HW novinky: speciál o Intel Ivy Bridge

4. 5. 2012 | David Ježek | Hardware | 4948×

Jako vždy při skutečně významné události hardwarové světa, i dnes se budeme věnovat pouze jednomu tématu, ale zato podstatně ukecanější formou. Intel totiž uvedl své 22nm procesory rodiny „Ivy Bridge“, které jsou nejen prvními 22nm čipy této komplexity, ale navíc využívají nový výrobní proces s tzv. „3D“ tranzistory. Jak se povedl přechod od „32nm TOCK“ architektury „Sandy Bridge“ k „22nm TICK“ architektuře „Ivy Bridge“?

Předně mi dovolte malou omluvu: tento díl měl vyjít již minulý týden, ale s ohledem na jisté záležitosti jsem je nestihl připravit před odjezdem na dovolenou. Ale protože jste už beztak klikli, tak on tu svou čtenost udělá, že . Každopádně příští týden nás tedy čekají dva díly HW novinek, neboť je potřeba dohnat vzniklý skluz.

Obsah

• "ťik-ťak-wtf?"
• 22nm 3D tranzistory, aneb Co se pokazilo?
• Grafická část
• Další vlastnosti

„ťik-ťak-wtf?“

Nesledujete-li vývoj hardwaru pravidelně, možná se ptáte, co je myšleno označeními TICK a TOCK.

Intel před několika lety přešel na elegantní a logický model vývoje nových architektur a výrobních procesů, který volně označuje TICK-TOCK. Vždy platí, že první přichází TICK, který je víceméně die-shrinkem předchozího TOCKu s větším výrobním procesem. Na tomto TICKu se ladí právě výroba na ověřené konstrukci čipu. Následně pak Intel na již odladěné nové výrobě začne vyvíjet novou architekturu a v rámci TOCKu ji pak vyrábí již osvědčeným výrobním procesem. A poté opět následuje TICK, tedy die-shrink tohoto ověřeného jádra a tak stále dokola.

Tak jako jsme tu měli před pár lety „32nm TICK“ v podobě architektury „Nehalem“, tedy první 32nm procesory Core i7, po nichž následoval „32nm TOCK“ v podobě „Sandy Bridge“, kolečko se nám nyní uzavřelo a jedeme znovu: „Ivy Bridge“ byl primárně zamýšlen jako „22nm die-shrink“ současného „32nm TOCKu“, tedy takové „Sandy Bridge s drobnými úpravami, ale na novém, 22nm výrobním procesu“.

Intel si ale nakonec nemohl dovolit nechat i další rok ujíždět vlak s nápisem GPU a tak sáhl i po větších architektonických úpravách v této oblasti. Proto také „Ivy Bridge“ označuje jako „22nm TICK+“.

Přestože tedy CPU část „Ivy Bridge“ by šlo označit za „22nm Sandy Bridge+“, GPU část prodělala změny razantnější a mimo jiné tak z nového čipu zabírá poměrně značnou část. Ale o tom všem za chvíli.

22nm 3D tranzistory, aneb Co se pokazilo?

Hlavní devizou, se kterou přichází „Ivy Bridge“ na trh, je právě nová 22nm výroba. Připomeňme si, co při její prezentaci Intel uváděl za informace.

Všechny tyto grafy sice nezmiňují přímo „Ivy Bridge“, ale protože obsahují jakási měření a pocházejí z doby před několika měsíci, lze usuzovat, že se týkaly tehdejšího stavu zkušební 22nm výroby a tudíž by měly být vztažitelné na současné komerční procesory rodiny „Ivy Bridge“.

Slajdy z jiné prezentace již hovoří o „Ivy Bridge“ přímo v souvislosti s „dalším velkým skokem v poměru výkon/spotřeba jak pro CPU, tak GPU“, stejně jako o poloviční spotřebě při stejném výkonu, resp. dvojnásobném poměru výkonu ku spotřebě. Je otázka kolik se toho ztratilo v překladu, ale faktem je, že Intel sám celé měsíce před vydáním budil dojem, že „Ivy Bridge“ předvede ve výše uvedených ukazatelích podobný skok jako „Sandy Bridge“ vůči „Nehalemu“. To se ale nestalo.

Podle aktuálně dostupných recenzí se většinou testeři shodli v tom, že spotřeba v klidu se prakticky nijak významně nepohnula (nevadí, už u „Sandy Bridge“ je bombastická a spotřeba v zátěži víceméně kopíruje pokles TDP pro čtyřjádrové procesory z 95 na 77 W). To ale jistě není nic jako „pokles na polovinu“, resp. „dvojnásobek výkonu při dané spotřebě“. Očekávání byla tedy příliš velká, vyvolaná samotným Intelem a po prvních testech tak „Ivy Bridge“ vypadá špatně, přestože to není špatná prvotní 22nm výroba.

