Intel uvádí procesory Kaby Lake. V první vlně jsou dvoujádra pro notebooky

0

Zhruba před rokem jsme sedozvěděli, že po generaci procesorů Skylake nepřijdou nakonec 10nm procesory Cannon Lake (příprava jejichž výroby se Intelu protáhne, z dvouletého tick-tocku se proto stal tříletý cyklus „PAO“), ale stále 14nm „faceliftová“ generace Kaby Lake. Bylo to pochopitelně zklamání. Nicméně to vypadá, že se Intel na tuto možnost včas připravil a díky svým možnostem dokáže i v této situaci vytěžit zlepšení, takže je generace Kaby Lake zajímavějším počinem než Haswell Refresh v roce 2014.

 

Kaby Lake je po stránce procesorových jader (a víceméně to asi platí i pro GPU) architektonicky identický se Skylake. Ovšem na rozdíl od Haswellu Refresh nejde i o tentýž křemík, jen výše taktovaný. Intel některé aspekty fungování změnil a přidal nové funkce. Nejzajímavější ovšem je, že údajně výrazně změnil výrobní proces, Kaby Lake se vyrábí na zcela jiné variantě označené 14nm+. To má být klíčem ke zvýšení výkonu, jelikož Intel díky tomu může zvednout pracovní frekvence čipů.

 

Snímek čipu Kaby Lake 2+2 Snímek čipu Kaby Lake 2+2
Snímek čipu Kaby Lake 2+2

 

14nm+: FinFETovatější FinFETy

K tomu, v čem se přesně proces 14nm+ liší od toho, co Intel používá u Skylake, nemáme bohužel velké množství informací; také nevíme, jak moc využívá přístroje a technologie původního procesu a zda jej tedy Intel může snadno nasadit ve všech továrnách. Inovace, které Intel prozradil, se týkají stavby tranzistorů. Za prvé byla zvýšena jejich „FinFETovost“. Výčnělky, zformované na čipu jejich strukturou (ony“ finy“), by nyní měly být vyšší, čímž se vylepší vlastnosti, neboť se zvětší plocha hradla obklopujícího výčnělek. Tím pádem by tranzistor měl pracovat s nižším proudem a mít také dále omezeno jeho unikání, tzv. „leakage“.

Proces 14nm+, kterým se Kaby Lake vyrábí, je de facto nový výrobní postup
Proces 14nm+, kterým se Kaby Lake vyrábí, je de facto nový výrobní postup

Druhá změna se nemá týkat přímo tranzistorů, ale jejich hustoty. Intel ji údajně poněkud snížil zvětšením rozestupů, což může znít překvapivě, ale zřejmě se tím omezila koncentrace vznikajícího tepla a díky tomu se výsledné čipy dají taktovat výš. Šlo by tak o oběť na straně velikosti a ceny čipu výměnou za lepší výkon, který umožňuje za čip více utržit.

Zatímco architektonicky je procesorové jádro prakticky beze změn (mělo by mít identické „IPC“), výkon tedy zlepší to, že konkrétní modely Kaby Lake budou moci běžet na vyšších taktech, a to zřejmě včetně „top modelů“ v každé řadě. Obě vylepšení mají díky vyšší dosažitelné frekvenci posunout výkon údajně až o 12 %. Přesněji vzato by mělo jít o zlepšení efektivity, to znamená, že Kaby Lake buď budou se stejnou spotřebou běžet rychleji, nebo při stejném taktu méně spotřebují.

 

Lepší Speed Shift

Intel údajně u Kaby Lake také vylepšil fungování technologie Speed Shift, která pod kompatibilním operačním systémem (v praxi tedy Windows 10 s patřičným ovladačem) přesouvá řízení frekvence z OS na samotné CPU. To dokáže reagovat rychleji na změny zátěže a tím pádem by měl být systém svižnější a dokázat i rychle ubrat plyn po skončení zátěže. U Kaby Lake by proti Skylake měly být ještě ukráceny tyto reakční doby, z nějakých 30 ms údajně až k 10–15 ms.

