Intel Broadwell – czego można spodziewać się po Intel Core 5. generacji?

14 nm i 2. generacja tranzystorów 3-D Tri-Gate – Intel znów przed konkurencją

Webinarium, które odbyło się kilka dni temu, było swoistą manifestacją siły i przewagi technologicznej Intela. W praktyce okazuje się, że gigant z Santa Clara jest, na dobrą sprawę, co najmniej rok przed najbliższą konkurencją. Podczas gdy inni producenci układów scalonych utknęli na wprowadzaniu 1. generacji tranzystorów 3-D Tri-Gate (FinFET), Intel rozpoczął już na masową skalę produkcję układów wykorzystujących 2. generację tej technologii. A jakie korzyści z tego tytułu odniosą użytkownicy, którzy zdecydują się na zakup 14-nm procesorów opartych na architekturze Broadwell? Już wyjaśniam.

Nowa generacja tranzystorów 3-D Tri-Gate różni się od poprzedniej wymiarami poszczególnych elementów tranzystorów oraz połączeń między nimi. Tak zwane żeberka są teraz wyższe (42 nm vs 34 nm) i węższe, a odstępy między nimi są mniejsze (42 nm vs 60 nm). W rezultacie udało się po raz kolejny zredukować straty energii w stanie nieaktywnym, jednocześnie poprawiając przepustowość i szybkość reakcji (10–15% szybsze przełączanie), mimo węższego kanału przewodzenia. W praktyce nowe procesory będą jeszcze bardziej efektywne energetycznie i będą mogły pracować z wysokimi częstotliwościami przy niższym napięciu (o ok. 10%). Jak wysokimi? To się jeszcze okaże.

Intel Core M – o połowę niższe TDP i pobór energii, lepsza wydajność

Naturalnie na tym jeszcze nie koniec. Nowy wymiar technologiczny pozwolił na zmniejszenie wielkości układów i ograniczenie ilości wydzielanego ciepła. W rezultacie procesory Intel Core M (Broadwell-Y) mają nawet o połowę niższy współczynnik TDP w stosunku do chipów Haswell-Y o zbliżonej (a nawet nieco niższej!) wydajności. Jednocześnie mają o 50% mniejszą powierzchnię i są o 30% cieńsze, a w stanie bezczynności potrzebują aż o 60% mniej energii. W praktyce jeszcze w tym roku prawdopodobnie ujrzymy pierwsze, pasywnie chłodzone konstrukcje z chipami Intel Core M, które będą miały mniej niż 9 mm grubości!

Dodatkowo płyty główne dla nowej serii procesorów będą mogły być nawet o 25% mniejsze. Dzięki temu będzie możliwe tworzenie jeszcze bardziej kompaktowych urządzeń — komputerów klasy mini-PC, laptopów i tabletów. Naturalnie aby wszystko poprawnie pracowało w ciasnych, pozbawionych aktywnego chłodzenia obudowach, Intel postawił na optymalne, centralne zarządzanie procesami przekładającymi się na pobór energii i generowane ciepło. Praktycznie każdy element systemu, nawet moduły WLAN/WWAN, pamięć RAM i ekran, ma być kontrolowany w ramach frameworka Intela do dynamicznego zarządzania energią i wydzielaniem ciepła.

Optymalny bilans energetyczny procesorów Intel Core 5. generacji pomoże utrzymać 2. generacja zintegrowanego kontrolera napięcia (FIVR) oraz zaawansowany tryb Turbo Boost, który będzie miał trzy stany energetyczne. Pierwszy z nich, PL1, to limit poboru energii/wydzielanego ciepła, który system może bez problemu znieść w dłuższej perspektywie, bez niepożądanych efektów (np. przegrzewania się). Pomiar tego czynnika odbywa się w kolejnych minutach pracy układu. Stan PL2 to krótkoterminowy ogranicznik trybu Turbo Boost, używany podczas krótkotrwałych, kilkusekundowych, wzrostów taktowania (np. w trakcie ładowania aplikacji).

Ostatni stan, PL3, jest monitorowany co milisekundy, aby zapobiec uszkodzeniu akumulatora w związku z nagłym wzrostem poboru mocy. Nowy algorytm działania Turbo Boost współgra z pozostałymi mechanizmami zarządzania energią, które pozwalają na współdzielenie TDP pomiędzy wszystkimi elementami SoC. W praktyce chipy Intel Core M będą lepiej zarządzać energią i, w zależności od sytuacji, dobierać optymalny tryb pracy. W praktyce Broadwelle mają serwować najlepszą w danej chwili wydajność, bez uszczerbku dla kondycji baterii i niezawodności oraz responsywności systemu. Krótko mówiąc, Intel po raz kolejny pokazuje, jak wiele da się zrobić i, po prostu, to robi.

Kontynuuj czytanie na kolejnych stronach: