Procesador intel core i7 de 4ta generación. Procesadores Intel Core i3 y Core i5 para LGA1151. Las soluciones más recientes y prometedoras

Intel ha pasado por una situación muy largo camino desarrollo, desde un pequeño fabricante de chips hasta un líder mundial en la producción de procesadores. Durante este tiempo, se han desarrollado muchas tecnologías de producción de procesadores y se han optimizado altamente el proceso tecnológico y las características del dispositivo.

Muchos indicadores de rendimiento de los procesadores dependen de la disposición de los transistores en el chip de silicio. La tecnología de disposición de transistores se llama microarquitectura o simplemente arquitectura. En este artículo veremos qué arquitecturas de procesadores Intel se han utilizado a lo largo del desarrollo de la empresa y en qué se diferencian entre sí. Comencemos con las microarquitecturas más antiguas y analicemos los nuevos procesadores y los planes para el futuro.

Como ya dije, en este artículo no consideraremos la capacidad de bits de los procesadores. Por arquitectura nos referimos a la microarquitectura del microcircuito, la disposición de los transistores en placa de circuito impreso, su tamaño, distancia, proceso tecnológico, todo esto está cubierto por este concepto. Tampoco tocaremos los conjuntos de instrucciones RISC y CISC.

Lo segundo a lo que debes prestar atención es a la generación del procesador Intel. Probablemente ya hayas escuchado muchas veces: este procesador es la quinta generación, aquél es la cuarta y éste es la séptima. Mucha gente piensa que esto se denomina i3, i5, i7. Pero, de hecho, no hay i3, etc., estas son marcas de procesadores. Y la generación depende de la arquitectura utilizada.

Con cada nueva generación, la arquitectura mejoraba, los procesadores se volvían más rápidos, más económicos y más pequeños, generaban menos calor, pero al mismo tiempo eran más caros. Hay pocos artículos en Internet que describan todo esto por completo. Ahora veamos dónde empezó todo.

Arquitecturas de procesador Intel

Diré de inmediato que no debes esperar nada del artículo. detalles tecnicos, sólo consideraremos diferencias basicas, que será de interés para los usuarios habituales.

Primeros procesadores

Primero, echemos un breve vistazo a la historia para entender cómo empezó todo. No vayamos demasiado lejos y comencemos por los procesadores de 32 bits. El primero fue el Intel 80386, apareció en 1986 y podía funcionar a frecuencias de hasta 40 MHz. Los procesadores antiguos también tenían una cuenta atrás de generación. Este procesador pertenece a la tercera generación y aquí se utilizó la tecnología de proceso de 1500 nm.

La siguiente cuarta generación fue la 80486. La arquitectura utilizada se llamó 486. El procesador funcionaba a una frecuencia de 50 MHz y podía ejecutar 40 millones de instrucciones por segundo. El procesador tenía 8 KB de caché L1 y fue fabricado utilizando una tecnología de proceso de 1000 nm.

La siguiente arquitectura fue P5 o Pentium. Estos procesadores aparecieron en 1993, el caché se aumentó a 32 KB, la frecuencia a 60 MHz y la tecnología de proceso se redujo a 800 nm. En el P6 de sexta generación, el tamaño de la caché era de 32 KB y la frecuencia alcanzaba los 450 MHz. El proceso tecnológico se ha reducido a 180 nm.

Luego, la empresa comenzó a producir procesadores basados ​​en la arquitectura NetBurst. Utilizaba 16 KB de caché de primer nivel por núcleo y hasta 2 MB de caché de segundo nivel. La frecuencia aumentó a 3 GHz y el proceso técnico se mantuvo en el mismo nivel: 180 nm. 64 ya han aparecido aquí procesadores de bits, que admitía direccionar más memoria. También se introdujeron muchas extensiones de comando, así como la adición de la tecnología Hyper-Threading, que permitió la creación de dos subprocesos a partir de un núcleo, lo que aumentó el rendimiento.

Naturalmente, cada arquitectura mejoró con el tiempo, la frecuencia aumentó y el proceso técnico disminuyó. También hubo arquitecturas intermedias, pero aquí se ha simplificado un poco todo ya que ese no es nuestro tema principal.

