Intel avslöjar arkitekturen Broadwell

Intel avslöjar arkitekturen Broadwell

Inom de närmsta månaderna lanserar Intel arkitekturen Broadwell, som förutom övergången till 14 nanometer och lägre strömförbrukning bjuder på prestandaförbättringar.

Över en natt drog den mobila revolutionen igång och satte många aktörer på den traditionella PC-marknaden i en svår sits. Inte minst halvledarjätten Intel drabbades hårt när processorförsäljningen sjönk till förmån för små, billiga och strömsnåla kretsar baserade på ARM-arkitekturen.

CoreMJourney2.png

Medan Intel anses ha kommit ikapp med de Atom-baserade processorerna söker bolaget att slå ARM-aktörerna på hemmaplan. Arkitekturen Haswell var första steget på vägen och gav stora förbättringar i batteritid, men även möjligheten till passivt kylda enheter. Nu tar bolaget nästa kliv ned till 14 nanometer och Broadwell.

14 nanometer med 3D-transistorer

Den största förändringen med Broadwell är övergången till 14 nanometer och det som kallas andra generationen 3D-transistorer. Steget ned från 22 nanometer är enligt Intel vad som kan väntas med ett tillverkningstekniskt med en dryg dubblering i transistordensitet.

sram-cells.jpg
transistor-costs.jpg

Som exempel tar Intel en vanlig tumstock inom branschen, vilket är att mäta hur mycket plats en SRAM-cell med sex transistorer tar upp. Nere vid 22 nanometer tar en sådan struktur upp 0,108 kvadratmikrometer medan den på 14 nanometer ligger på 0,0588 kvadratmikrometer – motsvarande en reducering med 46 procent.

Även om stora delar av industrin stött på ekonomiska bekymmer vid övergångar till nya noder hävdar Intel att de ser fortsatta kostnadsbesparingar vid 14 nanometer och även nere vid framtida 10 nanometer. Utöver ekonomiska fördelar möjliggör den nya tekniken lägre strömförbrukning till högre prestanda (klockfrekvens).

Arkitekturen Broadwell

Den nya arkitekturen är i grunden densamma som Haswell, där Intel utfört mindre förändringar mot tidigare. En av grundstommarna är att Intel haft som designmål att varje procent extra prestanda måste ackompanjeras av minst en två procent ökning i energieffektivitet.

BroadwellCPU.png

Trots att Intel med Broadwell fokuserat på att få ned strömförbrukning syns en förbättring i antalet instruktioner per klockcykel (IPC), som ska vara minst fem procent högre än Haswell. Det innebär att en Broadwell-processor ska prestera runt så många procent bättre än en Haswell-processor vid samma klockfrekvens.

Grafikarkitekturen Gen8

Ett annat problem Intel stött på är att det inte alltid är mest energieffektivt att skala ned klockfrekvensen, då vissa komponenter utför arbetet mer effektivt vid en särskild spänning. Lösningen kallas Duty Cycling Control (DCC), som möjliggör framförallt grafikdelen att arbeta vid en högre klockfrekvens och att samtidigt stängas av av helt mellan klockcyklerna.

GPUDutyCycle.png

Vad det betyder är att grafikdelen vid enklare uppgifter som videouppspelning kan arbeta vid en förhållandevis hög klockfrekvens, men att den i egentligen endast är aktiverade så lite som en åttondel (12,5 procent) av tiden medan den de andra sju åttondelarna är helt avstängd.

GPUCompute.png
GPUMedia.png

Sett till grafikarkitekturen i övrigt har beräkningsenheterna i stort förbättrats för att leverera högre prestanda än tidigare. Samtidigt går antalet enheter upp från tidigare. De allra flesta Broadwell-processorerna, inklusive de för hybrider och surfplattor, får 24 beräkningsenheter, upp från 20 stycken för Haswell.

Den största förändringen är att beräkningsenheterna delats upp i fler segment, det som Intel kallar de Slices. Varje Slice huserar åtta beräkningsenheter istället för tio och kommer med eget L1-cacheminne samt texturenheter. Det gör att grafikdelen har fler sådana resurser att tillgå. Sett till olika API:er stöds DirectX 11.2, OpenGL 4.3 och OpenCL 2.0 med delat virtuellt minne för GPU-acceleration.

Förbättringarna återspeglas även i mediafunktionerna, där videokodaren Quicksync inte helt oväntat ska prestera bättre än tidigare. Samtidigt utlovas fullt stöd för 4K-upplösning även för de strömsnålaste kretsarna, som med hjälp av dedikerade funktioner såväl som grafikdelens beräkningsenheter kan avkoda H.265-material i realtid (30 Hz).

Broadwell för hybrider och en ny styrkrets

Först ut med arkitekturen Broadwell är Core M-serien, som har siktet inställt på passivt kylda hybriddatorer och surfplattor. Medan Haswell kan användas i passiva enheter är kretsen förhållandevis stor och drar därtill förhållandevis mycket, vilket gör att den inte är bra lämpad för enheter med mindre skärmar.

