Розшифровані процесори: розуміння імен мікроархітектур Intel

Що приховується за назвою? Насправді, дуже багато, особливо коли йдеться про процесори Intel. Компанія Intel використовує внутрішні кодові найменування, щоб тримати в секреті свої розробки до моменту їх офіційного представлення. Тому не дивно, що ці терміни можуть бути незрозумілими для тих, хто не в темі.

Чому кодові назви Intel важливі

З часом ці кодові назви стають загальновідомими (Intel їх оприлюднює), і, приділивши цьому трохи уваги, можна зрозуміти, що вони несуть у собі важливу інформацію.

Фактично, кодові назви Intel часто надають більш глибоке розуміння процесорів, ніж офіційні маркетингові найменування, які можна побачити на упаковці. Розглянемо, наприклад, найновіші процесори Intel 10-го покоління для ноутбуків. Ці процесори базуються на кількох різних мікроархітектурах. Без знання їх кодових назв, офіційні найменування можуть легко заплутати.

Візьмемо для прикладу Core i7-1065G7 та Core i7-10510U: обидва є мобільними процесорами, призначеними для ноутбуків та інших пристроїв, і обидва належать до 10-го покоління (про це свідчить “10” після дефіса). Проте, G7 – це процесор Ice Lake, а інший – Comet Lake.

Більшість користувачів, які шукають “найкращий”, можуть віддати перевагу 10510U, оскільки він має вищу тактову частоту. Однак, за даними Intel, процесор Comet Lake краще підходить для продуктивності та багатопотокових завдань, тоді як Ice Lake показує кращі результати в області штучного інтелекту та графіки.

Саме тому корисно мати хоча б поверхневе уявлення про різні покоління процесорів Intel, коли ви плануєте покупку нового комп’ютера чи ноутбука. Хоча це не повинно бути вашою головною метою, розуміння кодових назв допоможе вам розібратися в онлайн-оглядах, а також в інформації на полицях магазинів та упаковці.

Еволюційна модель Intel

Процесор Intel Coffee Lake.

Неможливо говорити про кодові назви, не згадавши про те, як Intel створює свої процесори. Протягом близько десяти років Intel розробляла процесори, використовуючи знамениту модель “тік-так”. Кожного року Intel представляла нову мікроархітектуру (“тік”), а наступного року – її зменшену версію (“так”). (Так, формально це “тік-так”, але це найпростіший спосіб пояснити процес.)

У 2016 році модель “тік-так” було замінено на модель оптимізації архітектури процесів (PAO). Першим етапом цього процесу є зменшення розміру кристала, а потім впровадження нової архітектури, як і в моделі “тік-так”. Після цього йде етап оптимізації, коли архітектура покращується без необхідності переходу до нового техпроцесу.

Проте, PAO не обов’язково є трирічною моделлю – етап оптимізації може тривати досить довго, як це видно на прикладі настільних процесорів з 2015 року. Також здається, що модель PAO не є таким жорстким правилом, яким вона була раніше. За чутками, майбутні настільні процесори можуть мати новий дизайн (“A”) до зменшення кристала (“P”).

Що ж таке мікроархітектура чіпа і зменшення його розміру? Простіше кажучи, мікроархітектура – це конструкція мікросхеми. Кожен новий процесор має або повністю оновлений дизайн, або покращену версію існуючого. Нова мікроархітектура може надавати нові можливості, а також покращувати кількість інструкцій за такт (IPC), що підвищує продуктивність.

Крім того, кожен процесор виготовляється з використанням певного технологічного процесу, наприклад 14 нм, 10 нм або 7 нм (“нм” означає “нанометр”). Для наших цілей ми будемо розглядати кожен процес як маркетинговий термін, що показує, чи зробив новий процесор крок вперед у виробництві мікросхем, чи це лише покращення існуючої технології.

Зазвичай, перехід від більшого до меншого техпроцесу (який також називають зменшенням розміру) означає підвищення продуктивності та енергоефективності.

Наразі все починається зі Skylake

Пам’ятка Intel Skylake.

Для обговорення сучасних процесорів Intel, необхідно почати зі Skylake – якщо ви читали огляди процесорів за останні п’ять років, ви, скоріше за все, натрапляли на цю назву.

