В репортаже с ежегодной конференции IDF, которая недавно прошла в Сан-Франциско, мы бегло коснулись наиболее важной темы — выхода процессоров на основе микроархитектуры Core 7-го поколения (ядро Kaby Lake). В графике разработки CPU Intel отказалась от стратегии «тик-так», которая служила ей долгие годы (со времен Pentium 4, 2007 г) и подразумевает двухлетний цикл обновления микроархитектуры с промежуточным шагом в виде перехода на более тонкий техпроцесс. Теперь цикл, расширенный до трех лет, включает дополнительную фазу, связанную с усовершенствованием архитектуры, воплощенной в фазе «так». Kaby Lake — первое ядро Intel, выпущенное в третьей фазе цикла, — представляет собой обновленную версию архитектуры ядра Skylake.
Два ключевых факта, о которых сообщила Intel, таковы: Kaby Lake станет лучшей игровой платформой в форм-факторе мобильных ПК по сравнению с предыдущей итерацией и обладает более широкими возможностями воспроизведения видео, включающими декодирование формата HEVC (H.265), предназначенного для контента в разрешении 4К. На тот момент Intel не предоставила какой-либо более подробной информации о Kaby Lake, однако мы получили возможность узнать больше в ходе закрытого мероприятия и рассказать об этом читателям сегодня.
На первом этапе Intel представляет две разновидности чипов нового поколения — Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U. Первая из них предназначена для ультракомпактных ПК, преимущественно без активного охлаждения — ноутбуков и конвертируемых форм-факторов 2-в-1. Вторая нацелена на стандартные тонкие ноутбуки — то, что Intel некогда обозначала термином «ультрабук». Обе категории процессоров представляют собой систему на чипе, состоящую из двухъядерного кристалла Kaby Lake и южного моста, интегрированного на подложке.
Хотя Intel еще не готова внедрить в массовое производство техпроцесс 10 нм, как должно было произойти, если бы компания по-прежнему придерживалась модели «тик-так», Kaby Lake пользуется некоторыми усовершенствованиями существующего процесса с нормой 14 нм (который Intel обозначает как 14nm+), направленными на повышение частот в рамках энергопотребления, свойственного первым продуктам на его основе (ядра Broadwell и Skylake)
- На данном этапе разработчики изменили профиль затвора, который в технологии 3D tri-gate (аналогично FinFET, применяемой другими полупроводниковыми фабриками — TSMC, Samsung и GlobalFoundries) представляет собой объемную конструкцию, окружающую с трех сторон канал транзистора между истоком и стоком. Более высокие затворы, расположенные с увеличенным зазором снизили механическое напряжение в кристалле. При этом размер транзистора остался прежним.
- Схемотехника ядра также была оптимизирована с целью повышения энергоэффективности CPU.
Другой источник повышенной энергоэффективности ядра Kaby Lake заключается в более проворном механизме Speed Shift, позволяющем быстрее достигать пиковой частоты CPU, чтобы выполнить требовательную задачу и вернуться в энергосберегающий режим.
В сумме преимущества техпроцесса 14 нм второго поколения, и оптимизированного Speed Shift обеспечивают процессорам Kaby Lake прирост производительности на 12–19% по сравнению с аналогичными позициями в линейке Skylake в задачах, преимущественно состоящих из коротких рывков нагрузки на CPU (таких, как веб-серфинг).
Что касается собственно микроархитектуры процессора, то Intel прямо заявила, что ядра x86 в Kaby Lake не содержат каких-либо качественных отличий от ядер Skyalke. То же относится к логике интегрированного GPU, связанной с рендерингом 3D-графики, хотя графический процессор также воспользуется преимуществами техпроцесса 14nm+. Ядро Kaby Lake-Y и Kaby Lake-U имеет интегрированный GPU Intel HD Graphics версий 615 и 620, содержащий 24 Execution Unit'а — как и их предшественники в семействе Skylake.
Основные нововведения относятся к функциям обработки видеопотока. Во-первых, Kaby Lake поддерживает кодирование/декодирование форматов HEVC (профиль Main 10) и VP9 на аппаратном уровне с разрешениями вплоть до 4К. В реальном времени могут быть декодированы вплоть до восьми потоков HEVC/VP9 в 4К с частотой кадров 30 Гц. В то время как Skylake часть работы по декодированию HEVC выполняет силами ядер x86, не поддерживая 4К и формат VP9.
Кроме того, Kaby Lake обладает возможностью выводить видеосигнал расширенного динамического диапазона (HDR) и цветовой палитры.
Функция Quick Sync Video, которая является программным интерфейсом для доступа к мультимедийным возможностям CPU Intel, в Kaby Lake работает в двух различных режимах. Стандартный сценарий, как это было в предыдущих итерациях микроархитектуры Core, подразумевает выполнение всей работы на энергоэкономичных блоках фиксированной функциональности. Второй режим привлекает к вычислениям компонент Media Sampler, который появился в каждом slice (основном масштабируемом блоке) графического процессора. Таким образом, разновидности в линейке чипов Kaby Lake с более «широким» графическим ядром обладают повышенной производительность в кодировании/декодировании видео. Кроме того, такой режим является более гибким в параметрах обработки потока.
Intel опубликовала модельный ряд продуктов на базе Kaby Lake, который на данный момент включает три модели на базе Kaby Lake-Y и три — на Kaby Lake-U с номинальным TDP 4,5 и 15 Вт соответственно, которые могут быть сконфигурированы для увеличения термопакета до 7 и 25 Вт либо уменьшения до 3,5 и 7,5 Вт.