Núcleo Intel

NetBurst fue reemplazado en 2006 por la arquitectura Núcleo Intel. Uno de los motivos del desarrollo de esta arquitectura fue la imposibilidad de aumentar la frecuencia en NetBrust, así como su altísima disipación de calor. Esta arquitectura fue diseñada para el desarrollo. procesadores multinúcleo, el tamaño de la caché de primer nivel se incrementó a 64 KB. La frecuencia se mantuvo en 3 GHz, pero el consumo de energía se redujo considerablemente, así como la tecnología del proceso, a 60 nm.

Hardware compatible con procesadores de arquitectura central Virtualización Intel-VT, así como algunas extensiones de comando, pero no admitían Hyper-Threading porque fueron desarrollados en base a la arquitectura P6, donde esta característica aún no existía.

Primera generación - Nehalem

A continuación, se inició la numeración de generaciones desde el principio, porque se mejoran todas las arquitecturas siguientes. Versiones Intel Centro. La arquitectura Nehalem reemplazó a Core, que tenía algunas limitaciones, como la imposibilidad de aumentar la velocidad del reloj. Apareció en 2007. Utiliza un proceso tecnológico de 45 nm y ha agregado soporte para la tecnología Hyper-Therading.

Los procesadores Nehalem tienen una caché L1 de 64 KB, una caché L2 de 4 MB y una caché L3 de 12 MB. El caché está disponible para todos los núcleos del procesador. También fue posible integrar un acelerador de gráficos en el procesador. La frecuencia no ha cambiado, pero el rendimiento y el tamaño de la placa de circuito impreso han aumentado.

Segunda generación - Sandy Bridge

Puente de arena apareció en 2011 para reemplazar a Nehalem. Ya utiliza una tecnología de proceso de 32 nm, utiliza la misma cantidad de caché de primer nivel, 256 MB de caché de segundo nivel y 8 MB de caché de tercer nivel. Los modelos experimentales utilizaron hasta 15 MB de caché compartida.

Además, ahora todos los dispositivos están disponibles con acelerador de gráficos. Se ha aumentado la frecuencia máxima, así como el rendimiento general.

Tercera generación - Ivy Bridge

Procesadores Puente de hiedra Trabajan más rápido que Sandy Bridge y se fabrican utilizando una tecnología de proceso de 22 nm. Consumen un 50% menos de energía que modelos anteriores, y también dar 25-60% mayor rendimiento. Los procesadores también soportan tecnología intel Quick Sync, que le permite codificar videos varias veces más rápido.

Cuarta generación - Haswell

La generación de procesadores Intel Haswell se desarrolló en 2012. Aquí se utilizó el mismo proceso técnico: 22 nm, se cambió el diseño de la caché, se mejoraron los mecanismos de consumo de energía y se mejoró ligeramente el rendimiento. Pero el procesador admite muchos conectores nuevos: LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3, tecnología DDR4, etc. Lo esencial ventaja de haswell es que se puede utilizar en dispositivos portátiles debido al muy bajo consumo de energía.

Quinta generación - Broadwell

Esta es una versión mejorada de la arquitectura Haswell, que utiliza la tecnología de proceso de 14 nm. Además, se han realizado varias mejoras en la arquitectura, que mejoran el rendimiento en una media del 5%.

Sexta generación - Skylake

La próxima arquitectura de procesadores centrales Intel, la sexta generación Skylake, se lanzó en 2015. Esta es una de las actualizaciones más importantes de la arquitectura Core. Para instalar el procesador en la placa base, utilice Zócalo LGA 1151, ahora se admite la memoria DDR4, pero se conserva la compatibilidad con DDR3. Se admite Thunderbolt 3.0, así como DMI 3.0, que ofrece el doble de mayor velocidad. Y por tradición, hubo una mayor productividad, así como un menor consumo de energía.

Séptima generación - Kaby Lake

Nuevo, séptimo Generación de núcleos - Lago Kaby salió este año, los primeros procesadores aparecieron a mediados de enero. Aquí no hubo muchos cambios. Se mantiene la tecnología de proceso de 14 nm y se admiten los mismos buses y tarjetas de memoria SDRAM DDR3L SDRAM y DDR4 SDRAM. PCI Express 3.0, USB 3.1. Además, la frecuencia aumentó ligeramente y se redujo la densidad del transistor. Frecuencia máxima 4,2 GHz.

Conclusiones

En este artículo, analizamos las arquitecturas de procesadores Intel que se utilizaron en el pasado, así como las que se utilizan ahora. A continuación, la empresa planea pasar a la tecnología de proceso de 10 nm y esta generación de procesadores Intel se llamará CanonLake. Pero Intel aún no está preparada para esto.

