Теги → 10 нм
Быстрый переход

Intel Core m3-8114Y: сведения о первом процессоре Cannon Lake-Y

Компания Intel планирует выпустить 10-нм процессор Core m3-8114Y семейства Cannon Lake-Y для самых тонких мобильных устройств. Новая SoC, в отличие от собрата Core i3-8121U (Cannon Lake-U), не только выглядит конкурентоспособной на фоне предшественников в своём классе, но и станет шагом вперёд относительно 14-нм процессоров Kaby Lake-Y — Core m3-7Y30 и Core m3-7Y32. Первые сведения о Core m3-8114Y сообщил в своём твиттере таиландский блогер Tum Apisak, ссылаясь на запись в онлайн-базе бенчмарка 3DMark.

Новый процессор был замечен в составе платформы Intel Cannon Lake-Y LPDDR4 RVP (Reference Validation Platform). Из её названия следует, что «8114-й» поддерживает память LPDDR4, чем не могут похвастаться его предшественники. Чип функционирует на номинальной частоте 1,5 ГГц — рекордной для 4,5-Вт процессоров. Значение частоты в boost-режиме пока неизвестно, но речь идёт по крайней мере о 3 ГГц.

SoC Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U (справа)

SoC Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U (справа)

В состав SoC входят два x86-ядра, обрабатывающие данные в четыре потока (Hyper-Threading), двухканальный контроллер DDR4/LPDDR4 и графическая подсистема Intel UHD Graphics. Последней, кстати, лишён 15-Вт процессор Core i3-8121U, из-за чего производители ноутбуков вынуждены использовать его в сочетании с дискретной графикой. Объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня у Core m3-8114Y неизвестен, но, скорее всего, он равен 4 Мбайт, как и у «8121-го». Тепловыделение чипа ожидается на уровне 4,5 Вт.

SoC Intel Core Основные характеристики
Семейство Техпроцесс, нм Ядра/потоки Частота, ГГц Кеш L3, Мбайт Контроллер RAM iGPU TDP, Вт
Core i3-8121U Cannon Lake-U 10 2/4 2,2/3,2 4 DDR4-2400
LPDDR4-2400
нет 15
Core i3-8130U Kaby Lake-U 14 2,2/3,4 DDR4-2400
LPDDR3-2133
UHD 620
Core m3-8114Y Cannon Lake-Y 10 2/4 1,5/~3,0 DDR4
LPDDR4
UHD 4,5¹
Core m3-7Y32 Kaby Lake-Y 14 1,1/3,0 4 DDR3L-1600
LPDDR3-1866
UHD 615 4,5
Core m3-7Y30 Kaby Lake-Y 14 1,0/2,6
¹— предварительно

В целом прогресс в характеристиках самых экономичных x86-SoC Intel виден невооружённым глазом: во-первых, Core m3-8114Y как будто «не заметил» проблем Intel с внедрением 10-нм техпроцесса, хотя Core i3-8121U, наоборот, стал их олицетворением, и, во-вторых, следующее поколение процессоров с суффиксом Y — Ice Lake-Y — получит уже не два, а четыре ядра в сочетании с поддержкой памяти LPDDR4-3733.

Планы Intel по выводу SoC Cannon Lake-Y на рынок, вероятно, станут одной из тем докладов представителей компании на выставке Computex 2018, которая откроет свои двери через несколько недель.

10-нм процессор Core i3-8121U вошёл в состав ноутбука Lenovo

Проект по выпуску 10-нм процессоров Canon Lake стал одним из самых проблемных для компании Intel. С двухлетним опозданием чипмейкер выпустил первую 10-нм SoC — Core i3-8121U, отказавшись от первоначальных планов по насыщению рынка несколькими семействами настольных и мобильных процессоров Canon Lake. В настоящий момент подтверждено существование двух серий продуктов на основе Core i3-8121U — мини-ПК Intel NUC с кодовым названием Crimson Canyon и отдельных конфигураций ноутбука Lenovo Ideapad 330.

В лэптопах Ideapad 330/330s используются самые разные мобильные процессоры — Intel Gemini Lake, Kaby Lake-U, Kaby Lake Refresh-U, Coffee Lake-H, AMD Stoney Ridge, поэтому не удивительно, что Lenovo решила задействовать и единственную пока «систему-на-чипе» Cannon Lake. Ноутбук с Core i3-8121U на борту получил артикул Ideapad 330-15ICN и ценник от 3299 до 4299 юаней (эквивалент 32,1–41,8 тыс. руб.) в интернет-магазине jd.com.

Младшая конфигурация 15,6-дюймового Ideapad 330-15ICN сочетает в себе двухъядерный 10-нм SoC, 4 Гбайт оперативной памяти, 128-Гбайт SSD-накопитель, 500-Гбайт жёсткий диск и дискретный графический адаптер Radeon 540 2GB. Самый производительный вариант лэптопа включает в себя вдвое больше RAM (8 Гбайт), а также SSD и HDD двойного объёма — 256 и 1000 Гбайт соответственно.

Официальная спецификация SoC Core i3-8121U пока не обнародована, но имеющиеся сведения (в том числе из баз данных бенчмарков) позволяют говорить о наличии у рассматриваемого процессора двух физических ядер с поддержкой технологий Hyper-Threading и Turbo Boost 2.0. Номинальная частота «8121-го» составляет 2,2 ГГц, пиковая — 3,2 ГГц, объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня — 4 Мбайт. Наряду с оперативной памятью DDR4, новая SoC также поддерживает микросхемы LPDDR4.

SoC Intel Core Основные характеристики
Ядра/потоки Частота, ГГц Кеш L3, Мбайт Контроллер RAM iGPU TDP, Вт
Core i7-8650U 4/8 1,9/4,2 8 DDR4-2400
LPDDR3-2133
UHD 620 15
Core i7-8550U 4/8 1,8/4,0
Core i5-8350U 4/8 1,7/3,6 6
Core i5-8250U 4/8 1,6/3,4
Core i3-8130U 2/4 2,2/3,4 4
Core i3-8121U 2/4 2,2/3,2 DDR4
LPDDR4
нет¹ 15¹
¹— предварительно

Производительность процессора Core i3-8121U должна быть сопоставима с Core i3-8130U. На стороне последнего — бóльшая boost-частота, тогда как Cannon Lake обладает архитектурными улучшениями: поддержкой расширений AVX-512, SHA, памяти LPDDR4. На уровне слухов, подкреплённых записью в онлайн-базе Geekbench, утверждается, что Core i3-8121U не содержит графического ядра. Это объясняет, почему и в NUC Crimson Canyon, и в ноутбуке Ideapad 330-15ICN используется дискретный GPU Radeon.

В следующем году Intel представит процессоры Ice Lake на основе технологической нормы «10+ нм» , разработку которой компании пришлось начинать практически с нуля. Однако впереди ещё несколько релизов семейств 14-нм чипов — как минимум Whiskey Lake (SoC) и Cascade Lake (для серверов).

Бывший инженер Intel указал на крупнейшую бизнес-ошибку компании

Во второй половине 2015 года полупроводниковый гигант Intel начал поставки процессоров на основе новой архитектуры Skylake. Она была существенно лучше предыдущего поколения Broadwell, обеспечивала более высокие показатели производительности, функциональности и энергоэффективности. Чипы Skylake производились с соблюдением 14-нм технологических норм Intel.

Семейство Skylake было рассчитано на типичный годовой цикл жизни, после чего в 2016 году ему на смену должны были прийти чипы Cannon Lake. Но из-за трудностей с освоением 10-нм норм производства, которые должны были применяться для печати Cannon Lake и его преемников, а также плохого планирования основные линейки продуктов Intel по-прежнему основаны, по сути, на архитектуре Skylake, хотя и с оптимизацией техпроцесса, и наращиваем ядер для повышения производительности.

