Intel заполняет процессоры Skylake инновациями в надежде на возрождение ПК-индустрии

C процессорами Skylake компания Intel стремится к реализации амбициозной задачи перерождения персональных компьютеров, от производительности до стандартов связи и безопасности. Сейчас Intel осторожно относится к релизу новых флагманов. Сначала на выставке Gamescon было представлено несколько игровых ПК. В августе на конференции IDF компания рассказала ещё несколько подробностей. Наконец, 3 сентября на выставке IFA в Берлине картина стала видна целиком: модели, производительность и цены, внутренний дизайн и функциональность, а также надежды на реализацию этой функциональности в конечных устройствах.


Семейство Skylake процессоров

Семейство Skylake получилось большим - 48 процессоров под брендом Core. Core Y предназначаются для планшетов, U - для тонких и лёгких ноутбуков, H - для мобильных устройств и рабочих станций, S - для настольных компьютеров. Кроме того, в линейке Core M буква M зачем-то сделали маленькой, а линейка разделена на три части - m3, m5 и m7. В настольных ПК чипы предназначаются для нового сокета LGA 1151, так что придётся покупать новую материнскую плату.

Как и в случае Windows 10, это только первый шаг длительного процесса распространения новых процессоров. По ходу 4-го квартала и в следующем году Intel планирует выпустить версии vPro процессоров Core i3, i5 и i7, Core m5 и m7, а также модели Pentium и Celeron. Для серверов будут представлены новые чипы Xeon.

Рынок персональных компьютеров продолжает сокращаться и Windows 10 не помогает ему восстановиться - бесплатное обновление даёт возможность обновлять старые компьютеры вместо покупки новых. В Skylake Intel предлагает ряд новых функций, ради которых потребители могут задуматься о приобретении новых устройств. Приведут ли эти инновации к росту продаж, покажет будущее.

Старший вице-президент и генеральный менеджер подразделения Client Computing Group Кирк Скауген называет Skylake лучшими процессорами в истории Intel. Однако в Intel считают, что процессоры должны стать больше чем просто CPU, чтобы помочь возрождению компьютеров. Значительная часть Skylake приходится на различные технологии для компьютеров: беспроводные подзарядка и дисплеи, функция безопасности TrueKey, камеры RealSense.

Руководители Intel считают, что компьютеры находятся на пороге больших перемен, катализатором которых станет Skylake. В течение следующих кварталов на их основе ожидается релиз около 300 моделей устройств.

Сейчас в мире используется свыше миллиарда компьютеров старше трёх лет. В Intel хотя убедить их обладателей купить более современные компьютеры.

Микроархитектура Skylake

Intel разрабатывает процессоры в рамках концепции «тик-так»: сначала переход на более тонкий технологический процесс, потом создание на нём усовершенствованной архитектуры. Skylake используют тот же 14 нм техпроцесс, что и Broadwell, но охватывают диапазон от 4,5 Вт в Core m до 91 Вт в Core i7 для настольных ПК. Разработчики говорят о превосходстве над выпущенными в январе 2014 мобильными чипами Haswell в производительности на 60% при на 60% меньшем энергопотреблении, а в графике производительность выросла на 40%.

Главная трудность разработки состояла в масштабируемости и усовершенствованиях, говорит вице-президент Platform Engineering Group Шломит Вейсс. Эти требования поначалу приводили инженеров под руководством Вейсса в ужас, некоторые заявляли, что это невозможно. «Мы доказали, что они были неправы».

Как Intel это удалось? За счёт акцента на сокращении энергопотребления за счёт модификации архитектуры. Помогало каждое небольшое усовершенствование: добавление цифрового контура фазовой автоподстройки частоты, увеличение производительности на минимальном напряжении, удвоение числа управляемых энергетических доменов. Co Skylake производители ПК могут задавать собственные ограничения, уменьшая тактовую частоту ноутбуков при перегреве и повышая производительность при необходимости.

Детали платформы Intel SkylakeОдной из наиболее интересных энергосберегающих функций Skylake является Speed Shift. Прошлые поколения чипов Intel использовали для управления энергопотреблением Windows, давая ей возможность решать, быть процессору активным или перейти в энергосберегающий режим. В Speed Shift процессоры принимают решения самостоятельно. На переход в режим энергосбережения теперь уходит 1 мс (миллисекунд) вместо прежних 30 мс. Быстрая отзывчивость позволяет компьютеру переходить между разными режимами работы.

Самые энергоэкономичные чипы Intel были переименованы с Core M в Core m. Они будут входить в состав устройств типа 2 в 1, потребляя всего 4,5 Вт. В Skylake их станет прощё отличать друг от друга за счёт разделения на три категории производительности. На их основе в 1-м квартале будущего года Intel представит новые модели своих компьютеров-брелков Compute Stick.

