HW novinky: Intel nejspíš zase mění CPU strategii

10. 3. 2017 | David Ježek | Hardware | 4842×

Společnost AMD s architekturou Zen a procesory Ryzen očividně svého konkurenčního giganta Intel zaskočila. S jejich uvedením Intel prakticky zcela ztrácí svůj technologický náskok. A jelikož zrušil strategii tick-tock a neustále odkládá 10nm produkty, přijde na svět letos dokonce už čtvrtá generace CPU Intel vyráběná 14nm procesem. A možná potom dokonce i pátá? Jakkoli to zní bláznivě, je to jeden z možných výkladů neustále se měnících informací a roadmap Intelu.

Intel ještě jednou na 14 nanometrech?

Tohle je asi největší pecka posledních dní. Pokud se nebudete zlobit, dnes se nebudeme bavit ani tak o AMD a jeho procesorech rodiny Ryzen – na speciální díl Hardwarových novinek věnovaný právě AMD, Zenu a Ryzenu dojde posléze. Dnes se primárně podívejme na to, jak je na tom Intel, a to v kontextu doby.

Připomeňme, že po určitou velmi krátkou dobu hlásal do světa strategii výroby tick-tock. Ta spočívala v tom, že krok tick znamenal uvedení téměř nezměněné architektury CPU, ale na novějším výrobním procesu. Po ní následoval tock, tedy výrazné vylepšení CPU architektury, ale na stejném výrobním procesu. Touto strategií si Intel zajistil to, že se vždy věnuje jednomu velkému úkolu: buď výrobě CPU na novém procesu (tedy ladění nového výrobního procesu), nebo jejím velkým úpravám (ale na stejném osvědčeném výrobním procesu).

Tohle ale vydrželo s bídou jen pár let, možná ani to ne. Připomeňme, že prvními 32nm CPU byly procesory rodiny Nehalem – šlo o procesory, které přišly po závěru éry Core 2 Duo / Core 2 Quad, kterážto končila na 45nm výrobě. Po Nehalemu přišla druhá 32nm generace, a sice veleúspěšná Sandy Bridge, která představovala velký architektonický skok vpřed. Tak velký, že dodnes spousta lidí odemčené procesory generace Sandy Bridge používá. Poté následoval 22nm tick, a sice generace Ivy Bridge, která oproti Sandy Bridge téměř nic nevylepšila, ale přešla z 32nm planární výroby na 22nm 3D výrobu. No a po Sandy Bridge následoval Haswell, 22nm tock, který ale nebyl zas tak zásadně lepší v architektuře CPU (spíše GPU), což už tak nějak narušilo koncept tick-tock. Firmu Intel prostě netlačila konkurence.

Navíc po Haswellu přišel ještě Haswell Refresh. Intelu se zdrželo uvedení první generace 14nm výroby, tedy 14nm tock. Broadwell přišel se zpožděním a v méně mastné a méně slané podobě, než jaká se očekávala, a zase z větší části jen s lepším GPU (což u ticku nevadí). Po něm se objevil aktuální Skylake a jak víme, po něm přišla již třetí 14nm generace Kaby Lake („Skylake Refresh“). To už jsme tedy byli od dob Broadwellu v tříkrokovém cyklu PAO (Process – Architecture – Optimization). Jenže než vůbec jeden tento celý cyklus proběhl a po něm se měl objevit 10nm Cannonlake, Intel tak nějak nevylučuje, že přijde ještě čtvrtá generace 14nm CPU, neboť Cannonlake je odsunut. Dočkáme se tedy „Kaby Lake Refresh“? Zatím to vypadá že ano, že reakcí na příchod Ryzenu od AMD bude právě vydání procesorů Kaby Lake s mírně zvýšenými takty.

No a uvidíme, jak do toho zapadnou dříve avizovaná 14nm CPU generace Coffee Lake. Osobně se přiznám, že v tom už mám trošku nepořádek, protože Intel poslední roky neustále mlží. Jenže to si mohl dovolit v době, kdy AMD měla jenom 32nm procesory FX a 28nm low-end APU. Nyní přichází 14nm FinFET řada Ryzen a pokud v AMD (tradičně) nic nepodělají, bude mít Intel problém, aby jeho procesory vypadaly v recenzích nadále tak dobře jako dodnes. Na to, že do vývoje sype řádově více peněz než AMD, maličký a zadlužený to chudáček bez vlastních továren, je to smutný obraz doby.

7nm továrna Intelu bude stát 7 miliard dolarů

Pamatuji doby, kdy se říkalo, že nová továrna na procesory je dnes pekelně dražší než kdysi, neboť stojí 1 miliardu dolarů. Nu, nejnovější továrna Intelu v americké Arizoně vyjde na miliard sedm a bude vyrábět čipy 7nm FinFET procesem. Jde o Fab42 v Chandleru a spuštění výroby je v ní naplánováno na rok 2020. Intel tak posiluje své postavení v USA, kde s příchodem Trumpa do úřadu dochází ke změnám. Tuhle novinku spolu s tím, kolik firma sype do výzkumu a vývoje v USA, ohlásil šéf Intelu Brian Krzanich přímo z oválné pracovny během pokecu s Trumpem. Továrna bude nadále využívat 300mm wafery; zdá se, že ani Intel si ani dnes netroufne pracovat na vývoji 450mm – tento sen je asi de facto mrtvý.

