رمزگشايي از داستان دنباله‌دار پردازنده‌هاي Lake اينتل

تكرار مداومِ پردازنده‌هاي ليك اينتل از سال ۲۰۱۵ تاكنون كه سرآغاز آن معرفي پردازنده‌هاي نسل ششمي Skylake بود، ما را با انبوهي از  رمز نام‌ها برپايه‌ي Lake روبه‌رو كرده است. آخرين محصول اينتل در اين صف‌آرايي، پردازنده‌هاي به‌تازگي معرفي‌شده‌ي Comet Lake است؛ پردازنده‌هايي كه قرار است همين امسال روانه‌ي بازار شود.

در يك فرانگري، ترتيب پردازنده‌هايي تاكنون‌عرضه‌شده (يا حداقل پردازنده‌هايي كه انتظار عرضه‌ي آن‌ها مي‌رود) به اين قرار است: 

Skylake>Kaby Lake>Coffee Lake>Cannon Lake>Whiskey Lake>Commet Lake

هريك از اين پردازنده‌ها برپايه‌ي ريز معماري Skylake طراحي و ساخته شده است. به‌راحتي نمي توان حدس زد كه روند بهبود اين معماري‌ها قرار است به كجا ختم شود و ما در اين مقاله مي‌خواهيم به روشن شدن اين موضوع كمك كنيم.

درگام نخست در جدول زير مشخصات هر نسل از اين پردازنده‌ها براي شفافيت بيشتر ارائه شده است و در ادامه‌ي اين مقاله نگاه عميق‌تري به پردازنده‌هاي Lake از نسل‌هايي متفاوت خواهيم داشت.

پردازنده‌هاي Skylake

در سال ۲۰۱۵ شركت اينتل با عرضه‌ي ريز معماري Skylake، اين پردازنده‌ها را جايگزين پردازنده‌هاي كوتاه دوره‌ي Broadwell كرد. درواقع پردازنده‌هاي نسل ششمي Skylake در استراتژي توليد «تيك تاك» شركت اينتل، به منزله‌ي گام تيك بود؛ چرا كه اشاره به يك ريز معماري جديد داشت (گام تاك در اين استراتژي عبارت است از فشرده‌سازي تراشه‌اي با معماري موجود)؛ البته اين استراتژي در حال حاضر منسوخ شده است. پردازنده‌هاي Skylake بر پايه فناوري ساخت ۱۴ نانومتري توليد مي‌شد. براي شناسايي اين پردازنده‌ها از همان مدل نام‌گذاري پردازنده‌هاي Core با عناوين i3/i5/i7 6xxx، عنوان G45x براي مدل‌هاي پنتيوم و بالاخره G39x براي پردازنده‌هاي سلرون استفاده مي‌‌شود. تعداد هسته و رشته‌هاي پردازشي در اين پردازنده‌ها از ۲ هسته و ۲ رشته در پردازنده‌هاي سلرون شروع شده و تا ۴ هسته و ۸ رشته‌ در پردازنده‌هاي سطح بالاتر اين سري با سرعت كلاكي از ۲.۲ تا ۴.۲ گيگاهرتز ادامه پيدا مي‌كند. پردازنده‌هاي i5-6600 و i5-6600K و نيز i7-6700 و i7-6700K ازجمله پردازنده‌هاي مشهور اين سري است.

تعداد زيادي از پردازنده‌هاي موبايل با نام‌گذاري سري ۶ نيز منتشر شده كه با حروفي در انتهاي نام مدل، از نمونه‌هاي دسكتاپ متمايز مي‌شود. دراين‌ميان، پردازنده‌ي موبايل پرچم‌دار مدل i7-6970HQ با چهار هسته و هشت رشته‌ي پردازشي قرار گرفته است و در پردازنده‌هاي Celeron تعداد هسته‌ها و رشته‌هاي پردازشي به عدد ۲ تنزل مي‌يابد. از آنجايي كه اين پردازنده‌ها براي استفاده در تجهيزات قابل حمل طراحي شده، توان طراحي حرارتي و سرعت كلاك بوست آن‌ها كمتر از تراشه‌هاي خانواده‌ي دسكتاپ است.

پردازنده‌هاي Kaby Lake

پردازنده‌هاي Kaby Lake در سال ۲۰۱۶ معرفي شد و پردازنده‌هاي دسكتاپ اين سري در ژانويه ۲۰۱۷ براي اولين‌بار عرضه شد، اين در حالي بود كه مدل‌هاي موبايل و OEM پيش از اين تاريخ در سال ۲۰۱۶ عرضه شده بود. سري Kaby Lake با به.كارگيري همان فناوري ساخت ۱۴ نانومتري نسل قبل توليد شده بود كه اين درواقع به مثابه‌ي فروپاشي استراتژي توليد تيك تاك اينتل بود. تغييرات اعمال‌شده در معماري جديد شامل افزايش سرعت كلاك و بهبود تراشه‌ي گرافيكي مجتمع، استفاده از ۱۶ مسير ارتباطي PCIe 3.0 برگرفته از پردازنده‌ي مركزي و ۲۴ مسير ارتباطي PCIe 3.0 منشعب از PCH بود. آن‌ها از اولين پردازنده‌هاي ليكي بودند كه از فناوري Intel's Optane Memory همراهي مي‌كردند.

