Objevily se první detaily k 10nm procesoru Intel Ice Lake. Může mít novou architekturu cache

12

Intelu se v poslední době moc nedaří s výrobními procesy – tedy ne co do kvality, ale pokud jde o dodržení termínů. Možná si vzpomenete na příchod dnešní 14nm technologie v letech 2014 až 2015. Tehdy nastala kuriózní situace: výrobní proces se natolik zpozdil, že se první generace 14nm čipů pro desktop (Broadwell) dostala na trh jen pár měsíců předtím, než měl Intel hotovou rovnou jejich druhou generaci s novou architekturou, Skylake. Něco podobného nás teď možná čeká na 10nm procesu.

Podle již nějakou dobu dostupných úniků se druhá generace 10nm čipů Intelu jmenuje Ice Lake. Tato CPU jsou pro nás docela zajímavá. Zatímco první 10nm generace Cannon Lake má být hlavně „dieshrinkem“ 14nm Skylake/Kaby Lake na nový proces a nelze čekat výrazné změny, Ice Lake přinese konečně (poprvé od roku 2015) kompletně novou architekturu. Lze od něj tudíž čekat zvýšení IPC a tedy potenciál pro skok v celkovém výkonu.

První 10nm generace Cannon Lake se má na trh dostat snad koncem letoška nebo těsně po něm na začátku roku 2018. Ice Lake by tedy za běžného stavu věcí mělo přijít až zhruba o rok později po ní. Teď se však objevil náznak, že by se mohla opakovat situace s Broadwellem a Skylake a čipy Ice Lake by zdaleka nebyly tak vzdálené. Na internetu se už totiž v databázi benchmarku Geekbench vynořil záznam z testování, jenž byl údajně pořízen na procesoru Ice Lake. Pokud nejde o falzum (což nelze vyloučit), pak by to znamenalo, že Intel už má v ruce nějaké vzorky tohoto křemíku. A to přesto, že ještě zbývá zhruba tři čtvrtě roku do uvedení čipů předchozí generace. Možná tedy došlo k tomu, že CPU Cannon Lake byla kvůli nezralosti 10nm procesu odložena o tak dlouhou dobu, že už se postup jejich příprav skoro dotýká s přípravami následujícího Ice Lake.

To, že by byl otestován vzorek čipu Ice Lake možná rok a půl (pokud ne dříve) před uvedením na trh, a ještě by data unikla, je pravda poněkud podezřelé. Na druhou stranu by mohlo jí i o únik cílený. Pokud bychom ale přijali předpoklad, že zde nemáme co do činění s falzem, říká nám Geekbench o Ice Lake některé zajímavé věci. Vzorek má údajně takt 2,0 GHz, neznáme ale počet jeho jader, případně je možné, že při testování bylo aktivní jen jedno. Asi nemá příliš smysl se dívat na rané výsledky jednotlivých benchmarků, zajímavé jsou hlavně údaje z detekce.

Údajný záznam pro vzorek procesoru Ice Lake v databázi Geekbench
Údajný záznam pro vzorek procesoru Ice Lake v databázi Geekbench

Zdá se například, že Ice Lake konečně přinese podporu pamětí LPDD4, které v mobilních zařízeních a ultraboocích čipu dodají velmi vysokou propustnost (dnešní tablety už používají efektivní frekvence třeba 3733MHz). Momentálně ultramobilní Intely podporují stále jen LPDDR3 a jsou tím pádem trošku pozadu – výkonově i technologicky, neboť LPDDR4 díky nižšímu napětí také může potenciálně být úspornější. Testovaná deska, patrně prototypová platforma pro notebooky, měla 4 GB osazené paměti.

Změny v pamětech cache?

Čeho si všimněte, jsou velikosti pamětí cache. L2 cache zůstává na 256 KB. To znamená, že Intel u této architektury asi stále hodlá používat stejnou kapacitu, jakou v roce 2008 zavedl s jádry Nehalem, zatímco u serverového Skylake přešel na 1MB L2 cache. Patrně tedy nejde o trvalou změnu v architektuře a tato větší L2 zůstane jen v serverových procesorech. Verze pro běžné počítače naopak zůstanou na 256 KB, což asi platí i pro Coffee Lake, Cannon Lake a nejspíš Tiger Lake, které bude následovat po čipech Ice Lake coby třetí 10nm generace.

