Intel Ivy Bridge - čo nás čaká na budúci rok?

, Autor: Peter Vavro

Intel predstaví v prvých mesiacoch roku 2012 nové procesory, ktoré po prvý krát využijú revolučné 22nm „3D“ tranzistory. To však zďaleka nie je všetko...

Tick-tock

Intel už pred niekoľkými rokmi pochoval starý systém vývoja a výroby procesorov a zaviedol odvážny model tick-tock. Pre tých, ktorým nie je jeho princíp celkom zrejmý krátke vysvetlenie – tick znamená nový výrobný proces, tock zas novú architektúru jadra. Tento cyklus sa opakuje a má viacero výhod. Nová architektúra sa zavádza na už zabehnutom výrobnom procese, takže Intel nečakajú žiadne veľké neznáme nepríjemnosti (spomeňme si na nVidiu a 40nm Fermi jadrá), a na druhej strane, nový výrobný proces sa skúša na už známej architektúre, kde inžinieri vedia čo si môžu dovoliť.

Na budúci rok sa dočkáme ďalšieho „tick“ v poradí a bude ním 22nm Ivy Bridge.

 

Zmeny v architektúre jadra

Keďže sa prechádza na nový výrobný proces, veľa zmien v architektúre sa konať nebude. V skutočnosti dôjde len k malým úpravám jadra Sandy Bridge, pribudne pár funkcií, zlepší sa výkon v jednovláknových úlohách a nájde sa aj pár optimalizácií, v konečnom dôsledku by mohol byť celkový výkon vyšší asi iba o niekoľko jednotiek percent.  

Ivy Bridge bude obsahovať dve dôležité nové funkcie, ktoré sa týkajú bezpečnosti. Tou prvou je výkonný generátor náhodných čísel, splňujúci príslušné ANSI/NIST štandardy, ktorý umožní lepšiu prácu šifrovacích algoritmov. Druhou je tzv. SMEP – Supervisory Mode Execute Protection, ktorý zabráni spúšťaniu kódu v privilegovanom režime.

 

Rýchlejšie pamäte, lepšie pretaktovanie

Pamäťový radič ostáva v podstate rovnaký – stále máme podporu DDR3 pamätí v dvojici kanálov. Zvýšila sa však maximálna frekvencia z 2133MHz až na 2800MHz, Ivy Bridge bude teda pripravený aj na záver „životného cyklu“ DDR3 až do príchodu DDR4 RAM.

Pribudne podpora DDR3L pamätí, čo znamená moduly so zníženým napätím z 1,5V na 1,35V. Zníži sa tým spotreba a zahrievanie, čo sú dôležité vlastnosti hlavne pre notebooky a predovšetkým nový segment Ultrabookov s extra tenkým profilom.

Čo sa týka pretaktovania, veľa sa nezmení – stále bude generátor frekvencií integrovaný v procesore, čo v podstate zamedzí pretaktovaniu prostredníctvom zvyšovania zbernice. Tak ako u Sandy Bridge, aj u Ivy Bridge sa budeme musieť spoľahnúť na násobiče. U niektorých modelov bude zrejme opäť otvorených niekoľko stupňov smerom nahor, iba verzie „K“ dostanú plne otvorený násobič. Jeho hodnotu bude možné po novom zvýšiť až na 63, z doterajších 57 (teoreticky tak otvára možnosť frekvencie 6300MHz, plus zvýšenie BCLK na 103MHz až 105MHz je to cca 6500MHz až 6600MHz).

Intel sľubuje aj tzv. dynamické pretaktovanie, bez nutnosti reštartovať počítač pri zmene násobiča.

RAM pamätiam sa bude dať meniť takt po krokoch 200MHz.

 

Výrazne úspornejší

Keď Intel poodhalil detaily k novým 22nm tranzistorom typu „3D“, spomenuli sme si v detailnom rozbore aj výrazné možnosti zlepšenia spotreby. Nižší odber elektrickej energie a tvorba stratového tepla však nebude prameniť len z prostého zmenšenia tranzistorov a ich nového typu. Zmeny sa udejú aj v samotnom jadre procesora, architektúre a dizajne.

Mnohé časti moderných procesorov využívajú tzv. Power Gating. Využívajú sa pri tom špeciálne tranzistory, ktoré fungujú ako akési ventily – keď je časť čipu nevyužívaná, takmer úplne sa odpojí od napájania a jej spotreba klesne k nule. V Ivy Bridge Intel takto „odpojí“ aj logiku jadra starajúcu sa o komunikáciu s RAM pamäťami. Ak nebude prebiehať žiadna vstupno-výstupná aktivita, obvody sa prepnú do stavu s minimálnou spotrebou.

Na Ivy Bridge, rovnako ako Sandy Bridge, existuje samostatná časť nazývaná System Agent. Má pod palcom videovýstupy, DMI a PCIexpress zbernice či pamäťový radič. S príchodom novej generácie pribudne možnosť nastavovať pre SA ešte nižšie napätia ako doteraz.

Ďalším prvkom pre zníženie spotreby je prepracovanie napätí definovaných pre jednotlivé stavy procesora. Sandy Bridge má tri – bez záťaže, bežná plná záťaž a maximálne Turbo. Pre každý z týchto stavov je definované určité napätie. Frekvencia však nie je výhradne len na týchto troch úrovniach, pohybuje sa aj medzi nimi. Práve u Ivy Bridge pribudnú napätia špeciálne definované aj pre ne. Koľko ich bude je zatiaľ neznáme, no jasné je, že budú omnoho presnejšie a prispejú k ďalšiemu zníženiu spotreby. Pripomínať to môže AMD procesory a definovanie napätí pre jednotlivé stavy prostredníctvom programu K10Stat.

