Kaby Lake: Если “тик-так” не получается…

Время от времени законы мироздания предоставляют нам случай узнать много нового о себе и о самих этих законах. Перед такими случаями, как правило, у тех кто на передовом крае науки и техники, возникает иллюзия всезнания. Они уверенно планируют достижения, рисуют стрелки на карте и сообщают о своих планах публике. И вдруг – тот самый случай. Вообще-то ничего плохого или постыдного в таких случаях нет. За последние полвека человечество очень далеко зашло туда, куда его не звали – и естественно, в боях за лучшее будущее много чего не учли. Иногда это аукается. Ничего не поделаешь. В поле две воли – это древние говорили о любой войне.

На IDF (Intel Developer Forum) в сентябре 2013 года публике был представлен первый Intel-процессор пятого поколения (Broadwell), производимый по технологии 14 нм. После чего глава Intel Брайен Крзанич объявил о начале массового производства этих процессоров “до конца текущего года”.

Но с массовым производством по процессу 14 нм все оказалось очент непросто. Наладить его, частично, удалось только через год. Начали с самых маленьких, с маркетинговым обозначением Core M. На осеннем IDF 2014 года в Сан-Франциско Крзанич объявил о начале массового выпуска трех модификаций Intel Core M, и сообщил о начале эры сверхтонких лаптопов без вентиляторов, бесшумных и убийственно красивых (в марте 2015 такого убийцу выпустила Apple, назвав его MacBook).

А потом Крзанич объявил о приближении еще одной революции. У революции было имя, её звали Cannon Lake. Их (процессоры Cannon Lake) должны были производить по технологии 10 нм, их массовое производство было назначено на середину 2016 – репутация Intel была восстановлена, в зале гремели овации. Оборудование на заводах Intel было обновлено, оно работало отлично, и Брайен счел возможным рискнуть.

Проблемы с производством повторились когда попытались начать массовый выпуск 4-ядерных процессоров. Черная полоса?

По схеме “тик-так” (tick-tock), исповедуемой Intel, Broadwell был фазой “тик”. Во второй половине 2015 года Intel обещала начать массовое производство процессоров фазы “так”, Intel Skylake. И, неожиданно, выполнила своё обещание. Производство началось в третьем квартале 2015 года. На IDF 2015 пришествие Cannon Lake перенесли на вторую половину 2017 года.

Kaby Lake

30 августа, посокрушавшись о трудностях перехода на технологию 10 нм, Intel объявила о выпуске третьего по счету поколения 14-нм процессоров. Назвали новое поколение Kaby Lake. По имени небольшого озера в Канаде, в провинции Онтарио, недалеко от города Тандер Бей.

Процессор выпускался по новому, улучшенному, процессу – 14nm+. А как же “тик-так”? С 2006 года, Intel строго следовала правилу, на котором никто за пределами компании особо и не настаивал: размерность технологи уменьшали раз в два года, поколения процессоров менялись раз в год. Индустрия привыкла к этому ритму, обновляя компьютеры раз в год.

Об этом мы поговорим чуть позже, найденное руководством Intel решение мне показалось очень интересным. Как бы даже креативным.

По большому счету, производителей компьютеров мало интересовала технология новых поколений процессоров – главное было не отстать от общей массы. Или соблюсти какие-то свои прихоти (это я про Apple). Но руководству Intel показалось что компания потеряет лицо если она просто нарушит устоявшееся правило. Тем более, по техническим причинам.

Архитектура Kaby Lake, как и Skylake, была разработана в отделении Intel в Израиле, в Хайфе. Глава этого отделения, Ран Сэндеровиц, сообщил что перед ними была поставлена задача внести в Skylake минимальные изменения и доработать связку нового процессора с графической системой поколения 9,5, но в процессе разработки возникло много ярких и интересных идей – и изменения, нечаянно, оказались значительными.

R&D отделение в Хайфе:

Маркетинговых изменений тоже было немало. Структуру модельного ряда процессоров оставили почти такой же как у Skylake, заменив шестерку в обозначении процессора на семерку, а Core m5 и Core m7 стали Core i5 и Core i7.

Логотипы Kaby Lake:

Например, i7-6500U стал i7-7500U, а m7-6Y75 – i7-7Y75(!). При этом, о ликвидации m5 и m7 не объявили. То ли забыли, то ли для чего-то. Неизвестно.

Пообещали что в приложениях производительность процессоров Kaby Lake превышает такую же у их родственников поколения Skylake на 12%, а в Internet – на 14%. Естественно, тесты за пределами Intel это не подтвердили.

Серьезные изменения

Процесс 14nm+, бóльшие тактовых частот, значительно бóльшие тактовые частоты в режиме Turbo, более быстрое переключение частот (Skylake переключается в режим Turbo более чем за 20 мс, а Kaby Lake – менее чем за 20 мс).

Процессорам Core i3 разрешили разгон тактовой частоты (overclocking).

В Skylake была декларирована поддержка слота PCIe 3.0 х4 работающего с M.2 (и NVMe), но реализована она была только в Kaby Lake.

Кроме того, в систему-на-чипе процессоров Kaby Lake включили контроллеры USB 3.1 и Thunderbolt 3 (вплоть до Skylake для них требовались специальные чипы на материнской плате).

Число инструкций выполняемых за один цикл и производительность на Мегагерц остались такими же, как и у Skylake.

И да, новая графика – но о ней в другой раз.

Процесс-Архитектура-Оптимизация (PAO)

Переходы на меньшую размерность технологии становились все длительнее и сложнее. Но просто отводить на изменение процесса изготовления и на его отладку больше времени не пошли.

Мне кажется, хуже от этого не стало бы. Каждый следующий шаг на этом пути требует все больших и больших усилий, их бы поняли.

Но у великих компаний (а Intel – это одна из великих компаний, у них тоже бывают трудные времена) гонор немного зашкаливает.

Intel объявила об замене схемы “тик-так” на схему “Процесс-Архитектура-Оптимизация”. И, задним числом, стали называть Broadwell поколением фазы “Процесс”, Skylake стали процессорами фазы “Архитектура”, а Kaby Lake прекрасно подошел под определение фазы “Оптимизация”.

Великий переход:

И если бы в 2017 году вышел долгожданный Cannon Lake, все идеально сложилось бы, но увы.

Продолжение следует, а пока обсудить историю Apple вы можете в нашем Telegram-чате.