Intel-processorarchitecturen aller tijden. Generaties Intel-processors: beschrijving en kenmerken van modellen

Een maand na de aankondiging van de achtste generatie Core-processors voor laptops heeft Intel officieel een nieuwe generatie chips voor desktopcomputers geïntroduceerd, met de codenaam Coffee Lake. Ze worden geproduceerd met behulp van een verbeterde 14 nm-procestechnologie en bevatten, net als in het geval van de mobiele Kaby Lake Refresh, een groter aantal rekenkernen vergeleken met hun voorgangers. Als je geen rekening houdt met oplossingen uit de HEDT-klasse, is dit de eerste toename van het aantal cores in Intel desktop-CPU's sinds 2006, toen de Core 2 Extreme QX6700 werd uitgebracht.

Er zijn zes kernen in Core i7 en i5, en vier in Core i3. Tegelijkertijd implementeren de modellen uit de i7-serie HyperThreading-technologie, waardoor ze 12 threads tegelijkertijd uitvoeren. Alle zes nieuwe producten, waarvan de lijst op de onderstaande dia wordt weergegeven, zijn uitgerust met een geïntegreerde Intel HD Graphics 630 GPU en kunnen werken met Intel Optane-schijven. Ondersteuning voor DDR4-2666 wordt ook verklaard, met als enige uitzondering Core i3 compatibel met DDR4-2400.

De nominale klokfrequentie van het krachtigste lid van de familie, de Core i7-8700K, is 3,7 GHz, wat 500 MHz minder is dan de Core i7-7700K van vorig jaar. Tegelijkertijd ontwikkelt de chip onder belasting 200 MHz meer - 4,7 GHz. Het verschil tussen de “typeplaat”-frequentie en de turbomodus bedraagt ​​bijna 27%, maar de dynamische overklokkende Turbo Boost Max 3.0 wordt hier niet gebruikt, we hebben het alleen over de gebruikelijke Turbo Boost 2.0. Het is duidelijk dat Intel zijn toevlucht heeft genomen tot een nieuwe frequentieformule om betere prestaties te bereiken zonder een serieuze toename van de warmteafvoervereisten: de TDP van de Core i7-8700K is 95 W, wat slechts 4 W meer is dan die van de i7-7700K.

Over de snelheid van de nieuwe processors gesproken: de ontwikkelaars beloven een verhoging van de framerates met 25% in moderne games, een 65% hogere snelheid in applicaties voor het maken van inhoud zoals Adobe Photoshop en een 32% snellere 4K-videoverwerking. Naast de rekenkracht zijn ook de prijzen gestegen: de kosten van de i7-8700K in batches van 1000 stuks bedragen bijvoorbeeld $359, wat 18% duurder is dan het 7700K-model. De nieuwe artikelen zullen op 5 oktober van dit jaar in de detailhandel te koop zijn en de leveringen aan computerfabrikanten beginnen in het vierde kwartaal.

Gelijktijdig met CPU Coffee Lake kondigde Intel de Z370-systeemlogica aan die deze ondersteunt. Het persbericht meldt dat moederborden op basis van de chipset voldoen aan de verhoogde stroomvereisten van zes-core Core-processors van de achtste generatie en de installatie van DDR4-2666 RAM mogelijk maken. De eerste oplossingen op basis van de Z370 worden ook op 5 oktober aangekondigd, maar een aantal daarvan zijn al vóór de deadline online gekomen.

Haswell is de vierde generatie Intel Core microarchitectuur-CPU's. Een soort ‘zo’ voor Ivy Bridge, met typische 22 nm-productietechnologie. Maar ik zou de recensie graag willen beginnen met één reden, of beter gezegd, een gevolg van waar de vector van processorontwikkeling op gericht is.

"Donker silicium"

Een halve eeuw geleden formuleerde Intel-medeoprichter Gordon Moore een wet volgens welke het aantal transistors op een chip ongeveer elke twee jaar verdubbelt. Deze regel werd een halve eeuw lang gevolgd toen nieuwe technische processen opkwamen en de productie geleidelijk verschoof van 150 nm naar 28 nm, en gestaag bleef afnemen. Nog maar een paar jaar geleden werd aangenomen dat het na 45 nm moeilijk zou zijn om over te schakelen naar 28 nm, en dat alleen de meest geavanceerde en rijke fabrikanten 14-10 nm zouden bereiken.

Maar dit jaar bereidt AMD zich voor op het beheersen van de 20-22 nm-procestechnologie, en Intel produceert al meer dan een jaar 22 nm-oplossingen. Tegen 2018-2020 zal het aantal metallisatielagen 18-20 bereiken, en zal het aantal transistors in de processor een biljoen overschrijden! Gekke cijfers die aangeven dat de limiet van de technologie bijna bereikt is.

