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

JACEK KLIMKOWICZ • dawno temu • 19 komentarzy

W tym roku Intel nie musiał spieszyć się z premierą procesorów Intel Core 5. generacji. Praktyczny brak konkurencji sprawił, że gigant mógł skupić się na dopracowaniu nowego, 14-nm procesu litograficznego i architektury Broadwell. Teraz, gdy masowa produkcja nowych chipów już ruszyła, gigant ujawnił szczegóły na temat nowych procesorów Intel Core M. Zobaczmy zatem, jakie nowości trafią na sklepowe półki pod koniec bieżącego roku?

Intel Core M

Ten artykuł ma 2 strony:

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

Oto, co osiągnął Intel w ciągu ostatnich 4 lat

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 wdrożył już 2. generację technologii FinFET

Zobacz również: GoPro 3D

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!

Intel Core M - pierwsze, pasywnie chłodzone Intel Core na horyzoncie — Intel Core M — pierwsze, pasywnie chłodzone Intel Core na horyzoncie

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.

Ulepszone Turbo Boost ma 3 stany energetyczne

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).

Jeszcze lepsze zarządzanie energią - sprzęt ma dłużej działać i mniej się grzać — Jeszcze lepsze zarządzanie energią — sprzęt ma dłużej działać i mniej się grzać

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.