Naopak by se zřejmě mohla zvětšit L3 cache, která má podle Geekbench rovnou 12 MB. Dnešní dvoujádra jí přitom nesou 4 MB, čtyřjádra 8 MB. Že by tedy Intel zvětšil příděl na jedno jádro? Je ale také možné, že tento procesor už má fyzicky šest jader – ačkoliv má asi jít o mobilní verzi, nejspíš odpovídající notebookové řadě U.

Nejpozoruhodnější je ovšem L1 cache. Intel totiž podle těchto údajů (jsou-li pravé atd.) změnil po velmi dlouhé době kapacitu L1 cache. Instrukční část L1 by zůstala na původních 32 KB, což se nezměnilo už 14 let od prvních procesorů Pentium M. Ovšem datová L1 cache by se prý měla zvětšit z 32 KB o 50 % na 48 KB. Jde sice o poněkud nepravidelné číslo, ovšem ne bez precedentu – podobně asymetrická je L1 cache v „Atomových“ architekturách Silvermont/Airmont/Goldmont (32 KB instrukce, 24 KB data).

Zvýšení kapacity datové L1 cache zlepšuje šanci, že procesor najde v cache potřebná data, což by mělo podpořit výkon a také energetickou efektivitu jádra. Je sice možné, že na oplátku vzroste i latence, ale celkově by tato změna stále měla být k lepšímu. Jelikož 48KB cache by asi měla být složená z více banků, asi by proporcionálně mohla vzrůst i její asociativita – místo dnešní 8cestné by pak mohla být 12cestná. I toto by mohlo jádru Ice Lake pomoci k dosažení lepšího IPC (výkonu přepočteného na 1 MHz), což je dnes nejdůležitější faktor pro celkový výkon. Nová architektura Intelu by tak v roce 2018 – či kdy se objeví – mohla být hodně zajímavá.

Objevily se první detaily k 10nm procesoru Intel Ice Lake. Může mít novou architekturu cache

Ohodnoťte tento článek!
5 (100%) 1 hlas/ů

12 KOMENTÁŘE

  1. Teda abych se přiznal, tak mírná změna parametrů cache ve mě teda nevyvolává záchvaty nadšení, i když si plně uvědomují jak velký vliv má na výkon procesoru. Bavilo mě číst technickou dokumentaci Ryzenu, protože na tom je vidět aspoň nějaký nový nápad (bez ohledu na výsledek). Už dlouho čekám, že se Intel trochu rozšoupne a představí něco, z čeho se všichni (pozitivně) posadíme na p*del. Revoluci a ne mírnou evoluci.

    • Ona ta L1 (a možná L3?) je jenom jedna věc, která je z toho Geekbenche vidět (opět, pokud je to pravé). Ale IMHO pokud už hrábli i do ní, tak to jádru bude mít i hodně dalších velkých změn.

  2. Z prvních 10nm produktů bych měl možná lehce obavu, už proto že zvládnutí této technologie je na první pohled mnohem složitější než u předchozích. Na druhou stranu doufejme, že Intel to odsouvání termínů opravdu využívá pro vyladění 10nm procesu na úroveň kvality předchozích a obavy budou zbytečné.
    To stejně reálně uvidíme až se objeví Ice Lake pro desktopy, což ještě hned tak nebude. Už dřív jsem zaslechl, že by údajně neměl být ten posun výkonu u prvních 10nm architektur nijak zázračný, ale pokud bude opak pravdou, což může naznačovat právě i to, že Intel bude šahat i do uspořádání cache, tak tím lépe. 🙂

    • „prvních 10nm architektur“
      zaujimavy termin…prva architura nijak zazracna nebude to je fakt, ale nie PRVE architektury… tie by mali byt presne 3 a hned druha v poradi je kriticka:
      proces – prvy 10nm CPU – Cannonlake – zmenseny Kaby lake a mozno 1-2% lepsi vykon na rovnakom takte (na desktop mozno nevyjde), nieco ako bol Broadwell
      architektura – druhy 10nm CPU – IceLake – toto uz moze a musi byt zauijmave, pretoze to bude najväcsi highlight 10nm procesu Intelu celkovo, nieco ako Skylake na 14nm…
      optimalizacia – treti 10nm CPU – TigerLake – nieco na styl Kaby Lake – mozno vyssie takty IceLake, tym padom vyssi vykon a drobne vylepsenia…

