Skylake intel какое поколение

Обновлено: 03.07.2024

Skylake - это кодовое имя, используемое Intel для процессорной микроархитектуры, которая была запущена в августе 2015 года и пришла на смену микроархитектуре Broadwell . Skylake - это модернизированная микроархитектура, использующая тот же 14-нм техпроцесс, что и его предшественник, служащая « тик-тактом » в производственной и конструкторской модели Intel . По словам Intel, редизайн обеспечивает более высокую производительность ЦП и ГП и снижает энергопотребление. Процессоры Skylake разделяют свою микроархитектуру с процессорами Kaby Lake , Coffee Lake , Cannon Lake , Whiskey Lake и Comet Lake .

Skylake - последняя платформа Intel, на которой Windows ранее, чем Windows 10, будет официально поддерживаться Microsoft , хотя существуют модификации, созданные энтузиастами, которые позволяют Windows 8.1 и более ранним версиям продолжать получать обновления Windows на более поздних платформах.

Некоторые процессоры, основанные на микроархитектуре Skylake, продаются как «Core 6-го поколения».

Intel официально объявила об окончании срока службы и сняла с производства процессоры Skylake LGA 1151 4 марта 2019 года.

СОДЕРЖАНИЕ

История развития

Разработка Skylake, как и таких процессоров, как Banias , Dothan , Conroe , Sandy Bridge и Ivy Bridge , была в первую очередь предпринята Intel Israel в ее инженерно-исследовательском центре в Хайфе, Израиль . Команда разработчиков в Хайфе работала над проектом четыре года и столкнулась с множеством проблем: «Но, переписав микроархитектуру и разработав новые концепции, такие как технология Speed Shift, мы создали процессор для мобильных устройств мощностью от 4,5 Вт до 45 Вт, и до 91 Вт для настольных устройств ». Процессоры Skylake используются для питания широкого спектра устройств, от ноутбуков без вентилятора до настольных компьютеров. «Благодаря особенностям Skylake компании смогут выпускать ноутбуки вдвое меньшей и вдвое меньшей толщины, чем те, которые были созданы пять лет назад», - заявляет Intel.

В сентябре 2014 года Intel объявила о микроархитектуре Skylake на форуме разработчиков Intel в Сан-Франциско , и что массовые поставки процессоров Skylake запланированы на вторую половину 2015 года. Кроме того, было объявлено, что платформа разработки Skylake будет доступна в первом квартале 2015 года. В объявлении Intel также продемонстрировала два компьютера с настольными и мобильными прототипами Skylake: первый представлял собой настольную тестовую систему с последней версией 3DMark , а второй компьютер был полнофункциональным ноутбуком, воспроизводящим видео 4K .

Первоначальная партия моделей процессоров Skylake (6600K и 6700K) была объявлена для немедленной доступности во время Gamescom 5 августа 2015 года, что необычно вскоре после выпуска своего предшественника, Broadwell, который страдал от задержек с запуском. В 2014 году Intel признала, что переход от 22 нм (Haswell) к 14 нм (Broadwell) был для нее самым сложным процессом, из-за чего запланированный запуск Broadwell задержался на несколько месяцев; тем не менее, производство 14-нм техпроцесса вернулось в нормальное русло и в третьем квартале 2014 года было полностью запущено. Отраслевые обозреватели изначально полагали, что проблемы, затрагивающие Broadwell, также приведут к тому, что Skylake перенесется на 2016 год, но Intel смогла продвинуть выпуск Skylake и сократить время выпуска Broadwell. цикл выпуска вместо этого. В результате у архитектуры Бродвелла был необычно короткий срок службы.

Разгон неподдерживаемых процессоров

Официально Intel поддерживала разгон только «K» и «X» версий процессоров Skylake. Однако позже было обнаружено, что другие чипы «не-K» можно разогнать, изменив значение базовой частоты - процесс стал возможным благодаря тому, что базовая частота применяется только к ЦП, ОЗУ и интегрированной графике на Skylake. Посредством бета-обновлений прошивки UEFI некоторые поставщики материнских плат, такие как ASRock (которая широко рекламировала ее под названием «Sky OC»), разрешили таким образом изменять базовые часы.

При разгоне неподдерживаемых процессоров с помощью этих обновлений прошивки UEFI возникает несколько проблем:

Эти проблемы частично вызваны тем, что для работы разгона базовой частоты необходимо отключить управление питанием процессора.

Однако в феврале 2016 года обновление прошивки ASRock удалило эту функцию. 9 февраля 2016 года Intel объявила, что больше не будет разрешать такой разгон процессоров, отличных от K, и выпустила обновление микрокода ЦП, которое удаляет эту функцию. В апреле 2016 года ASRock начала продавать материнские платы, которые позволяют разгонять неподдерживаемые процессоры с помощью внешнего тактового генератора.