Intel představil Lake Crest, ASIC pro umělou inteligenci

Fenomén big data a nutnost stroje učit s ním pracovat, učit neuronové sítě a rozvíjet umělou inteligenci, to vše si žádá velký a specificky konstruovaný výpočetní výkon. Intel představil svoje velké řešení pro AI a věci související. Zajímavé je, že výroba čipů probíhá 28nm procesem a integruje i obrovské paměti typu HBM, v kapacitě 32 GB na každém čipu. Jde o další úspěšně dotažený projekt mnohojádrových procesorů, který vzešel z původního konceptu Larrabee. Vše bylo možné dokončit díky tomu, že Intel loni v létě koupi firmu Nervana, která se tím zabývala, Lake Crest tak není čistě jeho dílko – staví právě na tom, co vyvinuli lidé v této firmě.

Právě proto jde o ASIC, což nebývá pro Intel až tak typické řešení. A právě z toho také plyne použitý výrobní proces, který Intel ve svých továrnách nenabízí – Nervana prostě počítala s výrobou jinde. Lze ale do budoucna předpokládat, že Intel přesune výrobu k sobě, na menší nanometry, a tak nástupce Lake Crestu bude hodně zajímavý.

Nicméně dnes tu máme první generaci, což představuje blíže nespecifikovanou konfiguraci výpočetní části čipů, kombinovanou s 4096bit HBM pamětmi o kapacitě 32 GB. Lake Crest se momentálně dokončuje, Intel bude v průběhu tohoto roku ladit poslední drobnosti v testovací fázi a vybraní partneři budou fasovat vzorky. Někdy v roce 2018 či později by tak mohlo dojít na nějakou refreshnutou variantu, která nabídne vyšší výkon a flexibilitu. Intel se dušuje, že do konce tohoto desetiletí zvýší výkon těchto specifických řešení tak, že oproti dnešku budou moci úlohy související s umělou inteligencí běhat až 100× rychleji.

Na druhou stranu je zde ještě ale potřeba vyčkat, jaký bude skutečný zájem trhu. Ale velcí hráči jistě rádi skočí po jakémkoli efektivnějším řešení, než jsou generické procesory, důkazem toho jsou ostatně jak vlastní výpočetní produkty Intelu Xeon Phi, tak třeba výpočetní karty typu Nvidia Tesla.

       

Komentáře

[Ovoce]

Tick-tock fungoval už od roku 2006. Na 65 nm nejdřív bylo poslední Pentiumm 4 Presler/Cedar Mill (tick), pak COnroe (tock). Pak 45nm Penryn (tick), pak ten Nehalem (tock).

Nejspíš to bude tak, že Cannon Lake částečně zůstane 10nm, takže trochu ten "proces" z cyklu PAO nastane - ale budou to jenom ty nejmíň výkonný dvoujádra pro notebooky s malou spotřebou a frekvencema - to, co v září vyšlo jako první i v generace Kaby Lake.

Zbytek sortimentu ale budou ty 14nmový Coffee Lake. Takže to PAO bude dodržené tak napůl. Ten 10nm proces asi v roce '18 stejně bude stát za houby a v desktopu by to moc nepřineslo. Daleko větší bude, jestli bude Coffee Lake zvyšovat počet jader. To by rozhodně vyvážilo maličkost, že to bude na starým 14nm, a bude z toho tím naopak super CPU. I když s křížkem po Ryzenu.

Jinak IMHO Haswell byl dobrej, akorát to recenze až tak neukazovaly. Ale ten výkon možnej v AVX2 určitě v multimédiích stojí za to.

[Zelenina]

Recenze neukazují spoustu věcí, třeba Haswell ve vlastní šťávě (běžný kousek s referenčním chladičem v maximální zátěži a jádra mají po pár sekundách 100°C) holt integrované kurvítko v podobě pasty šedivky. Ty procesory žijou jen díky tomu že v takovém režimu běžně nikdo nepoužívá.

[Pepazdepa]

Nevím jak čistý Haswell ale jeho refresh verze rozhodně na 100° netopí. Mám tu jednu i3 a i v létě při kompilaci kernelu na ni nevidím více než 48-49°C. Při browsení se drží na 30° C. S boxovým chladičem...

[lojza]

Komplilace až tak nezatopí, dopřej mu Prime :) jinak tyhle cpu by se neměli dostat nad 80, 100 je kritická teplota kde už procesor trotluje snižuje frekvenci a všemožně se snaží zachránit, třeba i úplným vytuhnutím. Pro zajímavost mám tu dvojici 4570, jeden v klidu 31 druhý 42 takže to bude kus od kusu.