Video: ULTIMATE PC Tech Support Challenge - Jayztwocents vs Gamers Nexus (Oktober 2024)
På sit Intel Developer Forum i denne uge afslørede processorproducenten først detaljer om den indre funktion i sin Skylake-mikroarkitektur, der sælges som sjette generation af Core-processorer.
Skylake er lige begyndt at rulle ud - de ulåste "K" -versioner, der er rettet mod overklokkere, blev annonceret på Gamescon for et par uger siden, men hovedlanceringen af det brede udvalg af chips synes nu at være indstillet til september 1. Som et resultat har Intel ikke 't har drøftet offentligt detaljerne om, hvilke specifikke dele det vil blive afsløret, bortset fra at antyde, at det vil være en meget bred vifte af produkter.
Det var faktisk det største punkt, som Julius Mandelblat, seniorprincipingeniør og Skylake-lederen, forsøgte at komme med på at beskrive arkitekturen på forummet. Han bemærkede, at da teamet begyndte at arbejde på projektet for fem år siden, var planen at skabe en traditionel klientarkitektur, der spænder over rækkevidden fra det, der dengang blev kaldt "tynde og lette" bærbare computere til desktops, en række omkring 3X i strømbehov. Derefter kom push for ultrabooks, som er endnu tyndere, før endda bærbare computere og tablets med lavere magt. Det endelige produkt skal understøtte en række 20X i effekt, der starter ved 4, 5 watt (til M-serien, der bruges i blæserfri notebooks, tabletter og 2-i-1'er) op til 91 watt i basiskonfigurationen på det øverste K-skrivebord Produkter.
At komme ind i nye formfaktorer krævede et stort fokus på energieffektivitet, sagde Mandelblat. Så den endelige System-on-chip (SoC) kunne bruge 40 til 60 procent mindre strøm på ting som videoafspilning og -konference, samt tomgangskraft, og også udvide IO-chipsættet til at understøtte de nye enheder - især tilføjelse af et billede enkelt processor.
Én ting Mandelblat gjorde klart i kommentarer efter præsentationen var, at fokus var på ydelse pr. Watt, ikke rå ydelse. Da jeg spurgte ham om den relativt lille præstationsforøgelse, der er rapporteret for Skylake K-serien sammenlignet med tidligere Haswell-serier, sagde senior platformmarkedschef Patrick Casselman, at vi ikke burde afsige dom i dag. ”Vent, indtil du ser de mobile produkter, ” sagde han og antydede, at vi vil se meget bedre ydelse der. Efter præsentationen sagde Mandelblat, at for at få en stor præstationsforbedring på skrivebordsdele, ville det være nødvendigt at fokusere på det, med en række forskellige systemændringer, der bemærkes, og bemærkede, at der ikke er en enkelt flaskehals nu, men snarere afbalanceret ydelse.
Det giver mening, at Intel fokuserer på at skabe dele til en meget bred vifte af enheder i stedet for på ren desktop-ydeevne, men det er en stor ændring fra hvor mikroprocessordesign var rettet mod ikke for længe siden.
I præsentationen gennemgik Mandelblat designet af mikroarkitekturen meget mere detaljeret og viste et grundlæggende diagram over ændringerne i arkitekturen (vist øverst i dette indlæg), men bemærkede, at ikke alle dele baseret på Skylake har alle disse funktioner. De største ændringer omfattede en forbedret ringforbindelse mellem CPU-kernerne, en integreret billedsignalprocessor (ISP) til kamerastøtte, forbedret grafik, nogle nye sikkerhedsfunktioner og mere fokus på at muliggøre overklokering.
For de traditionelle x86 CPU-kerner (som han kaldte IA-kerner), sagde Mandelblat, at en af de store ændringer var "konfigurerbarhed" med forskellige kernekonfigurationer for servere sammenlignet med klienter, idet han sagde, at mange serverfunktioner ikke gavner klienten. På klientsiden inkluderer kernerne en forbedret frontend med forbedret grenforudsigelse, dybere out-of-order buffere, forbedrede eksekveringsenheder og et forbedret hukommelsessubsystem, der giver kernerne mulighed for at få mere båndbredde fra hukommelsescacher.
Én ting, der skilte sig ud, var øget effektoptimering med større evne til at lukke dele af processoren ned, når de ikke bruges - især AVX-udvidelserne - og et særligt fokus på at kunne udføre videoafspilning og multimedia med langt mindre strøm. Han sagde, at der var en stor forbedring af tomgangsforbruget.
Uden for kernerne inkluderer produktet nye cache- og hukommelsesløsninger. Han bemærkede, at siden ringarkitekturen blev introduceret for flere år siden, er en stor ændring, at mere af båndbredden nu forbruges af ting uden for kerne, især inklusive det grafiske delsystem. Dette har en ny indlejret DRAM-cache-arkitektur (typisk brugt i versionerne med Iris Pro-grafik), som nu kan bruges som en hukommelsessidecache. Arkitekturen er nu designet, så ting som display- og billedsignalbehandling kan give en mere ensartet servicekvalitet.