Согласно твиту известного инженера Франсуа Пиноэля (Francois Piednoel), покинувшего Intel в июле 2017 года, у компании была возможность внедрить совершенно новые технологии ещё на этапе текущих 14-нм норм, но руководство решило отложить их на будущее: «Я на самом деле считаю, что потеря рыночного импульса куда хуже, чем появление Ryzen — это очень плохо. Два года назад я говорил, что ICL [архитектуру Ice Lake] следует внедрять ещё на этапе техпроцесса 14++, и тогда все смотрели на меня, словно я самый сумасшедший... что ж... теперь они наверняка думают иначе».

Как архитектура процессора, так и лежащая в основе технология производства влияют на конкурентоспособность продукта. Например, если компания сохраняет старую архитектуру, просто перенося прежний дизайн на более тонкие нормы, чип, как правило, получает улучшенную энергоэффективность и производительность. Можно, напротив, внедрить архитектурные новации на отработанном техпроцессе, добившись улучшения производительности, энергоэффективности и функциональности за счёт дизайна чипа.

Исторически сложилось, что процессоры Intel развивались в рамках так называемого цикла «Тик-Так». «Тик» предполагал использование проверенной архитектуры чипа с небольшими оптимизациями для нового техпроцесса. С другой стороны, «Так» предусматривал применение совершенно новой архитектуры при использовании немного усовершенствованных отлаженных производственных норм.

Этот подход к разработке продуктов хорошо зарекомендовал себя, поскольку позволял Intel минимизировать риски и обеспечивать надёжное поступление новых продуктов на рынок. Но в последние годы возникла проблема с освоением следующей 10-нм технологии производства полупроводниковых кристаллов. К моменту, когда проблема стала во весь рост, было уже слишком поздно перерабатывать рассчитанную на 10 нм новую архитектуру под старые 14-нм нормы.

В итоге Intel принялась за оптимизации своих 14-нм норм, чтобы добиться повышенной производительности (результатом стали 14-нм+ и 14-нм++ нормы), но при этом компания не изменила существенно архитектуру самих процессоров (самое крупное новшество — рост количества вычислительных ядер). В результате за последние три года Intel снизила темпы новаций, что вместе с запуском Ryzen привело к ослаблению рыночных позиций.

Франсуа Пиноэль говорит о том, что этого можно было избежать, если бы руководство Intel прислушалось тогда и приняло решение переходить на новую архитектуру Ice Lake ещё на этапе 14-нм++ норм. Видимо, руководство тогда считало, что к текущему моменту 10-нм технология Intel будет готова к массовому производству.

Исполнительный директор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) поясняет, что трудности при переходе на 10-нм нормы массового производства были вызваны тем, что компания пыталась добиться более агрессивного, чем обычно, уплотнения транзисторов по сравнению с предыдущим поколением. Он выразил уверенность, что эта ошибка не повторится в ходе освоения 7-нм техпроцесса.

Будем надеяться, что Intel извлечёт и другой урок: трудности с производством не должны сдерживать архитектурные новации. Руководству следовало бы выделить дополнительные ресурсы на приспособление архитектуры Ice Lake к 14-нм технологическим нормам в качестве запасного плана, ведь два года назад должно было быть уже ясно, что со своевременным освоением 10-нм норм могут возникнуть большие трудности.

Процессоры Ice Lake-Y: четыре ядра и 5,2 Вт

Производительные процессоры продолжают проникать во всё более компактные устройства, поскольку потребляют всё меньше и меньше энергии. Тем самым CPU, можно сказать, возвращаются к истокам, поскольку первые x86-чипы не нуждались в радиаторах. Последней «остановкой» CPU/SoC, рассчитанных на широкий круг задач, стали ультрабуки, которые постепенно перестали восприниматься как отдельный класс мобильных устройств. Теперь же по курсу системы Compute Card и/или Compute Stick, старшие модели которых сегодня оснащаются двухъядерными SoC Kaby Lake-Y и Skylake-Y соответственно.

Процессоры Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U (справа)

Процессоры Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U (справа)

Как удалось выяснить журналистам ресурса ComputerBase, в планах компании Intel значится выпуск экономичных (5,2 Вт) процессоров Ice Lake-Y, в состав которых войдут четыре вычислительных ядра, графический адаптер класса GT2 и контроллер оперативной памяти LPDDR4 с поддержкой режима DDR4-3733. Чипы будут выполнены в конструктиве BGA1377. Четыре x86-ядра, пусть и работающих на небольшой частоте — таким арсеналом до недавних пор не могли похвастаться даже 15-ваттные модели SoC (Kaby Lake-U и предшествующие). И только после дебюта 14-нм архитектуры AMD Zen в Intel осознали необходимость конкурентоспособности своих SoC.

Видов техпроцессов Intel, помимо «простых» 14-нм и 10-нм, уже набралось немало. Каждый этап «взросления» технологической нормы обозначается на презентационных слайдах плюсом. Кульминацией доработки 14-нм нормы станут процессоры Whiskey Lake-U («14++» или даже «14+++»). В свою очередь существующие опытные образцы SoC Ice Lake-U и Ice Lake-Y используют «10+»-нанометровую норму. Эволюция производственных технологий преследует цель улучшить соотношение быстродействия и энергопотребления CPU/SoC с поправкой на потребности рынка в конкретный период.

Экономичные SoC Intel
СемействоТехпроцесс, нмЯдра/потокиiGPU
Kaby Lake-U 14 2/4 GT2
Kaby Lake-Y 14 2/4 GT2
Kaby Lake Refresh-U 14+ 4/8 GT2
Coffee Lake-U 14++ 4/8 GT3
Whiskey Lake-U 14++ (14+++) 4/8 GT2
Cannon Lake-U 10 2/4 ≤GT3
Cannon Lake-Y 10 2/4 GT2
Ice Lake-U 10+ ≥4/8 н/д
Ice Lake-Y 10+ 4/8 GT2

Номинальный TDP чипов Ice Lake-Y на 0,7 Вт выше, чем у нынешних Kaby Lake-Y. Источник объясняет это интеграцией модуля регулятора напряжения (FIVR) в тело SoC, что уже встречалось в прошлом. С FIVR архитектура платформы станет проще, поэтому производители систем в сборе смогут сэкономить на «лишних» узлах цепей питания.

Учитывая многократные переносы сроков выхода 10-нм продуктов Intel в прошлом, пока сложно назвать даже предположительные сроки дебюта четырёхъядерных SoC Ice Lake-Y.

Процессор Core i7-8559U получит графику Iris Plus 650

Мы уже неоднократно отмечали, что специалисты Intel продолжают работать над расширением семейства процессоров Core 8-го поколения и параллельно трудятся над перспективными CPU и SoC Core 9-го поколения. Важных задач у инженерного отдела компании предостаточно: выпуск шестиядерных мобильных и восьмиядерных настольных процессоров (последние ассоциированы с платформой LGA1151/Z390), повышение производительности встроенной графики, увеличение доли 10-нм чипов среди опытных образцов, а затем и среди серийных продуктов и т. д. Заметная активность Intel и её партнёров привела к росту количества утечек информации об инженерных семплах. Правда, стоит отметить и старания таиландского блогера под псевдонимом Tum Apisak, регулярно делящегося своими находками в онлайн-базе 3DMark.

В этот раз Tum Apisak рассекретил характеристики производительного SoC Core i7-8559U, появление которого ожидается в составе мини-ПК (в частности, Intel NUC), ноутбуков Apple MacBook Pro и/или аналогичных решений. По предварительным данным, процессор с индексом 8559U относится к семейству SoC Coffee Lake-U. В распоряжении новичка находятся четыре ядра с поддержкой технологии Hyper-Threading и тактовой частотой 2,7 ГГц, без учёта boost-режима. Обращает на себя факт применения графического блока Intel Iris Plus 650 класса GT3e (48 EU-блоков), прежде встречавшегося в Core i7-7567U и других двухъядерных моделях Kaby Lake-U с тепловым пакетом 28 Вт. Соответственно, Core i7-8559U можно считать преемником Core i7-7567U. Уровень TDP рассматриваемого процессора почти наверняка составит те же 28 Вт.