Не следует думать, что данные мобильные процессоры являются слабыми. Два мобильных чипа созданы с прицелом на производительность - новый серверный процессор Xeon для мобильных рабочих станций и разгоняемый мобильный процессор Core i7-6820HK. На ноутбуках в результате этого обещано появление кнопки разгона.

Графические усовершенствования

Графические улучшения Intel HD Graphics

Как обычно, главный прирост производительности произошёл во встроенной графике. Ядра Intel HD Graphics 515, 520 и 530 вошли в состав процессоров Y-Series, U-Series и H-Series соответственно. Intel говорит о росте графической производительности по сравнению с Broadwell на 40% в бенчмарке Sky Diver. Сравнение велось между Graphics HD 5300 в Broadwell Core M-5Y71 и Intel HD Graphics 515 в Skylake Core m-6Y75. Эти же два чипа позволили Intel заявить, что HD Graphics 500 на 20% ускоряет редактирование видео 4К и даёт 10 часов воспроизведения видео Full HD.

Все графические ядра 5-й серии будут поддерживать одновременную работу с тремя мониторами 4К против одного монитора в чипах прошлого поколения. Также достигнуты улучшения в энергоэкономичном воспроизведении 4К. В будущем ряд экономичных мобильных чипов получат высокопроизводительную графику Iris Graphics и 32/64 Мб памяти eDRAM для буфера кадров.

Настольным ПК потребуется обновление

Как в случае с большинством процессоров Intel из цикла «так», Skylake выходят для нового сокета LGA 1151 и нового чипсета Z170, также появилась поддержка оперативной памяти DDR4. Поддерживаются и модули DDR3, точнее говоря DDR3L с низким напряжением, то есть они пригодны для устройств с низким энергопотреблением. В итоге с новыми процессорами нужна новая память и материнская плата.

По словам Скаугена, за последние пять лет процессоры Intel стали в 2,5 раза быстрее в сегменте CPU, в 30 раз быстрее в плане графики и в 3 раза энергоэкономичнее. Первые обзоры процессоров и чипсета говорят, что появилась возможность запускать видеокарту с полной пропускной способностью, при этом обладать сверхбыстрым твердотельным накопителем с интерфейсами PCIe или M.2 или несколькими SATA SSD и устройствами с USB 3.1 10 Гбит/с. Производительность у них не пострадает, как в прежних чипсетах.

По сравнению с Haswell рост производительности CPU в Skylake составляет 5-10% при более низких тактовых частотах, в GPU преимущество ещё больше. При этом в чипе Core i7-6700K с номинальной частотой 4 ГГц обещана стабильная работа при разгоне до 4,7 ГГц.

Однако это не такой рост производительности, который бы вынудил покупать новые процессоры вместо моделей 2-4-летней давности. Поэтому в чипах есть множество функциональных новшеств.

WiDi, Thunderbolt и True Key

Фото Core i7-6700 в сокете на материнской плате

Желание представить свободные от проводов компьютеры было у Intel ещё несколько лет назад. Провод для подзарядки устройств хотят заменить ковриком на стандарте беспроводной подзарядки Rezence, провода мониторов на стандарты WiDi или WiGig, кабель Ethernet на беспроводную сеть. В Skylake из этого нет только первого пункта. На конференции IDF была показана беспроводная подзарядка, однако технология должна распространиться в здания, кафе, библиотеки и т.д., чтобы стать популярной. Будет ли она в ноутбуках на процессорах Intel, сказано не было.

Некоторые технологии пользователям уже должны быть знакомы. Это Thunderbolt 3.0, интерфейс, обладающий скоростью передачи данных 40 Гбит/с и использующий коннектор USB-C; он не только передаёт данные, но и заряжает устройства. Это Wireless Display (WiDi) и будущий WiDi Pro, это WiGig для рабочего стола, и это Intel Unite, приложение для видеоконференций. Также многие слышали о камерах Intel RealSense, которые позволяют использовать функцию аутентификации Windows Hello в Windows 10.

Есть также технология True Key, которая будет работать с функцией Microsoft Passport. Microsoft Passport и Windows Hello призваны работать совместно. Вы входите в компьютер благодаря сканированию лица в Windows Hello, а Microsoft Passport позволяет узнать вас сайтам, на которых вы зарегистрированы. True Key также распознаёт лицо пользователя, однако это менеджер паролей: лицо используется как главный пароль, а пользователю даётся сложный пароль для входа максимум на 15 сайтов.

Для защиты от атак переполнения буфера и других предлагается технология Software Guard. Вместо поиска и устранения вирусов функция изолирует области процессора, в которых располагается доверенный код.

Процессоры на Skylake на IFA

Стенд Skylake на IFA

На выставке в Берлине были показаны устройства на Skylake от таких производителей, как Acer, Asus, Toshiba, Dell, Lenovo, Alienware и MSI. Ближе к новогодним праздникам этих устройств станет ещё больше. Предпочтут ли пользователи просто обновить имеющиеся ПК до Windows 10 или захотят купить новые устройства, покажет статистика будущих кварталов.