De andere kant van de medaille zijn de toenemende lekstromen die door de gesloten transistor stromen, wat de belangrijkste factor is in de toename van het stroomverbruik, dat idealiter niet zou moeten veranderen. Maar in de huidige realiteit veranderen processors, als gevolg van de mondiale toename van het energieverbruik en dus van de warmteopwekking, geleidelijk in kleine kernreactoren. En in dit stadium moesten ingenieurs oplossingen voor het probleem zoeken.

Er zijn verschillende benaderingen die ervoor zorgen dat micro-elektronica kan gedijen in het donkere siliciumtijdperk: de adoptie van nieuwe technologische ontwikkelingen, specialisatie en energiebeheer en optimalisatie op systeemniveau, parallellisatie voor verhoogde energie-efficiëntie.

Omdat de processor op verschillende tijdstippen van zijn werking niet volledig wordt gebruikt, maar slechts gedeeltelijk, ontstond het idee om ongebruikte blokken, die "donker silicium" werden genoemd, uit te schakelen. En hoe meer donkere secties (degenen die op een aanzienlijk lagere klokfrequentie werken of volledig zijn uitgeschakeld), hoe lager het stroomverbruik van de CPU.

In de toekomst zal de micro-elektronica een doorbraak moeten bewerkstelligen in het gebruik van transistors die niet met traditionele MOSFET-technologie zijn vervaardigd. De uitvinding van Tri-Gate- en FinFET-transistoren, evenals High-K-diëlektrica, maakte het mogelijk om het onvermijdelijke met een of twee generaties processors uit te stellen, maar toch nadert de micro-elektronica de laatste ontwikkelingsfase. Al was het maar omdat de recent geïntroduceerde technologieën in feite eenmalige verbeteringen zijn.

Pogingen om een ​​vervanger voor MOSFET's te vinden zijn al geruime tijd aan de gang, en sommige daarvan bestaan ​​al in silicium. Nu zijn er minstens twee kandidaten: TFET-transistors en nano-elektromechanische transistors. Er wordt verwacht dat ze de lekstromen radicaal zullen verminderen, maar de industriële productie is nog niet onder de knie. Om dezelfde reden is het vanwege de toename van lekstromen onmogelijk om het aantal kernen te vergroten naarmate de celgrootte afneemt. Anders zal de gelijktijdige activering van alle actuatoren leiden tot een extreem hoog energieverbruik.

Volgens moderne analisten is dit onaanvaardbaar. En het is stom om dergelijke CPU's uit te rusten met radiatoren van twee kilogram. Vergeet de voedingseenheid op het moederbord niet. Ze zal een enorme stroom moeten produceren. Daarom is de introductie van “dark silicium” in processors momenteel de enige manier om TDP binnen redelijke grenzen te houden en de specifieke prestaties van de CPU niet te verminderen. In feite is dit een reactie op de toename van de frequentie, het stroomverbruik en het aantal transistors.

De clausule over de financiële kant van de kwestie van de verwerkersproductie verdient bijzondere aandacht. Theoretisch gezien geldt: hoe meer kristallen er passen (omdat hun omvang is afgenomen), hoe winstgevender het is om nieuwe modellen te produceren. Maar in de praktijk wordt dit bijna zinloos: er ontstaan ​​verpakkingsproblemen, de kosten voor het ontwikkelen en vervaardigen van nieuwe lithografische maskers bedragen maximaal een derde van de productiekosten, wat leidt tot een stijging van de kosten per oppervlakte-eenheid silicium . En uiteindelijk maakt het de transitie naar een nieuw technologisch proces financieel onaantrekkelijk. Vergeet niet om een ​​terugbetaling te krijgen. Hoe sneller en vaker je overstapt van een groter naar een kleiner technisch proces, hoe langer het duurt om een ​​product te produceren en te verkopen. Aan de andere kant is de opbrengst aan bruikbare kristallen hoger.

Het tweede scenario voor de ontwikkeling van processors is een verkleining van het chipoppervlak. Wat elke twee tot drie jaar gebeurt. De optie zelf is niet slecht, behalve dat je de lay-out van de microschakeling ingewikkelder moet maken, dure apparatuur moet aanschaffen en onderzoek moet doen. Bovendien zullen ontwikkelaars op een gegeven moment zeer oververhitte gebieden in de processor krijgen en te maken krijgen met koelingsproblemen. Een duidelijk voorbeeld hiervan is de overgang van Sandy Bridge naar Ivy Bridge.

En met de Haswell-uitgang wordt extra warmte gecreëerd door de vermogensregelaars, die zich nu onder de kap bevinden. Hoogstwaarschijnlijk zal het resterende deel van het gebied bij de overstap naar een dunner technisch proces worden gebruikt om het energieverbruik te verminderen - onder het motto "Meer donker silicium betekent beter!"

En als resultaat daarvan stelt de introductie van een nieuw concept (“dark silicium”) fabrikanten in staat piek- en gemiddeld stroomverbruik te besparen terwijl ze binnen een vaste chipgrootte en een beperkte TDP blijven. In de nabije toekomst zullen processors dus bruikbare ruimte besparen en het energieverbruik geleidelijk verminderen.