Por lo tanto, en 2017 está previsto lanzar una versión mejorada de SkyLake en nombre en clave Lago del Café. También es posible que existan otras microarquitecturas de procesadores Intel hasta que la empresa domine por completo la nueva tecnología de proceso. Pero aprenderemos sobre todo esto con el tiempo. Espero que esta información te haya resultado útil.

Sobre el autor

Fundador y administrador del sitio, me gusta abrir software y quirófano sistema linux. Actualmente uso Ubuntu como mi sistema operativo principal. Además de Linux, me interesa todo lo relacionado con tecnologías de la información y la ciencia moderna.

Procesadores Intel Core de 4ta generación (Haswell) incluidos línea central i7 y Core i5 se fabrican de acuerdo con los estándares de proceso de 22 nm para el zócalo LGA 1150 y están destinados principalmente a dispositivos 2 en 1 que admiten funcionalidad PC móviles y tabletas, así como monobloques portátiles.

Los procesadores Intel Core Haswell de cuarta generación se desarrollaron principalmente para dispositivos ultrabook.
Proporcionan un 50% más mucho tiempo trabajar bajo cargas activas en comparación con los procesadores de la generación anterior.
La alta eficiencia energética permite que algunos modelos de ultrabook funcionen durante más de 9 horas sin recargar.

Los procesadores tienen incorporado sistemas gráficos, cuyo rendimiento es comparable al de las soluciones de gráficos discretos.
El rendimiento gráfico de estos procesadores es el doble que el de Procesadores Intel generación anterior.

La corporación está lista para presentar más de 50 varias opciones Dispositivos de factor de forma 2 en 1 en una variedad de categorías de precios.

El buque insignia de esta familia es el procesador Core i7-4770K, compuesto por 1.400 millones de transistores y, además de un cuarteto de núcleos x86 con soporte para Hyper-Threading, incluye gráfica HD Graphics 4600, un controlador con soporte de hasta 32 GB. memoria de doble canal DDR3 1600 y caché L3 de 8 MB.

La velocidad del reloj de la CPU es de 3,5 GHz (hasta 3,9 GHz con Turbo Boost), además, este modelo cuenta con un TDP de 84 vatios y un multiplicador desbloqueado, que permite un overclocking importante.

4to generación intel Core i7 para computadoras de escritorio:

. Intel Core i7-4770T: multiplicador desbloqueado, TDP 45 W, 4 núcleos, 8 subprocesos, base de 2,5 GHz, Turbo de 3,7 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 8 MB, gráficos intel Gráficos HD 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i7-4770S: multiplicador desbloqueado, TDP de 65 W, 4 núcleos, 8 subprocesos, base de 3,1 GHz, Turbo de 3,9 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 8 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. IntelCore i7-4770: multiplicador desbloqueado, TDP 84 W, 4 núcleos, 8 subprocesos, base de 3,4 GHz, Turbo de 3,9 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 8 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i7-4770K: multiplicador desbloqueado, TDP 84 W, 4 núcleos, 8 subprocesos, base de 3,5 GHz, Turbo de 3,9 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 8 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1250 MHz, LGA-1150

. IntelCore i7-4770R: multiplicador desbloqueado, TDP 65 W, 4 núcleos, 8 subprocesos, base de 3,2 GHz, Turbo de 3,9 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 8 MB, gráficos Iris Intel Pro 5200 hasta 1300 MHz, BGA

. Intel Core i7-4765T: multiplicador desbloqueado, TDP de 35 W, 4 núcleos, 8 subprocesos, base de 2,0 GHz, Turbo de 3,0 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 8 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

Intel Core i5 de cuarta generación para computadoras de escritorio:

. Intel Core i5-4670T: multiplicador desbloqueado, TDP de 45 W, 4 núcleos, 4 subprocesos, base de 2,3 GHz, Turbo de 3,3 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 6 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4670S: multiplicador desbloqueado, TDP de 65 W, 4 núcleos, 4 subprocesos, base de 3,1 GHz, Turbo de 3,8 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 6 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4670K