Слева от Core i7-8559U в таблице расположился уже знакомый нам трёхкристальный процессор Core i5-8305G (Kaby Lake-G) с дискретным GPU Radeon RX Vega M GL и 4 Гбайт памяти HBM2 на одной подложке. Готовящийся к релизу чип тестировался в составе устройства Dell, и это, похоже, всё, на что хотел обратить внимание Tum Apisak. Помимо вышеупомянутых процессоров, в таблице нашлось место также и для шестиядерного CPU Core i7-8670 (Coffee Lake-S) для настольных ПК. К сожалению, пока ничто не указывает на его скорый дебют, хотя о данной модели впервые сообщалось ещё в ноябре прошлого года. Процессор обрабатывает данные в 12 потоков и функционирует на частотах от 3,1 до 4,1 ГГц, в чём немного уступает актуальному Core i7-8700 (3,2/4,6 ГГц). Объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня, скорее всего, составляет 12 Мбайт, как и у других настольных Core i7.

«2-в-1» Dell XPS 15 на базе CPU/SoC Intel Kaby Lake-G, фото theverge.com

«2-в-1» Dell XPS 15 на базе CPU/SoC Intel Kaby Lake-G, фото theverge.com

Ниже приведены ориентировочные характеристики двух оставшихся безымянных семплов:

  • «Intel 0000» Cannon Lake-Y: 10 нм, 2 ядра/4 потока, номинальная частота 1,1 ГГц, графика Intel UHD, контроллер оперативной памяти DDR4/LPDDR4, тепловой пакет 4,5 Вт;
  • «Intel 0000» Ice Lake-U: «10+» нм, 4 ядра/8 потоков, номинальная частота 2,4 ГГц, графика Intel UHD Gen11 LP (до 48 EU), контроллер оперативной памяти DDR4/LPDDR4, тепловой пакет ≥15 Вт.

Intel признала, что её передовые 10-нм нормы уступают техпроцессам конкурентов

Корпорация Intel в прошлом году потратила значительные усилия, пытаясь доказать инвесторам, что занимает лидирующую позицию в технологии производства чипов. Компания заявляла в частности, что её будущий 10-нанометровый техпроцесс может обеспечить вдвое большую плотность транзисторов по сравнению с конкурирующими 10-нм нормами.

И хотя это утверждение Intel, вероятно, соответствует действительности, реальность такова, что конкуренты начали производство 10-нм кристаллов ещё в конце 2016 или в начале 2017 года, а собственный 10-нм техпроцесс Intel всё ещё не используется для выпуска массовой продукции. Огромная задержка Intel в освоении 10-нм норм означает, что сравнения Intel были бессмысленны, ведь её 10-нм технологии придётся соперничать уже с 7-нм нормами конкурентов.

На недавней международной конференции по полупроводниковым схемам (International Solid-State Circuits Conference, ISSCC) инженер Intel, по-видимому, признал проблемы, которые отдел маркетинга его корпорации не замечает: 10-нм технология Intel уступает 7-нм нормам конкурентов в одном из критических показателей.

Большинство компьютерных процессоров включают в себя тип чрезвычайно быстрой памяти, известный как SRAM. Поскольку SRAM представляет собой общую почти для всех процессоров структуру, на ней удобно сравнивать относительную плотность тех или иных технологий производства чипов. Особенно если ячейки, хранящие один бит, требуют одинакового количества транзисторов.

Итак, согласно данным Intel, однобитовая шеститранзисторная ячейка SRAM, произведённая с соблюдением её 10-нм норм, занимает 0,0312 квадратных микрометра площади кристалла. Конкурирующая одноразрядная шеститранзисторная ячейка SRAM, производимая по 7-нм техпроцессу Samsung, TSMC и GlobalFoundries, занимает соответственно 0,026, 0,0272 и 0,0296 квадратных микрометра.

Как можно видеть, 7-нанометровые технологии трёх упомянутых компаний весьма различаются между собой, но 10-нм нормы Intel существенно уступают им всем. Так вот, на прошедшей конференции и представитель Intel согласился, что произведённые по их техпроцессу 10-нм ячейки SRAM, «лишь» на 15 % уступают самым мелким из известных 7-нм ячеек.

Учитывая, что Intel всегда заявляла о значительном превосходстве над конкурентами с точки зрения плотности транзисторов на кристалле, это знаковое признание. В конечном счёте, потеря лидерства Intel в этой области является ещё одним признаком неудовлетворительной работы производственного подразделения компании. Небольшое отставание в плотности транзисторов при печати SRAM не подорвёт соотношение сил, но если тенденция продолжится, то в перспективе Intel вполне может уступить лидерство в области технологий производства полупроводниковых кристаллов.

Задержки Intel уже привели к переносу запусков (и, в некоторых случаях, к отмене) важных продуктов, что ухудшило позиции компании. Вдобавок с подобными задержками в освоении более тонких производственных норм столкнулась исключительно Intel — TSMC и Samsung последовательно соблюдали заявленные графики перехода на новые технологические процессы в течение целого ряда лет. И даже GlobalFoundries, которая исторически была не особенно надёжной производственной компанией, похоже, начинает исправляться.

И если сейчас компания Intel потеряла лидерство в плотности размещения транзисторов на кристалле (очень важный показатель), то в перспективе она вполне может утратить и прочие преимущества, например, в области производительности и энергоэффективности. Сегодня Intel стоит перед выбором: либо удвоить усилия по развитию и преобразованию своего производственного подразделения, пытаясь снова выйти в лидеры, либо постепенно свернуть собственную печать чипов, передав её сторонним компаниям. Но в первом случае есть вероятность неудачи и, соответственно, дальнейшей сдачи позиций в течение многих грядущих лет.

Замечен первый мобильный 10-нм 4-ядерный процессор Intel Cannon Lake

Недавно опытный образец Core i3-8121U был замечен в онлайн-базе тестового пакета Geekbench — он существенно обошёл по результатам современный Core i3-7100U. Но, похоже, Intel уже обкатывает не только 2-ядерные варианты чипов с архитектурой Cannon Lake, которые будут использовать её наиболее совершенные 10-нм технологические нормы полупроводникового производства: более совершенный чип был замечен в базе данных другого пакета SiSoftware Sandra.

Это ещё один представитель 10-нм семейства, который принадлежит при этом к более высокому классу и носит имя Core i5-8269U. Речь идёт о 10-нм 4-ядерном решении с поддержкой восьми одновременных потоков инструкций (Hyper-Threading). Характеристики в целом близки к текущим чипам Core i5 Kaby Lake-R, но новый процессор получил существенную частотную прибавку. Если сегодня аналогичный Core i5 U может предложить 1,7 ГГц и Boost-режим до 3,6 ГГц, то у Core i5-8269U базовая частота достигает 2,6 ГГц.

Деталей относительно Boost-частот нет, но по аналогии можно рассчитывать на преодоление отметки в 4 ГГц. Остальные характеристики соответствуют современным Core i5 U: 15-Вт TDP и 6 Мбайт кеш-памяти L3. Встроенная графика не упоминается, но процессоры Cannon Lake будут оснащаться интегрированными ускорителями Gen 10.

В настоящее время семейство готовящихся к выходу 10-нм мобильных процессоров Intel Cannon Lake выглядит примерно так:

Новые сведения о мобильных процессорах Cannon Lake и Ice Lake

Слухи о первых 10-нм процессорах Intel под названием Cannon Lake (первоначально — Cannonlake) появились ещё до выхода дебютных 14-нм решений компании. В июне 2014 г. прогнозировалось, что CPU и SoC Cannon Lake увидят свет в 2016 году. Впоследствии переход на 10-нм норму многократно откладывался, однако бесконечно это происходить не может: сначала Intel выпустит ряд экономичных SoC Cannon Lake в рамках 8-го поколения Core, а затем — процессоры Ice Lake в качестве моделей Core 9-го поколения.