Haswell: zicht naar buiten

Haswell dual- en quad-core varianten.

De oplossingen van de Haswell-generatie zijn gecreëerd met het oog op de steeds groeiende sector van laptops en ultrabooks. Daarom werden passende eisen gesteld aan nieuwe processors. En de desktopversie is een CPU met hoge frequenties aangepast aan desktopsystemen. Helaas is het computergedeelte van Haswell niet het voordeel ten opzichte van Ivy Bridge. Over het algemeen besteden ze, als ze het hebben over de prestaties van nieuwe Intel-modellen, allereerst aandacht aan structurele veranderingen (het voedingssysteem is verhuisd naar de CPU, een nieuwe grafische kern) en niet aan de specifieke snelheid van 2D-taken.

Er zijn geen revolutionaire veranderingen in de Intel HD Graphics-architectuur in Haswell vergeleken met Ivy Bridge, maar er zijn nieuwe functies (waaronder een groter aantal uitvoeringseenheden en enkele architecturale verbeteringen) die leiden tot betere prestaties en een aanzienlijke vermindering van het energieverbruik.

Ondersteunde API's:

  • Haswell– DirectX 11.1, OpenGL 4.0 en OpenCL 1.2;
  • Klimop Brug– DirectX 11.0, OpenGL 3.3 en OpenCL 1.1.

Afhankelijk van het processormodel zullen Haswell GPU's in verschillende modificaties worden geproduceerd, die verschillen in het aantal uitvoeringseenheden (EU). Er wordt een nieuwe toegevoegd aan de GT1- en GT2-modificaties: GT3. Het zal niet alleen twee keer zoveel EU's bevatten als GT2, maar ook het dubbele aantal rasterisatie-eenheden, pixelbewerkingen (Stensil-buffer, Color Blend) en L3-cache. Deze aanpak zal theoretisch de topprestaties van geïntegreerde grafische kaarten met 50-70% verhogen, wat, zoals u weet, nog steeds aanzienlijk inferieur is aan AMD's APU (Accelerated Processing Unit).

Laten we dieper kijken

Om te begrijpen hoe serieus Intel het deel van de processor dat voor de GPU is toegewezen heeft uitgebreid, moeten we eerst de kwantitatieve verbeteringen evalueren. Command Streamer (CS) wordt dus aangevuld met één Resource Streamer (RS)-blok. Het blok zelf is uniek voor de moderne Intel-architectuur, omdat het perfect past in het concept van het overbrengen van werk van de CPU naar de GPU. Het doet gedeeltelijk wat stuurprogramma's voorheen deden, maar helaas kan het de software-essentie niet volledig vervangen.

De ontwikkeling van het Ring Bus-management gaat door. Sinds Sandy Bridge heeft Intel de richting van de technologische ontwikkeling en het grote belang van stroomverbruik begrepen en de frequentie van de ringbus ‘ontkoppeld’ van de rekeneenheden van de CPU. Nu verandert Ring Bus zijn frequentie binnen een groter bereik en zelfs onafhankelijk van de processorfrequentie, wat verder energie bespaart.

De mediasysteemblokken zijn ook bijgewerkt - over het algemeen zijn ze hetzelfde als in Ivy Bridge, maar zoals altijd beter.

  • MPEG2-codering;
  • Verbeterde videocoderingskwaliteit, de mogelijkheid om te kiezen tussen prestatie en kwaliteit (modi Snel, Normaal en Kwaliteit);
  • SVC (Scalable Video Coding) decoderen naar AVC, VC1 en MPEG2;
  • Motion JPEG-decodering;
  • Videodecodering met hoge resolutie - tot 4096x2304 pixels.

De processor heeft een nieuwe actuator - Video Quality Engine, die verantwoordelijk is voor verschillende kwaliteitsverbeteringen (ruisonderdrukking, de-interlacing, huidtintcorrectie, adaptieve contrastverandering). Maar alleen Haswell heeft er nog twee functies aan toegevoegd: beeldstabilisatie en framesnelheidconversie.

We zijn al lang bekend met beeldstabilisatie, sinds AMD GPU's en APU's ons dit lang geleden aanboden, maar framerate-conversie is een veel interessantere functie. Dit is een hardwareoplossing die video van 24-30 frames omzet in 60 frames! Intel heeft het over intelligente frame-uitlijning en -toevoeging, in plaats van eenvoudige framevermenigvuldiging of interpolatie. Kortom, de technologie berekent de beweging van aangrenzende frames en met behulp van het blok “frame rate conversie” worden interpolatie en invoeging uitgevoerd.

Daarnaast zijn de volgende functies verschenen:

  • Bediening van drie monitoren tegelijk;
  • Display Port 1.2 met serieschakeling van panelen;
  • Ondersteunt beeldschermen met hoge resolutie tot 3840 x 2160 bij 60 Hz via Display Port 1.2 en 4096 x 2304 bij 24 Hz via inclusief HDMI;
  • Locatie "Collage".