. Intel Core i5-4670: multiplicador desbloqueado, TDP 84 W, 4 núcleos, 4 subprocesos, base de 3,4 GHz, Turbo de 3,8 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 6 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4570: multiplicador desbloqueado, TDP 84 W, 4 núcleos, 4 subprocesos, base de 3,2 GHz, Turbo de 3,6 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 6 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4570S: multiplicador desbloqueado, TDP de 65 W, 4 núcleos, 4 subprocesos, base de 2,9 GHz, Turbo de 3,6 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 6 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

. Intel Core i5-4570T: multiplicador desbloqueado, TDP de 35 W, 2 núcleos, 4 subprocesos, base de 2,9 GHz, Turbo de 3,6 GHz, DDR3 de 1333/1600 MHz, caché L3 de 6 MB, Intel HD Graphics 4600 hasta 1200 MHz, LGA-1150

Un mes después del anuncio Procesadores centrales octava generación para portátiles, Intel ha presentado oficialmente una nueva generación de chips para computadoras de escritorio, conocido por el nombre clave Lago del Café. Se fabrican utilizando una tecnología de proceso mejorada de 14 nm y, como en el caso del Kaby Lake Refresh móvil, contienen una mayor cantidad de núcleos informáticos en comparación con sus predecesores. Si no se tienen en cuenta las soluciones de clase HEDT, este es el primer aumento en el número de núcleos en “escritorio” Procesador Intel desde 2006, cuando se lanzó el Core 2 Extreme QX6700.

Hay seis núcleos en Core i7 e i5 y cuatro en Core i3. Al mismo tiempo, los modelos de la serie i7 implementan la tecnología HyperThreading, gracias a la cual ejecutan 12 subprocesos simultáneamente. Los seis nuevos productos, cuya lista se presenta en la siguiente diapositiva, están equipados con un integrado GPU Intel HD Graphics 630 y puede funcionar con unidades Intel Optane. También se declara soporte para DDR4-2666, con la única excepción de Core i3 compatible con DDR4-2400.

La frecuencia de reloj nominal del miembro más potente de la familia, el Core i7-8700K, es de 3,7 GHz, 500 MHz menos que el Core i7-7700K del año pasado. Al mismo tiempo, bajo carga el chip desarrolla 200 MHz más: 4,7 GHz. La diferencia entre la frecuencia "placa de identificación" y el modo turbo alcanza casi el 27%, pero aquí no se utiliza el overclocking dinámico Turbo Boost Max 3.0, solo estamos hablando del Turbo Boost 2.0 habitual. Obviamente, Intel recurrió a una nueva fórmula de frecuencia para lograr un mayor rendimiento sin un aumento importante en los requisitos de disipación de calor: el TDP Core i7-8700K es de 95 W, que son solo 4 W más. este indicador i7-7700K.

Hablando del rendimiento de los nuevos procesadores, los desarrolladores prometen un aumento en la velocidad de fotogramas en juegos modernos Velocidades 25%, 65% más rápidas en aplicaciones de creación de contenido como Adobe Photoshop y un 32% más procesamiento rápido Vídeo 4K. Junto con la potencia de cálculo, los precios también han aumentado: por ejemplo, el coste del i7-8700K en lotes de 1.000 unidades es de 359 dólares, un 18% más. modelo más caro 7700K. EN ventas minoristas Los nuevos artículos llegarán el 5 de octubre de este año y las entregas a los fabricantes de computadoras comenzarán en el cuarto trimestre.

Junto con CPU Coffee Lake, Intel anunció un conjunto que los admite lógica del sistema Z370. El comunicado de prensa afirma que las placas base basadas en el chipset cumplen con los mayores requisitos de energía de los procesadores Core de seis núcleos de octava generación y permiten la instalación. RAM Estándar DDR4-2666. Las primeras soluciones basadas en el Z370 también se anunciarán el 5 de octubre, pero algunas de ellas ya estuvieron en línea antes de la fecha límite.

En el proceso de montaje o compra de una computadora nueva, los usuarios siempre se enfrentan a una pregunta. En este artículo veremos los procesadores Intel Core i3, i5 e i7, y también le diremos la diferencia entre estos chips y cuál es mejor elegir para su computadora.

Diferencia No. 1. Número de núcleos y soporte para Hyper-threading.

Tal vez, la principal diferencia entre los procesadores Intel Core i3, i5 e i7 es la cantidad de núcleos físicos y el soporte Tecnologías de hiperprocesamiento , que crea dos subprocesos de cálculo para cada núcleo físico realmente existente. La creación de dos subprocesos de cálculo por núcleo permite un uso más eficiente de potencia informática núcleo del procesador. Por lo tanto, los procesadores con soporte Hyper-threading tienen algunas ventajas de rendimiento.

