получили возможность узнать больше в ходе закрытого мероприятия и рассказать об этом читателям сегодня.

На первом этапе Intel представляет две разновидности чипов нового поколения — Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U. Первая из них предназначена для ультракомпактных ПК, преимущественно без активного охлаждения — ноутбуков и конвертируемых форм-факторов 2-в-1. Вторая нацелена на стандартные тонкие ноутбуки — то, что Intel некогда обозначала термином «ультрабук». Обе категории процессоров представляют собой систему на чипе, состоящую из двухъядерного кристалла Kaby Lake и южного моста, интегрированного на подложке.

Хотя Intel еще не готова внедрить в массовое производство техпроцесс 10 нм, как должно было произойти, если бы компания по-прежнему придерживалась модели «тик-так», Kaby Lake пользуется некоторыми усовершенствованиями существующего процесса с нормой 14 нм (который Intel обозначает как 14nm+), направленными на повышение частот в рамках энергопотребления, свойственного первым продуктам на его основе (ядра Broadwell и Skylake)

• На данном этапе разработчики изменили профиль затвора, который в технологии 3D tri-gate (аналогично FinFET, применяемой другими полупроводниковыми фабриками — TSMC, Samsung и GlobalFoundries) представляет собой объемную конструкцию, окружающую с трех сторон канал транзистора между истоком и стоком. Более высокие затворы, расположенные с увеличенным зазором снизили механическое напряжение в кристалле. При этом размер транзистора остался прежним.

• Схемотехника ядра также была оптимизирована с целью повышения энергоэффективности CPU.

Другой источник повышенной энергоэффективности ядра Kaby Lake заключается в более проворном механизме Speed Shift, позволяющем быстрее достигать пиковой частоты CPU, чтобы выполнить требовательную задачу и вернуться в энергосберегающий режим.

В сумме преимущества техпроцесса 14 нм второго поколения, и оптимизированного Speed Shift обеспечивают процессорам Kaby Lake прирост производительности на 12–19% по сравнению с аналогичными позициями в линейке Skylake в задачах, преимущественно состоящих из коротких рывков нагрузки на CPU (таких как веб-сёрфинг).

Что касается собственно микроархитектуры процессора, то Intel прямо заявила, что ядра x86 в Kaby Lake не содержат каких-либо качественных отличий от ядер Skylake. То же относится к логике интегрированного GPU, связанной с рендерингом 3D-графики, хотя графический процессор также воспользуется преимуществами техпроцесса 14nm+.  Ядро Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U имеет интегрированный GPU Intel HD Graphics версий 615 и 620, содержащий 24 Execution Unit — как и их предшественники в семействе Skylake.

Основные нововведения относятся к функциям обработки видеопотока. Во-первых, Kaby Lake поддерживает кодирование/декодирование форматов HEVC (профиль Main 10) и VP9 на аппаратном уровне с разрешениями вплоть до 4К. В реальном времени могут быть декодированы вплоть до восьми потоков HEVC/VP9 в 4К с частотой кадров 30 Гц. В то время как Skylake часть работы по декодированию HEVC выполняет силами ядер x86, не поддерживая 4К и формат VP9.

Кроме того, Kaby Lake обладает возможностью выводить видеосигнал расширенного динамического диапазона (HDR) и цветовой палитры.

Функция Quick Sync Video, которая является программным интерфейсом для доступа к мультимедийным возможностям CPU Intel, в Kaby Lake работает в двух различных режимах. Стандартный сценарий, как это было в предыдущих итерациях микроархитектуры Core, подразумевает выполнение всей работы на энергоэкономичных блоках фиксированной функциональности. Второй режим привлекает к вычислениям компонент Media Sampler, который появился в каждом slice (основном масштабируемом блоке) графического процессора. Таким образом, разновидности в линейке чипов Kaby Lake с более «широким» графическим ядром обладают повышенной производительностью в кодировании/декодировании видео. Кроме того, такой режим является более гибким в параметрах обработки потока.

Intel опубликовала модельный ряд продуктов на базе Kaby Lake, который на данный момент включает три модели на базе Kaby Lake-Y и три — на Kaby Lake-U с номинальным TDP 4,5 и 15 Вт соответственно, которые могут быть сконфигурированы для увеличения термопакета до 7 и 25 Вт либо уменьшения до 3,5 и 7,5 Вт.

Две старшие модели на Kaby Lake-Y здесь принадлежат маркам Core i5 и i7, и только младшая обозначена как Core m3. Таким образом, марка Core M (по крайней мере, сейчас) зарезервирована только для наиболее слабых SoC, а остальные были повышены в статусе до одного уровня с Kaby Lake-U, что отражает родство между двумя категориями продуктов, которые, на самом деле, основаны на одном и том же кремнии и подчас демонстрируют сходный уровень быстродействия. Действительно, ограничение TDP означает лишь то, как долго процессор может поддерживать предельную тактовую частоту, и даже резерв в 4,5–7 Вт достаточен для эффективной работы в задачах, вызывающих кратковременные скачки нагрузки.

Отметим повышенные по сравнению с поколением Skylake тактовые частоты чипов и апгрейд контроллера PCI-Express, встроенного в южный мост SoC, до версии шины 3.0, что даст возможность подключать к нему высокопроизводительные SSD с интерфейсом PCI-Express 3.0 x4. Системный агент CPU предоставляет дополнительные 10–12 линий.

Источник: 3Dnews.ru