Intel анонсировала процессоры Tiger Lake (Core 11-го поколения) — техпроцесс 10-нм...

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

Как и ожидалось, в рамках сегодняшней презентации для инвесторов Intel Architecture Day 2020 состоялся формальный анонс будущих процессоров Intel Tiger Lake (Core 11-го поколения). Одновременно Intel представила усовершенствованный 10-нм технологический узел, получивший название SuperFin, а также рассказала подробности о процессорной и графической архитектурах следующего поколения Willow Cove и Xe-LP (в официальных документах пишется как «Xe-LP»). Техпроцесс 10-нм SuperFin, x86-ядра Willow Cove и графика Xe-LP — три «столба» процессоров Tiger Lake.

Благодаря утечке накануне мы все

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

, так что остается подвести итоги и уточнить детали. В этой заметке мы выбрали главное, о чем ранее не говорилось, и собрали самые показательные слайды презентации.

Короткий экскурс в историю


Intel впервые представила свою микроархитектуру Core в первом квартале 2006 года, как ответвление более энергоэффективных продуктов Pentium Pro. Предпослыкой к этому решению стало то, что передовые процессоры Intel того времени, основанные на архитектуре Netburst, были быстрыми, но выделялись горячим нравом и высоким энергопотреблением. Начав с дебютной Conroe, Intel с каждым новым поколением Core наращивала производительность, повышала энергоэффективность и внедряла более эффективные механизмы выполнения вычислений. Intel использует разные кодовые названия для ядер и самих процессоров, и по одному маркетинговому названию Core n-го поколения сориентироваться очень сложно. Таблица ниже позволит вспомнить основные вехи и всю историю развития потребительских процессоров Core.

Семейство процессоров Intel Core
Поколение	Год выпуска	Техпроцесс, нм	Ядро х86	Графика	SoC
Core 1-го поколения	2006	65	Conroe	—	Core 2
	2008	45	Nehalem	—	Lynnfield
	2010	32	Westmere	Gen5	Clarkdale
Core 2-го поколения	2011	32	Sandy Bridge	Gen6	Sandy Bridge
Core 3-го поколения	2012	22	Ivy Bridge	Gen7	Ivy Bridge
Core 4-го поколения	2013	22	Haswell	Gen7.5	Haswell
Core 5-го поколения	2015	14	Broadwell	Gen8	Broadwell
Core 6-го поколения	2015	14	Skylake	Gen9	Skylake
Core 7-го поколения	2017	14+	Kaby Lake	Gen9 LP	Kaby Lake
Core 8-го поколения	2017	14++	Coffee Lake	Gen9 LP	Coffee Lake
	2017	10 нм-	Palm Cove	Gen10 (было деактивировано во всех чипах)	Cannon Lake
	2018	14 нм++	Whiskey Lake	Gen9 LP	Whiskey Lake
	2019	14 нм+	Amber Lake	Gen9 LP	Amber Lake
Core 9-го поколения	2018	14 нм++	Coffee Lake	Gen9 LP	Coffee Lake-R
Core 10-го поколения	2019	14 нм+++	Comet Lake	Gen9	Comet Lake
	2019	10 нм	Sunny Cove	Gen11	Ice Lake
Core 11-го поколения	2020	10SF	Willow Cove	Xe-LP	Tiger Lake

10 нм SuperFin (10SF)


После почти десяти лет совершенствования технологии FinFET (

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

), которая в свое время обеспечила значительный прирост быстродействия и ознаменовала начало эры 3D-транзисторов, Intel наконец готова совершить следующий шаг — SuperFin. Компания Intel, без лишней скромности, называет SuperFin самым крупным обновлением имеющегося техпроцесса в истории, выгода от которого сопоставима с полноценным переходом к более совершенным нормам. Intel говорит о приросте производительности транзисторов на 15-20% по сравнению с базовым 10-нм техпроцессом, использующимся для производства процессоров Ice Lake. Если брать самый продуктивный 14-нм узел, то такой же прогресс удалось обеспечить только к четвертой итерации технологии. То есть, 14++++ нм. К слову, Intel изменила подход к наименованию улучшенных технологий, отказавшись от присваивания «+» с каждой новой оптимизацией. Таким образом, шутки на эту тему больше неактуальны

Понятно, что нужно как-то отвлечь инвесторов от трудностей с освоением 7-нм техпроцесса, из-за которых

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

. Но, тем не менее, техпроцесс 10SF на самом деле приносит крупные изменения. Это переработанный FinFET (четвертое поколение FinFET от Intel?) с улучшенным «плавником» и конденсатором нового типа Super MIM (металл-изолятор-металл). Обновленная конструкция FinFET сосредоточена на трех областях улучшения:

1. повышение напряженности в кристаллической структуре эпитаксиальной пленки на истоке/стоке, что обеспечивает снижение сопротивлений и увеличение тока через канал;
2. улучшение структуры затвора, что дает более высокую подвижность канала (проходимость электронов).
3. возможность увеличения шага затворов для лучшей масштабируемости частоты при повышении напряжения.