"Dette projekt handlede meget om magt, " sagde Mandelblat og bemærkede, at mikroarkitekturen inkluderede strømoptimering i hver blok og samtrafik. For eksempel kan skærmopløsningen stige med 60 procent med kun en 20 procent stigning i magt, hvilket muliggør bedre brug af skærme med høj opløsning. Hvis du sparer strøm i en del af matrisen, kan du bruge den i en anden. Dette ville gøre en særlig præstationsforskel i fanless design, hvor mindre strøm i dele af chippen, der ikke bruges, giver mulighed for at bruge mere strøm fra CPU'en eller grafikkernerne.
En af de største ændringer er inkluderingen af en billedsignalprocessor og support til kameraer direkte i selve SoC i stedet for at stole på en separat ISP-chip. Selvom dette er almindeligt i en række mobile processorer, er dette første gang Intel har foretaget integrationen. Dette er nødvendigt for mindre formfaktorer, sagde Mandelblat, fordi det eliminerer en ekstra kameraprocessor, resulterer i en bill-of-materialereduktion og giver mulighed for bedre effektoptimering, fordi systemet kan styre det sammen med de andre funktioner.
Skylake kan understøtte op til fire kameraer - to på samme tid - tillader kameraer, der vender mod dig selv og overalt, med op til 13 MP-sensorer. Det kan understøtte funktioner såsom 1080p video ved 60 billeder pr. Sekund eller 2.160 (4K) video ved 30 billeder i sekundet, samt smileskodder, burst capture, HDR og optagelse af stillbilleder i fuld opløsning under videooptagelse. Det skulle være godt for tabletmarkedet, men bemærk, at top-end mobile processorer nu kan understøtte endnu højere opløsningskameraer.
Andre ændringer inkluderer en række sikkerhedsforbedringer. Blandt disse er Software Guard Extensions (SGX), et sæt instruktioner til en applikation til at starte et betroet eksekveringsmiljø kendt som en enklave. Dette giver applikationen mulighed for at bevare en hemmelighed - enten kode eller data - fra resten af processoren og således forhindre mange hardwarebaserede angreb. Arkitekturen har også en funktion, der kaldes Memory Protection Extensions (MPX), som tester hukommelsesgrænsen inden adgang, hvilket således sikrer, at adgangen falder inden for den hukommelse, der er tildelt til processen, hvilket eliminerer en af de mere almindelige slags angreb.
Andre ændringer inkluderer større energieffektivitet i chipset og support til PCI Express 3.0, mere IO-fokus (især til mobile versioner) og mere højhastigheds-IO. Der er også forbedret lyd og et integreret sensorhub.
Chippen er designet til at tillade overklokkning, som det ses i K-versionerne, med den understøtter op til 83 trin i trin på 100 MHz, med et teoretisk maksimum på 8, 3 GHz (og allerede nogle demonstrationer ved 7 GHz med flydende nitrogenkøling).
En separat præsentation af Skylake-grafik af David Blythe, Intel-stipendiat og direktør for grafikarkitektur, drøftede, hvad Intel kalder sit Gen9-grafikundersystem.
Han talte om, hvordan grafikydelsen i de sidste seks år med Core-design er steget dramatisk fra at støtte op til 10 eksekveringsenheder (EU) med 43 gigaflops ydeevne på de originale Core-design til op til 48 eksekveringsenheder og 768 gigaflops på den højeste slutningen af Broadwell-chips. Med Skylake, sagde han, kræver det endnu et spring, hvilket giver mulighed for op til 72 EU'er og 1152 gigaflops. (Bemærk, at Intel typisk tilbyder en række forskellige versioner med forskellige mængder grafik.) Han sagde, at den samlede ydelse inden for grafik er op over 100 gange i denne periode, baseret på 3DMark-resultater.
Ud over bare flere EU'er er der forbedringer af de forskellige måder, de bruges individuelt og som "skiver" - sætter 24 EU'er op. Der vil være forskellige versioner med forskellige antal EU'er. GT2 vil især bruge en skive (og dermed 24 EU'er), GT3 vil bruge to skiver (48EU), og den nye GT4 vil bruge tre (72 EU'er). Blythe sagde, at der var store gennemstrømningsstigninger pr. Skive, såvel som flere skiver i den høje ende, med evnen til at skalere ned på den lave ende.
Skylake understøtter også nyere API'er, herunder Microsoft DirectX 12, Open CL 2.0 og Open GL 4.4. Det har også forbedret mediekapacitet med understøttelse af HEVC, VP8 og MJPEG-video, en ny hurtig synkroniseringsvideotilstand til realtidsapplikationer med lav effekt såsom videokonferencer og nye RAW-billeddannelsesfunktioner.