      • Tím „architektur“ bylo myšleno Cannonlake a Icelake. Tu roadmapu znám, na druhou stranu na 14nm měly být 2 architektury a budou 4. Jak víte, že na 10nm budou „jen“ ty 3 a z toho jen 2 desktopové. 😉
        V tom článku, kde o tom spekulovali, byla právě úvaha, že ani Icelake ještě nemusí být až tak povedený, a že pak by Intel právě nejspíše vytvořil více 10nm generací (což se může stejně stát pokud půjde vývoj 7nm moc pomalu) a teprve nějaká další (např. TigerLake) by byla „vychytaná“ a přinesla výranější posun reálného výkonu.

        Ale upozorňuji, že jsem tu jen pro zajímavost citoval myšlenku, kterou jsem zahlídl (přiznám se už nevím ani kde), tedy určitě se nejedná o můj soukromý názor.
        Já sám doufám, že právě už Ice Lake pro desktop bude hodně velký posun ve výkonu. 🙂

        • Jinak ten článek byl obecně o 10nm procesu a problémech jaké s ním mají TSMC, či Samsung, jak tam vrůstá chybovost, procento vadných výrobků a těžko se dosahuje požadované vyšší reálné efektivity, apod. Z toho vycházela úvaha, že Intel to taky nemusí mít s tímto procesem zrovna růžové (navíc když jeho 10nm proces bude „víc 10nm“ než u ostatních) a právě to by mohlo způsobit, že dosáhnout vyšších výkonů nemusí být jednoduché a může to nakonec trvat ještě déle, než Intel teď deklaruje.

        • 14nm mali byt 2 a su 4, lenze v skutocnosti vo svojej podstate su a budu stale len 2 … prva je proces 14nm Broadwell a druha je Skylake… 3 a 4 su len preznacene Skylake architektury s vyssimi taktami/jadrami, nic viac, nic menej…
          Nic take ze Icelake nemusi byt az tak povedeny a dalsia architektura moze byt neexistuje, pretoze je to JEDINA generacia CPU na 10nm zamerana na architekturu, ktora ma a musi priniest väcsi na takt…ak Icelake zlyha tak vsetko dalsie po nom na 10nm bude vo velkych problemoch…inak povedane na 10nm moze vyjst aj 5 generacii procesorov, ale vsetky budu vychadzat tak ci tak len z Icelake… to vsetko je uz nalinkovane… vyvoj a plany sa robia na roky dopredu… ak sa vyskytnu tazkosti na poslednu chvilu tak vznika nieco podobne ako 3 a 4 generacia 14nm, produkty na zalepenie oci investorom a zakaznikom, ze mame nieco nove, pretoze viac sa za 1 az 2 roky neda stihnut…

          • Ok, máte pravdu v tom, že vyloženě nová architektura bude jen Ice Lake. Na druhou stranu právě její možné dolaďování, optimalizace, nebo i to přidání jader, může ve výsledku zákazníkovi přinést víc než příchod vlastní nové architektury. Viz teď očekávaný Coffe Lake u kterého se doufá v hodně výkonu navíc jen díky jádrům, nebo i Kaby Lake s velkým posunem v low-endu s Pentiem G4560 s drtivým poměrem cena/výkon, nebo i ten 7700K zase rájem pro taktovače.
            Tím jen chci říct, že pro zákazníky může být klidně takový „refresh“ zajímavější než základní generace a specielně u toho 10nm procesu pak může být velký prostor něco „doladit“.

  3. Já bych se naopak podíval na ten výsledek v single-thread. A to už z toho důvodu, že je hodně divný. Standardní i7-7700K má výsledek okolo 7300 bodů. Dostat o více než 10% vyšší výkon v jednom vlákně na nevyladěné platformě s prvními vzorky roky před samotným vydáním je … nepravděpodobné. A to pomíjím detekovanou frekvenci (může být špatně), při které je to opravdu nemožné.