Ice Lake è qui. Le CPU Intel della decima generazione vantano notevoli vantaggi in termini di velocità e grafica
All'inizio di quest'anno, Intel ha finalmente annunciato i suoi primi chip da 10nm (nanometri) sull'architettura Ice Lake , un prodotto molti, molti anni in divenire. L'azienda ha rivelato molto poco sui processori effettivi in quel momento, specialmente in termini di quale tipo di prestazioni potevamo aspettarci da loro.
Ma al Computex 2019, Intel ha svelato i dettagli che tutti stavamo aspettando. Specifiche sui tre nuovi processori mobili Ice Lake e informazioni su come le affermazioni ambiziose sulla performance sono state fatte. Secondo Intel, l'utilizzo dell'IA in combinazione con il nuovo core di elaborazione di Sunny Cove di Ice Lake offre ai processori mobili di 10 ° generazione un miglioramento fino a 2,5 volte quello del precedente processore Whiskey Lake di ottava generazione.
Benvenuto in Ice Lake
La famiglia di processori della decima generazione di Intel include i modelli Core i3, Core i5 e Core i7 in configurazioni da 9-watt, 15-watt o 28-watt. Il processore scala fino a quattro core e otto thread e fino a 4,1 GHz. Se ciò non suona super specifico, è perché Intel ha evitato i dettagli. Cose come i nomi dei singoli processori e le velocità di clock sono state escluse dalla presentazione, concentrandosi invece su parte della tecnologia alla base di altri elementi di Ice Lake.
Quello che sappiamo è che il numero di core non è cambiato rispetto alla generazione precedente. Il Core i3 è ancora solo un processore dual-core, mentre sia il Core i5 che il Core i7 sono quad-core. Sappiamo anche che i chip coprono entrambi i progetti fan e fanless, il che significa che stiamo ottenendo entrambe le versioni della serie Y e della serie U di questi chip. Indipendentemente da ciò, Intel afferma che stanno facendo significativi salti nelle prestazioni single-thread in questa generazione.
"Abbiamo davvero toccato ogni singolo IP, incluse nuove integrazioni di piattaforme e nuove tecnologie a transistor", ha affermato Intel Fellow e Chief Client Architect Becky Loop. "Abbiamo integrato e ottimizzato per il nostro processo a 10 nm."
Quindi, come funziona tutto questo? Bene, il cuore del chip di 10 ° generazione di Intel sono due componenti principali: un core di Sunny Cove basato su architettura 10nm, nonché l'hub per controller di piattaforma (PCH) che utilizza un design 14nm più maturo. Sunny Cove rappresenta un grande passo di progettazione per Intel e l'azienda ha apportato importanti modifiche al core di elaborazione principale per portare più larghezza di banda al sistema, integrare l'intelligenza artificiale, creare supporto per Wi-Fi 6, aggiungere funzionalità di apprendimento automatico e migliorare prestazioni grafiche ai chip 10th-gen. Descrivendo Ice Lake come la prossima architettura fondamentale per Intel, Loop ha affermato che il decimo gen è il prossimo passo in avanti "in termini di transistor, punto di vista dell'architettura della CPU, nonché piattaforma" per l'azienda.
Alcune delle modifiche dettagliate includono un nuovo controller di memoria che non solo offre più larghezza di banda per il sistema di routing Thunderbolt ridisegnato spazio di Intel, ma consente anche al chip di adattare dinamicamente i carichi di lavoro appoggiandosi alle funzionalità AI.
"Abbiamo integrato un sistema LPDDDR4 3733 dual-rank 4 × 32 che supporta fino a 32 GB", ha spiegato Loop. "Questo ci dà da 50 GB a 60 GB di larghezza di banda che in realtà alimenta il tuo display, la grafica, i media, le prestazioni multi-thread per i tuoi core. Oltre a fornire solo LPDDDR4, abbiamo anche la modalità di gestione per gestire autonomamente nell'hardware la possibilità di modificare dinamicamente la frequenza della memoria sul sistema. Quindi, in base al carico di lavoro, possiamo ottimizzare la potenza e le prestazioni del sistema per offrirti prestazioni e reattività migliori. "Intel chiama questo meccanismo, DL Boost.
Sunny Cove raddoppia inoltre la quantità di cache di dati L1 e L2 dai rispettivi valori di 32kb e 256kb, rispettivamente, sui precedenti modelli Haswell e Skylake. "Abbiamo ampliato il backend per essere più ampio", ha dichiarato il direttore di CPU Computing Architecture Ronak Singhal, portando a più unità di esecuzione con algoritmi più intelligenti. "Abbiamo revisionato la microarchitettura di base in modo da ottenere prestazioni fuori dagli schemi".