De collagemodus verbindt vier monitoren, waardoor het volledige beschikbare oppervlak wordt omgezet in een 4K-scherm. Voor dit doel moet het speciale splitters gebruiken.

Wat de architectuur zelf betreft: het blokontwerp, waarbij alle processors zijn opgebouwd uit afzonderlijke, verenigde blokken, is niet verdwenen. Maar het allerbelangrijkste is dat Haswell-processors simpelweg een nieuwe connector nodig hebben, die uiteraard ook nog eens energiezuinig is.

De nieuwe Haswell-architectuur blijft mono- en multi-threaded workloads zeer goed verwerken. Er zijn twee dingen herzien: de wachtrij met gedecodeerde instructies en de capaciteit van buffers (toenemend). Dit gaf een lichte toename in de nauwkeurigheid van de vertakkingsvoorspelling en een verhoogde optimalisatie van de draadscheiding in de Hyper-Threading-modus. Een belangrijk element in de structuur waren nieuwe instructies die bedoeld waren om de snelheid op het juiste moment te verdubbelen. Helaas gaat de grotere bandbreedte van het cachegeheugen (eerste en tweede niveau) gepaard met oude latentie.

Intel Core-processors voerden maximaal zes microbewerkingen parallel uit. Hoewel de interne organisatie meer dan zes uitvoeringseenheden bevat, zijn er slechts zes stapels uitvoeringseenheden in het systeem. Drie poorten worden gebruikt voor geheugenbewerkingen, de overige drie worden gebruikt voor andere berekeningen (wiskundig).

In de loop der jaren heeft Intel extra instructietypen toegevoegd en de breedte van uitvoeringseenheden gewijzigd (Sandy Bridge heeft bijvoorbeeld 256-bit AVX-bewerkingen toegevoegd), maar het aantal poorten is niet herzien. Maar Haswell heeft eindelijk nog twee executiehavens verworven.

Voor de Haswell-serie heeft Intel een nieuwe voorwaarde geïntroduceerd met betrekking tot de stroomvoorziening. De processors zullen werken met geïntegreerde spanningsregelaars die intern zijn geïnstalleerd. Hoewel er geen belemmeringen zijn om de stroom volledig in het silicium te integreren, hebben de ontwikkelaars zich beperkt tot een aparte chip naast de CPU-chip.

Haswell heeft twintig cellen van elk 2,8 mm 2 en creëert virtueel 16 fasen met een maximale stroomsterkte van 25 ampère. Het is eenvoudig te berekenen dat de regelaar in totaal 320 fasen bevat om de processor van stroom te voorzien en een zeer nauwkeurige spanningsregeling biedt. Misschien zal de volgende generatie Broadwell CPU's deze voedingscomponenten eindelijk in de CPU-chip plaatsen.

Nieuwe logicaset

ModelZevende
serie
Achtste
serie
Aantal USB-poorten 14 14
USB 3.0-poortentot 4tot 6
xHCI-poorten4 USB 3.020USB (14+6)
PCI-e

4e generatie Intel Core-processors (Haswell) zijn opgenomen in de Core i7- en Core i5-lijnen, vervaardigd volgens de 22-nm-procestechnologie voor de LGA 1150-socket en zijn voornamelijk bedoeld voor 2-in-1-apparaten die de functionaliteit van mobiele apparaten ondersteunen en tablet-pc's, evenals draagbare monoblokken.

Intel Core Haswell-processors van de 4e generatie zijn voornamelijk ontwikkeld voor ultrabook-apparaten.
Ze bieden 50% langere bedrijfstijd onder actieve belasting vergeleken met processors van de vorige generatie.
Dankzij de hoge energie-efficiëntie kunnen sommige ultrabook-modellen meer dan 9 uur werken zonder op te laden.

Processors hebben ingebouwde grafische systemen, waarvan de prestaties vergelijkbaar zijn met discrete grafische oplossingen.
De grafische prestaties van deze processors zijn twee keer zo hoog als die van Intel-processors van de vorige generatie.

Het bedrijf is klaar om meer dan 50 verschillende varianten van 2-in-1-vormfactorapparaten in verschillende prijscategorieën te presenteren.

Het vlaggenschip van deze familie is de Core i7-4770K-processor, bestaande uit 1,4 miljard transistors en, naast een kwartet x86-cores met ondersteuning voor Hyper-Threading, inclusief HD Graphics 4600 graphics, een controller met ondersteuning voor maximaal 32 GB dual-channel DDR3 1600-geheugen en 8 MB cache op het derde niveau.

De CPU-kloksnelheid bedraagt ​​3,5 GHz (tot 3,9 GHz met Turbo Boost), daarnaast beschikt dit model over een TDP van 84 watt en een unlocked multiplier, waardoor serieus overklokken mogelijk is.