La cantidad de núcleos y la compatibilidad con la tecnología Hyper-threading para la mayoría de los procesadores Intel Core i3, i5 e i7 se pueden resumir en la siguiente tabla.

Pero hay excepciones a esta tabla.. En primer lugar, se trata de procesadores Intel Core i7 de su línea "Extreme". Estos procesadores pueden tener 6 u 8 núcleos informáticos físicos. Al mismo tiempo, ellos, como todos los procesadores Core i7, son compatibles con la tecnología Hyper-threading, lo que significa que la cantidad de subprocesos se duplica. mas cantidad núcleos. En segundo lugar, algunas excepciones incluyen procesadores móviles(procesadores de portátiles). Entonces, algunos procesadores móviles Intel Core i5 tienen solo 2 núcleos físicos, pero al mismo tiempo son compatibles con Hyper-threading.

También cabe señalar que Intel ya tiene previsto aumentar el número de núcleos en sus procesadores. De acuerdo a últimas noticias, Los procesadores Intel Core i5 e i7 con arquitectura Coffee Lake, cuyo lanzamiento está previsto para 2018, tendrán cada uno 6 núcleos físicos y 12 subprocesos.

Por lo tanto, no debes confiar completamente en la tabla proporcionada. Si está interesado en la cantidad de núcleos de un procesador Intel en particular, es mejor consultar con información oficial en el sitio web.

Diferencia número 2. Tamaño de la memoria caché.

Además, los procesadores Intel Core i3, i5 e i7 difieren en el tamaño de la memoria caché. Cuanto mayor sea la clase de procesador, mayor será la memoria caché que recibe. Los procesadores Intel Core i7 obtienen la mayor cantidad de caché, los Intel Core i5 un poco menos y los procesadores Intel Core i3 incluso menos. Conviene fijarse en valores concretos en las características de los procesadores. Pero como ejemplo, podemos comparar varios procesadores de sexta generación.

Debe comprender que una disminución en la memoria caché está asociada con una disminución en la cantidad de núcleos y subprocesos. Pero, sin embargo, existe tal diferencia.

Diferencia número 3. Frecuencias de reloj.

Normalmente los procesadores son más clase alta están disponibles con velocidades de reloj más altas. Pero aquí no todo es tan sencillo. No es raro que Intel Core i3 tenga más altas frecuencias que Intel Core i7. Por ejemplo, tomemos 3 procesadores de la línea de sexta generación.

De esta forma, Intel intenta mantener el rendimiento de los procesadores Intel Core i3 en el nivel deseado.

Diferencia No. 4. Disipación de calor.

Otra diferencia importante entre los procesadores Intel Core i3, i5 e i7 es el nivel de disipación de calor. Ésta es la responsable de la característica conocida como TDP o potencia de diseño térmico. Esta característica le indica cuánto calor debe disipar el sistema de enfriamiento del procesador. Por ejemplo, tomemos el TDP de tres procesadores Intel de sexta generación. Como puede verse en la tabla, cuanto mayor es la clase de procesador, más calor produce y, más aún sistema poderoso Se necesita enfriamiento.

Cabe señalar que el TDP tiende a disminuir. Con cada generación de procesadores, el TDP disminuye. Por ejemplo, el TDP del procesador Intel Core i5 de segunda generación era de 95 W. Ahora, como vemos, sólo 65 W.

¿Cuál es mejor Intel Core i3, i5 o i7?

La respuesta a esta pregunta depende del tipo de rendimiento que necesite. La diferencia en la cantidad de núcleos, subprocesos, memoria caché y velocidades de reloj crea diferencia notable en rendimiento entre Core i3, i5 e i7.

• Procesador Intel Core i3 – gran opción para oficina o presupuesto computadora de casa. Si tiene una tarjeta de video del nivel apropiado, puede jugar juegos de computadora en una computadora con un procesador Intel Core i3.
• Procesador Intel Core i5: adecuado para un trabajador potente o computadora de juego. Intel moderno Core i5 puede manejar cualquier tarjeta de video sin ningún problema, por lo que en una computadora con dicho procesador puedes jugar a cualquier juego incluso con la configuración máxima.
• El procesador Intel Core i7 es una opción para quienes saben exactamente por qué necesitan ese rendimiento. una computadora con esto el procesador servirá, por ejemplo, para editar vídeos o realizar transmisiones de juegos.