Intel ha inoltre aggiunto nuove funzionalità, tra cui set di istruzioni che accelerano algoritmi importanti per supportare crittografia e sicurezza, come AES, RSA e altro ancora. "Offriamo nuove funzionalità vettoriali per le persone che cercano di eseguire manipolazioni di bit di basso livello, che vediamo in una gamma più ampia di algoritmi", ha affermato.
I primi notebook con chip 10th-gen saranno disponibili già il mese prossimo e Intel prevede più di 30 progetti di laptop con questa CPU aggiornata entro le vacanze. C'è, ovviamente, preoccupazione per la fornitura di Intel, anche se la società sembra fiduciosa nella sua capacità di consegnarli al volume di cui ha bisogno.
Grafica Gen 11 Iris Plus per giochi 1080p
Mentre i portatili oggi sono grandi per gestire le attività di produttività, spesso hanno faticato nel reparto grafico. Questo compromesso ha costretto le persone a scegliere tra un sistema sottile e leggero che può fare la maggior parte delle cose o una workstation più pesante o un laptop da gioco per una maggiore potenza. I dirigenti di Intel non amavano questo compromesso e la società desiderava apportare miglioramenti per consentire agli utenti di modificare video, realizzare rendering 3D o persino giochi in movimento.
"Rappresenta davvero un fondamentale punto di flesso di una migliore traiettoria delle prestazioni di gen e gen che stiamo andando avanti", ha affermato Intel VP di Intel Architecture, Graphics and Software Lisa Pearce. "Mentre ci avvicinavamo a Gen 11, per noi era importante che fosse un grande passo in avanti nel percorso verso un'architettura GPU completamente scalabile. Volevamo essere sicuri di guidare in modo assoluto l'efficienza energetica in tutti gli aspetti dell'implementazione. E arrivando al punto di superare un teraflop di prestazioni di calcolo con FP32 e raddoppiarlo per una precisione unica. "
Con Gen 11, ci sono due condutture multimediali indipendenti. "Queste condotte possono essere utilizzate per l'uso simultaneo, la transcodifica e la riproduzione, oppure possono essere raggruppate per prestazioni più elevate in un unico flusso", ha spiegato Pearce. Ci sono anche due encoder HEVC a funzione fissa, con il 30% di miglioramento gen-over-gen. "Con ciò abbiamo aggiunto il supporto per la qualità di produzione video di fascia alta 4: 2: 4. 4: 4: 4, si dispone di un'app di produttività con righe federali o codifica del
testo, quindi anche del tradizionale formato 4: 2: 0. "I creativi che sfruttano la codifica HEVC sperimenteranno il doppio delle velocità con una qualità più elevata nel software video.
Per i display, Intel si è concentrata su alta risoluzione, qualità dello schermo e frequenze di aggiornamento elevate, qualità che attireranno sia i creatori sia i giocatori. Tre schermi 4K simultanei sono supportati su grafica Gen 11 o due pannelli 5K o un monitor 8K. Sono supportati anche DP1.4 e HDMI 2.0b. Per rendere HDR efficiente, la capacità HDR è integrata nella pipeline dell'hardware e sono supportati sia HDR10 che Dolby Vision, ha affermato Pearce. Anche la pipeline 3D è stata ottimizzata per aumentare le prestazioni e l'efficienza.
Intel promette che i driver grafici giorno zero saranno pronti al lancio per la maggior parte dei giochi AAA e gli strumenti software permetteranno agli sviluppatori di giochi di sfruttare l'ombreggiatura dinamica a velocità variabile attraverso la pipeline della GPU. In una demo di gioco incompleta, l'ombreggiatura a tasso variabile permetteva a uno sviluppatore di giochi di realizzare realisticamente – e naturalmente – una scena forestale in un gioco che sembrava essere stato estratto da un feed video. Anche il rendering ibrido basato su tile è supportato su Gen 11.
Rispetto alla precedente grafica integrata di Intel, la grafica Gen 11 offre frame fino al 1,8 volte più veloci al secondo. Intel aggiunge inoltre il supporto per VESA Adaptive Sync , in modo che i giocatori non sperimentino fenomeni di stuttering, ghosting o screen tearing, ha detto. Intel sostiene che giochi popolari come CS: Go , Rainbox Six Siege , Rocket League e Fortnite saranno riproducibili su dispositivi mobili a 1080p. Nelle generazioni precedenti, molti dei popolari giochi 1080p di oggi non erano riproducibili, poiché i framerate scendevano al di sotto dei 30 FPS, ma con la grafica Gen 11, questi giochi vedranno miglioramenti fino al 40 percento nei frame rate.