 

VP9 a HEVC v s 10bitovou kvalitou

Novinkou, o níž se již vědělo, jsou plně hardwarové dekodéry pro 10bitové video v HEVC a také formát VP9. V případě prvního z obou formátů již byla již dříve přítomná hybridní podpora, u VP9 ale navíc Intel podporuje 10bitový profil (také hardwarově), což je naprostá novinka a zřejmě i unikátní vlastnost. Procesory by díky tomu měly umět dekódovat 4K video s velmi nízkou spotřebou.

Intel uvádí procesory Kaby Lake pro notebooky
Intel uvádí procesory Kaby Lake pro notebooky

Při použití těchto bloků by se mělo výrazně odlehčit jádrům CPU i GPU, což má prodloužit dobu přehrávání na mobilních zařízeních – v modelovém případu 4K HEVC lze podle Intelu srazit spotřebu CPU a GPU z 10,2 W jen na 0,5 W. VP9 se jinak poprvé objevuje také mezi formáty, do kterých umí Kaby Lake video komprimovat, ovšem jen v 8bitovém profilu. HEVC pak čipy dokáží komprimovat i 10bitové (opět novinka).

Plně hardwarové dekódování by mělo být nejvíce poznat na výdrži baterie, v noteboocích ušetří i hluk z chladiče
Plně hardwarové dekódování by mělo být nejvíce poznat na výdrži baterie, v noteboocích ušetří i hluk z chladiče

Kaby Lake – minimálně v současné podobě – stále nepodporuje HDCP 2.2 ani obrazový výstup HDMI 2.0, což je škoda, v tomto ohledu zůstal Intel na stejné technologické pozici jako u Skylake. Určitou náplastí za absenci HDCP 2.2 (což by teoreticky mělo znemožňovat přehrání Ultra-HD Blu-Ray s použitím integrované grafiky na výstup) by však mohlo být, že Sony na počítačích s procesory Kaby Lake zpřístupní 4K video skrze svou službu Ultra, která zatím byla exkluzivní jen pro její televize. Umožnit by to zřejmě měl DRM engine procesoru.

 

 

OPI 3.0

Podle webu AnandTech přinesou konkrétně mobilní Kaby Lake v pouzdru BGA ještě jedno zlepšení stran konektivity. Tato CPU nesou na pouzdru integrovaný čipset, který je připojen rozhraním OPI, které je podobné čtyřem linkám PCI Express. Kaby Lake toto rozhraní v mobilních čipech ve výchozím stavu provozuje na rychlosti PCI Express 3.0 ×4.

Již Skylake tuto rychlost teoreticky umí, ale na procesorech řady U a Y byla vypnuta údajně pro větší stabilitu. Intel ji ex post aktivoval skrze BIOS na některých NUCích, u většiny notebooků a počítačů ale procesor automaticky nastavuje jen OPI 2.0 s rychlostí PCI Express 2.0 ×4. To má neblahý dopad v tom, že propustnost limitovala NVMe SSD připojená přes PCI Express 3.0 ×4, jelikož maximální rychlost byla vinou OPI 2.0 limitována na polovinu. Tato slabina je u Kaby Lake odstraněna, tedy alespoň u většiny procesorů. Intel totiž věren tradici u levnějšího modelu Core i3-7100U ponechal natvrdo ono OPI 2.0 s poloviční rychlostí.

Omezení čipsetu na levnějších verzcích (Core i3/m3)
Omezení čipsetu na levnějších verzcích (Core i3/m3)

14nm+: FinFETovatější FinFETy

Modely Kaby Lake: zatím jen šest dvoujader pro notebooky

Co dnes vlastně Intel uvádí? Kaby Lake je na svět vypouštěno podobným stylem jako Broadwell – nejdříve přicházejí mobilní procesory s nízkou spotřebou, na čtyřjádra a desktopová CPU si ještě počkáme. První jsou na řadě procesory v konfiguraci „2+2“, což znamená dvě procesorová jádra a základní grafiku typu GT2. Ta by zřejmě měla stále zůstávat na 24 EU, Intel se o jejích parametrech ovšem moc nezmiňuje. Lze asi čekat, že výkon by opět mohly zlepšit vyšší takty. Verze s GT3/GT4 a eDRAM zatím v nabídce nebudou.

