Компания Intel представляет новое поколение процессоров Haswell

Компания Intel сняла запрет на публикацию информации о производительности своего нового поколения процессоров Haswell. Официальный анонс всей армады вариантов Haswell состоится через три дня, но, очевидно, за столь малый срок ничего уже не изменится. Поэтому мы предоставляем возможность познакомиться с обзором одной из модификаций долгожданного процессора уже сейчас.

Фактически теперь микропроцессорному гиганту предстоит доказать собственную состоятельность не как разработчика высокопроизводительных процессорных дизайнов, а как компании, способной трансформировать накопленный потенциал для применения в новых классах мобильных устройств, оттесняющих по популярности классические персональные компьютеры. Теперь главные конкуренты Intel — это не AMD, а производители процессоров с архитектурой ARM, которые на протяжении нескольких последних лет смогли с выгодой для себя воспользоваться рыночными тенденциями и оказаться, что называется, в тренде. Цель Haswell – вовсе не поднятие на новый уровень планки производительности. Напротив, во главе угла стоит снижение тепловых и энергетических аппетитов, которое бы позволило устанавливать новые процессоры не только в компьютеры традиционных форм-факторов, но и в компактные, легкие и тонкие устройства вроде ультрабуков, ноутбуков-трансформеров или планшетов.

Иными словами, приоритеты разработчиков кардинально изменились. Но вот мы, энтузиасты персональных компьютеров, не готовы поменяться настолько, чтобы отказаться от привычных систем, тем более что всякие новомодные гаджеты — далеко не такой универсальный и применимый во всех областях деятельности инструмент. Поэтому знакомство с процессорами Core четвёртого поколения, в основе которых лежит микроархитектура Haswell, начнём по традиции с классических десктопных CPU. Но в свете сложившихся обстоятельств основной вопрос, который будет сегодня стоять на повестке дня, — не то, насколько сильно выросло быстродействие, частоты или разгонный потенциал. Куда важнее выяснить, не испортили ли разработчики в своей погоне за энергоэффективностью что-либо в процессорном дизайне, и не стал ли от этого Haswell хуже подходить для настольных систем, нежели проверенные временем Sandy Bridge и Ivy Bridge.

Как бы то ни было, Haswell представляет собой очередное обновление микроархитектуры Core, и в ближайшие год-два все десктопные платформы, претендующие на звание современных (инфраструктуру LGA2011, в которой себя вольготно чувствуют процессоры поколения Sandy Bridge, пока оставим за кадром), будут базироваться именно на ней. С точки зрения именно десктопных систем Haswell обещает не так много: эти процессоры продолжат производиться с применением привычного 22-нм техпроцесса с трёхмерными транзисторами, а из новых возможностей смогут предложить поддержку новых FMA3/AVX2-инструкций, более быструю кеш-память первого и второго уровней, а также некоторые оптимизации в параллельном исполнении инструкций.

Отсутствие каких бы то ни было принципиальных усовершенствований нетрудно проследить по полупроводниковому кристаллу Haswell. Он не только сильно смахивает на Ivy Bridge, но и имеет очень похожий размер и конфигурацию.

В состав четырёхъядерного кристалла Haswell, ориентированного на использование в настольных процессорах, то есть располагающего «средним» встроенным графическим ядром GT2, входит 1,4 миллиарда транзисторов, а его площадь равна 177 кв.мм. Аналогичный кристалл Ivy Bridge был проще всего на 15 процентов, в него входило 1,2 миллиарда транзисторов (подчеркнём, в обоих случаях речь идёт о схемотехнической сложности, не учитывающей дублирование на кристалле некоторых полупроводниковых элементов). Половина добавившегося транзисторного бюджета израсходована на графику, доля которой в процессорном кристалле дошла до 30 процентов, так что на микроархитектурные преобразования процессорных ядер остаётся всего ничего.

Всё это выливается в то, что никаких особенных изменений в формальных характеристиках процессоров с появлением новой микроархитектуры нет. Не меняется распределение количества ядер по процессорным семействам и набор активированных в них технологий, примерно такими же остаются и тактовые частоты. В старых рамках сохраняются и размеры кеш-памяти. Всё это нетрудно проследить по спецификациям процессоров, которые Intel анонсирует через три дня.

Новая платформа

Куда более заметными нововведениями может похвастать новая десктопная платформа Lynx Point, сопровождающая появление процессоров Core четвёртого поколения. Так уж исторически сложилось, что с релизом каждой новой процессорной микроархитектуры компания Intel выводит на рынок и новое поколение наборов системной логики. Некоторые чипсеты сохраняют совместимость с предыдущими поколениями процессоров, как, например, было в случае с сериями Z68 и Z77, а некоторые всякую совместимость отвергают. В целом Intel старается придерживаться правила, что выход принципиально новых микроархитектур, относящихся к циклу разработки «так», сопровождается полным обновлением платформы и всей инфраструктуры. Именно это и произошло в сегодняшнем случае. Десктопные процессоры Haswell получили новое исполнение корпуса — LGA1150, оно требует использования оборудованных соответствующим гнездом новых материнских плат, которые могут базироваться на новых наборах системной логики восьмого поколения.

Также стоит отметить, что Intel переработала схему подключения мониторов к интегрированному в процессор графическому ядру. Теперь за цифровые интерфейсы Display Port, HDMI и DVI отвечает сам CPU, а в чипсете осталась лишь поддержка аналоговых VGA-подключений. Такое решение существенно разгрузило графическую FDI-шину между процессором и набором системной логики и позволило реализовать в платформе Lynx Point одновременную поддержку трёх цифровых мониторов, работающих с 4K-разрешениями. Однако вся эпопея со сменой процессорного сокета и выпуском нового поколения системных плат была затеяна даже не ради этого. Главное: переход на новую разновидность процессорного гнезда дал возможность переосмыслить дизайн всей платформы и в очередной раз увеличить степень интеграции всего процессора. Все компоненты северных мостов наборов логики процессоры семейства Core вобрали в себя уже давно, а Haswell приступил к поглощению одного из ключевых элементов материнских плат — преобразователя питания.

Процессоры прошлого поколения требовали от материнской платы подачи шести разных напряжений, заводимых на их различные узлы: вычислительные ядра, кеш-память, системный агент и графику. Haswell же заботу о различном питании для всех своих блоков берёт на себя. Он требует от материнской платы формирования лишь двух напряжений: базового входного (стандартная величина которого — 1,8 В) и отдельного напряжения, необходимого для питания памяти. Все же остальные преобразования напряжений и интерактивное управление ими внутри процессорного кристалла происходит теперь без участия материнской платы.