براي شناسايي پردازنده‌هاي اين نسل، از عبارت i3/i5/i7-7xxx براي نام‌گذاري مدل‌هاي Core، پيشوند G46xx براي نام‌گذاري نمونه‌هاي پنتيوم و بالاخره از پيشوند G39xx در مدل‌هاي سلرون استفاده مي‌شود. پردازنده‌هاي جديد Kaby Lake اگرچه تعداد هسته‌ها و رشته‌هاي پردازشي يكساني با نسل قبل دارند، محدوده سرعت كلاك در آن‌ها گسترده‌تر بوده، از ۲.۴ شروع شده و تا ۴.۵ گيگاهرتز ادامه مي‌يابد. بدين ترتيب با يك ارتقاي ۲۰۰ مگا هرتزي در كلاك پايه و يك افزايش ۳۰۰ مگاهرتزي در كلاك بوست پردازنده‌هاي نسل قبل روبه‌رو هستيم؛ درحالي‌كه توان طراحي حرارتي ۹۱ واتي همچنان حفظ مي‌شود. در پردازنده‌هاي اين نسل، تراشه‌ي گرافيكي مجتمع بهينه‌سازي شد و با عنوان HD سري ۶ نسبت به سري ۵ اين تراشه‌ها سطح عملكرد بهتري را از خود به نمايش در آورد.

سروكله‌ي پردازنده‌هاي موبايل سري Kaby Lake نيز در سال ۲۰۱۷ پيدا شد كه در ميان آن‌ها مدل‌هاي i3/i5/i7-7xxx با پسوند اختصاصي موبايل، چند مدل پردازنده‌ي پنتيوم با نام 44xx (كه پسوند G اين بار حذف شده بود) و تعدادي پردازنده‌ي سلرون و سلرون 3xxx وجود داشت. در اين بخش نيز شمار هسته‌ها نسبت به نسل قبل دست‌نخورده باقي ماند.

اينتل براي سيستم‌هاي حرفه‌اي HEDT به‌طور غيرمنتظره پردازنده‌هاي i7-7740X و i7-7640X را عرضه كرد كه البته به مانند برادران بزرگ‌تر Skylake-X خود از سوكت LGA 2066 همراهي مي‌كردند. اين پردازنده‌ها با تعداد هسته و رشته‌هاي پردازشي كم‌تعداد خود (چهار هسته و هشت رشته در نمونه‌ي i7-7740X و و چهار هسته و چهار رشته در مدل i7-7640X) بيشتر به پردازنده‌هاي جريان اصلي بازار شباهت داشتند و براي سيستم‌هاي HEDT كه پيش از آن ميزبان پردازنده‌هايي با ۶ هسته و ۱۲ رشته بود، پردازنده‌هاي جديد آخرين انتخاب ممكن به شمار مي‌رفت. درنهايت بازار روي خوشي به اين تراشه‌ها نشان نداد و اينتل ساخت و عرضه‌ي پردازنده‌هاي Kaby Lake X را پس از دوره‌اي كوتاه متوقف كرد.

پردازنده‌هاي Coffee Lake

پردازنده‌هاي Coffee Lake با روش نام‌گذاري Core i3/i5/i7 8xxx، مبتني بر فناوري ساخت 14++nm (كه اصلاحي بر روش ساخت ۱۴ نانومتري است) از سه‌ماهه‌ي سوم سال ۲۰۱۷ در دسترس عموم قرار دارد.  اين پردازنده‌ها با تراشه‌هاي مادربرد سري ۳۰۰ سازگار است و لذا از تراشه‌هاي قديمي‌تر سري ۱۰۰ و ۲۰۰ همراهي نمي‌كند. اينتل در توليد اين پردازنده‌ها (احتمالا در زير فشار صف‌آرايي محصولات موفق رايزن شركت AMD) به‌نوعي دست به ساختارشكني زد و و مدل‌هاي i5 و i7 را مجهز به ۶ هسته‌ي پردازنده كرد. مدل‌هاي پردازنده‌ي Core i3 نيز در حال حاضر با چهار هسته و بدون فناوري هايپرتردينگ در قفسه‌هاي فروشگاه‌ها موجود است.