SoC Intel Kaby Lake Refresh-U (Kaby Lake-R)

SoC Intel Kaby Lake Refresh-U (Kaby Lake-R)

Месяц назад мы писали о подготовке компанией из Санта-Клары двухъядерных SoC Core i3-8121U и Core i3-8130U. Последний в итоге стал частью модельного ряда 14-нм процессоров Kaby Lake Refresh-U, а вот чип с индексом «8121U» по-прежнему считается одним из 10-нм Cannon Lake. В пользу данной гипотезы говорит его идентификатор «Family 6 Model 102», ассоциируемый с семейством SoC Cannon Lake-U.

Опытный образец Core i3-8121U был замечен в онлайн-базе бенчмарка Geekbench. В тесте 4-й версии он набрал от 7400 до 8059 очков, работая на частоте 2,2 ГГц в составе мобильной платформы Lenovo. Для сравнения, лучший результат модели того же класса — Core i3-7100U — в Windows-версии Geekbench 4 составляет скромные 6470 очков. Преимущество Core i3-8121U в данном случае можно объяснить доработкой архитектуры, более агрессивным алгоритмом динамического разгона Turbo Boost и/или увеличенным объёмом кеш-памяти третьего уровня (с 3 до 4 Мбайт).

Не меньший интерес представляет семпл SoC Ice Lake-U, прописавшийся на днях в онлайн-базе тестового пакета SiSoftware Sandra. К сожалению, из записи не ясно, каким количеством вычислительных (x86) ядер он оперирует. С полной уверенностью можно говорить только о применении контроллера памяти DDR4 и встроенного графического ядра Intel UHD Graphics Gen11 LP. Последнее оперирует 48 вычислительными блоками (EU), тогда как у сегодняшнего iGPU Intel UHD Graphics 620 «9,5-го» поколения, встроенного в кристалл SoC Kaby Lake Refresh-U, таковых вдвое меньше — 24 ед.

Ожидается, что именно процессоры Ice Lake обеспечат значительный прирост «чистой» производительности, которого не наблюдалось со времён первых CPU и SoC Skylake (простое увеличение количества ядер — не в счёт).

Рассекречены новые CPU Intel Core, включая Cannon Lake

Накануне мы сообщали о планах компании Intel по выпуску нового шестиядерного процессора Core i5-8500, который в обозримом будущем станет частью семейства Coffee Lake-S (LGA1151). Вполне вероятно, что он поступит в продажу по той же цене, что и популярная модель Core i5-8400, а если и будет дороже, то не на много. Таиландский блогер под псевдонимом Tum Apisak, ставший известным благодаря своим YouTube-видео с характеристиками опытных образцов CPU Kaby Lake-G, рассекретил семь новых процессоров Intel, причём компания подобралась весьма разношёрстная.

Ранее Intel обещала выпустить первые 10-нм CPU в 2016 году

Ранее Intel обещала выпустить первые 10-нм CPU в 2016 году

Одним из CPU (а точнее — SoC) стал временно безымянный семпл 10-нм процессора Cannon Lake, относящийся к восьмому поколению Intel Core. Предварительно, чип содержит два x86-ядра, работает на частоте от 2,2 до 2,6 ГГц и поддерживает многопоточную обработку данных (технология Hyper-Threading). Уровень TDP новинки составляет около 5–15 Вт — в зависимости от принадлежности к одному из процессорных семейств (Cannon Lake-Y, Cannon Lake-U). Заметим, что SoC и CPU Cannon Lake будут поддерживать набор инструкций AVX-512, как и гораздо более мощные и «прожорливые» 14-нм кристаллы Skylake-X и Skylake-SP. Кроме того, с Cannon Lake ассоциированы графические ядра Intel UHD 10-го поколения, в то время как HD 630 и UHD 630 принадлежат к поколению «9,5».

Дуэт Core i3-8121U и Core i3-8130U расширяет семейство Kaby Lake Refresh-U (Kaby Lake-R) «вниз»: у этих SoC уже не четыре физических ядра, как у их предшественников, а только два — совсем не густо по нынешним временам, но для недорогих малошумных «рабочих лошадок» из числа ноутбуков и «2-в-1» — как раз то, что надо. Единица в индексе 8121U может означать принадлежность SoC к процессорам бизнес-класса, распространяемых по особой модели, или, например, использование графического ядра уровня Pentium/Pentium Gold.

Актуальный ассортимент SoC Kaby Lake Refresh-U

Актуальный ассортимент SoC Kaby Lake Refresh-U

Оба чипа тактуются на частоте 2,2 ГГц (у опытных образцов частоты нередко ниже, чем впоследствии у серийных) и наделены технологией Hyper-Threading. Динамический разгон Turbo Boost если и поддерживается, то его значение пока не известно. Предположительно, уровень TDP Core i3-8121U и Core i3-8130U составляет 15 Вт с возможностью понижения до 7,5 Вт. Последнее необходимо на случай, если указанные SoC будут рассматриваться в качестве основы безвентиляторных систем «2-в-1» и планшетов. Исходя из стоимости аналогичного SoC Core i3-7130U в прайс-листе Intel, равной $281, можно предположить, что и Core i3-8121U, и Core i3-8130U уложатся в 300 долларов. Кстати, примерно в ту же сумму Intel оценивает и четырёхъядерные Core i5 с суффиксом U.

Большой интерес представляет 6-ядерный/12-поточный процессор Core i7-8850H, который, по всей видимости, относится к семейству Coffee Lake-H. В сочетании с производительным графическим адаптером он станет основой игровых ноутбуков верхней ценовой категории. Несмотря на невысокие тактовые частоты — от 2,6 до 4,2 ГГц (с Turbo Boost) у опытного образца, Core i7-8850H будет превосходить настольные Core i7/Kaby Lake-S в приложениях, способных загрузить 12 потоков обработки данных. Уровень TDP одного из первых шестиядерных мобильных процессоров составит примерно 45 Вт. Графическая подсистема у «8850-го» относительно скромная — Intel UHD 630.

Запись в базе SiSoftware Sandra, в которой фигурирует Core i7-8850H

Запись в базе SiSoftware Sandra, в которой фигурирует Core i7-8850H

Три процессора из шести, о которых поведал Tum Apisak, можно будет приобрести в розничных магазинах — они подходят для плат LGA1151 на чипсетах Intel 300 Series (после обновления UEFI до последней версии). Новый CPU Core i5-8600T с тепловым пакетом около 35 Вт подойдёт для небольших компьютеров (включая мини-ПК) на основе матплат Mini-STX и Mini-ITX. При шести ядрах непросто уложиться в 30–40 Вт, поэтому частота данной модели если и будет выше 2,3 ГГц, то не на много.

Core i5-8600T поддерживает динамический разгон, но не многопоточную обработку данных (по аналогии с Core i5-8400). Объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня составляет 9 Мбайт, модель графического адаптера — UHD 630. Как и собратья с 65-Вт TDP, i5-8600T оснащён двухканальным контроллером оперативной памяти DDR4-2666 (максимум 64 Гбайт RAM).

Шестиядерный кристалл Coffee Lake-S

Кристалл настольных шестиядерных процессоров Coffee Lake-S (LGA1151)

Примерно в те же сроки, что и Core i5-8600T, выйдет 65-ваттный CPU Core i7-8670, ближайшим родственником которого является 6-ядерный/12-поточный процессор Core i7-8700 (3,2/4,6 ГГц, рекомендованная цена $303). Причина, по которой Intel решила выпустить в дополнение к i7-8700 и i7-8700K ещё одну модель, довольно прозаична: на складах компании накопилось достаточное количество «шестиядерников», не соответствующих уровню вышеназванных Core i7. Номинальная частота Core i7-8670 составляет 3,1 ГГц (значение boost-частоты не известно), объём кеш-памяти третьего уровня — 12 Мбайт, графическая подсистема представлена ядром UHD 630.

