Intel Tiger Lake: Что внутри новых процессоров?

Процессоры. Казалось бы что интересного с ними происходит? Транзисторы стали меньше, и их плотнее упаковали — вот тебе и новое поколение с приростом производительности процентов в пять. Так?

Совсем не так! В этом году Intel представил новое одиннадцатое поколение процессоров под кодовым именем Tiger Lake. Ну вы слышали…

И в них действительно есть на что посмотреть:

• Нам показали новую технологию транзисторов SuperFin
• Новую архитектуру ядра Willow Cove
• Новую мощнейшую мобильную графику Iris Xe
• А также Intel представили своего рода Нексусы в мире ноутбуков в лице платформы Intel Evo.

Но самое интересное: обновление настолько серьезное, что компания в рамках него разработала даже новую платформу, которая называется Intel EVO. Сегодня мы разберемся в новой архитектуре процессоров, посмотрим как это влияет на ноутбуки будущего. И сделаем это на первом таком устройстве.

Новые транзисторы

Начнём с транзисторов. Помимо нанометров, то есть размеров и плотности транзисторов, на производительность процессора сильно влияет форма транзистора.

С 2012 года миром правили FinFet транзисторы. В отличие от плоских планарных транзисторов, в FinFet канал поднят над поверхностью чипа, как акулий плавник, собственно Fin — по-английски, “плавник”.

Внедрение технологии FinFet в своё время, по сути, спасло закон Мура, и позволило дальше уменьшать техпроцесс. Первые освоили FinFet Intel, а потом подтянулись TSMC, Samsung и другие. И сейчас все процессоры используют FinFet.

И вот в Tiger Lake Intel переходит на новую технологию под названием новую технологию SuperFin. Что это такое?

SuperFin — это FinFet в котором улучшили и переработали всё, что только можно.

Остановимся на 3 улучшениях:

1. На контактах подходящих к транзистору, то есть истоке и стоке улучшили изоляцию благодаря наращиванию кристаллических структур. Эта штука называется эпитаксиальным ростом. Это позволило увеличить напряжение и снизить сопротивление, а значит больше тока может свободно течь по каналу.
2. Затвор транзистора стал более мобильным, то есть стал срабатывать быстрее, что полезно для наращивания ГГц.
3. Проработали всю остальную структуру, сопротивление в слоях металлизации уменьшили на 30%. А благодаря использованию инновационных материалов в конденсаторах , получилось увеличить их емкость в пять раз.

Вот финальный перевод из пресс-релиза относительно улучшений в транзисторе:

• Усовершенствованный процесс эпитаксиального выращивания структур истока и стока обеспечивает меньшую плотность кристаллической решетки, что, в свою очередь, позволяет снизить сопротивление канала транзистора и увеличить ток.
• Улучшенный процесс изготовления затвора обеспечивает большую подвижность в канале, что дает возможность носителям заряда перемещаться быстрее.
• Увеличенный технологический шаг затвора позволяет увеличить ток, что особенно важно для функциональных устройств, требующих пиковой производительности.
• Использование оригинального тонкого защитного слоя позволяет уменьшить сопротивление межслойных соединений на 30% и тем самым повысить производительность линий связи.
• Увеличенная в пять раз емкость конденсатора при том же размере, что и у конкурентов, приводит к снижению паразитного эффекта уменьшения напряжения источника питания и, как следствие, — к значительному повышению производительности готового продукта. Данная возможность стала доступной благодаря использованию нового типа диэлектрических материалов «Hi-K», которые упаковываются в ультратонкие слои толщиной всего в несколько ангстрем и формируют непрерывную структуру «супер-решетка» (super lattice). С этой передовой технологией Intel значительно превосходит текущие возможности других производителей.

В итоге у Intel получилось сделать «крупнейшее улучшение в рамках одного техпроцесса за всю историю компании»:

• производительность выросла на рекордные 15-20%
• предельная тактовая поднялась примерно 1 ГГц по сравнению с прошлым поколением. Вау.

Всё это позволило ядрам на новой архитектуре Willow Cove значительно улучшить энергоэффективность, и приблизиться к тактовой частоте в 4,8 ГГц.

Также в архитектуру ядра встроили новую систему защиты от атак Control Flow Enforcement, что радует.

Огорчает только, что пока Tiger Lake — это только мобильные процессоры с 4 ядрами максимум, как и Ice Lake.

Графика

Особый упор в Intel сделали на новую графику Iris Xe. Неудивительно, графическое ядро занимает больше трети от площади всего кристалла и содержит до 96 исполнительных блоков, по сравнению 64 блоками в прошлом поколении.

