PC komponente

Intel detaljnije o nadolazećim procesorima Tiger Lake

Denis Arunović nedjelja, 16. kolovoza 2020. u 06:15

Na svojoj godišnjoj konferenciji za inženjere, analitičare i medije, a koja je ovaj put održana u virtualnom obliku, Intel je otkrio hrpu detalja o novoj generaciji procesora koja će kombinirati Willow Core CPU jegre, Xe-LP grafiku i novu generaciju 10-nanometarskog proizvodnog procesa

Na nedavno održanom Intel Architecture Dayu, američka je tvrtka otkrila mnogo informacija o svojim nadolazećim proizvodima i tehnologijama, a jedan od ključnih su procesori Tiger Lake kao izravni nasljednici 10-nanometarskih procesora Ice Lake koji trenutno pogone mnoge moderne laptope.

Vjerojatno najbitnija novost kod Tiger Lakea jest nova iteracija 10-nanometarskog proizvodnog procesa, a koja sa sobom donosi goleme dobitke u odnosu na proces kojeg Intel trenutno koristi za proizvodnju mobilnih procesora. Kao što vjerojatno znate, Intelov 10-nanometarski proces ne samo da je jako kasnio već i nikad nije, barem do sad, ispunio očekivanja u pogledu performansi, zbog čega su procesori Ice Lake, efikasnoj CPU arhitekturi usprkos, jednako brzi ili čak malo sporiji u odnosu na ekvivalentne Coffee Lakeove/Whiskey Lakeove izrađene kasnijim generacijama 14-nanometarskog procesa.

S novim je proizvodnim procesom Intel napokon odlučio odustati od, za današnje pojmove, zbunjujuće nomenklature imenovanja proizvodnih procesa u kojima manje evolucije procesa dobivaju dodatni znak "+" u imenu. Intel je tako s 14-nanometaskom klasom procesa dosegao četiri plusa, pa ni sami inženjeri često nisu bili sigurni koji je proizvod izrađen s kojim "+" procesom. Novi 10-nanometarski je proces stoga dobio dosta zvučno ime – SuperFIN. Ime je pak dobiveno kombinacijom dvaju tehnologija koje su najbitnije za unaprjeđenja koja donosi – SuperMIM (MIM – Metal-Insulator-Metal) kondenzatori i redefinirani odnosno poboljšani FinFET dizajn. Super u imenu ovog procesa nije tek marketinška patka. Intel se naime hvali najvećim skokom u performansama tranzistora bez kompletnog prelaska na finiji dizajn (tipa s 14 na 10 nm) – od 17 do 18 posto. To je sličan skok kakav je dobiven kroz nekoliko generacija s prelaskom na originalnog 14-nanometarskog procesa na 14+++.

S obzirom na ovakve dobitke ne čudi što je upravo taj novi proizvodni proces glavni generator viših performansi Tiger Lake SoC-a. Da, CPU jezgre oslanjaju se na noviji dizajn pod imenom Willow Cove (u Ice Lakeu je Sunny Cove), a isto je s integriranom grafikom koja sad rabi novu Xe arhitekturu, no najveći dobici u prosjeku dolaze od tog boljeg proizvodnog procesa. U tom smislu Intel je u sklopu prezentacija prikazao i dijagram ovisnosti radnog takta o naponu s prikazanim karakteristikama za Sunny Cove i Willow Cove. Willow Cove jezgre na jednakom naponu postižu više radne takte, no imaju i viši vršni takt – prema grafikonu 5 GHz. Ono što pomalo brine je što je za te više taktove potreban i viši napon što bi moglo značiti da će vršna potrošnja procesora (dakle Turbo Mode PL2 vrijednost) porasti.