 

Kaby Lake řady U (15 W), pouzdro BGA s integrovaným čipsetem

 

 

TDP 15 W

V 15W řadě procesorů „U“, která pohání drtivou většinu notebooků, představil Intel trojici procesorů: Core i3-7100U, Core i5-7200UCore i7-7500U. Zrychlení se mění model od modelu – i3-7100U si proti i3-6100U pomohlo jen o 100 MHz (4,3 %), Core i5-7200U má proti předchůdci základní takt vyšší o 200 MHz (8,7 %) a turbo o 300 MHz (10,7 %). Nejvyšší model i7-7500U pak také navýší základní takt o 200 MHz proti Core i7-6500U (8 %), ovšem maximální turbo jde nahoru rovnou o 400 MHz (12,9 %). Proti nejrychlejšímu Skylake Core i7-6600U bude rychlejší o 100 MHz v základu i maximu, model Core i7-7600U zřejmě zatím není.

 

Kromě taktů se parametry nemění proti Skylake, jak můžete vidět ve srovnávací tabulce (modely Kaby Lake jsou v ní tučně), CPU mají všechna HT, přičemž Core i3 bylo klasicky upřeno turbo. Zůstávají také frekvence pamětí, DDR4 je podporována na 2133 MHz, DDR3L na 1600 MHz a LPDDR3 na 1866 MHz. Kaby Lake zatím stále neumí LPDDR4.

 

Kaby Lake-U/Skylake-U, BGA (15 W)
 Model Jádra HT  Takt CPU Turbo L3
Grafika Max. Takt TDP cTDP Cena
Core i7-6660U 2 Ano 2,2 GHz 3,4 GHz 4 MB Iris 540 (48 EU, L4) 1050 MHz 15 W 9,5 W 415 USD
Core i7-6650U 2 Ano 2,2 GHz 3,4 GHz 4 MB Iris 540 (48 EU, L4) 1050 MHz 15 W 9,5 W 415 USD
Core i7-6600U 2 Ano 2,6 GHz 3,4 GHz 4 MB HD 520 (24 EU) 1050 MHz 15 W 7,5 W 393 USD
Core i7-6560U 2 Ano 2,2 GHz 3,2 GHz 4 MB Iris 540 (48 EU, L4) 1050 MHz 15 W 9,5 W ?
Core i7-7500U 2 Ano 2,7 GHz 3,5 GHz 4 MB HD 620 ? 15 W 7,5 W 393 USD
Core i7-6500U 2 Ano 2,5 GHz 3,1 GHz 4 MB HD 520 (24 EU) 1050 MHz 15 W 7,5 W 393 USD
Core i5-6360U 2 Ano 2,0 GHz 3,1 GHz 3 MB Iris 540 (48 EU, L4) 1000 MHz 15 W 9,5 W 304 USD
Core i5-6300U 2 Ano 2,4 GHz 3,0 GHz 3 MB HD 520 (24 EU) 1000 MHz 15 W 7,5 W 281 USD
Core i5-6260U 2 Ano 1,8 GHz 2,9 GHz 3 MB Iris 540 (48 EU, L4) 1000 MHz 15 W 9,5 W 304 USD
Core i5-7200U 2 Ano 2,5 GHz 3,1 GHz 3 MB HD 620 ? 15 W 7,5 W 281 USD
Core i5-6200U 2 Ano 2,3 GHz 2,8 GHz 3 MB HD 520 (24 EU) 1000 MHz 15 W 7,5 W 281 USD
Core i3-7100U 2 Ano 2,4 GHz 3 MB HD 620 ? 15 W 7,5 W 281 USD
Core i3-6100U 2 Ano 2,3 GHz 3 MB HD 520 (24 EU) 1000 MHz 15 W 7,5 W 281 USD

 

Co v tabulce není, jsou určitá další omezení, kterými trpí levnější verze Kaby Lake, konkrétně Core i3-7100U. Již bylo zmíněno pomalejší propojení s čipsetem a s ním souvisí i to, že linky PCI Express vycházející z jižního můstku jsou také uměle omezeny jen na PCIE 2.0 místo 3.0 (a jejich počet je místo 12 jen 10). Core i3 dále neumí RAID, nabízí jen čtyři z šesti křemíkem podporovaných portů USB 3.0 a dva ze čtyř portů SATA. Toto CPU také neumí Intel Smart Response a má také vypnuté instrukce TSX.