Ad esempio, rispetto al processore 8-gen con grafica UHD 640, grafica Gen 11 Iris Plus su CS: impostazioni media su Go eseguite su circa 80 FPS contro circa 50 FPS. Pearce ha detto che Gen 11 ha ottenuto un miglioramento di 1,8 volte rispetto alla grafica di Whiskey Lake UHD. Il miglioramento medio è compreso tra 1,5 e 1,6 volte, a seconda della configurazione. Anche Fortnite ha superato i 40 FPS, rispetto ai 30 FPS inferiori della grafica UHD 640.
E sfruttando DL Boost, la tecnologia Adaptix di Intel può riconoscere quando stai giocando a un gioco per ottimizzare le prestazioni del sistema. Gli utenti avanzati possono creare diversi profili di ottimizzazione e il Centro di comando grafico Intel offre ottimizzazione della grafica con un singolo clic supportato su 44 titoli attualmente, tra cui Titanfall 2 , Heroes of the Storm , Portal 2 , Apex Legends e altro.
Sfortunatamente, Intel non ha fornito informazioni specifiche su quali processori includerebbero la grafica di base di Intel UHD e quali ottenerebbero il trattamento Iris Plus.
Utilizzo dell'intelligenza artificiale per una maggiore durata della batteria
In una serie di dimostrazioni, Intel ha dimostrato che l'intelligenza artificiale può essere sfruttata non solo per portare a termine il lavoro più rapidamente, ma anche per migliorare la durata della batteria. Questa è una tattica simile che il produttore di smartphone Huawei ha fatto con la Neural Processing Unit (NPU) sul suo design Kirin system-on-chip (SoC).
"C'è una nuova funzionalità all'interno di Ice Lake che ci consente di utilizzare l'apprendimento automatico per ottimizzare attivamente le prestazioni e la potenza dei nostri processori", ha affermato Loop. "Utilizzando algoritmi di apprendimento automatico, possiamo effettivamente ottimizzare all'interno di PL2 e PL4 gli involucri termici, il comportamento del nostro sistema generale in modo da poter ottenere le migliori prestazioni e la migliore reattività in base al carico di lavoro che stai facendo in questo momento rispetto all'ottimizzazione in laboratorio in anticipo. Quindi ogni utente vedrà le migliori prestazioni del proprio sistema in base a come lo stanno usando. "
Simile al modo in cui alcuni telefoni Android possono mantenere lo schermo illuminato se rileva il tuo volto e l'attenzione sul display, il team di Walker ha dichiarato che l'intelligenza artificiale può essere utilizzata per rilevare se stai guardando il display. Se lo sei, il sistema può darti piena potenza. Se il sistema rileva che non ci sei, può oscurare lo schermo.
L'AI può essere utilizzato per rimuovere il rumore di fondo indesiderato per un audio più chiaro nelle chiamate Skype. Sebbene la capacità sia disponibile oggi, l'utilizzo dell'IA comporterà meno stress sul processore, il che significa che gli utenti potranno sperimentare una maggiore durata della batteria. L'intelligenza artificiale può anche essere utilizzata per accelerare i flussi di lavoro creativi, come rimuovere la sfocatura in una foto risultante in movimento o mani instabili quando si utilizza una fotocamera, riemergere e annotare un gran numero di foto in una libreria di immagini e applicare filtri, come un effetto Van Gogh, a video utilizzando le funzionalità della grafica Gen 11 in Power Director. In totale, Intel prevede tre casi d'uso principali in questo momento per DL Boost basato su AI.
"La CPU consente di avere una bassa latenza per cose come attività di inferenza", ha detto Singhal. "Questo è l'inizio di quello che dovresti aspettarti di fare per migliorare l'intelligenza artificiale nel corso di più generazioni in ciascuno di questi diversi motori".
La seconda modalità è quella di eseguire carichi di lavoro AI ad alto throughput sul motore grafico, mentre la terza modalità di accelerazione a bassa potenza viene indicata anche come accelerazione neurale gaussiana. Ciò consente all'IA di funzionare sul SoC in uno stato di alimentazione molto basso. In una demo, Intel ha mostrato come il core grafico può essere disattivato durante una riunione per attività di lunga durata, come le trascrizioni dell'audio in background.