Процесори Skylake були представлені у 2015 році як наступники Broadwell – 14-нм зменшення (тік) 22-нм Haswell (попередній “такт” Intel до Skylake). Skylake був останнім “тіком” (повною зміною мікроархітектури для настільних процесорів).

Відтоді всі процесори Intel для настільних комп’ютерів є оптимізаціями Skylake або одного з його нащадків. Це призвело до створення кращих процесорів, оскільки останні покоління отримали більшу кількість ядер та вищі тактові частоти. Вони забезпечили кращу продуктивність, але базові покращення та нові можливості з’являлися рідше.

Після Skylake з’явився Kaby Lake, який був розроблений, щоб заповнити прогалину, коли наступний “тік” Intel (або зменшення розміру) з 14 нм до 10 нм не відбувся. Замість цього, Kaby Lake виступив як покращення 14nm+ Skylake.

Coffee Lake для настільних комп’ютерів почали випускати у 2017 році, використовуючи так званий 14nm++ процес Intel. Потім сервери та настільні комп’ютери високого класу отримали процесори Cascade Lake. І нарешті, у 2020 році ми отримали Comet Lake, який також виготовлений за технологією 14nm++. На момент написання статті, це найновіші процесори для настільних комп’ютерів, які пропонують деякі дійсно хороші покращення продуктивності порівняно зі своїми попередниками. Найкращі процесори цього покоління мають більше ядер і здатність досягати тактової частоти понад 5 ГГц.

Проте, всі ці вдосконалення як настільних, так і мобільних процесорів можна простежити безпосередньо до Skylake, і це не обов’язково погано, як ми вже згадували. Новий чіп Comet Lake-S для настільних комп’ютерів є, безумовно, кращим варіантом, ніж оригінальний процесор Skylake.

Тим не менш, прихильники Intel та ентузіасти настільних ПК з нетерпінням чекають наступного прориву в дизайні настільних процесорів від компанії. Це може статися наприкінці 2020 або на початку 2021 року з новими процесорами Rocket Lake.

Якщо поточні звіти правдиві, Rocket Lake стане найбільшою зміною для настільних процесорів Intel за останні п’ять років. За їхніми заявами, він використовує нову мікроархітектуру, відмінну від Skylake, але все ще базується на процесі 14nm++, як і його найближчі попередники.

Подвійні іменування

Подібно до того, як процесори Intel для настільних комп’ютерів, схоже, зазнають значного оновлення, так само змінюються і їхні схеми іменування. Наприклад, якщо подивитися на сайт Intel Ark, ви не знайдете жодного продукту під назвою “Palm Cove”. Це тому, що, хоча ця назва стосується дизайну ядра процесора, кілька мобільних процесорів, що використовують ядра Palm Cove, називаються Cannon Lake.

Intel також зробила це в 2019 році з ядрами Sunny Cove у своїх процесорах Ice Lake для ноутбуків, що знову повертає нас до того, що чекає на настільні комп’ютери: Rocket Lake. Ці нові настільні процесори, які очікуються наприкінці 2020 або на початку 2021 року, за чутками, будуть базуватися на ядрах Willow Cove. Willow Cove також є основою для 10nm++ процесорів для ноутбуків Tiger Lake, які очікуються в середині 2020 року.

Отже, тепер ми маємо два активних кодових назви для процесорів Intel: одне для дизайну ядра, а інше – для нового покоління процесорів. Ці схеми іменування наразі відповідають системі, де основні дизайни отримують позначення “Cove”, а процесори – назву “Lake”. Не варто очікувати, що схема іменування від “Cove” до “Lake” буде вічною, але наразі це є корисним орієнтиром.

Знову ж таки, самі по собі кодові назви не є описовими. Однак, якщо ви зрозумієте, що стоїть за цими назвами, вони допоможуть вам краще зрозуміти, які процесори зараз доступні від Intel.

Навіть якщо ви не запам’ятаєте назви всіх ядер та процесорів, достатньо знати, що існують конструкції ядер з кодовими іменами, які згодом стають процесорами з іншими кодовими іменами. Маючи лише цю загальну інформацію, ви зможете краще розуміти всі ці огляди процесорів і зробите більш обґрунтований вибір при покупці комп’ютера.