Седьмой CPU, релиз которого всё ещё впереди, носит имя Core i3-8300. Согласно записи в онлайн-базе SiSoftware Sandra, он работает на частоте 3,7 ГГц, оперирует четырьмя ядрами и 8 Мбайт разделяемой кеш-памяти третьего уровня (у Core i3-8100 — только 6 Мбайт кеша L3). Как и оверклокерский CPU Core i3-8350K, «8300-й» не поддерживает ни Turbo Boost, ни Hyper-Threading, а его тепловыделение ниже — 65 Вт. В прайс-листе Intel модель Core i3-8300, скорее всего, будет оценена в $138.

Информация о сроках выхода новых процессоров Core 8-го поколения поступит позже.

Процессор Intel Core i3-8130U получит поддержку Turbo Boost

Пока 10-нм процессоры Intel всё ещё находятся на стадии лабораторного тестирования, компания продолжает пополнять обширное семейство 14-нм CPU и SoC. Как мы уже отмечали, выход многих чипов должен состояться на протяжении 2018 года, и, при необходимости, Intel наверняка перенесёт некоторые релизы на 2019-й. В свете этого предстоящий дебют экономичного SoC Core i3-8130U (Kaby Lake Refresh-U) для мобильных систем является не временной мерой, а полноценным обновлением модельного ряда с использованием «повзрослевшего» 14-нм техпроцесса.

Характеристики нового представителя серии продуктов Intel Core 8-го поколения сообщил ресурс LaptopMedia, ссылаясь на собственные источники. Учитывая «четырёхъядерность» анонсированных несколько месяцев назад SoC Core i5 и Core i7, были определённые надежды на то, что и среди Core i3 будут процессоры с четырьмя физическими ядрами. Однако если это и так, то Core i3-8130U не входит в их число, ограничиваясь двумя ядрами и четырьмя потоками обработки данных.

Судя по всему, новичок будет играть роль преемника модели Core i3-7130U — основы многих современных мобильных устройств из числа ноутбуков и «2-в-1». В отличие от i3-7130U, готовящийся к анонсу процессор поддерживает технологию динамического разгона Turbo Boost (с номинальных 2,2 ГГц до 3,4 ГГц), имеет увеличенный с 3 до 4 Мбайт объём разделяемой кеш-памяти третьего уровня (в терминологии Intel — «SmartCache»), а также блок встроенной графики Intel UHD 620 вместо чуть более скромного HD 620. Диапазон настраиваемого TDP процессора Core i3-8130U не столь широк, как у i3-7130U: нижним пределом являются 10 Вт, а верхним — 15 Вт.

Полагаем, что, несмотря на более низкую номинальную частоту, Core i3-8130U будет превосходить предшественника в подавляющем большинстве приложений — особенно в тех, где загрузка CPU меняется скачкообразно, что позволяет эффективно использовать boost-режим. Надеемся, анонс модели Core i3-8130U не заставит себя долго ждать.

Если семейство SoC Kaby Lake Refresh-U (он же Kaby Lake R) уже присутствует на рынке, то до выхода рассекреченных разработчиками утилиты HWiNFO процессоров Intel Ice Lake и Whiskey Lake пройдёт ещё немало времени. Для первой группы CPU/SoC заявлена «расширенная предварительная поддержка» со стороны HWiNFO v5.70, а для второй — только «предварительная поддержка». Модели Ice Lake почти наверняка относятся к девятому поколению Intel Core, а вот процессоры Whiskey Lake в планах чипмейкера прежде не значились.

Новых Coffee Lake мы ждём уже на CES 2018

Новых Coffee Lake мы ждём уже на CES 2018

Наряду с другими продуктами из мира «железа», HWiNFO будет распознавать чипсеты AMD 400-й серии, предназначенные для процессоров Raven Ridge и Pinnacle Ridge в конструктивном исполнении Socket AM4. Правда, вышеупомянутые наборы системной логики пропишутся в HWiNFO только со следующей версии.

Подробнее о Snapdragon 845: ставка на ИИ, камеры и безопасность

Компания Qualcomm недавно представила свой следующий флагманский чип для смартфонов и планшетов — Snapdragon 845. Он будет производиться с соблюдением прежних 10-нм норм и предложит целый спектр улучшений. Расскажем подробнее о некоторых возможностях, которые сулит новая однокристальная система.

Snapdragon 845 получит графический ускоритель Adreno 630 и процессор обработки изображений Spectra 280 (ISP), которые смогут порадовать пользователей, всё чаще использующих свои смартфоны в качестве основного устройства для видеосъёмки и фотографии. Руководитель отдела графики Qualcomm Тим Леланд (Tim Leland) уверяет, что новый ISP позволит чипу осуществлять захват видео в 4K (UltraHD) с частотой 60 кадров/с — то есть Android-аппараты догонят по этому параметру Apple iPhone 8/X.

Но это не всё: Snapdragon 845 смещает гонку разрешений видео на более качественный захват цветов: вместо 8 бит на канал чип сможет записывать 10 бит, будет поддерживать цветовой охват Rec. 2020 (75,8% от пространства CIE 1931) вместо Rec. 709 (35,9% от CIE 1931) и сможет регистрировать больше данных в ярких тонах. Всё это обеспечит более точную цветопередачу и качественные ролики. Запись видео осуществляется в форматах H.264 (AVC), H.265 (HEVC) и Google VP9.

Также Spectra 280 обеспечит более высокое качество видео в условиях недостатка освещения за счёт нового многокадрового алгоритма шумоподавления, обрабатывающего 60 изображений с разрешением 16 Мп в секунду. Такой массив информации помогает процессору понять, какие части изображения являются шумом, а какие — полезной информацией. В Snapdragon 845 используется также улучшенный метод программной стабилизации дрожаний, основанный на анализе кадров до и после обрабатываемого.

Qualcomm утверждает, что Snapdragon 845 настолько хорош в области фотографии, что позволит производителям добиться показателя качества выше 100 очков в тестовом пакете DxOMark. Впрочем, в этом смысле многое будет зависеть от того, какая матрица будет использоваться в конечном устройстве, а также насколько успешно сумеет воспользоваться новыми возможностями конкретный производитель.

Уделила внимание компания и набирающей популярность дополненной реальности. Например, Snapdragon 845 позволит конечным устройствам задействовать качественное отслеживание движений пользователя в масштабах комнаты, что возможно в шлемах высокого класса вроде HTC Vive. Вдобавок чип будет поддерживать Adreno Foveation — метод фовеации, который заключается в отслеживании направления взгляда пользователя. GPU бросает основные вычислительные ресурсы ближе к вектору взгляда, понижая разрешение рендеринга и размывая картинку на периферии, благодаря чему можно добиться более качественной картинки при гораздо меньшем объёме вычислений.

Оптимизировала Qualcomm свой чип и для ИИ-алгоритмов, которые становятся всё более востребованными в современных устройствах. Теперь Snapdragon 845 ещё более гибко сможет переключаться между различными типами вычислительных блоков, в зависимости от задачи и требуемой мощности: будь то цифровой сигнальный процессор Hexagon 685 (DSP), графический ускоритель Adreno 630 или CPU-ядра Kryo.

Snapdragon 845 будет поддерживать множество популярных ИИ-библиотек вроде TensorFlow от Google, Facebook Caffe 2, а также нового Open Neural Network Exchange (ONNX). Благодаря новшествам новый чип, по словам Qualcomm, выполняет ИИ-задачи втрое быстрее, чем Snapdragon 835, в том числе за счёт оптимизации подсистемы кеш-памяти.

SoC также будет активнее использовать ИИ в фотографиях вроде искусственного эффекта боке на одиночной камере, распознавания лиц. Также будут внесены улучшения для обработки и более реалистичного синтеза естественной речи, увеличена скорость и точность работы цифровых помощников.

Ещё одна область развития Snapdragon 845 — интеграция специального блока безопасности (Secure Processing Unit, SPU). SPU включает собственный процессор, генератор случайных чисел, память и располагается в особой выделенной защищённой области. Это третий уровень безопасности, созданный в том числе для защиты и обработки хранящейся в устройстве биометрической информации вроде отпечатков пальцев, маски лица, сведений о радужной оболочке глаза. Также SPU отвечает за авторизацию платежей, транспорта и подобных задач. Таким образом, например, менее значимая идентификация вроде распознавания голоса может обрабатываться в существующем в современных чипах защищённом окружении, а более важная вроде проверки радужной оболочки — передаваться в SPU. Это будет зависеть от разработчиков.