Haswell: micro CPU de cuarta generación arquitectura intel Centro. Una especie de “así” para Ivy Bridge, con la típica tecnología de producción de 22 nm. Pero me gustaría comenzar la reseña con una razón, o mejor dicho, una consecuencia de hacia dónde se dirige el vector de desarrollo del procesador.

"Silicio oscuro"

Hace medio siglo, el cofundador de Intel, Gordon Moore, formuló una ley según la cual el número de transistores en un chip se duplica aproximadamente cada dos años. La regla se siguió durante medio siglo a medida que surgían nuevos procesos técnicos y la producción pasaba gradualmente de 150 nm a 28 nm, y continuaba disminuyendo constantemente. Hace apenas unos años se creía que después de 45 nm sería difícil cambiar a 28 nm, y sólo los fabricantes más avanzados y ricos llegarían a 14-10 nm.

Pero en esto año AMD Se está preparando para dominar la tecnología de proceso de 20-22 nm, e Intel ha estado produciendo soluciones de 22 nm durante más de un año. ¡Para 2018-2020, la cantidad de capas de metalización llegará a 18-20 y la cantidad de transistores dentro del procesador superará el billón! Números locos que hablan prácticamente límite alcanzado tecnologías.

La otra cara de la moneda son las crecientes corrientes de fuga que fluyen a través del transistor cerrado, que es el factor principal en el aumento del consumo de energía, que idealmente no debería cambiar. Pero en la realidad actual, como consecuencia del aumento global del consumo de energía y, por tanto, de la generación de calor, los procesadores se están convirtiendo poco a poco en pequeños reactores nucleares. Y en esta etapa, los ingenieros tuvieron que buscar soluciones al problema.

Hay varios enfoques que permiten que la microelectrónica prospere en la era oscura del silicio: la introducción de nuevos avances tecnológicos, la especialización y la gestión y optimización de la energía en nivel del sistema,Paralelización para la Eficiencia Energética.

Dado que el procesador no se utiliza por completo en diferentes momentos de su funcionamiento, sino solo parcialmente, surgió la idea de desactivar los bloques no utilizados, que se denominaron "silicio oscuro". Y los tramos más extinguidos (aquellos que operan a un precio significativamente reducido) frecuencia de reloj o completamente desactivado), menor será el consumo de energía de la CPU.

En el futuro, la microelectrónica deberá lograr un gran avance en el uso de transistores que no se fabrican con la tecnología MOSFET tradicional. La invención de los transistores Tri-Gate y FinFET, así como de los dieléctricos High-K, hizo posible retrasar lo inevitable en una o dos generaciones de procesadores, pero la microelectrónica se acerca a la etapa final de desarrollo. Aunque sólo sea porque las tecnologías introducidas recientemente son, de hecho, mejoras únicas.

Los intentos de encontrar un sustituto para los MOSFET se llevan a cabo desde hace mucho tiempo y algunos de ellos ya existen en silicio. Ahora hay al menos dos candidatos: los transistores TFET y los transistores nanoelectromecánicos. Se espera que reduzcan radicalmente las corrientes de fuga, pero aún no se domina la producción industrial. Por la misma razón, debido al aumento de las corrientes de fuga, es imposible aumentar el número de núcleos a medida que disminuye el tamaño de la celda. En caso contrario, la inclusión simultánea de todos actuadores conducirá a extremadamente alto nivel consumo de energía.

Según los analistas modernos, esto es inaceptable. Y es una estupidez equipar estas CPU con radiadores de dos kilogramos. No te olvides de la unidad de potencia ubicada en placa madre. Tendrá que producir una corriente enorme. Por tanto, la introducción del “silicio oscuro” en los procesadores basados ​​en en este momento la única manera de mantener el TDP dentro de límites razonables y no reducir rendimiento de la CPU. De hecho, esta es una respuesta al aumento de la frecuencia, el consumo de energía y la cantidad de transistores.

