Willow Cove + Xe-LP: Intel представила мобильные процессоры Tiger Lake

На мероприятии Architecture Day 2020 Intel впервые представила первые технические подробности процессоров Tiger Lake. Свою роль играет и дальнейшее улучшение 10-нм техпроцесса под названием 10nm SuperFin Technology, новые ядра CPU на дизайне Willow Cove и новая интегрированная графика на архитектуре Xe-LP.

Сегодня Intel опубликовала технические подробности новых процессоров и список моделей. Кроме того, Intel раскрыла производительность новых CPU. Впрочем, по производительности CPU и GPU современные процессоры Renoir от AMD могут несколько подпортить анонс чипового гиганта. Хотя мы не думаем, что рыночная доля в сегменте ноутбуков быстро изменится.

Ядра Willow Cove базируются на дизайне Sunny Cove. Вместе с оптимизацией 10nm SuperFin Technology они позволили Intel сделать крупный шаг вперед по производительности CPU. Помимо производительной графики Xe-LP платформа отличается поддержкой Thunderbolt 4, PCI Express 4.0 и Wi-Fi 6, что можно только приветствовать.

Intel обещает крупный шаг вперед по производительности CPU и GPU, а также расчетам искусственного интеллекта. По сравнению с процессором AMD Ryzen 7 4800U называется прирост на 28%. В зависимости от игры или бенчмарка, встроенная графика дает до 67% больше fps (или даже еще больше). Машинное обучение пока не играет существенной роли в повседневных сценариях большинства пользователей. Но и здесь Intel для Tiger Lake указывает рост производительности в четыре раза.

Как мы уже упомянули, все зависит от приложений, бенчмарков или игр. Intel также приводит сравнения в офисных приложениях, браузере, творческих приложениях и играх.

Для некоторых сценариев, где подразумевается выполнение нескольких шагов, прирост производительности складывается, и Intel говорит о двукратном улучшении - например, при монтаже видео.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Новые процессоры

11-е поколение процессоров Core предлагает до четырех ядер Willow Cove, которые могут обрабатывать до восьми потоков. Тактовые частоты процессоров достигают 4,8 ГГц. Но следует различать между корпусировкой UP4 для 7-15 Вт и UP3 для 12-28 Вт. Базовая частота флагманских CPU поднимается до 3,0 ГГц. У младших моделей максимальные частоты составляют 2,0 и 3,7 ГГц (базовая и Boost).

В случае процессоров UP4 базовая частота снижается до планки 1,2 и 1,1 ГГц. В режиме Boost диапазон составляет всего от 3,0 до 3,9 ГГц. Что касается встроенной графики, то варианты расширения составляют от 48 до 96 EU. Что верно и для UP4, и для UP3. Тактовые частоты iGPU составляют от 1,1 до 1,35 ГГц.

Компоненты чипа соединены кольцом с новым интерконнектом Converged Chassis Fabric. Intel указывает в два раза большую пропускную способность по сравнению с Coherent Fabric и пропускную способность до 86 Гбайт/с. Встроенная графика тоже выигрывает от столь высокой пропускной способности памяти.

Контроллер памяти поддерживает DDR4-3200 с емкостью до 64 Гбайт, а также LPDDR4 до 32 Гбайт. В зависимости от модели может поддерживаться только LPDDR4x-3733 (вместо 4266), память DDR4-3200 оставлена лишь для корпусировки UP3. Контроллер памяти поддерживает и DDR5-5400. Контроллер Thunderbolt 4, как и в случае предшественника Thunderbolt 3, интегрирован в CPU.

Процессоры Tiger Lake стали первыми мобильными CPU с поддержкой PCI Express 4.0, поскольку AMD со своими Renoir отказалась от таковой по соображениям энергопотребления. Весьма символично, что Intel впервые поддержала PCI Express 4.0 в мобильной платформе, поскольку на серверном и настольном сегментах придется дождаться конца 2020 или начала 2021.

Встроенная графика Iris Xe базируется на архитектуре Xe-LP. Media Engine в составе iGPU поддерживает 4K60 10b 4:4:4 и 8K30 10b 4:2:0, Display Engine может выводить картинку в разрешении 1x 8K60 или 4x 4K60. Поддерживается стандарт DisplayPort 1.4.