4e generatie Intel Core i7 voor desktops:

. Intel Core i7-4770T: ontgrendelde multiplier, 45 W TDP, 4 cores, 8 threads, 2,5 GHz basis, 3,7 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 8 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i7-4770S: ontgrendelde multiplier, 65 W TDP, 4 cores, 8 threads, 3,1 GHz basis, 3,9 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 8 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i7-4770: ontgrendelde vermenigvuldiger, TDP 84 W, 4 cores, 8 threads, 3,4 GHz basis, 3,9 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 8 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i7-4770K: ontgrendelde vermenigvuldiger, TDP 84 W, 4 cores, 8 threads, 3,5 GHz basis, 3,9 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 8 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1250 MHz, LGA-1150

. Intel Core i7-4770R: ontgrendelde multiplier, 65 W TDP, 4 cores, 8 threads, 3,2 GHz basis, 3,9 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 8 MB L3 cache, Intel Iris Pro 5200 grafische kaart tot 1300 MHz, BGA

. Intel Core i7-4765T: ontgrendelde multiplier, 35 W TDP, 4 cores, 8 threads, 2,0 GHz basis, 3,0 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 8 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

4e generatie Intel Core i5 voor desktops:

. Intel Core i5-4670T: ontgrendelde multiplier, 45 W TDP, 4 cores, 4 threads, 2,3 GHz basis, 3,3 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 6 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4670S: ontgrendelde multiplier, 65 W TDP, 4 cores, 4 threads, 3,1 GHz basis, 3,8 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 6 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4670K

. Intel Core i5-4670: ontgrendelde multiplier, TDP 84 W, 4 cores, 4 threads, 3,4 GHz basis, 3,8 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 6 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4570: ontgrendelde multiplier, TDP 84 W, 4 cores, 4 threads, 3,2 GHz basis, 3,6 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 6 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4570S: ontgrendelde multiplier, 65 W TDP, 4 cores, 4 threads, 2,9 GHz basis, 3,6 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 6 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4570T: ontgrendelde multiplier, 35 W TDP, 2 cores, 4 threads, 2,9 GHz basis, 3,6 GHz Turbo, 1333/1600 MHz DDR3, 6 MB L3 cache, Intel HD Graphics 4600 tot 1200 MHz, LGA-1150

Twee snelle kernen versus vier langzame kernen

Methodologie testen

In dit geval is de processorafhankelijkheid al merkbaar en is de game "geïnteresseerd" in fysieke kernen, maar minacht hij geen extra threads. Maar op Core i5-niveau zitten we feitelijk weer vast aan de videokaart.

De enige die ernstig “mislukte” is de Core i5-6400. De vorige keer gemaakte veronderstelling dat de L3-frequentie erg belangrijk is voor het spel lijkt te kloppen. Multi-coreprocessors voor LGA2011-3 werden hier ‘gered’ door het aantal rekenthreads dat werd uitgevoerd, wat de game-engine ‘weet hoe’ hij correct moet gebruiken, maar in het jongere model voor LGA1151 is dit in feite het minimaal toegestane aantal. ervoor.

Een voorbeeld van een game die nog steeds maar een paar cores nodig heeft zonder enige Hyper-Threading, dus hoogfrequente Core i3's zien er op hun best uit. Zeldzaam geval vandaag :)

Omdat dat gebeurt. In principe zijn vier hoogfrequente kernen voldoende voor de toepassing, maar van de hedendaagse proefpersonen is dit de Ryzen 3 1300X. De Ryzen 5 1400 blijft dankzij SMT iets achter. Beide Core i5’s zijn al merkbaar: vier single-threaded cores en een lage frequentie. Alle Core i3's zijn zelfs nog langzamer. Praktisch gezien kunnen de prestaties echter als voldoende worden beschouwd, maar... In combinatie met enkele processors produceert een videokaart op basis van de GTX 1070 al honderd frames per seconde, waartegenover 60 fps behoorlijk slecht is. U kunt rondkomen met een lagere bemonsteringssnelheid. Let op: dit geldt voor alle vakken.

In dit spel is de kloof met de “beste” niet meer zo groot, maar bestaat nog steeds. De tijden dat de oudere Core i3 of de jongere Core i5 perfect waren voor een spelcomputer, vrijwel ongeacht de videokaart, zijn dus verleden tijd. Dus vanuit dit oogpunt is het tijd om iets te veranderen in deze gezinnen :)

Nog een geval wanneer bijna kwam een ​​videokaart tegen, maar precies wat bijna. Dat wil zeggen, het is al wenselijk om iets meer uit processors te halen. Wat echter logisch is en past in de oude empirische formule “prijsverhouding 1:2”. In de zin dat een vergelijkbare videokaart als degene die we in de detailhandel gebruiken gemiddeld 35 duizend roebel kost, betekent dit dat een daarmee gepaarde processor minstens 15 duizend moet kosten (zo niet een moderne, dan met prestaties op het niveau van een moderne voor het geld). En dit is tenslotte het niveau van oudere, niet jongere Core i5 of Ryzen 5, om nog maar te zwijgen van de meer budgetlijnen. Hun vertegenwoordigers zorgen echter over het algemeen voor een goed productiviteitsniveau, maar vaak beperken ze dit zelf.