Power Aware Interrupt Routing je funkcia, ktorá sa postará o pridelenie spracovania prerušenia z programu tomu jadru, ktoré je práve aktívne. Zjednodušene to znamená, že jadro ktoré „spí“ v stave s nízkou spotrebou sa obíde a práca sa pridelí radšej tomu, ktoré už spracováva inštrukcie. Výhoda je zrejmá – jedno jadro ostane v stave šetrenia energie. Nevýhoda? Tá bude závisieť od toho, ako Intel funkciu vyladí, aby nedošlo k prípadnému prepadu výkonu.

 

Nastaviteľné TDP

Vlastnosť, ktorú ocenia hlavne výrobcovia notebookov. V desktopových čipoch niečo podobné nenájdeme. V podstate ide o to, že procesoru bude možné meniť hodnotu TDP podľa vlastného uváženia. Výrobca notebooku tak môže napríklad nízkonapäťovému Ivy Bridge procesoru s TDP 17W v prípade umiestnenia do dokovacej stanice (s prídavným chladením) zvýšiť TDP na 33W a spolu s nim aj napätie a frekvenciu, prípadne skresať na 13W ak sa bude vyžadovať vyššia doba výdrže na batériu.

Pre Intel plynie jedna základná výhoda – nebude musieť vyrábať mnoho rôznych modelov aby pokryl požiadavky OEM partnerov.

 

Nové, DirectX 11 grafické jadro

Zrejme najviac zmien sa dočká grafické jadro v procesore. Až s príchodom Sandy Bridge a  HD Graphics 2000/3000 sa dalo hovoriť o schopnej grafike od Intel-u, ktorá zvláda HD video, digitálne výstupy a s trochou skromnosti aj hry (sám hrávam Call Of Duty 2 Multiplayer na Core i7 2600K s integrovanou grafikou). Ivy Bridge má priniesť veľké zvýšenie výkonu, hovorí sa až o šesťdesiatich percentách.

Toto radikálne zlepšenie sa má dosiahnuť jednak zvýšením počtu jednotiek (EU) z 12 na 16 (a z 6 na 8 v pomalšej verzii) a tiež úpravami jeho architektúry (jedna Ivy Bridge EU má zvládať asi dvojnásobok inštrukcií za takt oproti EU v Sandy Bridge). Niektoré shader operácie sa budú vykonávať až 32-násobne rýchlejšie ako u predošlej generácie, čo spolu s vylepšeným anizotropným filtrom (AF) prispeje k lepšiemu zážitku z hier. Intel pridal aj malú L3 cache výhradne určenú pre dáta grafiky.

Čo je taktiež veľmi dôležité – pribudne podpora OpenGL 3.1, OpenCL 1.1 a hlavne DirectX 11. Spolu s tým aj povinná hardvérová teselácia. K integrovanej grafike bude možné pripojiť tri monitory súčasne, u dnešných procesorov je možné prevádzkovať naraz len dva.

Aj napriek malému rozšíreniu podpory Quick Sync v nástrojoch na konverziu videa Intel neprestáva na tejto špecializovanej jednotke procesora pracovať. Vylpšenia ktoré prinesie Ivy Bridge by mali prispieť až k dvojnásobnému zvýšeniu už aj tak vynikajúceho výkonu. Pribudne aj možnosť zvoliť kompromis nižšieho výkonu no lepšej kvality obrazu výsledného videa.

 

Záver

Zhrňme si v pár slovách čo nás s Ivy Bridge čaká – nárast procesorového výkonu o pár percent, nižšia spotreba, výrazne lepšie grafické jadro s podporou DirectX 11, troch monitorov a lepším QuickSync. Taktovať sa bude rovnako, akurát trocha vyššie vďaka maximálnemu násobiču 63 a podpore DDR3 RAM až do 2800MHz.

Posledným kúskom skladačky sú samozrejme základné dosky a čipsety. Ivy Bridge budú kompatibilné s dnes predávanými socket LGA1155 doskami, potrebný by mal byť iba nový BIOS. Pokiaľ v cenníkoch narazíte na dosky, ktoré podporujú PCIexpress 3.0, môžete mať istotu že „zhltnú“ aj nové procesory.

Intel však pripraví aj nové čipsety pre novú vlnu základných dosiek. Objavia sa čipsety série 7, pre nás budú zaujímavé Z77, Z75 a H77. Posledný z nich bude ekvivalentom H67, teda bez podpory pretaktovania procesora. Všetky budú vedieť využívať integrované grafické jadro a prinesú natívne USB 3.0 (4 porty,  rovnako ako AMD A75 pre dosky FM1). S-ATA III 6Gbps bude zastúpené opäť len dvojicou portov. Samozrejmosťou u nových základných dosiek bude PCIexpress 3.0, technicky možné je to ale aj u terajších modelov s čipsetmi série 6.

 

Zdroj: Anandtech.com

Kľúčové slová
22nm, H77, Intel, Ivy Bridge, LGA1155, SandyBridge, Z75, Z77
Po kliknutí na vybrané kľúčové slovo sa vám automaticky zobrazia všetky súvisiace články na pc.sk

Pridať komentár

Obsah tohto poľa je súkromný a nebude verejne zobrazený.

Posledné komentáre

Článok zatiaľ nikto nekomentoval. Buďte prvý so svojou reakciou...
TOPlist