"Per diversi casi d'uso, per i diversi modi in cui le persone vogliono sfruttare l'intelligenza artificiale su un PC, offriamo diverse soluzioni invece di provare ad avere una soluzione per risolvere ogni problema", ha detto Singhal.
Wireless più veloce di Gigabit Ethernet cablato
Mentre Qualcomm rivale sta promuovendo la connettività mobile a banda larga come fattore di differenziazione per la sua piattaforma PC Connected Connected basata su ARM con Microsoft, il business modem 5G di Intel significa che l'azienda si sta invece appoggiando più pesantemente al Wi-Fi 6 per la connettività .
"Pensiamo che il Wi Fi 6 sarà un grande miglioramento e un grande passo avanti per l'esperienza nel
PC", ha dichiarato il capo architetto del progetto Athena Kris Fleming. "Wi-Fi 6 è il più grande aggiornamento per Wi-Fi in un decennio."
Consentendo ai dispositivi di comunicare simultaneamente sfruttando l'accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale, Wi-Fi 6 consente una riduzione fino al 75% della latenza, ha detto Fleming, con una latenza inferiore a 10 ms. Lo standard offre anche fino a cinque volte la capacità delle generazioni precedenti ed è in grado di sfruttare al meglio le reti ad alta velocità oggi – fino al 40% più veloce su una soluzione QAM 2 × 2.
"E il motivo per cui il Wi-Fi 6 è così importante è che se si dispone di un dispositivo Wi-Fi molto povero, ciò influenza davvero le prestazioni generali", ha affermato Fleming. "Anche se disponi della migliore piattaforma CPU, la rete Wi-Fi è stata davvero rallentata e ha ridotto le tue applicazioni, lasciandoti un'esperienza utente molto scarsa." Migliorando il Wi-Fi, Intel spera che le velocità della rete, che sta diventando sempre più importante per le app connesse e il cloud storage, gli utenti vedranno prestazioni migliori in generale sui loro sistemi.
Per ottenere questo aumento di prestazioni, Intel sta innovando lo standard Wi-Fi 6 e la soluzione si chiama Intel Wi-Fi 6 Gig +. "E il motivo per cui abbiamo voluto descriverlo in questo modo è che stiamo fornendo due funzionalità aggiuntive che sono caratteristiche davvero opzionali che stiamo rendendo standard come parte delle nostre implementazioni Wi-Fi 6".
In Ice Lake, ciò significa che il Wi-Fi 6 è integrato nel PCH. Ciò comporta anche una significativa riduzione delle dimensioni – fino al 70 percento di riduzione rispetto al modulo Wi-Fi M.2 esistente di Intel oggi.
Una differenza chiave qui è che mentre il Wi-Fi 6 di base supporta solo i canali 80MHz, lo standard Gig + di Intel raddoppia quello a 160MHz. Fleming sostiene che questa soluzione offre prestazioni tre volte superiori rispetto al Wi-Fi precedente e offre velocità gigabit, che sono "quasi due volte più veloci rispetto alla rete Ethernet Gigabit cablata oggi." Un altro cambiamento è che il Wi-Fi 6 ridurrà anche le interferenze la migliore connessione possibile a seconda della rete, grazie alla sovrapposizione del set di servizi di base o OBSS, che è importante per gli ambienti di ufficio con più punti di accesso.
Intel sta ancora lavorando al branding per il suo standard Wi-Fi 6 Gig + per i prodotti commerciali, ma tutti i router consumer che supportano la funzionalità aggiuntiva di Intel verranno forniti con il moniker Gig + dell'azienda.
L'architettura per il supporto Thunderbolt su Ice Lake è stata ridisegnata per consentire ai produttori di ospitare facilmente porte su entrambi i lati del sistema, in modo simile all'implementazione di MacBook Pro di Apple. Inoltre, la semplificazione del design Thunderbolt ridurrà anche il consumo energetico di 300 milliwatt per porta quando la porta sarà completamente utilizzata.
"Abbiamo due controller PCIe collegati a ciascun router CIO", ha spiegato Eldis. "In pratica, raddoppiamo la larghezza di banda che va alle porte."
Intel ha anche contribuito con la tecnologia Thunderbolt 3 allo sviluppo di USB 4, ha affermato Eldis. Parte delle specifiche USB4 richiede che la porta indirizzi il tunnelling USB e Thunderbolt, e sebbene Intel abbia questo supporto in silicio, ma la società non ha avuto il lato di sincronizzazione per testarlo. Di conseguenza, potrebbero esserci alcuni bug e questa è la ragione per cui Intel è riluttante a sostenere che il 10 ° gen è compatibile con USB4.