Две старшие модели на Kaby Lake-Y здесь принадлежат маркам Core i5 и i7, и только младшая обозначена как Core m3. Таким образом, марка Core M (по крайней мере, сейчас) зарезервирована только для наиболее слабых SoC, а остальные были повышены в статусе до одного уровня с Kaby Lake-U, что отражает родство между двумя категориями продуктов, которые, на самом деле, основаны на одном и том же кремнии и подчас демонстрируют сходный уровень быстродействия. Действительно, ограничение TDP означает лишь то, как долго процессор может поддерживать предельную тактовую частоту, и даже резерв в 4,5–7 Вт достаточен для эффективной работы в задачах, вызывающих кратковременные скачки нагрузки.
Отметим повышенные по сравнению с поколением Skylake тактовые частоты чипов и апгрейд контроллера PCI-Express, встроенного в южный мост SoC, до версии шины 3.0, что даст возможность подключать к нему высокопроизводительные SSD с интерфейсом PCI-Express 3.0 x4. Системный агент CPU предоставляет дополнительные 10 –12 линий.
|
Intel® Core™ m3-7Y30 Processor (4M Cache, 2.60 GHz ) |
Intel® Core™ i5-7Y54 Processor (4M Cache, up to 3.20 GHz) |
Intel® Core™ i7-7Y75 Processor (4M Cache, up to 3.60 GHz) |
Intel® Core™ i3-7100U Processor (3M Cache, 2.40 GHz ) |
Intel® Core™ i5-7200U Processor (3M Cache, up to 3.10 GHz) |
Intel® Core™ i7-7500U Processor (4M Cache, up to 3.50 GHz ) |
Essentials |
Процессор Номер |
M3-7Y30 |
i5-7Y54 |
i7-7Y75 |
i3-7100U |
i5-7200U |
i7-7500U |
Performance |
|
|
|
|
|
|
Количество ядер |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Количество потоков |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Базовая тактовая частота процессора |
1 GHz |
1.2 GHz |
1.3 GHz |
2.4 GHz |
2.5 GHz |
2.7 GHz |
Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost |
2.6 GHz |
3.2 GHz |
3.6 GHz |
|
3.1 GHz |
3.5 GHz |
Кэш-память |
4 MB SmartCache |
4 MB SmartCache |
4 MB SmartCache |
3 MB SmartCache |
3 MB SmartCache |
4 MB SmartCache |
Расчетная мощность |
4,5 W |
4,5 W |
4,5 W |
15 W |
15 W |
15 W |
Настраиваемая частота TDP (в сторону увеличения) |
1.6 GHz |
1.6 GHz |
1.6 GHz |
|
2.7 GHz |
2.9 GHz |
Настраиваемая величина TDP (в сторону увеличения) |
7 W |
7 W |
7 W |
|
25 W |
25 W |
Настраиваемая частота TDP (в сторону уменьшения) |
600 MHz |
600 MHz |
600 MHz |
800 MHz |
800 MHz |
800 MHz |
Настраиваемая величина TDP (в сторону уменьшения) |
3,5 W |
3,5 W |
3,5 W |
7,5 W |
7,5 W |
7,5 W |
Memory Specifications |
Макс. объем памяти (зависит от типа памяти) |
16 GB |
16 GB |
16 GB |
32 GB |
32 GB |
32 GB |
Типы памяти |
LPDDR3-1866, DDR3L-1600 |
LPDDR3-1866, DDR3L-1600 |
LPDDR3-1866, DDR3L-1600 |
DDR4-2133, LPDDR3-1866, DDR3L-1600 |
DDR4-2133, LPDDR3-1866, DDR3L-1600 |
DDR4-2133, LPDDR3-1866, DDR3L-1600 |
Макс. число каналов памяти |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Макс. пропускная способность памяти |
29,8 GB/s |
29,8 GB/s |
29,8 GB/s |
34,1 GB/s |
34,1 GB/s |
34,1 GB/s |
Поддержка памяти ECC ‡ |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Graphics Specifications |
Встроенная в процессор графика ‡ |
Intel® HD Graphics 615 |
Intel® HD Graphics 615 |
Intel® HD Graphics 615 |
Intel® HD Graphics 620 |
Intel® HD Graphics 620 |
Intel® HD Graphics 620 |
Графика Базовая частота |
300 MHz |
300 MHz |
300 MHz |
300 MHz |
300 MHz |
300 MHz |
Макс. динамическая частота графической системы |
900 MHz |
950 MHz |
1.05 GHz |
1 GHz |
1 GHz |
1.05 GHz |
Макс. объем видеопамяти графической системы |
16 GB |
16 GB |
16 GB |
32 GB |
32 GB |
32 GB |
Expansion Options |
Редакция PCI Express |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
Конфигурации PCI Express ‡ |
1x4, 2x2, 1x2+2x1 and 4x1 |
1x4, 2x2, 1x2+2x1 and 4x1 |
1x4, 2x2, 1x2+2x1 and 4x1 |
1x4, 2x2, 1x2+2x1 and 4x1 |
1x4, 2x2, 1x2+2x1 and 4x1 |
1x4, 2x2, 1x2+2x1 and 4x1 |
Макс. кол-во каналов PCI Express |
10 |
10 |
10 |
12 |
12 |
12 |