Благодаря отработанному технологическому процессу запуск первых потребительских продуктов на базе Snapdragon 845 состоится уже в начале 2018 года, так что слишком долго ждать не придётся.

Intel рассказала о своих перспективных разработках на конференции в Китае

Сегодня в условиях непрекращающейся «гонки техпроцессов» уже довольно сложно уследить за тем, какая из полупроводниковых компаний успешнее внедряет новые технологические нормы, а также насколько декларируемые «нанометры» соответствуют реальному положению вещей. В Intel настаивают на том, что их 10-нм техпроцесс тоньше аналогичных норм Samsung и TSMC, аргументируя свои слова соответствующими фото, эскизами и графиками.

В рамках серии докладов на конференции Intel 2017 Technology and Manufacturing Day в Пекине старший научный сотрудник Intel Марк Бор (Mark Bohr) рассказал об особенностях 10-нм технологии, отметив, что компания из Санта-Клары опередила конкурентов на одно поколение. Так, на один квадратный миллиметр кремниевого чипа поместится примерно вдвое больше 10-нм транзисторов Intel (100,8 млн), чем Samsung (51,6 млн) и TSMC (48,1 млн). По мнению г-на Бора, упорядочивание названий техпроцессов по определённому набору характеристик могло бы устранить путаницу, однако, похоже, Samsung и TSMC пока не заинтересованы в стандартизации или своего рода джентльменском соглашении по данному вопросу.

Другой функционер, Стейси Смит (Stacy Smith), являющийся главой группы Manufacturing, Operations and Sales («Производство, операции и продажи») корпорации Intel, продемонстрировал кремниевую пластину с кристаллами Cannon Lake на основе «самых плотных в мире транзисторных и металлических элементов». Этим дело не ограничилось: по 10-нм норме будут серийно выпускаться FPGA (программируемые чипы) Falcon Mesa для корпоративных заказчиков. Как отмечено в пресс-релизе, они обеспечат «новый уровень производительности для поддержки растущих требований к пропускной способности со стороны дата-центров, корпоративных и сетевых сред».

Упомянула Intel и о сотрудничестве с ARM, в рамках которого SoC компании на 10-нм техпроцессе Intel и ядрах Cortex-A75 работали в тестовом режиме на частоте свыше 3 ГГц. Отдельно чипмейкер развивает экономичный 22-нм техпроцесс 22FFL (FinFET Low Power) для мобильных SoC, характеризующийся минимальными токами утечки и скромным энергопотреблением на частотах свыше 2 ГГц.

Одним из важных анонсов Intel на 2017 Technology and Manufacturing Day стало объявление о начале поставок твердотельных накопителей для дата-центров, использующих 64-слойную флеш-память 3D TLC NAND. Прежде данная технология была опробована в потребительском сегменте, а именно в SSD 545s.

Подробности о сердце iPhone X — чипе A11 Bionic

Одним из самых важных новшеств двухчасовой презентации iPhone X была не столько говорящая какашка, сколько однокристальная система нового поколения с 4,3 млрд транзисторов — A11 Bionic, — с помощью которой такая передовая технология стала возможной. Ну а если серьёзно, то в беседе с журналистами Mashable главный маркетолог Apple Фил Шиллер (Phil Schiller) отметил, что в настоящее время основным новшеством каждого нового поколения продуктов компании являются чипы.

A11 Bionic стал следующим важным шагом Apple по пути вертикальной интеграции продуктов для полного контроля над всеми аспектами своих устройств. Старший вице-президент подразделения аппаратных технологий Apple Джони Сруджи (Johny Srouji) отметил: «Проектирование наших собственных кристаллов началось примерно десять лет назад, потому что это наилучший способ создать по-настоящему оптимизированные с аппаратной и программной сторон продукты Apple».

Он также подчеркнул, что на разработку новых чипов у Apple уходит порядка трёх лет, так что A11 Bionic начал создаваться ещё во времена выхода на рынок смартфона iPhone 6 и чипа A8. Во время этого цикла планы могут несколько корректироваться в соответствии с запросами команды разработчиков продуктов под руководством Джонатана Айва (Jonathan Ive). Но именно три года назад было сделано решение о добавлении на кристалл нейронного движка для ускорения вычислений в области искусственного интеллекта.

Обновлённые ядра CPU на общей площади кристалла A11: 2 высокопроизводительных и 4 энергоэффективных

Обновлённые ядра CPU на общей площади кристалла A11: 2 высокопроизводительных и 4 энергоэффективных

Разумеется, каждое поколение чипов Apple разрабатывается на основе предыдущих наработок, но некоторые блоки перерабатываются полностью. Например, два высокопроизводительных ядра CPU от A10 Fusion получили небольшое обновление, а количество энергоэффективных ядер было удвоено (в A11 их стало четыре), появилась возможность задействовать от одного до всех шести ядер одновременно. Благодаря этим оптимизациям и новому 10-нм техпроцессу блок CPU в A11 Bionic стал потреблять меньше энергии, чем аналогичный в A10, несмотря на то, что высокопроизводительные ядра теперь на 25 % мощнее, а энергоэффективные — на 70 %.

Как можно видеть, немалую площадь A11 Bionic занимает процессор обработки изображений

Как можно видеть, немалую площадь A11 Bionic занимает процессор обработки изображений

Другим важным новшеством стал существенно более мощный специализированный процессор обработки изображений, который позволяет добиться более качественной цветопередачи камеры, улучшенного шумоподавления при недостатке света, а также ускорить различные эффекты вроде студийного освещения в новом портретном режиме. Благодаря этому новому блоку ISP впервые на рынке смартфонов стала возможна запись видео в разрешении 4K при 60 кадрах/с или 1080p при 240 кадрах/с.

Многие годы Apple использовала в своих однокристальных системах графику Imagination Tecnologies — последним примером стал 6-ядерный ускоритель PowerVR GT7600. Но в A11 компания приняла решение интегрировать спроектированный собственными силами блок GPU. Этот трёхъядерный GPU, по словам Apple, на 30 % мощнее использовавшегося в A10 Fusion блока от Imagination, а при прежней производительности потребляет вдвое меньше энергии. Ускоритель оптимизирован для наилучшей работы с низкоуровневым графическим API Metal 2 и, по словам Apple, позволяет создавать игры консольного класса.

Джони Сруджи отметил, что компания уже 30 лет придерживается принципа, согласно которому в тех областях, где она считает возможным внедрить новации, она старается создавать собственные решения: однокристальная система, CPU, ISP, дисплей и так далее. Следующим шагом в этом направлении стал GPU, благодаря чему Apple теперь может полностью контролировать графику на своих iOS-платформах: начиная от аппаратной части до компиляторов, языков программирования, библиотек и операционной системы. Всё это создаётся, чтобы работать в единой оптимальной связке.

Новый разработанный в недрах Apple графический ускоритель на фоне общей площади кристалла A11

Новый разработанный в недрах Apple графический ускоритель на фоне общей площади кристалла A11

Совершенно новым блоком для ускорения специфических задач стал двухъядерный нейронный движок с производительностью 600 млрд операций в секунду. Он эффективно справляется с задачами матричного умножения и вычислений с плавающей запятой и используется для ускорения специфических алгоритмов, связанных с машинным обучением, вроде Face ID, Animoji, дополненной реальности, студийного освещения при портретной съёмке и многого другого. Создан он для эффективной работы с ИИ-библиотекой Apple Core ML.

Такие ускорители — относительное новшество индустрии. Например, Google лишь в прошлом году представила специальные аппаратные серверные ускорители TPU (Tensor Processor Unit) для вычислений, использующих её ИИ-библиотеку TensorFlow. В этом году она выпустила второе поколение TPU, а также оптимизированную для мобильных устройств версию библиотеки машинного обучения TensorFlowLite. Другие компании тоже двигаются в аналогичном направлении. Например, у Facebook подобная технология называется Caffe2Go — она была представлена в ноябре прошлого года и позволила создать фильтры для фото и видео на основе нейронных сетей, работающих прямо на устройстве пользователя в реальном времени.

