Видео: Intel 6700K Gaming PC (Септември 2024)
На своя форум за разработчици на Intel тази седмица производителят на процесори за първи път разкри подробности за вътрешната работа на своята микроархитектура Skylake, която се продава като шесто поколение Core процесори.
Skylake тепърва започва да се разгръща - отключените "K" версии, насочени към овърклокърс, бяха обявени в Gamescon преди няколко седмици, но основният старт на широката гама от чипове вече изглежда определен за 1 септември. В резултат на това Intel няма публично не обсъдихме подробности кои конкретни части ще бъдат разкрити, освен да предположим, че ще бъде много широка гама от продукти.
Всъщност това беше най-големият момент, който Юлиус Манделблат, старши принципен инженер и ръководител на Skylake, се опитваше да направи, описвайки архитектурата на форума. Той отбеляза, че когато екипът започна работа по проекта преди пет години, планът беше да се създаде традиционна архитектура на клиента, обхващаща обхвата от тогавашните, наречени „тънки и леки“ тетрадки до настолни компютри, обхват от около 3X изисквания за мощност, Тогава се появи тласъкът на ултрабуците, които са още по-тънки, преди дори бележници и таблети с по-ниска мощност. Крайният продукт трябва да поддържа мощност 20X с мощност, започваща от 4, 5 вата (за серия M, използвана в без вентилаторни преносими компютри, таблети и 2 в 1) до 91 вата в основната конфигурация на горния работен плот K продукти.
Навлизането в нови форми фактори изисква голям акцент върху енергийната ефективност, каза Манделблат. Така че крайният System-on-chip (SoC) може да използва 40 до 60 процента по-малко енергия за неща като възпроизвеждане на видео и конферентна връзка, както и неактивна мощност, а също така да разшири IO чипа, за да поддържа новите устройства - по-специално добавяне на изображение единичен процесор.
Едно нещо, което Манделблат изясни в коментари след представянето, беше, че акцентът беше върху производителността на ват, а не върху суровите показатели. Когато го попитах за сравнително малкото увеличение на производителността, което беше отчетено за серията Skylake K в сравнение с по-ранната серия Haswell, старши мениджър на пазара на платформа Патрик Каселман каза, че днес не трябва да преценяваме. "Изчакайте, докато видите мобилните продукти", каза той, като предложи да видим много по-добри резултати там. След презентацията Mandelblat каза, че за постигане на голямо подобрение на производителността на десктоп частите, ще е необходимо да се съсредоточи върху това, като са необходими различни системни промени, отбелязвайки, че сега няма нито едно слабо място, а по-скоро балансирана производителност.
Има смисъл, че Intel се съсредоточава върху създаването на части за много широк набор от устройства, а не върху чиста производителност на работния плот, но това е голяма промяна от това, към което не много отдавна е насочен дизайнът на микропроцесорите.
В презентацията Mandelblat премина през дизайна на микроархитектурата с много повече подробности, като показа основна диаграма на промените в архитектурата (показана в горната част на този пост), макар да отбележи, че не всяка част, базирана на Skylake, има всички тези характеристики, Най-големите промени включваха подобрена връзка на звънене между процесорните ядра, интегриран процесор за обработка на сигнали (ISP) за поддръжка на камерата, подобрена графика, някои нови функции за сигурност и повече фокус върху позволяването на овърклок.
За традиционните x86 ядра на процесора (който той нарече IA ядра), Mandelblat заяви, че една от големите промени е „конфигурируемост“ с различни основни конфигурации за сървъри в сравнение с клиентите, като казва, че много функции на сървъра не се възползват от клиента. От страна на клиента, ядрата включват подобрен преден край с подобрено предсказване на клона, по-дълбоки буфери извън поръчката, подобрени единици за изпълнение и подобрена подсистема на паметта, която позволява на ядрата да получават повече честотна лента от кеш паметта.
Едно нещо, което се открояваше, беше увеличената оптимизация на мощността, с повече възможности за изключване на части от процесора, когато те не се използват - особено AVX разширенията - и особен акцент върху възможността за видео възпроизвеждане и мултимедия с много по-малко мощност, Той каза, че има голямо подобрение в консумацията на енергия на празен ход.
Извън ядрата продуктът включва нови решения за кеш и памет. Той отбеляза, че откакто е въведена архитектурата на пръстена преди няколко години, голяма промяна е, че по-голямата част от честотната лента се консумира от неща извън ядрата, по-специално включително графичната подсистема. Това има нова вградена DRAM кеш архитектура (обикновено се използва във версиите с Iris Pro графика), която вече може да се използва като кеш от страна на паметта. Сега архитектурата е проектирана така, че неща като обработка на дисплей и изображение на сигнали могат да осигурят по-постоянно качество на услугата.