Totaal

Het is gemakkelijk in te zien dat, ongeacht de aan- of afwezigheid van concurrentie tussen bedrijven (die nog steeds niet volledig is), het absoluut noodzakelijk was om de Intel-processorlijnen die vele jaren geleden werden opgericht, ‘op te schudden’. Van alle redenen is er in principe één genoeg: in hun huidige vorm kunnen ze nergens worden ontwikkeld, omdat het niet langer mogelijk is om de frequenties aanzienlijk te verhogen, niet alleen voor de top Core i7. Het is duidelijk dat het logischer zou zijn om dit proces “in één aanraking” uit te voeren, getimed om samen te vallen met de release van de zevende generatie Core en de compatibiliteit binnen dezelfde socket te behouden (tenminste de Pentium en Core i3, die zijn geworden bijna identiek, zou er niet zo vreemd uitzien), maar in de praktijk bleek alles heel anders.

Dit artikel gaat gedetailleerd in op de nieuwste generaties Intel-processors op basis van de Kor-architectuur. Dit bedrijf bekleedt een leidende positie op de markt voor computersystemen en de meeste pc's worden momenteel op halfgeleiderchips geassembleerd.

Intel's ontwikkelingsstrategie

Voor alle voorgaande generaties Intel-processors gold een cyclus van twee jaar. De update-releasestrategie van dit bedrijf heet “Tick-Tock”. De eerste fase, genaamd "Tick", bestond uit het omzetten van de CPU naar een nieuw technologisch proces. Qua architectuur waren de generaties Sandy Bridge (2e generatie) en Ivy Bridge (3e generatie) bijvoorbeeld vrijwel identiek. Maar de productietechnologie van de eerste was gebaseerd op 32 nm-standaarden, en de laatste - 22 nm. Hetzelfde kan gezegd worden over HasWell (4e generatie, 22 nm) en BroadWell (5e generatie, 14 nm). Op zijn beurt betekent de ‘So’-fase een radicale verandering in de architectuur van halfgeleiderkristallen en een aanzienlijke toename van de prestaties. Voorbeelden hiervan zijn de volgende overgangen:

    1e generatie Westmere en 2e generatie Sandy Bridge. Het technologische proces was in dit geval identiek - 32 nm, maar de veranderingen in termen van chiparchitectuur waren aanzienlijk - de noordbrug van het moederbord en de ingebouwde grafische versneller werden overgebracht naar de CPU.

    3e generatie "Ivy Bridge" en 4e generatie "HasWell". Het stroomverbruik van het computersysteem is geoptimaliseerd en de klokfrequenties van de chips zijn verhoogd.

    5e generatie "BroadWell" en 6e generatie "SkyLike". De frequentie is opnieuw verhoogd, het stroomverbruik is verder verbeterd en er zijn verschillende nieuwe instructies toegevoegd om de prestaties te verbeteren.

Segmentatie van processoroplossingen op basis van de Kor-architectuur

De centrale verwerkingseenheden van Intel hebben de volgende positionering:

    De meest betaalbare oplossingen zijn Celeron-chips. Ze zijn geschikt voor het samenstellen van kantoorcomputers die zijn ontworpen om de meest eenvoudige taken op te lossen.

    Een stapje hoger zijn de CPU's uit de Pentium-serie. Architectonisch zijn ze vrijwel volledig identiek aan de jongere Celeron-modellen. Maar de grotere L3-cache en hogere frequenties geven ze een duidelijk voordeel op het gebied van prestaties. De niche van deze CPU zijn gaming-pc's op instapniveau.

    Het middensegment van CPU's van Intel wordt ingenomen door oplossingen op basis van Cor I3. De vorige twee typen processors hebben in de regel slechts 2 rekeneenheden. Hetzelfde kan gezegd worden over Kor Ai3. Maar de eerste twee chipsfamilies hebben geen ondersteuning voor HyperTrading-technologie, terwijl Cor I3 dat wel heeft. Als gevolg hiervan worden op softwareniveau twee fysieke modules omgezet in vier programmaverwerkingsthreads. Dit zorgt voor een aanzienlijke prestatieverbetering. Op basis van dergelijke producten kunt u al een gaming-pc op het middenniveau bouwen, of zelfs een server op instapniveau.

    De niche van oplossingen boven het gemiddelde niveau, maar onder het premiumsegment, is gevuld met chips op basis van Cor I5. Dit halfgeleiderkristal beschikt over vier fysieke kernen tegelijk. Het is deze architectonische nuance die qua prestaties een voordeel biedt ten opzichte van de Cor I3. Nieuwere generaties Intel i5-processors hebben hogere kloksnelheden en dit zorgt voor constante prestatiewinst.