Google наверняка планирует реализовать и аппаратные блоки TPU для мобильных устройств, но Apple на этом фронте оказалась впереди и первой интегрировала такой ускоритель в свой чип для смартфонов. До сих пор большинство ИИ-расчётов производились в облаке, но исполнение таких алгоритмов прямо на устройстве позволяет сократить задержки, не требует интернет-соединения и обеспечивает более высокий уровень приватности (ведь данные не покидают устройство).

A11 Bionic включает и массу других блоков вроде цифрового сигнального процессора для качественной обработки звука, различных контроллеров ввода-вывода, специализированных алгоритмов корректирующего кода (ECC) и других блоков, повышающих безопасность и надёжность устройства. За 10 лет команда Apple проделала впечатляющую работу в полупроводниковой области, пройдя путь от 65-нм чипов со 100 млн транзисторов до 10-нм с 4,31 млрд.

На пути к A11: Apple A10X стала первой 10-нм SoC, произведённой TSMC

Выпущенный без громких анонсов процессор Apple A10X стал первой в индустрии коммерческой микросхемой, изготовленной по технологии 10 нм (CLN10FF) компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Данная система на кристалле (system-on-chip, SoC) стала самым маленьким процессором X-серии для планшетов iPad за всю историю их создания (и одним из самых маленьких SoC Apple вообще), что может говорить о том, что данный SoC создавался в том числе с целью опробовать технологию CLN10FF перед массовым внедрением. Это не помешало компании наделить A10X существенной вычислительной мощностью и применить некоторые новые технические решения. Компания TechInsights произвела предварительный анализ A10X и поделилась некоторыми открытиями с общественностью.

Система на кристалле Apple A10X. Фото iFixit

Система на кристалле Apple A10X. Фото iFixit

Передовые техпроцессы

Использование передовых норм производства даёт возможность разработчикам микросхем увеличить количество транзисторов при неизменной себестоимости, тактовую частоту при неизменной сложности и энергопотреблении, или же уменьшить последнее при аналогичной сложности и тактовой частоте. В действительности разработчики комбинируют преимущества различных техпроцессов в зависимости от поставленной задачи, а также от реальных возможностей оборудования, производственных линий и др.

Следует помнить, что каждый новый технологический процесс имеет особенности — преимущества и недостатки — которые проявляются исключительно при начале массового производства микросхем. Таким образом, для их выявления компании начинают изготовление небольших чипов (с потенциально высоким уровнем годных). Подобные микросхемы зачастую называют pipecleaners — щётками для прочистки труб — и хотя они продаются и часто становятся коммерчески успешными, они также выполняют ещё одну важную задачу.

Став крупнейшим в мире производителем бытовой электроники, в последние годы Apple стала одним из лидеров в области создания SoC для мобильных устройств. Кроме того, учитывая объёмы производства микросхем, необходимых Apple, компания стала главным клиентом для TSMC и одним из основных для Samsung Foundry и некоторых других производителей чипов. Неудивительно, что Apple получила возможность не только оказывать влияние на характеристики технологических процессов, но и приоритетный доступ к передовым PDK (process development kit) и производству. Так, Apple стала первой компанией, задействовавшей техпроцессы CLN20SOC, CLN16FF+, CLN16FFC и CLN10FF. При этом процессоры для iPhone всегда первыми использовали передовой техпроцесс, и лишь затем Apple применяла его для производства более крупных SoC для iPad и iPad Pro (это не значит, что SoC для iPhone служили pipecleaner для процессоров для планшетов).

Apple iPad Pro

Apple iPad Pro

Для того чтобы представить iPad Pro на базе A10X в начале июня, Apple следовало получить готовые микросхемы примерно в апреле. Судя по маркировке на одной из микросхем A10X, она была упакована на десятой неделе 2017 года, что соответствует второй неделе марта. Учитывая время производственного цикла продвинутых FinFET-техпроцессов, а также время на упаковку и тестирование, можно предполагать, что изготовление A10X началось в ноябре 2016 года. Таким образом, можно констатировать, что Apple получила доступ к CLN10FF на три–шесть месяцев раньше всех конкурентов.

Говоря о конкурентах, не следует думать, что TSMC имеет много клиентов на технологический процесс CLN10FF. Данная технология будет использована исключительно разработчиками мобильных SoC в ближайший год, после чего последние перейдут на техпроцесс CLN7FF. По заявлениям самой TSMC, по сравнению с CLN16FF+, CLN10FF даёт возможность уменьшить площадь микросхем на более чем 50 %, увеличить частоту на 20 % (при неизменной сложности и энергопотреблении) или же уменьшить потребление на 40 % (при аналогичной сложности и частоте). Как видно, TSMC не ожидает от 10-нм чипов большого частотного потенциала или же очень существенного уменьшения потребления. Главная ставка делается на увеличение плотности транзисторов, что даст возможность увеличить количество исполнительных блоков в SoC. Последнее, впрочем, ограничивается предполагаемым энергопотреблением микросхем.

Apple A10X: 96,4 мм2

Согласно данным TechInsights, площадь ядра Apple A10X составила 96,4 мм2, что делает данный SoC не только самым маленьким процессором для iPad (если, конечно, не брать в расчёт A4 из iPad первого поколения и A9, который является процессором для iPhone 6S), но и одной из самых малых систем на кристалле Apple вообще.

Если сравнивать A10X с другими микросхемами Apple, то новинка на 24 % меньше, чем A10 (CLN16FFС, 125 мм2), на 34 % меньше A9X (CLN16FF+, 147 мм2) и даже на 9 % меньше Apple A6X (32 нм, 123 мм2), самого маленького X-чипа разработки компании до последнего времени. Малая площадь ядра A10X позволяют Apple максимизировать выход годных при использовании новейшего техпроцесса. Она же означает довольно консервативный подход Apple к созданию микросхемы. К сожалению, сложно сказать, является ли такой подход следствием того, что A10X — пробный шар Apple в области 10-нм техпроцесса, или консерватизм будет характерен для SoC Apple, производимых по техпроцессу CLN10FF и следствием особенностей данной технологии.

По оценкам TechInsights, Apple удалость добиться 45-процентного увеличения плотности размещения транзисторов от использования CLN10FF по сравнению с технологией CLN16FF+. Это примерно согласуется с ожиданиями самой TSMC и подтверждает тот факт, что компания не использует для CLN10FF межблочные соединения от 20-нм техпроцесса, которые были использованы для CLN20SOC, CLN16FF и CLN16FF+.

Сравнение Apple A10X и Apple A9X. Качество публично доступного снимка столь низко что едва ли позволяет различить разные блоки. Единственно, что можно сказать, так это то, что в A10X имеется огромный GPU (слева), а также относительно скромный массив CPU-ядер (справа).

Сравнение Apple A10X и Apple A9X. Качество публично доступного снимка столь низко, что едва ли позволяет различить разные блоки. Единственно, что можно сказать, так это то, что в A10X имеется огромный GPU (слева), а также относительно скромный массив CPU-ядер (справа). Кроме того, слева и сверху располагаются 64-разрядные интерфейсы работы с памятью.

Компания Apple планирует использовать CLN10FF для производства процессора для следующего iPhone (назовём его условно A11). Получение изготовленного на коммерческих линиях процессора A10X в начале марта дало Apple и TSMC несколько месяцев на отладку технологического процесса и проекта A11 для максимизации производительности и выхода годных данной SoC. Поскольку iPhone является ключевым продуктом для Apple, его SoC всегда использует наиболее продвинутую технологию производства для максимизации производительности и функциональных возможностей при минимальном энергопотреблении. В этот раз передовые нормы производства была использованы для iPad Pro (который вряд ли можно назвать самым популярным продуктом Apple), что может говорить о том, что A10X является pipecleaner. Тем интереснее взглянуть под крышку новинки!

