Intel osiągnął gotowość do masowej produkcji w 10 nm, na pierwszy ogień – sprzęt mobilny

Z technologią 10 nm Intela jest trochę tak, jak z obietnicami przedwyborczymi – każdy o zdrowych zmysłach już dawno stracił wiarę w zapewnienia, ale mimo wszystko chcielibyśmy wierzyć, bo lepiej żyć z nadzieją na lepsze jutro. Wprawdzie od jakiegoś czasu „niebiescy” przebąkiwali, że w temacie nowego procesu litograficznego czynią postępy, ale brakowało jakichkolwiek konkretów. Aż tu nagle, podczas konferencji na CES 2019, na scenie pojawia się Ice Lake.

Nie, nie musicie przecierać oczu. Powtórzę, Intel wreszcie zaprezentował działający czip w procesie litograficznym klasy 10 nm, który jest ponoć gotowy do masowej produkcji. Mało tego, układ ten korzysta ze świeżej mikroarchitektury Sunny Cove, która zastąpi wysłużonego Skylake'a. (Nawet Coffee Lake to w dalszym ciągu Skylake, jakby ktoś miał wątpliwości).

W założeniu, Ice Lake ma zasilić wszelkiej maści komputery ultramobilne, czyli przede wszystkim ultrabooki i hybrydy. Tym, co szczególnie wyróżnia go na tle poprzedników, jest niespotykanie wysoki poziom integracji. W jednym tylko czipie Intel zmieścił: sam procesor, zdolny do wyświetlania obrazu w 4K układ graficzny Gen 11, całą podstawową logikę, kontroler Thunderbolt 3 i Wi-Fi 6. Powinno to pozwolić na tworzenie urządzeń zarówno jeszcze bardziej kompaktowych, jak i wydajniejszych. Poza tym sporo mówi się o poprawkach w dziedzinie energooszczędności.

Jeśli wierzyć w deklaracje firmy z Santa Clara, pierwsze komputery wyposażone w Ice Lake'a zobaczymy już w najbliższe wakacje, a do końca roku 2019 portfolio niemalże całkowicie wypełni się konstrukcjami z 10-nanometrowym układem obliczeniowym.

Z czego zdecydowanie najwięcej emocji i tak budzi nowa mikroarchitektura. Po latach przywiązania do zaprezentowanego w 2016 r. Skylake'a, finalnie zdecydowano się nieco większe zmiany. Konstrukcję ulepszono, aby wykonywać więcej instrukcji równolegle i z mniejszym opóźnieniem. Powiększono też niektóre bufory i pamięci podręczne.

Pamięć L1 jest o 50 proc. większa niż w Skylake'u, podobnie jak pamięć dla zdekodowanych mikrooperacji i pamięć L2 (z dokładną wielkością zależną od konkretnego procesora). Skylake ma dwa dyspozytory, wysyłające rozkazy do ośmiu portów z maksymalnie czterema instrukcjami na cykl zegara. Tymczasem Sunny Cove dysponuje czterema dyspozytorami, dziesięcioma portami i może obsłużyć pięć instrukcji na cykl. Przy czym wśród samych instrukcji także pojawiają się nowości: LEA – wszechstronna instrukcja x86 wykonująca rozmaite operacje matematyczne i obliczająca adresy pamięci, a ponadto sprzętowe wsparcie dla tasowań wektorowych i zestaw rozszerzeń AVX-512.

Co więcej, Intel obiecuje poprawę dostępu do pamięci. Skylake może wykonać dwie operacje load i jedną store na cykl. Sunny Cove podnosi liczbę operacji store do dwóch. Poza tym ma większy bufor zadań oczekujących, więc w teorii powinien lepiej radzić sobie z wykonywaniem poza kolejnością.

Mało tego, Sunny Cove wprowadza także pierwszą poważną zmianę w obsłudze przestrzeni pamięci wirtualnej x64, odkąd AMD wprowadziło 64-bitowe rozszerzenie x86-64 do x86 w 2003 roku. Choć adresy pamięci zajmują 64 bity, zawierają tylko 48 bitów z informacją (0 - 47). Górne bity są kopiami bitu 47, co ogranicza wirtualną przestrzeń adresową do 256 TB. Sunny Cove zaoferuje 57 bitów informacyjnych, z czego 52 z fizycznym adresem pamięci. W rezultacie przestrzeń adresowa wzrośnie do 128 PB, maksymalna ilość obsługiwanej pamięci RAM zaś – do 48 PB.

Aktualizacja [8.01.2019, 20:55]: jak podaje Intel, Sunny Cove ma załatane wszystkie podatności na ataki kanałem bocznym: Spectre, Meltdown, L1TF itd.