Страница 3: Alder Lake и техпроцесс Intel 7 (10 нм)

Процессоры Rocket Lake появились только по причине того, что Intel не удалось справиться с 10-нм техпроцессом. Проблемы впервые были преодолены с мобильными процессорами Tiger Lake, теперь Intel удалось наладить производство настольных CPU.

Новые процессоры изготавливаются по улучшенному 10-нм техпроцессу "Enhanced SuperFin", который летом был переименован в Intel 7..

Сравнение размера кристалла
  Площадь Макс. количество ядерЧисло транзисторов
Alder Lake-S 209 мм² 8+8-
Rocket Lake-S 269,6 мм² 8≈ 6 млрд.
Comet Lake-S 206,1 мм² 10-
Coffee Lake-S (Refresh) 180,3 мм² 8≈ 4 млрд.
Coffee Lake-S 153,6 мм² 6-
Ryzen 5000 (2x CCD + IOD) 286,4 мм² 1610,39 млрд.

Площадь кристалла Alder Lake-S, по информации Intel, составляет 209 мм². То есть чип на 29% меньше Rocket Lake-S. Причем кроме восьми крупных ядер следует учитывать более крупные кэши и дополнительные эффективные ядра. Как мы отметили выше, четыре эффективных ядра по площади примерно соответствуют одному производительному.

К сожалению, Intel не дает информации о числе транзисторов. У Ryzen 5800X с восемью ядрами, то есть одним кристаллом CCD и одним IOD, их число составляет 6,24 млрд. Конфигурация с двумя CCD увеличивает число транзисторов до 10,4 млрд. на площади 286,4 мм². В случае Rocket Lake-S число транзисторов составляло порядка 6 млрд.

Сравнение техпроцессов
  Плотность транзисторов
TSMC 16 нм 28,2 MT/mm²
TSMC 14 нм 52,5 MT/mm²
TSMC 7 нм 91 MT/mm²
TSMC 5 нм ≈ 170 MT/mm²
TSMC 3 нм ≈ 300 MT/mm²
Intel 14 нм 37,5 MT/mm²
Intel 7 (10 nm) ≈ 100 MT/mm²
Intel 4 (7 nm) ≈ 200 bis 250  MT/mm²

Сделать выводы насчет плотности транзисторов процессоров Alder Lake проблематично, поскольку число транзисторов мы не знаем. Цель 10-нм техпроцесса была заявлена на 100 MT/мм². Но здесь очень многое зависит от дизайна. Нейропроцессор Intel Loihi 2, например, производится по техпроцессу Intel 4 (7 nm) и на площади 31 мм² содержит 2,3 млрд. транзисторов, что соответствует плотности 71,2 MT/мм². Но техпроцесс Intel 4 пока находится на очень раннем этапе, да и дизайн здесь играет важную роль.

Xe-LP 32 EU на Intel 7

Встроенная графика процессоров Alder Lake предлагает 32 исполнительных блока (EU). Она производится по 10-нм техпроцессу, архитектура Xe-LP уже известна по CPU Tiger Lake. Однако там Intel оснащает чипы до 96 EU. Конечно, в тестах мы оценим производительность встроенной графики.

iGPU процессоров Tiger Lake работает на частотах до 1,35 ГГц. В случае Alder Lake частоты будут составлять до 1,45-1,55 ГГц, в зависимости от модели (Core i5, Core i7 и Core i9). В случае самих EU изменения не такие существенные, но по сравнению с предшественником Rocket Lake функциональных блоков на 50% больше. Кроме того, произошли улучшения с кэшем L1, кэш L3 составляет до 3,8 Мбайт.

Настольные Alder Lake могут работать с памятью DDR5, в данном случае встроенная графика будет выигрывать от более высокой пропускной способности. Но об этом мы поговорим в тестах через несколько дней.

Платформа Alder Lake

Intel представит не меньше четырех вариантов процессоров Alder Lake. Настольная корпусировка для сокета LGA1700 имеет размер 37,5 x 45 мм, также планируется BGA Type 3 с размерами 50 x 25 мм, конфигурация 6+8 со встроенной графикой 96 EU, плюс BGA Type4 HDI 28,5 x 19 мм с двумя производительными и восемью эффективными ядрами и iGPU 96 EU. Планируется выпустить процессоры Alder Lake только с производительными ядрами. Но неизвестно, будет ли Intel выпускать еще один вариант кристалла, либо просто отключит эффективные ядра.

Вместе с процессорами Alder Lake представлена и платформа. Впервые Intel поддерживает память DDR5 и интерфейс PCI Express 5.0. Встроенный контроллер памяти IMC процессоров Alder Lake официально поддерживает DDR4-3200 и DDR5-4800, а также LPDDR4x-4266 и LPDDR5-5200. Память DDR4, LPDDR4x и LPDDR5 поддерживалась и на Ice Lake, но не LPDDR5. В случае Alder Lake Intel расширила возможности поддержки памяти IMC. Память LPDDR более важна для мобильного сегмента. Через несколько дней мы опубликуем тесты, в которых рассмотрим преимущества DDR5. Важно понимать, что при переходе на платформу Alder Lake следует определиться с памятью DDR4 или DDR5 до покупки материнской платы. В слоты DIMM для DDR5 планки DDR4 не установить. И наоборот.

Настольная версия Alder Lake предлагает в сумме 16 линий PCI Express 5.0, которые можно разделить на пару по восемь. На видеокарту можно выделить как 16 линий, так и ограничиться восемью, поскольку слот PCIe 5.0 x8 по пропускной способности идентичен PCIe 4.0 x16. Поэтому здесь ограничений не будет. Кроме того, CPU предлагает четыре линии PCI Express 4.0 для NVMe SSD.

Остальные интерфейсы обеспечивает чипсет. Он вновь подключается к процессору через x8 DMI 4.0. Процессоры Rocket Lake-S поддерживали интерфейс x8 DMI 3.0 для чипсетов Z590 и H570. В случае x8 DMI 3.0 Intel увеличила пропускную способность до 8 GT/s (7,86 Гбайт/с), а с x8 DMI 4.0 вновь удвоила до 16 GT/s (15,72 Гбайт/с).

Упомянутый чипсет Z690 предлагает еще 12 линий PCIe 4.0 и 16 PCIe 3.0. Кроме того, есть 6x портов SATA 6 Гбит/с, 4x USB 3.2 Gen 2x2, 10x USB 3.2 Gen 2x1, 10x USB 3.2 Gen 1x1 и 16x USB 2.0. Присутствует контроллер Gigabit Ethernet и физический интерфейс PHY для поддержки LAN на 5 Гбит/с. Для беспроводного подключения доступен модуль Intel AX211 с поддержкой Wi-Fi 6E. Для мобильных версий Alder Lake будет полезна поддержка Thunderbolt 4.

Ядра CPU (до восьми производительных ядер и два кластера по четыре эффективных ядра) соединяются с подсистемой памяти кольцевой шиной. Compute Fabric дает пропускную способность до 1.000 Гбайт/с. I/O Fabric - до 64 Гбайт/с. Память подключается с пропускной способностью до 204 Гбайт/с.