Что необычного в процессах Ice Lake от Intel

Технологический процесс 10 нм+. Новая архитектура Sunny Cove (солнечная бухта). Искусственный интеллект (DL Boost и GNA), в центре особого внимания максимизация производительности ядра и стабильность. Чем-то “яблочным” отдает, не правда ли? Первое поколения Intel’овского процесса 10 нм потерпело неудачу. Это и ущерб репутации компании, и недополученные прибыли (главный конкурент, AMD, успешно пользуется 7 нм процессом – это неслыханно), и реальная опасность потерять важных клиентов. Во всем, как всегда, виноваты люди.

А технические проблемы, помешавшие компании быстро и по-умному преодолеть очередное препятствие на их пути (сколько их было в прошлом) всего лишь следствие проблем с персоналом. Второе поколение Intel’овского 10 нм процесса, по сведениям из неофициальных источников, отличается от первого поколения применением экстремального ультрафиолета (EUV). Обычный UV, успешно применявшийся в технологиях большей размерности, применим и для 10- и 14-нанометровых технологических процессов, только процесс состоит из все большего число этапов, а количество, рано или поздно, переходит в качество. Становится неуправляемым.

При старом добром UV используется ультрафиолетовое излучение с длиной волны в 193 нм. В EUV (экстремальном UV) используется ультрафиолет с длиной волны в 13,5 нм. Это, с одной стороны, упрощает процесс – уменьшает число стадий производства, уменьшает вероятность ошибок, но EUV тоже не прост. Цвет с такой длиной волны поглощается линзами, для управления им используют сложные системы зеркал. Затраты на переход от UV на EUV, особенно для компании доходы которой уменьшаются, в которой сокращают персонал и всеми мыслимыми силами снижают затраты – экстремальны. Результат был, казалось бы, где-то совсем рядом, еще одно-два усилия и все получится. И никто не взял на себя ответственность и не разрубил гордиев узел. Теперь – решение принято. Процесс уже работает, но все еще не идеально. Провалиться еще и на этот раз у них нет права. Это уже вопрос жизни и смерти. СМИ не верят в них. Не верят даже сильнее чем в клавиатуру типа “бабочка”. Почти все шедевры компьютерной и мобильной индустрии о которых мне известно были созданы именно в таких ситуациях.

Взойдет ли солнце над солнечной бухтой?

Предыдущая архитектура, которая должна была разнести конкурентов в пыль и прах еще в 2015 году, называлась Palm Cove. Пальмовая бухта. Для того времени она была передовой и почти немыслимой. Впереди у компании был 50-летний юбилей, к которому надо было подойти с новыми грандиозными победами, может быть даже вернув утраченный статус лидера. В 2018 “пальмовая бухта” не впечатляла, процесс 10 нм упорно сопротивлялся, и первый пробный процессор с этой архитектурой, 2-ядерный Cannon Lake без графического процессора на кристалле, пал жертвой собственных дефектов. TSMC и Samsung легко и непринужденно ушли вперед, ситуация казалась почти безнадежной. Выбрасывать белый флаг, тем не менее, Intel не стала.

Новая архитектура, еще одна бухта – на этот раз “солнечная”, была разработана в центре НИОКР в Хайфе еще в 2017 году. Примерно тогда же, в другом месте (видимо, в городе Санта Клара в Калифорнии, где расположена штаб-квартира Intel) закончилась разработка графической подсистемы нового поколения. Предыдущее поколение, неофициально, было поколением 9.5, графика этого поколения ничем существенным не отличалась от графики поколения 9. И архитектура, и первое поколение процессоров новой архитектуры, и даже графика для неё разрабатывались для 10 нм. Во все это были вложены неимоверные силы и средства, и получилось Нечто Великое, которое тестировали и дорабатывали еще два с лишним года.

В конце этого года, к праздничному сезону, “солнечная бухта” должна выйти в свет. Если все получится, вскоре после этого, наверное весной, Ice Lake скорее всего дополнят чипами для амбициозно мощных ноутбуков. 16- или 16,5-дюймовый MacBook Pro, без рамок и с новой клавиатурой может быть построен либо вокруг Ice Lake, либо вокруг процессора собственной разработки Apple, и я бы предпочел более безопасный вариант, с Intel внутри. Пусть это будет “солнечная бухта”.

Что нового в Ice Lake

Множество новых инструкций, открывающих новые горизонты перед разработчиками программ и операционных систем. Набор инструкций Intel Deep Learning Boost (DL Boost). Gaussian and Neural Accelerator (GNA) – специализированный процессор для отработки в фоновом режиме задач вроде обработки человеческого голоса или подавления шума, тратя на все эти трудоемкие задачи минимум энергии. И много всего интересного еще. Поддержка WiFi 6 (802.11ax) и Thunderbolt 3. Intel участвует в разработке USB 4, новый стандарт тоже будет поддерживать Thunderbolt 3. Я не знаю почему они не могли сделать это раньше, но в Ice Lake (как и в Comet Lakе, кстати) поддерживаются все самые востребованные типы оперативной памяти: LPDDR4/LPDDR4X, DDR4 и LPDDR3.

В первой серии Ice Lake 5 Y- и 6 U-чипов, предназначенных для использования в легких и тонких, в том числе и бесшумных, ноутбуках. Типа MacBook Air. Intel объявила еще один проект, Athena – это что-то вроде Centrino и Ultrabook. Когда-то (в 2011 году) MacBook Air был источником вдохновения для Ultrabook. От ноутбуков проекта Athena требуется, среди прочего, поддержка биометрической аутентификации, пробуждение от сна менее чем за секунду, и много чего еще. Похоже, MacBook Air отвечает почти всем требованиям нового проекта.

Intel радикально изменила обозначения процессоров, теперь узнать к какому классу, Y или U, относится конкретный процессор невозможно если под рукой нет справочника. Зато в обозначении теперь указывается тип встроенного графического процессора. В новом поколении встроенной графики из всего три варианта: G1, или Intel UHD Graphics, с 32 исполняемыми блоками, G4 – Intel Iris Plus с 48 исполняемыми блоками и G7, Intel Iris Plus с 64 исполняемыми блоками. Производительность G7 небывалая для Intel iGPU, до 1,12 Терафлоп.

Это продолжение мини-серии про Intel Core 10-го поколения, предыдущая часть здесь.