前瞻性思维 英特尔的天际线细节显示了计算方式已经发生了变化

英特尔的天际线细节显示了计算方式已经发生了变化

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Anonim

在本周的英特尔开发者论坛上,这家处理器制造商首次披露了其Skylake微体系结构内部细节的细节,该体系将作为第六代Core处理器出售。

Skylake才刚刚开始推出-针对超频者的未锁定“ K”版本是在几周前在Gamescon上宣布的,但是现在一系列广泛的芯片的主要发布日期似乎定在9月1日。除了暗示它将是种类繁多的产品之外,我们没有公开讨论将要公开的具体部件的细节。

的确,这是高级首席工程师兼Skylake负责人Julius Mandelblat在论坛上描述体系结构时试图提出的最大观点。 他指出,当团队五年前开始从事该项目时,计划是创建一个传统的客户端架构,其范围从当时的“轻薄型”笔记本电脑到台式机,功耗要求约为三倍。 。 然后,便推出了超薄笔记本电脑,甚至比低功耗笔记本电脑和平板电脑还要薄。 最终产品必须支持20倍的功率范围,从4.5瓦(对于M系列,用于无风扇笔记本电脑,平板电脑和2合1机)开始,在顶级K台式机的基本配置中达到91瓦产品。

Mandelblat说,进入新的外形尺寸需要高度关注能源效率。 因此,最终的片上系统(SoC)可以在视频播放和会议等方面的功耗降低40%到60%,以及空闲功耗,并且还可以扩展IO芯片集以支持新设备-特别是添​​加图像单处理器。

演讲结束后曼德布拉特在评论中明确指出的一件事是,重点是每瓦特性能,而不是原始性能。 当我问他有关Skylake K系列与较早的Haswell系列相比性能提升相对较小时,高级平台市场经理Patrick Casselman说,我们今天不应该作出判断。 他说:“等到看到移动产品,”他说,我们将在那里看到更好的性能。 演讲结束后,Mandelblat表示要在台式机零件上实现大幅度的性能改进,就需要着重于此,因为需要进行各种系统更改,并指出现在不存在单个瓶颈,而是均衡的性能。

英特尔专注于为非常广泛的设备创建零件而不是纯粹的台式机性能是有道理的,但是与不久前针对微处理器设计的目标相比,这是一个很大的变化。

在演示中,Mandelblat更详细地介绍了微体系结构的设计,显示了体系结构更改的基本示意图(如本文顶部所示),但指出并非所有基于Skylake的部件都具有所有这些功能。 。 最大的变化包括CPU内核之间的增强环形互连,用于摄像机支持的集成图像信号处理器(ISP),改进的图形,一些新的安全功能,以及更多地关注允许超频。

对于传统的x86 CPU内核(他称为IA内核),Mandelblat表示,最大的变化之一是服务器的核心配置与客户端相比具有不同的“可配置性”,并称许多服务器功能对客户端没有好处。 在客户端,核心包括改进的前端,改进的分支预测,更深的乱序缓冲区,改进的执行单元以及增强的内存子系统,可让核心从内存缓存中获取更多带宽。

突出的一件事是增强了功率优化,在不使用处理器时,尤其是在AVX扩展中,具有更多的关闭处理器部件的能力,并且特别着重于以更少的功耗进行视频播放和多媒体。 他说,空闲功耗有了很大的改善。

在内核之外,该产品包括新的缓存和内存解决方案。 他指出,自从几年前引入环形体系结构以来,一个很大的变化是内核外的东西(尤其是图形子系统)现在消耗了更多的带宽。 它具有新的嵌入式DRAM缓存体系结构(通常在具有Iris Pro图形版本的版本中使用),现在可以用作内存侧缓存。 现在对体系结构进行了设计,以便诸如显示和图像信号处理之类的事物可以提供更一致的服务质量。

曼德尔布拉特说:“这个项目与功耗有关。”他指出,微体系结构在每个模块和互连中都包括功耗优化。 例如,显示分辨率可以增加60%,而功率仅增加20%,因此可以更好地使用高分辨率显示器。 如果您在模具的一部分中节省了功率,则可以在另一部分中使用它。 这将在无风扇设计中产生特别的性能差异,在无风扇设计中,不使用的芯片部分的功耗较小,从而允许CPU或图形内核使用更多的功耗。

最大的变化之一是在SoC内部直接包含了图像信号处理器和对照相机的支持,而不是依赖于单独的ISP芯片。 尽管这在许多移动处理器中很常见,但这是英特尔第一次进行集成。 Mandelblat说,这对于较小的外形尺寸是必需的,因为它省去了额外的摄像头处理器,从而减少了材料清单,并且由于系统可以与其他功能一起管理,因此可以实现更好的功耗优化。

Skylake最多可以支持四台摄像机(同时支持两台),从而使自动摄像头和面向世界的摄像头具有13-MP传感器。 它可以支持以下功能,例如每秒60帧的1080p视频或每秒30帧的2, 160(4K)视频,以及笑脸快门,连拍,HDR和在视频录制过程中录制全分辨率静止图像。 这对平板电脑市场应该是有利的,但请注意,高端移动处理器现在可以支持更高分辨率的相机。

其他更改包括许多安全增强功能。 其中最主要的是Software Guard Extensions(SGX),这是一组用于应用程序启动可信执行环境(称为安全区)的指令。 这允许应用程序对处理器其余部分保密(包括代码或数据),从而防止了许多基于硬件的攻击。 该体系结构还具有称为内存保护扩展(MPX)的功能,该功能在访问之前测试内存边界,从而确保访问权限属于为该进程分配的内存,从而消除了较常见的一种攻击。

其他变化包括提高芯片组的能效和对PCI Express 3.0的支持,对IO的更多关注(尤其是对于移动版本)以及更多的高速IO。 还改进了音频并集成了传感器中枢。

如K版本所示,该芯片已设计为允许超频,它以100MHz的增量支持多达83步,理论上的最高频率为8.3GHz(并且已经有7GHz的液态氮冷却演示)。

英特尔研究员兼图形体系结构主管David Blythe在Skylake图形上进行了另一次演讲,讨论了Intel所谓的Gen9图形子系统。

他谈到了在过去六年的Core设计中,图形性能如何从原来的Core设计支持多达10个执行单元(EU)达到43吉普性能,到最高支持多达48个执行单元和768 gigflop。 Broadwell芯片的末端。 他说,有了Skylake,这又需要一次跳跃,最多允许72个欧盟和1152个千兆位触发器。 (请注意,英特尔通常会提供带有不同数量图形的多种版本。)他说,根据3DMark结果,该期间图形的整体性能提高了100倍以上。

除了数量更多的欧盟外,还对单独使用和作为“切片”使用它们的各种方式进行了改进,从而建立了24个欧盟。 将会有不同版本的欧盟国家。 特别是,GT2将使用一个切片(因此为24个EU),GT3将使用两个切片(48EU),而新的GT4将使用三个切片(72 EU)。 Blythe表示,每片的吞吐量都有很大的增长,高端的片数量也有所增加,而低端的片容量却可以缩小。

Skylake还支持较新的API,包括Microsoft DirectX 12,Open CL 2.0和Open GL 4.4。 它还具有增强的媒体功能,支持HEVC,VP8和MJPEG视频,针对低功耗实时应用(如视频会议)的新的快速同步视频模式以及新的RAW成像功能。

英特尔的天际线细节显示了计算方式已经发生了变化