Što se tiče dobitaka po pitanju arhitekturalnih novosti, dakle višeg IPC-a (Instructions Per Clock – broj izvedenih instrukcija u jednakom vremenskom intervalu), ne treba imati velika očekivanja. Najveće promjene su u pogledu organizacije cachea odnosno priručne memorije. Značajno su presloženi L2 i L3 cache. Na Sunny Coveu smo imali 512 kB inkluzivnog L2 cachea s 8-smjernim pristupom dočim na Willow Coveu imamo 1,25 MB eksluzivnog L2 cachea s 20-smjernim pristupom. Inkluzivni cache dizajn znači da u L2 cacheu imamo kopiju podataka iz L1 cachea, dočim ekskluzivni dizajn znači da je u svakom cacheu odvojen set podataka, no to traži dodatni hardver za osiguravanje koherencije podataka. L3 cache je povećan s 8 na 12 MB (za četverojezgreni procesor), no za četvrtinu je smanjena propusnost prema ostatku čipa.

Willow Cove također donosi pojačanu sigurnost putem tehnologije CET (Control-Flow Enforcement Technology), a u pogledu performansi također treba spomenuti i I/O dio SoC-a u kojem se nalazi memorijski kontroler budući da je dodana podrška za LPDDR5-5400. Ovaj novi tip memorije za sad je još uvijek preskup za široku upotrebu, no ako i kada stignu laptopi s Tiger Lakeom i ovakvom memorijom, memorija propusnost biti će iznimno visoka – gotovo 90 GB/s. Novi memorijski kontroler također podržava hardversku enkripciju radne memorije, značajku s kojom se AMD-ovi poslovni i profesionalni procesori mogu već pohvaliti.

I/O dio Tiger Lake SoC-a dodatno je moderniziran u odnosu na Ice Lake po tome što donosi integrirani Thunderbolt 4, USB 4, PCIe 4.0, te nadograđeni GNA – Gaussian Neural Accelerator. Potonji akcelerator dedicirani je sklop za inferenciranje – primjenu istrenirane neuralne mreže na neki specifičan zadatak. U ovom slučaju je prepoznavanje govora i smanjivanje buke prilikom korištenja mikrofona. PCIe 4.0 kontroler na mobilnim 4-jezgrenim verzijama Tiger Lakea dosta je skroman jer ima svega četiri kanala. To je dovoljno za spajanje vanjskih grafičkih kartica i NVMe SSD-ova preko Thunderbolt 4 sučelja, a više kanala vjerojatno nije implementirano zbog problematike potrošnje energije.

Naposlijetku tu je nova Xe-LP (LP kao Low Power) integrirana grafika. Intel naravno nije otkrio performanse koje donosi nova arhitektura, no otkriveno je da grafika ima 96 EU-ova (EU – Execution Unit) što je upola više u odnosu na 64 EU-u iz stare Intelove Gen11 grafike iz Ice Lake i Comet Lake procesora. Zahvaljujući novom proizvodnom procesu također se očekuje značajno viši radni takt, tako da  je prilično izgledno da će Tiger Lake SoC-ovi ponuditi, u najmanju ruku, dvostruk više grafičke performanse u odnosu na Ice Lakeove.

Tiger Lakeovi bi se u komercijalnoj izvedbi trebali skalirati od 15 do 65 W. 15 vata je tipična potrošnja za ultra-mobilne procesore, dočim je 65 W granica za najmoćnije i energetski najgladnije varijante koje se ugrađuju u laptope namijenjene igranju i radu u zahtjevnim aplikacijama. Doduše, pitanje je da li se ta brojka od 65 W odnosi se na modificirani TDP ili tipičan TDP. Najjači aktualni Intelov mobilni procesor, Core i9-10980HK ima tipičan odnosno standardni TDP od 45 W dočim 65 W može doseći u pojedinim laptopima gdje je proizvođač odlučio povisiti TDP na tu višu razinu. Da li će to biti slučaj i s Tiger Lake procesorima u varijanti H (High Power), ostaje za vidjeti. No, na to nećemo trebati dugo čekati. Intel će nove procesore najvjerojatnije lansirati već 2. rujna, u online događaju koji je unaprijed najavljen.