Intel on pian tuomassa tarjolle ensimmäisiä uuteen Skylake-mikroarkkitehtuuriin perustuvia prosessoreja. 14 nanometrin Skylake lupaa paljon. Arkkitehtuuriin on tuotu monia aivan uusia ominaisuuksia, joilla saadaan enemmän suorituskykyä samalla, kun tehonkulutus ja lämmöntuotto pysyvät kurissa.
Intel esitteli Skylakea viime viikolla IDF-kehittäjäkokouksessaan. Eilen eurooppalaiselle medialle annettiin oma tietoisku. Arkkitehtuurin detaljeista kertoi Intelin Israelin yksikössä työskentelevä pääarkkitehti Julius Mandelblat.
- Työ Skylaken parissa alkoi jo viisi vuotta sitten. Vaatimukset olivat kovia. Arkkitehtuurin piti skaalautua ison tehobudjetin yli, kolme kertaa aiempaa laajemmalle. Ja silti tukea klassisia PC:n I/O-liitäntöjä ja -tekniikoita.
Mandelblatin mukaan Skylaken uusi ydin on leveämpi. Yhden kellojakson aikana saadaan prosessoida enemmän käskyjä Myös ring-arkkitehtuuri eli ydinten välillä olevaa väylärakennetta on paranneltu. Dataa kulkee ydinten välille siis nopeammin.
Uutta on myös tuki nopeammalle DDR-muistille. Iso parannus muistirakenteeseen on tuki sulautetulle eDRAMille. Sen ansiosta erityisesti grafiikkateho paranee. Mutta eDRAM toimii laajemmin.
- Uusi eDRAM on kaikkien muistipyyntöjen käytössä. Välimuistiin voidaan syöttää mitä tahansa dataa, myös I/O-laitteiden ja näyttömoottorin dataa, Mendelblat kertoo. Sulautettua DRAM-muistia ei myöskään tarvitse erikseen tyhjentää.
Suorituskyvyn lisäksi tärkeätä on tehonkulutuksen optimointi. Sitä haettiin Mandelblatin mukaan mikroarkkitehtuurin kaikista osista I/O-liitäntöjä myöten. Pelkkä tehonkulutuksen optimointi ei riitä, vaan tarvitaan myös yhä älykkäämpää tehonhallintaa.
- Tässä auttaa uusi Intel Speed Shift -tekniikka. Sen ansiosta ydin osaa valita optimoidun kellotaajuuden erilaisille työkuormille. Tämä on tehokkain tapa tehdä kompromissi suorituskyvyn ja energiatehokkuuden välillä, Mandelbaut kertoo.
Skylakea on suunniteltu myös pelaajien ja ylikellottajien tarpeet mielessä. IDF-kokouksessa demottiin jo nejän ytimen Skylake-prosessoria, joka oli ylikellotettu 6,8 gigahertsiin. Jäähdytys perustui nestemäiseen typpeen.
Vielä pari isoa hyppäystä?
Intelin suunnittelijat työskentelevät tietysti jo tulevien mikroarkkitehtuurien parissa. Skylakea seuraava Cannonlake on Mandelblatin mukaan käytännössä valmis. Cannonlake-piireissä Intel siirtyy jo 10 nanometrin prosessiin. Mutta myös Cannonlaken seuraaja on tietysti jo työn alla.
Cannonlake ja sen seuraaja tulevat varmasti, mutta puhutaanko Intelin sisällä paljon Mooren lain loppumisesta? Siitä, että jossakin vaiheessa skaalautuminen pienempään loppuu ja valmistuksessa törmätään seinään?
- Tottakai siitä puhutaan, mutta olen ollut mikroelektroniikkasuunnittelija 25 vuotta ja melkein alusta asti puhuttiin siitä, että CMOS-tekniikan skaalautuminen pienempään päättyy. Vaikeampaa piirien valmistuksesta varmasti koko ajan tulee.
- Täällä sitä silti edelleen ollaan, Mandelblat naurahtaa.
Skylake-prosessorien tarkempia tietoja on luvassa syyskuun alussa, kun Intel julkistaa uudet suorittimensa virallisesti.
Erittäin hyvällä hyötysuhteella lämpöenergiaa tuottava tai poistava ilmalämpöpumppu yleistyy edelleen kaikkialla maailmassa. Toshiba on kehittänyt suunnittelijoiden avuksi pitkälle integroidun referenssimallin, jonka pohjalta on helppo rakentaa hyvin energiatehokas lämpöpumppu optimoiduin kustannuksin.