تجديدانديشه متخصصين بعدي در سري Coffee Lake كمي اوضاع را پيچيده‌تر كرد، اينتل زير فشار رقابت با پردازنده‌هاي رايزن شركت AMD، دست به عرضه‌ي مدل‌هاي Core i7 با ۸ هسته و بدون قابليت هايپرتردينگ زد. پردازنده‌هاي Pentium Gold اينك با ۲ هسته و ۴ رشته‌ي پردازشي و پردازنده‌هاي سلرون اين سري با ۲ هسته و ۲ رشته‌ي پردازشي در بازار به فروش مي‌رسد. اينتل با عرضه‌ي پردازنده‌هاي i9 با ۸ هسته و بهره‌مندي از قابليت هايپرتردينگ به اين سردرگمي ها دامن زد و برخلاف سنت‌هاي جاافتاده‌ي خود در نسل‌هاي قبلي، حجم زيادي از تجديدانديشه متخصصين و تغييرات را در سري Coffee Lake اعمال كرد. سرعت كلاك پردازنده‌هاي اين سري از ۱.۷ گيگاهرتز تا بيش از ۵ گيگاهرتز در نمونه‌هاي Single-core Turbo تنظيم شده است. پردازنده‌هاي مجتمع گرافيكي در اين تراشه‌ها درحالي‌كه تفاوت چنداني با نسل قبل از خود ندارد، به اندازه‌ي ۵۰ مگاهرتز سريع‌تر شده و نام UHD 630 به خود گرفتند.

پردازنده‌هاي موبايل اين خانواده نيز تعداد هسته و سرعت كلاك بوست بيشتري نسبت به نسل قبل از خود دارد. نام‌گذاري پردازنده‌هاي بخش موبايل Coffee Lake هم با همان عنوان سري ۸ (8xxx) و شناساگرهاي i3/i5/i7 انجام شده و اين بار انواع مدل‌هاي i9 در صف اين محصولات ديده مي‌شود. تمامي مدل‌هاي i7 و i9 مجهز به ۶ هسته و ۱۲ رشته‌ي پردازشي بوده و پردازنده‌ي Core i7-8559U با داشتن ۴ هسته و ۶ رشته و تجهيز به تراشه‌ي گرافيكي Iris Plus در ميان آن‌ها يك استثناست. پردازنده‌هاي موبايل i5 تركيبي از ۶ هسته‌ و ۶ رشته‌ي پردازشي يا ۴ هسته و ۸ رشته‌ي پردازشي است. نسخه‌هاي موبايل Core i3 هم اين بار از محدوديت ۲ هسته خارج شده و با پيكربندي‌هاي ۲ هسته و ۴ رشته يا ۴ هسته و ۴ رشته عرضه مي‌شود. ‏intel در اين سري پردازنده‌اي براي سيستم‌هاي حرفه‌اي (HEDT) طراحي و روانه‌ي بازار نكرده است.

‏اينتل نمونه‌هاي پردازنده سري KF را در اوايل سال ۲۰۱۹ معرفي كرد كه دربرگيرنده‌ي يك پردازنده گرافيكي مجتمع تأثيرگذار نيست. سرعت كلاك در آخرين تراشه‌هاي Coffee Lake از ۲.۳ گيگاهرتز پايه تا ۵ گيگاهرتز فركانس توربو در حالت Dual-Core (در مدل‌هاي پردازنده‌ي i9-99xx) گسترش مي‌يابد.

پردازنده‌هاي Cannon Lake

ريز معماري Cannon Lake درواقع فشرده‌سازي مستقيم معماري تراشه‌هاي Kaby Lake بوده و اولين پردازنده‌هاي اينتل است كه با فناوري ساخت پر دردسر و بارها به تأخير افتاده‌ي ۱۰ نانومتري طراحي و توليد شده است. در زمان نگارش اين نوشتار،  تنها يك نمونه از اين پردازنده‌ها با نام Core i3-8121U توليد شده است؛ يك پردازنده‌ي بخش موبايل با توان طراحي حرارتي ۱۵ وات و ۲ هسته بدون قابليت هايپر تردينگ كه سرعت كلاك پايه‌ي آن ۲.۲ گيگاهرتز و بالاترين سرعت كلاك آن ۳.۲ گيگاهرتز است. توليد انبوه پردازنده‌هاي Cannon Lake با فناوري ساخت ۱۰ نانومتري هم‌اكنون نيز به تأخير افتاده و دراين‌ميان نشانه‌هايي حاكي از حركت اينتل به سمت توليد پردازنده‌هاي ليك ديگر به‌جاي عرضه‌ي پردازنده‌هاي Cannon Lake بيشتر ديده مي‌شود.