Для металлических межсоединений предусмотрено применение новых вариантов барьерных диэлектриков с меньшей толщиной, что позволит снизить сопротивление на величину до 30% при одновременном пятикратном увеличении емкостного сопротивления между металлическими слоями для общего повышения стабильности работы. Новый диэлектрик характеризуется многослойной тонкопленочной структурой и состоит из нескольких материалов с высоким коэффициентом диэлектрической проницаемости толщиной в несколько ангстрем. Компания Intel первой внедрила такой подход, и в этом плане ее технология 10SF превосходит все имеющиеся техпроцессы других производителей.

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

В перспективе 10SF переживет еще как минимум одну оптимизацию с повышением производительности транзисторов и улучшением межсоединений. Следующая итерация будет называться 10 нм Enhanced SuperFin (10ESF) и разрабатывается с прицелом на серверные процессоры Xeon (Sapphire Rapids), которые

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

.

Мобильные процессоры нового поколения Tiger Lake станут первыми продуктами компании, изготовленными по технологии 10SF (они уже производятся массово и начнут поставляться производителям ноутбуков в преддверии рождественских праздников).

Процессорная архитектура Willow Cove, графическая архитектура Xe-LP и ее первые носители Tiger Lake

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

Tiger Lake не только первыми перейдут на новый техпроцесс 10SF, но и станут первыми носителями x86-микроархитектуры Willow Cove и графической архитектуры Xe-LP.

Willow Cove представляет собой дальнейшее эволюционное развитие микроархитектуры Sunny Cove (семейство Ice Lake). Увы, существенного роста IPC (числа выполняемых инструкций за такт) в Willow Cove не ожидается, придется подождать следующей архитектуры Golden Cove.

Главные преимущества и новшества Willow Cove:

• Благодаря переходу на техпроцесс 10SF ядра Willow Cove смогут разгоняться под 5,0 ГГц, тогда как максимум нынешних 10-нм процессоров Ice Lake составляет всего 4,1 ГГц.
• Переработанная система кэширования: теперь неинклюзивным является и кэш второго уровня, размер которого вырос с 512 КБ до 1,25 МБ на ядро, а размер кэша третьего уровня увеличился до 12 МБ.
• Сдвоенный контроллер памяти с поддержкой LPDDR4X-4767, DDR4-3200 и LPDDR5-5400, обеспечивающий пропускную способность до 86 ГБ/с.
• Двойная кольцевая шина с низкой задержкой для объединения всех внутренних компонентов.
• Поддержка интерфейсов Thunderbolt 4, USB4 и PCIe 4.0.
• Новый механизм безопасности Control Flow Enforcement для защиты от атак, связанных с искажением адресов переходов и возвратов.
• Поддержка новых инструкций из набора AVX-512 и прочие улучшения.

Особняком стоит встроенный графический блок Gen12 на основе графической архитектуры нового поколения Xe-LP, занимающий более трети площади кристалла.

В топовой конфигурации GPU Gen12 предложит 96 исполнительных блоков (Execution Units, EU) — против 64 в нынешнем поколении Gen11 — и собственный кэш третьего уровня объемом 3,8 МБ. Ожидается, что техпроцесс 10SF позволит довести рабочую частоту GPU до 1,7 ГГц, что дает производительность примерно в 2,5-2,7 терафлопс — в полтора раза выше быстродействия встроенной графики GPU Vega актуальных мобильных процессоров AMD Ryzen 4000 (Renoir).

Ключевые возможности Xe-LP:

• аппаратное декодирование AV1-контента и воспроизведение 4K- и 8K-видео с частотой ниже 60 кадров в секунду;
• возможность одновременного подключения до четырех мониторов, максимальное разрешение — 8К, максимальная частота обновления изображения — 360 Гц, поддержка технологии Adaptive Sync.
• поддержка интерфейсов DisplayPort 1.4 и HDMI 2.0, 12-битной глубины цветы, HDR10 и Dolby Vision.

Из других отличительных особенностей процессоров Tiger Lake можно отметить выделенный блок для ускорения операций ИИ Gaussian Network Accelerator 2.0 и блок для обработки изображений IPU6, обеспечивающий поддержку фото разрешением 42 Мп и видео 4K90.

Пока что Intel говорит только о четырехъядерных 15-ваттных процессорах для тонких и легких ноутбуков. Но кроме энергоэффективных Tiger Lake-U в рамках семейства ожидаются еще и высокопроизводительные 45-ваттные Tiger Lake-H для игровых лэптопов и мобильных рабочих станций. И они уже, по слухам, предложат до восьми ядер Willow Cove и вдвое больше кэш-памяти L3. Выход высокопроизводительных Tiger Lake-H

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

.

Полноценный анонс мобильных процессоров Intel Core 11-го поколения (Tiger Lake-U) состоится 2 сентября. Тогда станет известен весь модельный ряд процессоров, их характеристики и цены.

Ниже вся презентация, которую вел Раджа Кодури, главный графический архитектор и глава

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.