    De niche van het premiumsegment wordt ingenomen door producten op basis van Cor I7. Het aantal rekeneenheden dat ze hebben is exact hetzelfde als dat van de Cor I5. Maar ze hebben, net als Cor Ai3, ondersteuning voor technologie met de codenaam ‘Hyper Trading’. Daarom worden op softwareniveau 4 cores omgezet in 8 verwerkte threads. Het is deze nuance die een fenomenaal prestatieniveau biedt waar elke chip op kan bogen. De prijs van deze chips is passend.

Processor-aansluitingen

Generaties worden op verschillende sockettypen geïnstalleerd. Daarom zal het niet mogelijk zijn om de eerste chips op deze architectuur in een moederbord voor een 6e generatie CPU te installeren. Of, omgekeerd, een chip met de codenaam “SkyLike” kan niet fysiek op een moederbord worden geïnstalleerd voor processors van de eerste of tweede generatie. De eerste processorsocket heette "Socket H", of LGA 1156 (1156 is het aantal pinnen). Het werd in 2009 uitgebracht voor de eerste CPU's die waren vervaardigd volgens tolerantienormen van 45 nm (2008) en 32 nm (2009), gebaseerd op deze architectuur. Tegenwoordig is het zowel moreel als fysiek verouderd. In 2010 werd dit vervangen door LGA 1155, oftewel “Socket H1”. Moederborden in deze serie ondersteunen Kor-chips van de 2e en 3e generatie. Hun codenamen zijn respectievelijk "Sandy Bridge" en "Ivy Bridge". 2013 werd gekenmerkt door de release van de derde socket voor chips gebaseerd op de Kor-architectuur - LGA 1150 of Socket H2. Het was mogelijk om CPU's van de 4e en 5e generatie in deze processorsocket te installeren. Welnu, in september 2015 werd de LGA 1150 vervangen door de nieuwste huidige socket - LGA 1151.

Chips van de eerste generatie

De meest betaalbare processorproducten van dit platform waren Celeron G1101 (2,27 GHz), Pentium G6950 (2,8 GHz) en Pentium G6990 (2,9 GHz). Ze hadden allemaal slechts 2 kernen. De niche van oplossingen op het middenniveau werd ingenomen door “Cor I3” met de aanduiding 5XX (2 cores/4 logische informatieverwerkingsthreads). Een stap hoger waren de “Cor Ai5” met het label 6XX (ze hebben parameters die identiek zijn aan de “Cor Ai3”, maar de frequenties zijn hoger) en 7XX met 4 echte kernen. De meest productieve computersystemen werden samengesteld op basis van Kor I7. Hun modellen werden aangeduid als 8XX. De snelste chip in dit geval had het label 875K. Dankzij de ontgrendelde vermenigvuldiger was het mogelijk om een ​​dergelijk apparaat te overklokken, wat passend was. Dienovereenkomstig was het mogelijk om een ​​indrukwekkende prestatieverbetering te verkrijgen. Overigens betekende de aanwezigheid van het voorvoegsel “K” in de aanduiding van het CPU-model dat de vermenigvuldiger ontgrendeld was en dat dit model overklokt kon worden. Welnu, het voorvoegsel “S” is toegevoegd om energiezuinige chips aan te duiden.

Geplande architectonische vernieuwing en Sandy Bridge

De eerste generatie chips gebaseerd op de Kor-architectuur werd in 2010 vervangen door oplossingen met de codenaam “Sandy Bridge”. Hun belangrijkste kenmerken waren de overdracht van de noordbrug en de ingebouwde grafische versneller naar de siliciumchip van de siliciumprocessor. De niche van de meest budgetoplossingen werd ingenomen door de Celerons uit de G4XX- en G5XX-serie. In het eerste geval werd de cache van niveau 3 ingekort en was er slechts één kern. De tweede serie kon op zijn beurt bogen op twee rekeneenheden tegelijk. De Pentium-modellen G6XX en G8XX bevinden zich een stapje hoger. In dit geval werd het verschil in prestatie geleverd door hogere frequenties. Het was de G8XX die vanwege dit belangrijke kenmerk in de ogen van de eindgebruiker de voorkeur verdiende. De Kor I3-lijn werd vertegenwoordigd door 21XX-modellen (het is het getal “2” dat aangeeft dat de chip tot de tweede generatie van de Kor-architectuur behoort). Aan sommigen van hen werd aan het eind de index “T” toegevoegd: energiezuinigere oplossingen met verminderde prestaties.