BDWSize.png
FIVR.png

Förutom de redan nämnda förbättringarna i energieffektivitet har Intel även krympt storleken på processorns kapsling. Medan Haswell-Y mäter 40 x 24 millimeter mäter Broadwell-Y in på 30 x 16,5 millimeter. Kanske viktigast är att profilmåttet går ned från 1,5 till 1,04 millimeter.

De förkrympta måtten tillsammans med lägre strömförbrukning ska göra det möjligt att använda processorerna i surfplattor med skärmar på tio tum och profilmått under nio millimeter. Det sistnämnda är sedan tidigare känt sedan Asus tillkännagav hybriddatorn Transformer Book Chi, där surfplattan mäter 7,3 millimeter.

PCH.png

Avslutningsvis märks en ny integrerad styrkrets, som ska dra 25 procent mindre vid vila och 20 procent mindre vid aktiv användning jämfört mot Haswell. Intel har även uppdaterat de dedikerade signalprocessorerna för ljuduppspelning, även detta för att möjliggöra lägre strömförbrukning än tidigare.

Med alla förbättringar sammantagna hävdar Intel att Broadwell-processorerna i Core M-serien kan matcha Haswell Y-serien prestandamässigt, samtidigt som strömförbrukningen halveras. Som referens för påståendet finns recensionen av hybriden HP Spectre X2 13, som använder en passiv Haswell-processor i Y-serien.

Lansering och tillgänglighet

De första hybriderna och surfplattorna med Broadwell ska enligt Intel finnas i butik lagom till julhandeln, men i begränsad upplaga. Större tillgänglighet och fler modeller är att vänta till början av 2015, där Broadwell även kommer börja klättra upp i hierarkin för att användas i allt från traditionella bärbara datorer till stationära datorer för entusiaster.

Källa: Techreport, Anandtech.

Kommentarer till artikeln

48 debattinlägg

Skicka en rättelse
45

Alina Systems räddas från konkurs – köps av tidigare anställda

En grupp av tidigare anställda köper datorbutiken Alina Systems konkursbo, vilket innebär att alla butiker kommer finnas kvar och all personal får behålla sina jobb. Läs mer

27

Moderkortsförsäljningen fortsätter minska under 2017

Trenden med sjunkande försäljning på datorkomponentsmarknaden håller i sig, vilket dels uppges bero på stigande priser och ökat intresse för bärbara datorer. Läs mer

22

SK Hynix avtäcker GDDR6-minne – släpps med nya grafikkort tidigt 2018

Minnesmakaren SK Hynix tillkännager vad som uppges vara världens snabbaste GDDR6-minne, som ska användas med en ny generations högpresterande grafikkort första kvartalet 2018. Läs mer

33

Qualcomm: "Datorer med Windows 10 och ARM-processorer till slutet av året"

I och med ett nytt samarbete med Qualcomm gör Microsoft det möjligt att köra Windows 10 på ARM-processorer. Nu meddelar Qualcomms VD att enheter med detta dyker upp senare i år. Läs mer

88

Intel förbereder Skylake-X med 12 upplåsta kärnor och 24 trådar för LGA 2066

Efter anklagelser om att ligga på latsidan reagerar Intel på AMD Ryzen genom att påskynda sina lanseringar, men även med att förbereda Skylake-X med fler kärnor än tidigare planerat. Läs mer

43

Pärlad Bowser på canvas i trä

Medlemmen Andreas tar lekande med pärlor till nästa nivå och återskapar ingen mindre än den ständigt återkommande "sista bossen" från Super Mario. Läs mer

19

Testpilot: MSI X370 SLI Plus för AMD Ryzen

AMD Ryzen är kanske vårens stora snackis. Testpiloten David Kvist kikar närmare på MSI:s moderkort X370 SLI Plus, samt även minnesskalning och AMD:s styrkretsar. Läs mer

28

Fredagspanelen 133: AMD Ryzen 5, Radeon RX 500-serien och Nvidia Titan XP

I veckans avsnitt av Fredagspanelen blir det snack om AMD:s nylanserade Ryzen 5-processorer, den uppfräschade Radeon RX 500-seriens grafikhårdvara och inte minst Nvidias värsting Titan XP. Läs mer

40

Microsoft Windows 10 får två stora uppdateringar per år

Efter Creators Update introducerar Microsoft ett nytt uppdateringsschema för Windows 10, där två större uppdateringar ska släppas till operativsystemet årligen. Läs mer

15

FZ testar strategispelet Warhammer 40 000: Dawn of War 3

Spelutveckalren Relic har nyligen lanserat den senaste delen i sin strategispelsserie Dawn of War, vilket nu testas av spelsajten FZ. Läs mer

56

Elon Musk berättar mer om Neuralink

Tesla- och Space X-grundaren Elon Musk arbetar med ett nytt företag kallat Neuralink, vilket ska utveckla hjärnimplantat för koppla ihop människor och AI samt behandla sjukdomar. Läs mer

152

Tele2 släpper Unlimited – abonnemang för obegränsad surf

Efter att Telenor för fyra år sedan slopade sitt populära abonnemang Fastpris med obegränsad surfpott släpper Tele2 den andliga uppföljaren – Unlimited. Läs mer