Производительность графики выросла в 2 раза, и сравнялась с дискретной Nvidia MX350. 

Но главное по графике новые Intel доминировали над Ryzen 4800U, что нам многократно продемонстрировали во время презентации.

 

 

Помимо увеличенyjй сырой мощности графика обрасла кучей фишек. Появилось аппаратное декодирование кодека AV1 воспроизведение 8K-видео с частотой 60 кадров в секунду.

К ноутбуку на новых процессорах Intel с графикой Iris Xe можно будет подрубить сразу 4 монитора -с разрешением до 4К каждый). Также добавили поддержку HDR10 и Dolby Vision и появилась поддержка Adaptive Sync и мониторов до 360 Гц.

Короче, с новой встроенной графикой можно будет спокойно поиграть в Full HD в большинство современных тайтлов и воспроизвести даже самое тяжелое видео.

Также процессор сильно прокачался в задачах Искусственного Интеллекта и всё больше появляется программ, которые его используют непосредственно на нашем ПК.

Но самое интересное, что шаг в развитии процессоров стал настолько серьезным, что Intel запустил на их основе платформу EVO. Что это такое?

Платформа Intel EVO

С момента появления Android существовала проблема — нет идеального эталонного андройда. Поэтому Google начал делать Nexus — эталонные Android-смартфоны, вроде бы от Google, но под другими брендами.

Возможно вы не в курсе, но много лет Intel занимается примерно тем же самым. Они выпускают референсные платформы, то есть буквально делают дизайны материнских плат и разрабатывают стандарты, тем самым помогая различным производителям выпускать достойные ноутбуки.

Например понятие “Ультрабук” — изначально был торговой маркой и одновременно платформой Intel. Правда позже платформа стала просто именем нарицательным, для тонких бизнес-ноутбуков. А до ультрабуков была платформа Centrino.

Так вот в прошлом году они анонсировали “проект Athena”, в котором требования для ультрабуков обновили и ужесточили. А сейчас эту программу прокачали и создали отдельную торговую марку для платформы — Intel EVO.

Суть программы в том, что все ноутбуки выходящие под брендом EVO должны будут проверяться Intel на соответствие строгим требованиям. И они очень интересные. Например, обязательна поддержка:

• Intel Iris Xe graphics;
• Intel Wi-Fi 6 (Gig+);
• Thunderbolt 4;

Важно, что не всё одиннадцатое поколение Intel — это EVO, но всё ноуты Intel EVO на 11-м поколении процессоров.

Продолжаем список обязательных требований:

• Bluetooth 5.0 и выше;
• Быстрый SSD на 256 ГБ минимум;
• Память обязательно должна работать в двухканальном режиме (естественное правило для десктопов, но так ли много вы видели ноутбуков, где установленно две плашки памяти?)
• Должен быть качественный дисплей с полным охватом sRGB и заводской калибровкой;
• С минимальными рамками вокруг экрана;
• Качественные микрофоны, как минимум два, с определённым уровнем шума;
• Хорошие колонки;
• И так далее…

Но самое прикольное, что проверяются не только характеристики ноутбука, но и пользовательские качества.

Обязательным требованием, например, является время жизни на одном заряде аккумулятора — минимум 9 часов в типичном сценарии использования. Также должна поддерживаться быстрая зарядка, а ноутбук должен просыпаться меньше чем за 1 секунду. А ещё требуется быстрое закрытие приложений. Intel выбрал окло 25 популярных программ, и проверяет всё это на них. Ну и естественно, всё это будет работать на Intel Tiger Lake.

ASUS на Intel EVO

Короче, Evo — это такая гарантия качества от Intel.

Нам повезло и нам прислали один из будущих ноутбуков из линейки EVO. Это ASUS Zenbook Flip S — первый верифицированный ноутбук ASUS на платформе Intel Evo.

Начнем с того, что тут 4K OLED дисплей диагональю 13,3 дюйма с расширенным цветовым охватом и очень узкими рамками. Во-вторых, это трансформер и дисплей тут сенсорный.

Ноутбук очень компактный и легкий, весит всего 1,2 кг, а от батарейки он живет колоссальные 15 часов!

При этом я запустил на нём несколько тайтлов и ноутбук без проблем выдал играбельный фреймрейт. Поэтому первые впечатления от новых процессоров и Tiger Lake, и платформы Evo крайне положительные. Ждем, когда девайсы появятся на полках и будем их тестировать.