Apple A10X: три пары ядер Fusion, 12-кластерный GPU, 8 Мбайт кеша

Как и следует из названия, Apple A10X является улучшенной версией A10 — c тремя парами ядер Fusion (высокопроизводительным Hurricane и экономичным Zephyr), графическим процессором с 12 кластерами (судя по всему, речь идёт о сильно доработанной архитектуре Imagination Technologies PowerVR Series7), 128-разрядным контроллером памяти и большим (по меркам мобильных устройств) кешем второго уровня (L2) объёмом 8 Мбайт.

Если сравнивать Apple A10X с A9X, то мы видим заметные улучшения в области вычислений общего назначения: новая микроархитектура (+40 % скорости), дополнительная пара ядер и увеличенный на 166 % L2 должны дать очень существенный прирост производительности. Большой вопрос, зачем мобильному SoC понадобился 8-Мбайт кеш L2, но, судя по всему, таковы были запросы разработчиков программного обеспечения для Apple iPad Pro. При этом тактовые частоты CPU не были увеличены ни по сравнению с A9X, ни по сравнению с A10, что, вероятно, является особенностью CLN10FF.

Сравнение графических подсистем A10 и A10X

Сравнение графических подсистем A10 и A10X

Что касается графического процессора, то Apple решила не вносить количественных изменений в конфигурацию GPU по сравнению с непосредственным предшественником: A10X по-прежнему использует 12-кластерный дизайн. Подобный консервативный подход говорит о том, что в Apple решили не увеличивать площадь ядра, устанавливая дополнительные графические кластеры. Согласно документации Apple для разработчиков, данная графическая подсистема принадлежит к семейству iOS GPU Family 3, которое включает в себя GPU процессоров A9, A9X и A10. Таким образом, графический процессор A10X базируется на доработанной Apple архитектуре PowerVR GT7600, которая также используется в A10. В этой связи от него логично ожидать некоторого прироста производительности по сравнению с A9X как вследствие архитектурных улучшений, так и роста тактовой частоты (наблюдавшейся при переходе от A9 к A10).

Если же сравнить A10X c A9, который используется для планшета Apple iPad 2017 года, то можно констатировать, что новинка может предложить три вычислительных ядра общего назначения вместо двух, которые работают на 28 % более высокой тактовой частоте. При этом ядра Hurricane на 40 % быстрее вычислительных ядер Twister в типичных задачах (по данным Apple). Если же учитывать гигантский кеш второго уровня, то от A10X можно ожидать ещё более впечатляющего прироста производительности, особенно в приложениях, требующих высокой пропускной способности и низкой латентности памяти. Кроме того, благодаря наличию в паре Fusion энергоэффективных ядер Zephyr A10X может оказаться ещё и экономичней предшественника в режиме простоя и низких нагрузок. Что касается скорости графической подсистемы, то у A10X она как минимум вдвое более быстрая по сравнению с GPU у A9.

Apple iPad Pro и Apple iPhone

Apple iPad Pro и Apple iPhone

К сожалению, Apple редко говорит об энергоэффективности своих SoC по сравнению с предшественниками. Учитывая тонкий техпроцесс, малые размеры микросхемы (по меркам Apple), минимальный рост тактовой частоты CPU и наличие ядер Zephyr, можно с некоторой долей уверенности говорить о том, что A10X потребляет меньше любого процессора Apple X-серии (уж точно меньше A9X). Являлось ли это целью Apple при проектировании чипа, или стало следствием консервативного подхода к площади ядра по причине необходимости опробовать новый техпроцесс — неизвестно. В любом случае, ориентированный на профессиональных и бизнес пользователей Apple iPad Pro на базе мощнейшего SoC, чей размер не превышает типичных размеров микросхем для смартфонов компании уже видится серьёзным достижением.

Краткие выводы, или чего ждать от Apple A11?

Использование технологии CLN10FF позволило Apple уменьшить площадь микросхемы A10X как по сравнению с A9X, так и по сравнению с A10. При этом компания подняла производительность SoC, увеличив количество вычислительных ядер общего назначения (как по сравнению с A10, так и по сравнению с А9X), а также ускорив графическую подсистему за счёт дополнительных кластеров (по сравнению с A10) или более высокой тактовой частоты (по сравнению с A9X). Судя по всему, Apple не смогла или намеренно не увеличивала тактовые частоты CPU-ядер.

Подложка с микросхемами. Фото TSMC

Подложка с микросхемами. Фото TSMC

Принимая во внимание особенности CLN10FF на примере Apple A10X, можно предположить, что Apple A11 не получит существенно более высокой тактовой частоты по сравнению с Apple A10 (впрочем, инженеры Apple совершали чудеса в прошлом, потому нельзя исключать ничего). Что он может получить, так это дополнительную производительность за счёт более «широких» ядер общего назначения нового поколения, а также за счёт увеличения количества исполнительных устройств. Поскольку разрешение экрана следующего Apple iPhone неизвестно (равно как и частота обновления), сложно делать догадки касательно количества кластеров/потоковых процессоров графической подсистемы A11. Что очевидно, так это то, что даже при применении GPU от iPad микросхема Apple останется в рамках 100 мм2, что соответствует SoC для iPhone. Впрочем, пока не ясно, что вообще за графическая подсистема будет использована в A11, поскольку существует вероятность, что Apple может задействовать GPU собственной разработки.

Впрочем, основной загадкой, как и всегда, является то, что будет встроено в A11 помимо новых CPU и GPU и будет ли вообще. Ответ на эту загадку даст лишь время.

Intel определилась с архитектурой CPU Ice Lake и готовится к поставкам Cannon Lake

Один из официальных твиттер-аккаунтов компании Intel — @intelnews — опубликовал ряд сообщений, касающихся будущих 10-нанометровых процессоров компании. По словам пресс-службы чипмейкера, первые CPU на новой технологической норме, известные под кодовым названием Cannon Lake, находятся на пути к конечному потребителю, а их преемники Ice Lake внесены (англ. taped in) в планы производителя. «Intel продолжает удерживать первенство в освоении 10-нм нормы. Наши клиенты зависят от нашего прогресса, и мы продолжаем оставаться на поколение впереди конкурентов», — заявили в Санта-Кларе.

Технологическая дорожная карта Intel на 2017–18 гг. и прежде пестрила красками, которыми были выделены разные процессорные семейства. Ещё большей неразберихой, судя по всему, обернётся внеплановое расширение модельного ряда Core i9 (ответ на Ryzen Threadripper), но пока давайте разберёмся с Cannon Lake и Ice Lake. Предварительно, первые 10-нм чипы Intel появятся в мобильном сегменте и займут место между SoC начального уровня Gemini Lake и довольно производительными, но при этом экономичными процессорами Coffee Lake. Сегодня рано прогнозировать, как долго Cannon Lake будут предлагаться клиентам Intel, и какие ещё ниши они займут. Подробности о новом семействе мы узнаем ближе к концу нынешнего года, а поставки серийных моделей SoC намечены на первое полугодие 2018-го, с некоторым отставанием от графика.

Роадмап Intel прошлого года (мобильные процессоры)

Прошлогодний роадмап Intel (мобильные процессоры)

Что касается Ice Lake, то дизайн этих процессоров, похоже, уже утверждён, и они появятся на рынке, как только выйдет время Cannon Lake. Произойдёт это, полагаем, не раньше первой половины 2019 года.

Ближайшим большим релизом обещают стать настольные CPU Coffee Lake-S. В августе-сентябре дебютируют наиболее производительные 4- и 6-ядерные процессоры, включая модели с разблокированным множителем, а также чипсет Intel Z370 и соответствующие материнские платы. По настоящему массовой новая платформа станет в первом квартале следующего года с выходом оставшихся CPU и наборов системной логики.

В промежутке между двумя волнами анонсов Coffee Lake-S, в октябре-декабре, состоится релиз двух- и четырёхъядерных SoC Gemini Lake, которые придут на смену столь же скромным «системам на чипе» Apollo Lake.