La cláusula relativa al aspecto financiero de la cuestión de la producción de procesadores requiere una atención especial. Teóricamente, que más cristales En forma (ya que su tamaño ha disminuido), más rentable será producir nuevos modelos. Pero en la práctica esto casi no tiene sentido: surgen problemas de embalaje, los costos de desarrollo y fabricación de nuevas máscaras litográficas ascienden a hasta un tercio del costo de producción, lo que conduce a un aumento en el costo por unidad de superficie de silicio. . Y, en última instancia, hace que la transición a un nuevo proceso tecnológico sea financieramente poco atractiva. No olvide obtener un reembolso. Cuanto más rápido y con mayor frecuencia cambie de un proceso técnico más grande a uno más pequeño, más tiempo le llevará producir y vender un producto. Por otra parte, el rendimiento de cristales utilizables es mayor.

El segundo escenario para el desarrollo de procesadores es la reducción del área de chip. Lo que sucede cada dos o tres años. La opción en sí no es mala, excepto que tendrá que complicar el diseño del microcircuito, comprar equipos costosos y realizar investigaciones. Además, en cierto momento, los desarrolladores tendrán áreas muy sobrecalentadas en el procesador y encontrarán problemas de refrigeración. Un claro ejemplo de ello es la transición de Sandy Bridge a Ivy Bridge.

Y con la salida Haswell, los controles de potencia, ahora ubicados debajo de la cubierta, crean calor adicional. Lo más probable es que la parte restante del área, cuando se cambie a un proceso técnico más delgado, se utilice para reducir el consumo de energía, con el lema "¡Más silicio oscuro significa mejor!".

Y como resultado, la introducción de un nuevo concepto (“silicio oscuro”) permite a los fabricantes ahorrar el consumo de energía máximo y medio manteniendose dentro de tamaño fijo cristal y TDP limitado. Por lo tanto, en un futuro próximo, los procesadores ahorrarán área utilizable y reducirán gradualmente el consumo de energía.

Haswell: vista exterior

Variantes Haswell de doble y cuádruple núcleo.

Las soluciones de la generación Haswell se crearon teniendo en cuenta el sector en constante crecimiento de los portátiles y ultrabooks. Por lo tanto, se propusieron requisitos adecuados para los nuevos procesadores. Y la versión de escritorio está adaptada a sistemas de escritorio CPU con altas frecuencias. Por desgracia, la parte informática de Haswell no es su ventaja sobre Ivy Bridge. En general, hablando del desempeño de los nuevos Modelos Intel, en primer lugar, preste atención a los cambios estructurales (el sistema de energía se ha trasladado a la CPU, nuevos núcleo de gráficos), y no en la velocidad específica de las tareas 2D.

No hay cambios revolucionarios en la arquitectura Intel HD Graphics en Haswell en comparación con Ivy Bridge, pero hay nuevas características (incluido un mayor número de unidades de ejecución y algunas mejoras arquitectónicas) que conducen a un mayor rendimiento y una reducción significativa en el consumo de energía.

API compatibles:

• haswell– DirectX 11.1, OpenGL 4.0 y OpenCL 1.2;
• Puente de hiedra– DirectX 11.0, OpenGL 3.3 y OpenCL 1.1.

Dependiendo del modelo Procesador GPU Haswell será lanzado en diferentes modificaciones, que se diferencian en el número de actuadores (UE). Se agregará uno nuevo a las modificaciones GT1 y GT2: GT3. Incluirá no solo el doble de EU que GT2, sino también el doble de unidades de rasterización, operaciones de píxeles (búfer Stensil, combinación de colores) y caché L3. En teoría, este enfoque aumentará entre un 50 y un 70 %. rendimiento máximo gráficos integrados, que, como saben, sigue siendo significativamente inferior a la APU (Unidad de procesamiento acelerado) de AMD.

Miremos más profundamente

Para comprender la seriedad con la que Intel ha ampliado la parte del procesador destinada a la GPU, primero debemos evaluar las mejoras cuantitativas. Por lo tanto, Command Streamer (CS) se complementa con un bloque Resource Streamer (RS). El bloque en sí es exclusivo de arquitectura moderna Intel, porque encaja perfectamente en el concepto de transferir trabajo de la CPU a la GPU. Hace parcialmente lo que hacían los controladores antes, pero, lamentablemente, no puede reemplazar completamente la esencia del software.

Continúa el desarrollo de la gestión de Ring Bus. Desde Sandy Puente Intel Captó la dirección del desarrollo tecnológico y la gran importancia del consumo de energía, y "desacopló" la frecuencia del bus en anillo de las unidades informáticas de la CPU. Ahora Ring Bus cambia su frecuencia dentro de un rango más amplio e incluso independientemente de la frecuencia del procesador, lo que ahorra aún más energía.