Grafická část

Integrovaná grafika řady 4000 přináší lepší podporu pro akceleraci videa (podporuje vše, tedy: Quick Sync Video, InTru 3D, Wireless Display, Flexible Display Interface či Clear Video HD), její výkon je poměrně vysoký, byť na konkurenční AMD „Llano“ stále nemá. Ale je vidět, že Intel udělal významnější skok a jen doufejme, že mu vše pošlape v Linuxu v pohodě co nejdříve, pokud tomu tak již není. Ostatně o kousek výše máte fotku die, kde je jasně vidět, kolik části z čipu toto grafické jádro zabírá. GPU běží standardně na 650 MHz s Turbo taktem až 1,15 GHz.

Zlé jazyky se shodují, že mnoho uživatelů tuto integrovanou grafiku nikdy nevyužije jednoduše proto, že mají nějakou výkonnější v PCI Express slotu, a tudíž náklad na její výrobu a jeho promítnutí do ceny procesoru je smutný faktor, který jim vadí. S tím mohu souhlasit, při představě o kolik nižší by mohla být cena čipu o dobrých 30 % menšího a který by zákazník v případě potřeby mohl plně nahradit low-endovou PCI Express kartou, můžu jen smutně konstatovat předpoklad, že žádný Core i7-3770K bez integrované grafiky (tedy nejen deaktivované, ale skutečně na čipu neobsažené) vyráběn prostě nebude. Nebylo by to pro Intel výhodné z hlediska samotných výrobních procesů, a tak nezbývá než toto sjednocování CPU a GPU v čip jediný zkrátka akceptovat.

Další vlastnosti

Je zde jistý nárůst výkonu, v mobilním segmentu nepochybně oceníme podporu low-power DDR3 pamětí – zejména v segmentu Ultrabooků. Samozřejmě je zde PCI Express 3.0 sběrnice, která hi-endovým grafikám dá nárůst výkonu v řádu jednotek procent (víc opravdu ne, tato měření byla prováděna již na „Sandy Bridge-E“). Součástí celku zvaného „Ivy Bridge“ bývá také doplnit povídání o něm o čipset Intel Z77, který mimo jiné přidává také nativní podporu pro USB 3.0, kdy již není třeba sahat po přídavných PCIe ×1 řadičích či rozbočovačích.

Jinak problémem „Ivy Bridge“ ve srovnání se „Sandy Bridge“, jsou horší provozní teploty a neschopnost dosahovat tak vysokých frekvencí. První zvědavci již z procesorů sejmuli pouzdro chránící čip a rozvádějící teplo z něj do větší plochy, aby zjistili, že Intel vyměnil spojovací teplovodivý materiál za jiný, údajně horší (a pochopitelně levnější). Až po generaci „Sandy Bridge“ přitom Intel používal metodu „připájení“ čipu k heatspreaderu, nyní to tedy nahradil teplovodivou pastou, která je horší. Od pohledu to vypadá na obyčejnou levnou bílou, kterou koupíte v 1,5g tubičce za 20 Kč třeba u Zalmanu, ale nechci takto podle fotografie soudit. Každopádně nic typu například Coollaboratory Liquid Ultra (na bázi stříbra, má tepelnou vodivost minimálně 50× vyšší než levná bílá pasta) to není.

Tato věc je asi opravdu největším průšvihem provázejícím „Ivy Bridge“, ale přiznejme si, že se týká vlastně jen nejvyšších „K" modelů, které lze přetaktovávat. Běžné procesory, případně ty mobilní toto moc trápit nebude, prakticky vůbec. “Ivy Bridge" je v optimálních pracovních frekvencích neméně tak dobrý jako „Sandy Bridge“, spíše o dost lepší a tak jej, stejně jako „Sandy Bridge“, bude možné chladit v podstatě nasliněným prstem a řešit dilema kolem interní teplovodivé pasty a případného sundání heatspreaderu, to bude zas po letech příslušet jen nadšeným overclockerům.

Já si prozatím z „Ivy Bridge“ odnáším ten dojem, že úplně špatné to není, ale v jeho světle už AMD „Bulldozer“ nevypadá tak špatně jako dosud.