پردازنده‌هاي Whiskey Lake

پردازنده‌هاي Whiskey Lake سومين تكرار فناوري ساخت ۱۴ نانومتري شركت اينتل و مبتني بر همان معماري ساخت 14++nm است. اين پردازنده‌هاي موبايل با توان مصرفي كم نسبت به مدل‌هاي Kaby Lake‌، فركانس كلاك بالاتري داشته و و به‌طور ذاتي از نسل دوم USB 3.1 همراهي مي‌كند. در اين تراشه‌ها به‌صورت يكپارچه از واي فاي ۱۶۰ مگاهرتزي 802.11ac و همچنين بلوتوث نسخه‌ي ۵ استفاده شده است. ۵ نمونه از اين پردازنده‌ها در سبد محصولات شركت اينتل موجود است كه دراين‌ميان پردازنده‌ي Celeron 4205U با دو هسته و دو رشته‌ي پردازشي، پردازنده‌ي Pentium Gold 5405U با دو هسته و چهار رشته و درنهايت پردازنده‌هاي i3 با چهار هسته و هشت رشته ديده مي‌شود. سرعت كلاك پردازنده‌هاي Whiskey Lake روي ۱.۶ تا ۴.۶ گيگاهرتز در حالت توربو بوست تنظيم شده است.

پردازنده‌هاي Comet Lake

پردازنده‌هاي Comet Lake هنوز عرضه نشده و تنها نشانه‌هايي مبهم از عرضه‌ي زودهنگام آن‌ها در فضاي اينترنت به چشم مي‌خورد. جزييات زيادي درمورد اين تراشه‌ها تاكنون مطرح و منتشر نشده؛ اما برخي اطلاعات حاكي از آن است كه پردازنده‌هاي جديد اينتل مبتني بر معماري Coffee Lake نبوده و همچنان به پيروي از روش ساخت ۱۴ نانومتري بازنگري‌شده‌ي Skylake ادامه مي‌دهد.

پردازنده‌هاي Comet Lake سري U (بخش موبايل) كه طبق معمول براي لپ‌تاپ‌ها و تجهيزات قابل حمل طراحي شده، احتمالا ۶ هسته خواهد داشت؛ اين در حالي است كه نمونه‌هاي موبايل با پسوند H و S تا ده هسته‌ي پردازنده را در بر خواهد داشت. اطلاعات زيادي در مورد سرعت كلاك يا توان طراحي حرارتي اين سري از پردازنده‌هاي اينتل در حال حاضر در دسترس نيست؛ اما به انديشه متخصصين مي‌رسد كه در اين سري از تراشه‌هاي گرافيكي نسل ۹ با قدري بهبود عملكرد گرافيكي استفاده شود.  

پردازنده‌هاي Ice Lake:

براي اينكه فهرست پردازنده‌هاي ليك شركت اينتل تقريباً كامل شده باشد، بد نيست كه در پايان اين مطلب نگاهي گذرا به پردازند‌ه‌هاي مورد انتظار Ice Lake اينتل كه احتمالا در سال ۲۰۲۰ عرضه خواهد شد داشته باشيم. بنا به اطلاعاتي كه تاكنون اينتل به‌صورت رسمي ارائه كرده، اين تراشه‌هاي SoC با فناوري ساخت ۱۰ نانومتري و با ريزمعماري هسته‌ي Sunny Cove ساخته خواهد شد. در اين معماري كارايي هسته‌ها به‌شدت افزايش يافته، از توان مصرفي كاسته مي‌شود. قرائن نشان مي‌دهد كه اين تراشه‌ها احتمالاً پس از عرضه‌ي پردازنده‌هاي Comet Lake به مرحله‌ي توليد انبوه خواهد رسيد. در اين تراشه‌ها از پردازنده‌ي مجتمع گرافيكي نسل ۱۱ اينتل با نام رمز Iris Plus Graphics 940 استفاده خواهد شد كه قدرت محاسباتي آن بالاتر از يك ترافلاپس گزارش شده است. اين تراشه‌هاي گرافيكي از يك پايپ لاين سه‌بعدي جديد شامل ۶۴ واحد اجرايي، سرعت ۲ برابر در انجام محاسبات FP16 و ۳ مگابايت حافظه‌ي كش سطح ۳ برخوردار هستند. همچنين اين تراشه‌ها با Adaptive-Sync و HDR سازگار بوده، از رزولوشن‌هاي بالا و تكنولوژي استفاده از چند نمايشگر به‌طور همزمان همراهي مي‌كنند. اين تراشه‌ي گرافيكي در بنچمارك‌ها بسيار درخشان ظاهر شده و عملكردي بالاتر از تراشه‌هاي مجتمع وگا شركت AMD داشته است. در حال حاضر بايد در انتظار اطلاعات بيشتري از سوي اينتل در مورد نسل آينده‌ي Ice Lake بمانيم.