De “Kor Ai5” -oplossingen werden op hun beurt aangeduid met 23ХХ, 24ХХ en 25ХХ. Hoe hoger de modelmarkering, hoe hoger het niveau van de CPU-prestaties. De "T" aan het einde is de meest energiezuinige oplossing. Als de letter “S” aan het einde van de naam wordt toegevoegd, is dit qua stroomverbruik een tussenoptie tussen de “T” -versie van de chip en het standaardkristal. Index "P" - de grafische versneller is uitgeschakeld in de chip. Chips met de letter “K” hadden een ontgrendelde vermenigvuldiger. Soortgelijke markeringen zijn ook relevant voor de derde generatie van deze architectuur.

De opkomst van een nieuw, geavanceerder technologisch proces

In 2013 werd de derde generatie CPU's op basis van deze architectuur uitgebracht. De belangrijkste innovatie is een vernieuwd technisch proces. Anders werden er geen significante innovaties in geïntroduceerd. Ze waren fysiek compatibel met de vorige generatie CPU's en konden op dezelfde moederborden worden geïnstalleerd. Hun notatiestructuur blijft identiek. Celerons werden G12XX genoemd en Pentiums werden G22XX genoemd. Alleen in het begin was er in plaats van “2” al “3”, wat aangaf tot de 3e generatie te behoren. De Kor Ai3-lijn had indexen 32XX. Meer geavanceerde "Kor Ai5" werden aangeduid als 33ХХ, 34ХХ en 35ХХ. Welnu, de vlaggenschipoplossingen van "Kor I7" waren gemarkeerd met 37XX.

De vierde herziening van de Kor-architectuur

De volgende fase was de 4e generatie Intel-processors, gebaseerd op de Kor-architectuur. De markering was in dit geval als volgt:

    Economy-class CPU's "Celerons" werden G18XX genoemd.

    "Pentiums" hadden de indexen G32XX en G34XX.

    De volgende aanduidingen werden toegewezen aan “Kor Ai3” - 41ХХ en 43ХХ.

    “Kor I5” was te herkennen aan de afkortingen 44ХХ, 45ХХ en 46ХХ.

    Welnu, 47XX werd toegewezen om “Kor Ai7” aan te duiden.

Chips van de vijfde generatie

gebaseerd op deze architectuur was vooral gericht op gebruik op mobiele apparaten. Voor desktop-pc's zijn alleen chips uit de AI 5- en AI 7-lijnen uitgebracht. Bovendien slechts een zeer beperkt aantal modellen. De eerste werd 56XX genoemd en de tweede 57XX.

De meest recente en veelbelovende oplossingen

De zesde generatie Intel-processors debuteerde begin herfst 2015. Dit is de meest actuele processorarchitectuur van dit moment. Instapchips worden in dit geval aangeduid als G39XX (“Celeron”), G44XX en G45XX (zoals “Pentiums” worden genoemd). Core I3-processors worden aangeduid met 61XX en 63XX. Op zijn beurt is “Kor I5” 64ХХ, 65ХХ en 66ХХ. Welnu, alleen de 67XX-markering is toegewezen om vlaggenschipoplossingen aan te duiden. De nieuwe generatie Intel-processors staat nog maar aan het begin van zijn levenscyclus en dergelijke chips zullen nog geruime tijd relevant zijn.

Overklokfuncties

Bijna alle chips die op deze architectuur zijn gebaseerd, hebben een vergrendelde vermenigvuldiger. Daarom is overklokken in dit geval alleen mogelijk door de frequentie te verhogen. In de laatste, 6e generatie zal zelfs dit vermogen om de prestaties te verbeteren door moederbordfabrikanten in het BIOS moeten worden uitgeschakeld. De uitzonderingen hierop zijn de processors uit de series “Cor Ai5” en “Cor Ai7” met de “K”-index. Hun vermenigvuldiger is ontgrendeld en hierdoor kunt u de prestaties van computersystemen op basis van dergelijke halfgeleiderproducten aanzienlijk verbeteren.

De mening van eigenaren

Alle generaties Intel-processors die in dit materiaal worden vermeld, hebben een hoge mate van energie-efficiëntie en een fenomenaal prestatieniveau. Hun enige nadeel zijn hun hoge kosten. Maar de reden hiervoor ligt in het feit dat de directe concurrent van Intel, vertegenwoordigd door AMD, er niet tegen kan zijn met meer of minder waardevolle oplossingen. Daarom bepaalt Intel, op basis van haar eigen overwegingen, het prijskaartje voor haar producten.

Resultaten

In dit artikel worden generaties Intel-processors, alleen voor desktop-pc's, in detail onderzocht. Zelfs deze lijst is voldoende om te verdwalen in de aanduidingen en namen. Daarnaast zijn er ook mogelijkheden voor computerliefhebbers (platform 2011) en diverse mobiele stopcontacten. Dit alles wordt alleen gedaan zodat de eindgebruiker de meest optimale kan kiezen om zijn problemen op te lossen. Welnu, de meest relevante van de overwogen opties zijn chips van de 6e generatie. Dit zijn de punten waar u op moet letten bij het kopen of monteren van een nieuwe pc.