"Този проект беше много за мощността", каза Манделблат, отбелязвайки, че микроархитектурата включва оптимизация на мощността във всеки блок и взаимно свързване. Например, разделителната способност на дисплея може да се увеличи с 60 процента само с 20% увеличение на мощността, като по този начин ще позволи по-добро използване на дисплеи с висока разделителна способност. Ако спестите енергия в една част на матрицата, можете да я използвате в друга. Това би довело до особена разлика в производителността при вентилаторните дизайни, при които по-малката мощност в части от чипа, които не се използват, позволява да се използва повече мощност от процесора или графичните ядра.
Една от най-големите промени е включването на процесор за изображение на сигнали и поддръжка за камери директно в самия SoC, вместо да се разчита на отделен ISP чип. Въпреки че това е често срещано в редица мобилни процесори, това е първият път, когато Intel направи интеграцията. Това е необходимо за по-малките форми фактори, каза Манделблат, тъй като елиминира допълнителен процесор на камерата, води до намаляване на разходните материали и позволява по-добра оптимизация на мощността, тъй като системата може да го управлява заедно с другите функции.
Skylake може да поддържа до четири камери - две едновременно - позволявайки самостоятелни и гледащи към света камери с до 13 MP сензори. Той може да поддържа функции като 1080p видео при 60 кадъра в секунда или 2160 (4K) видео при 30 кадъра в секунда, както и усмивка затвор, заснемане на спукване, HDR и запис на снимки с пълна разделителна способност по време на запис на видео. Това трябва да е добре за пазара на таблети, но имайте предвид, че мобилните процесори от най-висок клас вече могат да поддържат камери с по-висока разделителна способност.
Други промени включват редица подобрения в сигурността. Основни сред тях са Software Guard Extensions (SGX), набор от инструкции за приложение за стартиране на надеждна среда за изпълнение, известна като анклав. Това позволява на приложението да пази тайна - или код, или данни - от останалата част на процесора, като по този начин предотвратява множество хардуерни атаки. Архитектурата също има функция, наречена разширения за защита на паметта (MPX), която тества границата на паметта преди достъп, като по този начин се уверява, че достъпът попада в паметта, отредена за процеса, елиминирайки един от по-често срещаните видове атаки.
Други промени включват по-голяма енергийна ефективност в чипсета и поддръжка за PCI Express 3.0, повече IO фокус (особено за мобилни версии) и по-високоскоростен IO. Има също така подобрено аудио и интегриран сензорен концентратор.
Чипът е проектиран да позволява овърклок, както се вижда в K версиите, като той поддържа до 83 стъпки с стъпки от 100MHz, с теоретичен максимум 8.3GHz (и вече някои демонстрации при 7GHz с охлаждане с течен азот).
Отделно представяне на графиката на Skylake от Дейвид Блайт, сътрудник на Intel и директор на графичната архитектура, обсъди това, което Intel нарича своята графична подсистема Gen9.
Той разказа как през последните шест години на дизайна на Core, графичната производителност се е увеличила драстично от поддържането на 10 единици за изпълнение (ЕС) с 43 гигафлопа на производителност при оригиналните дизайни на Core до 48 единици за изпълнение и 768 гигафлопа на най-високата края на чиповете на Бродуел. Според Skylake, той прави още един скок, което позволява до 72 ЕС и 1152 гигафлопа. (Забележете, че Intel обикновено предлага разнообразни версии с различно количество графика.) Той каза, че общата производителност на графиката е над 100 пъти за този период въз основа на резултатите от 3DMark.
В допълнение към само повече ЕС, има подобрения в различните начини, по които те се използват, поотделно и като "резени" - задава 24 ЕС. Ще има различни версии с различен брой ЕС. По-специално GT2 ще използва една филия (и по този начин 24 ЕС), GT3 ще използва две филийки (48EU), а новият GT4 ще използва три (72 EU). Blythe каза, че има големи увеличения на пропускателната способност на парче, както и повече филийки във високия край, с възможност за намаляване на мащаба на ниския край.
Skylake също поддържа по-нови API, включително Microsoft DirectX 12, Open CL 2.0 и Open GL 4.4. Той също така има подобрени медийни възможности с поддръжка на HEVC, VP8 и MJPEG видео, нов режим за бързо синхронизиране на видео за приложения в реално време с ниска мощност, като видеоконференции и нови възможности за изобразяване на RAW изображения.