 

 

TDP 4,5 W

Také v řadě 4,5W procesorů („Y“) jsou tři nové modely: Core m3-7Y30 a dále Core i5-7Y54Core i7-7Y75. Jak vidíte, dva rychlejší modely mají místo „m“ v názvu opět „i“, takže už se o 4,5W řadě Y nebude dát obecně mluvit jako o procesorech „Core M“ (tuto značku vymyslel Intel před dvěma roky pro Broadwell-Y): Změna má zřejmě evokovat výkon srovnatelný s rychlejšími procesory vyšších spotřeb, nicméně počítal bych s tím, že pod zátěží bude TDP stále limitem, o čemž svědčí podstatně nižší základní takty těchto Kaby Lake.

Core i7-7Y75 ovšem má nejvyšší maximální turbo ze všech mobilních Kaby Lake, až 3,6 GHz, dynamicky by tedy měl umět výkon škálovat hodně vysoko. To by mělo zajistit rychlou odezvu programů a OS, při kontinuálním zatížení či po zahřátí čipu a šasi ale samozřejmě bude frekvence muset jít dolů. Strop turba je o 500 MHz výše než u předchůdce v generace Skylake, další model i5-7Y54 jej pak má o 400 MHz vyšší (než i5-6Y57) a nejlevnější m3-7Y30 zase o 400 MHz vyšší než m3-6Y30. Základní frekvence ale všem čipům stouply jen o 100 MHz.

 

Kaby Lake-Y/Skylake-Y, BGA (4,5 W)
 Model Jádra HT  Takt CPU Turbo L3 Grafika Max. Takt TDP Cena
Core i7 7Y75 2 Ano 1,3 GHz 3,6 GHz 4 MB HD 615 ? 4,5 W 393 USD
Core m7 6Y75 2 Ano 1,2 GHz 3,1 GHz 4 MB HD 515 (24 EU) 1000 MHz 4,5 W 393 USD
Core i5 7Y54 2 Ano 1,2 GHz 3,2 GHz 4 MB HD 615 ? 4,5 W 281 USD
Core m5 6Y57 2 Ano 1,1 GHz 2,8 GHz 4 MB HD 515 (24 EU) 900 MHz 4,5 W 281 USD
Core m5 6Y54 2 Ano 1,1 GHz 2,7 GHz 4 MB HD 515 (24 EU) 900 MHz 4,5 W 281 USD
Core m3 7Y30 2 Ano 1,0 GHz 2,6 GHz 4 MB HD 615 ? 4,5 W 281 USD
Core m3 6Y30 2 Ano 900 MHz 2,2 GHz 4 MB HD 515 (24 EU) 850 MHz 4,5 W 281 USD

 

Frekvence RAM zůstávají pro tato CPU také stejné (DDR3L: 1600 MHz, LPDDR3: 1866 MHz), měnit by se nemělo ani TDP. Core m3-7Y30 má podobná omezení, jako Core i3-7100U, tedy například vypnuté TSX či funkce AMT.

 

 

Výkonnější modely a desktop až po Vánocích

Uvedené mobilní procesory Kaby Lake by se co nevidět měly objevit v noteboocích různých výrobců, řada by jich asi mohla být uvedena na veletrhu IFA. Ceny čipů jsou oficiálně stejné jako jejich předchůdců, nicméně to se v noteboocích nemusí úplně projevit, nově vydané řady se vždy prodávají o něco dráže než obdobné typy založené na starší generaci hardwaru.

Mobilními procesory do 15 W také arzenál Kaby Lake prozatím končí. Jak si 14nm+ proces bude vést v desktopu a výkonnějších mobilních čtyřjádrech, by se mělo ukázat až v lednu 2017, kdy chce Intel vydat další várku Kaby Lake, a to právě do těchto výkonnějších kategorií.

Výkonnější Kaby Lake se čtyřmi jádry až v lednu
Výkonnější Kaby Lake se čtyřmi jádry až v lednu

Zdroje: Intel (1, 2), AnandTech