Přehled dosud uvedených či představených procesorů „Ivy Bridge“ shrnuje třeba Wikipedia. V desktopu jsou zatím na trhu jen vyšší čtyřjádra, úspornější varianty a 2jádrové (4×HT) procesory přijdou na trhu později. „Ivy Bridge“ bude na trh uváděno průběžně až do podzimu.

Mimochodem, například vPro a VT-D se nekoná, toto jsou consumer procesory. Podporují až 32 GB paměti typu až DDR3-1600. Volba čtyř 8GB modulů je tedy při současných nízkých cenách nasnadě.

       

Komentáře

[Zdenek Mazanec]

Jak intel prisel na skutecnost, VT-D je jen pro vybranou sortu procesoru??? Dneska se virtualizacuje uz uplne vsude...

[alkoholik]

VT-d slouzi pouze pro PCI passthru. VT-x maji uz skoro vsechny procesory.

[xkucf03]

VT-d slouzi pouze pro PCI passthru.

No právě. Tohle já chci i na desktopu.

[alkoholik]

Tak si kup AMD.
;)

[xkucf03]

Však já na Intelu netrvám, nejspíš to tak dopadne

[Lazar]

Pravděpodobně z obchodního hlediska (zabránění kanibalizace vyššího segmentu), težko si představit jiný důvod proč právě u nejdražších modelů xxxxK (tj. SB, IB s odemčeným násobičem) podpora VT-d chybí. U desktopových CPU řady LGA 2011, zas kvůli chybě v revizi C1 není VT-d dostupné. Vzhledem k definici IOMMU (v roce 2007?) je její dnešní běžná nepřítomnost v CPU/MB trochu ostudou. I když to vypadá, že její doménou bude serverový segment, například old-school PC hráči by pravděpodobně možnost přiřadit virtuálnímu stroji se starší verzí OS kompatibilní starší GK, a docílit tak v dnešních OS nedostupnou zpětnou kompatibilitu, uvítali. Vzhledem k morální/fyzické životnosti dnešních silných PC (5let?) je nucené se zřeknutí této možnosti na další inovační cyklus mrzuté.

[anonym]

a v (dnes uz postarsich) Nehalem/Westmere (s1366, x58) zase VT-d nefunguje kvuli zpatlanym BIOSum vetsiny zakladnich desek (treba muj ASUS, ale pri hledani reseni sem spis narazil na vyjimky kde to vubec funguje)

co by uvitali i ne-old-school obcasni hraci by bylo si v nativnim linuxu spustit virtualni wokna s grafickou kartou, rebootovani kvuli hrani (wine bud nefunguje, nebo je 2x-3x pomalejsi) me uplne nebavi

[Lazar]

Už výčet MB samotného Intelu podporujících VT-d je dost smutné(krátké) čtení, řada generací úplně chybí. http://www.intel.com/support/motherboards/desktop/sb/CS-030922.htm

[snajpa]

Ja osobne bych vsude do pocitacu co nemaji byt uplne lowend daval Asus P6T pro i7 LGA1366 a P6X79 pro LGA2011 Intel procesory a je to. Horsi je to u mne potom s lowendami, tam se vubec nevyznam.

[vlastikroot]

A pak ze nema intel konkurenci ve vyrobe CPU ... AMD Llano (pokud chce clovek integrovanou vykonou GPU) nebo Bulldozer jsou vyborne alternativy - levnejsi, se solidnim vykonem plne dostacujicim dnesnim potrebam, s podporou rychlejsich pameti a volne pretaktovatelne. Chapu ze si na Ivy Bridge Intel potreboval zkusit novy vyrobni proces, ale ocekavani byly uplne nekde jinde (bezkonkurencni procesory, konec AMD).

[erino72]

Kedy sa asi chysta novy TOCK?

[David Ježek]

Haswell bude příští rok.

[David Jaša]

Zlé jazyky se shodují, že mnoho uživatelů tuto integrovanou grafiku nikdy nevyužije jednoduše proto, že mají nějakou výkonnější v PCI Express slotu, a tudíž náklad na její výrobu a jeho promítnutí do ceny procesoru je smutný faktor, který jim vadí.

Kolik takových lidí dnes je? Přijde mi, že samostatné 3D grafiky jsou dnes už velmi úzkoprofilové zboží, protože poslední hry hraje jen pár lidí a zbytku současné integrované bohatě stačí.

[jarda667]

Ja bych tomu dal cas , ono se to s dalsimi revizemi postupne vylepsi. Navic ono se dost tezko navazuje na ten drtivy vykon sandy bridge a AMD je dost vzadu takze to ani intel nenuti .