Los bloques del sistema multimedia también se han actualizado; en general, son los mismos que en Ivy Bridge, pero, como siempre, mejores.

• codificación MPEG2;
• Calidad de codificación de video mejorada, la capacidad de elegir entre rendimiento y calidad (modos Rápido, Normal y Calidad);
• Decodificación de SVC (codificación de vídeo escalable) a AVC, VC1 y MPEG2;
• Decodificación de Motion JPEG;
• Decodificación de vídeo resolución alta- hasta 4096x2304 píxeles.

El procesador tiene un nuevo actuador: Video Quality Engine, que es responsable de varias mejoras de calidad (reducción de ruido, desentrelazado, corrección del tono de piel, cambio de contraste adaptativo). Pero solo Haswell les agregó dos funciones más: estabilización de imagen y conversión de velocidad de fotogramas.

Conocemos la estabilización de imagen desde hace mucho tiempo, ya que las GPU y APU de AMD nos la ofrecieron hace tiempo, pero la conversión de la velocidad de fotogramas es una característica mucho más interesante. Este solución de hardware, que convierte videos de 24 a 30 cuadros en 60 cuadros. EN Intel pretende combinar y agregar fotogramas de forma inteligente en lugar de simplemente multiplicar o interpolar fotogramas. En resumen, la tecnología calcula el movimiento de fotogramas adyacentes y, utilizando el bloque de "conversión de velocidad de fotogramas", se realiza la interpolación y la inserción.

Además, han aparecido las siguientes características:

• Operación de tres monitores simultáneamente;
• Puerto de visualización 1,2 segundos conexión en serie paneles;
• Admite pantallas de alta resolución de hasta 3840x2160 a 60 Hz a través de Display Port 1.2 y 4096x2304 a 24 Hz a través de HDMI inclusive;
• Ubicación "Collage".

El modo collage conecta cuatro monitores, convirtiendo toda la superficie disponible en una pantalla 4K. Para ello se supone que se utilizan divisores especiales.

En cuanto a la arquitectura en sí, el diseño de bloques, cuando todos los procesadores se construyen a partir de bloques unificados separados, no ha desaparecido. Pero lo más importante es que los procesadores Haswell simplemente necesitan un nuevo conector, que obviamente también es energéticamente eficiente.

Nueva arquitectura Haswell todavía maneja muy bien cargas de trabajo mono y multiproceso. Se revisaron dos cosas: la cola de instrucciones decodificadas y la capacidad de los buffers (en aumento). Esto proporcionó un ligero aumento en la precisión de la predicción de bifurcaciones y una mayor optimización de la separación de subprocesos en el modo Hyper-Threading. Un elemento importante Nuevas instrucciones comenzaron a aparecer en el edificio, diseñadas para momento correcto dar un aumento doble en la velocidad. Desafortunadamente, aumentó rendimiento La memoria caché (primer y segundo nivel) es adyacente a la latencia anterior.

Los procesadores Intel Core realizaron hasta seis microoperaciones en paralelo. A pesar de organización interna y contiene más de seis unidades de ejecución, solo hay seis pilas de unidades de ejecución en el sistema. Tres puertos se utilizan para operaciones de memoria, los tres restantes se utilizan para otros cálculos (matemáticos).

Para muchos años Intel Se agregaron tipos adicionales de instrucciones y se cambió el ancho de las unidades de ejecución (por ejemplo, se agregaron unidades de 256 bits a Sandy Bridge). operaciones AVX), pero no revisó el número de puertos. Pero Haswell finalmente adquirió dos puertos de ejecución más.

Para gama de modelos HaswellIntel introdujo una nueva condición en materia de nutrición. Los procesadores funcionarán con reguladores de voltaje integrados que se instalan internamente. Aunque no existen barreras para integrar completamente la energía en el silicio, los desarrolladores se han limitado a un chip separado al lado de la CPU.

Haswell tiene veinte celdas, cada una de las cuales mide 2,8 mm 2 y crea 16 fases virtuales con una corriente máxima de 25 amperios. Es fácil calcular que en total El regulador contiene 320 fases para alimentar el procesador y proporciona una regulación de voltaje muy precisa. Quizás la próxima generación de CPU Broadwell finalmente mueva estos componentes de energía dentro de la CPU.

Nuevo conjunto de lógica