Соответствующий чипсет поддерживает сеть Wi-Fi 6, стабилизаторы напряжения интегрированы в CPU и в чипсет (IVR), отметим Audio SDP и такие опции ввода/вывода как 4x USB3, 12x PCI Express 3.0, 2x SATA и многое другое.

По эффективности улучшения получены благодаря оптимизации Dynamic Voltage Frequency Scaling (DVFS) в интерконнекте Coherent Fabric и подсистеме памяти. В поколении Haswell Intel добавила интегрированную систему стабилизации напряжения Fully Integrated Voltage Regulator (FIVR) во всех процессорах. В настольных CPU Skylake и Kaby Lake FIVR затем был убран. С поколением Ice Lake мы вновь получаем FIVR, то же самое касается Tiger Lake. Такой шаг, по мнению Intel, улучшает эффективность.

Тесты Xe-LP

Кроме производительности четырех вычислительных ядер, Intel фокусировалась на производительности встроенной графики. Она содержит до 96 исполнительных блоков EU (Execution Units) в самом большом варианте расширения. Тактовая частота iGPU составляет до 1,35 ГГц. В случае самих EU изменения не такие значительные, но мы получаем на 50% больше функциональных блоков, чем у предшественника. Есть улучшения по кэшу данных L1, кэш L3 составляет до 3,8 Мбайт.

Подсистема памяти была оптимизирована, теперь пропускная способность в два раза выше по сравнению с предшественником.

В итоге Intel видит себя впереди AMD и NVIDIA по интегрированной графике. Процессор Ryzen 7 4800U должен быть позади, как и GeForce MX350.

Техпроцесс 10nm SuperFin Technology

С процессорами Cannon Lake, которые так и не вышли в достаточных объемах, проблемы с 10-нм техпроцессом Intel стали очевидны. Но и мобильные процессоры Ice Lake тоже не достигли поставленных задач. По этой причине настольные процессоры Ice Lake к данному моменту так и не вышли. И, скорее всего, не выйдут.

Между тем Intel улучшила 10-нм техпроцесс, назвав его SuperFin Technology, который позволяет более эффективно выстраивать кривую напряжений и частот. При прежнем напряжении частоту можно выставлять выше, что позволило Intel добиться тактовых частот, недостижимых для ядер Sunny Cove.

Под 10nm SuperFin Technology Intel подразумевает техпроцесс FinFET с конденсаторами Super MIM (Metal Insulator Metal). Для стока и истока транзистора Intel указывает специальный профиль легирования через эпитаксию. Затвор был расширен, теперь он поддерживает большие токи.

Улучшая профиль легирования кремниевых слоев через эпитаксию на стоке и истоке, Intel удалось получить более чистые материалы, что привело к снижению сопротивления и увеличению тока, проходящего по каналу. Добавим к этому оптимизацию затвора, который обеспечивает более быстрое прохождение носителей заряда. Если требуются большие токи, Intel предусмотрела расширение затвора.

Все это сопровождается новыми материалами, которые снижают контактное сопротивление на 30%. По сравнению с предыдущими реализациями емкость увеличилась в 5 раз на той же площади, что позволило добиться меньших спадов напряжения. Новые диэлектрики Hi-K имеют толщину в несколько ангстремов (один ангстрем - 10-миллионная часть миллиметра).

В результате повышается эффективность и увеличивается динамический диапазон, то есть возможности масштабирования кривой напряжения/частоты.

Доступность уже осенью

Ноутбуки на новых процессорах Tiger Lake стартуют осенью, большинство моделей будут представлены до новогоднего/рождественского сезона. В рамках Project Athena, Intel разработала эталонную платформу для Tiger Lake, которая подчеркивает основные преимущества. С данной платформой производители ноутбуков должны соответствовать строгим минимальным требованиям.

Новая платформа названа "Evo". Нас ждут новые логотипы, причем не для мобильных процессоров, а для всей платформы. Новые логотипы уже можно видеть на слайдах.