Поддержка операционной системы

В январе 2016 года Microsoft объявила о прекращении поддержки Windows 7 и Windows 8.1 на процессорах Skylake с 17 июля 2017 года; после этой даты для пользователей Skylake будут выпускаться только «самые важные» обновления для двух операционных систем, если будет установлено, что они не влияют на надежность ОС на старом оборудовании, а Windows 10 будет официально единственной платформой Microsoft Windows. поддерживается на Skylake, а также на всех будущих микроархитектурах процессоров Intel, начиная с преемника Skylake Kaby Lake . Терри Майерсон заявил, что Microsoft пришлось сделать «большие инвестиции», чтобы надежно поддерживать Skylake в старых версиях Windows, и что для будущих поколений процессоров потребуются дополнительные инвестиции. Microsoft также заявила, что из-за возраста платформы для нового оборудования, микропрограмм и драйверов устройств будет «сложно» правильно работать под Windows 7.

18 марта 2016 г. в ответ на критику этого шага, в первую очередь со стороны корпоративных клиентов, Microsoft объявила о внесении изменений в политику поддержки, изменив время отсечения для поддержки и некритических обновлений на 17 июля 2018 г. и заявив, что пользователи Skylake получат все критические обновления безопасности для Windows 7 и 8.1 до окончания расширенной поддержки. В августе 2016 года, сославшись на «прочные партнерские отношения с нашими OEM-партнерами и Intel», Microsoft заявила, что будет продолжать полностью поддерживать версии 7 и 8.1 на Skylake до конца их жизненных циклов. Кроме того, была выпущена модификация, созданная энтузиастами, которая отключила проверку Центра обновления Windows и позволила Windows 8.1 и более ранним версиям продолжать обновляться на этой и более поздних платформах.

Начиная с ядра Linux 4.10, управление питанием мобильных устройств Skylake находится в достаточно хорошем состоянии, при этом поддерживается большинство состояний пакета C. Если это не так, то причиной, скорее всего, являются ошибки в системной прошивке конкретного компьютера, которые могут быть устранены путем обновления BIOS. Пользователь может легко оптимизировать управление питанием за пределами настроек Linux по умолчанию с помощью утилиты PowerTOP ; Для тех, кто использует systemd Леннарта Поеттеринга, PowerTOP предоставляет службу, которая запускается вместе с компьютером и автоматически настраивает различные параметры для снижения энергопотребления. Linux 4.11 по умолчанию включает сжатие кадрового буфера для встроенного графического чипсета, что снижает энергопотребление. Время работы от батареи должно быть таким же, как в Windows 10, а возможно, и лучше, но можно внести дальнейшие улучшения.

Skylake полностью поддерживается OpenBSD 6.2 и новее, включая ускоренную графику.

Функции

Как и его предшественник Broadwell , Skylake доступен в пяти вариантах, обозначаемых суффиксами «S» ( SKL-S ), «X» ( SKL-X ), «H» ( SKL-H ), «U» ( SKL- U ) и «Y» ( SKL-Y ). SKL-S и SKL-X содержат варианты «K» и «X» с возможностью разгона с разблокированными множителями . Варианты H, U и Y производятся в корпусе с шариковой решеткой (BGA), а варианты S и X производятся в корпусе с наземной решеткой (LGA) с использованием нового разъема LGA 1151 ( LGA 2066 для Skylake X). Skylake используется вместе с наборами микросхем Intel 100 Series , также известными как Sunrise Point .

Основные изменения между архитектурами Haswell и Skylake включают удаление полностью интегрированного регулятора напряжения (FIVR), представленного в Haswell. В вариантах, которые будут использовать дискретный концентратор контроллера платформы (PCH), Direct Media Interface (DMI) 2.0 заменен на DMI 3.0 , который обеспечивает скорость до 8 GT / s.

Варианты Skylake U и Y поддерживают один слот DIMM на канал, а варианты H и S поддерживают два слота DIMM на канал. Запуск и продажи Skylake совпадают с продолжающимся переходом на рынок SDRAM , когда память DDR3 SDRAM постепенно заменяется памятью DDR4 . Вместо того, чтобы работать исключительно с DDR4, микроархитектура Skylake остается обратно совместимой , взаимодействуя с обоими типами памяти. Наряду с поддержкой микроархитектурой обоих стандартов памяти был также анонсирован новый тип SO-DIMM, способный нести микросхемы памяти DDR3 или DDR4, под названием UniDIMM .

Несколько вариантов Skylake P имеют уменьшенный графический блок на кристалле (12 исполнительных блоков включены вместо 24 исполнительных блоков) по сравнению с их прямыми аналогами; см. таблицу ниже. Напротив, с процессорами Ivy Bridge суффикс P использовался для процессоров с полностью отключенным встроенным видеочипсетом.

Другие улучшения включают Thunderbolt 3.0 , SATA Express , графику Iris Pro с функциями Direct3D уровня 12_1 и до 128 МБ кеш-памяти eDRAM L4 для определенных SKU. Линия процессоров Skylake прекращает поддержку VGA и поддерживает до пяти мониторов, подключенных через интерфейсы HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 или Embedded DisplayPort (eDP). HDMI 2.0 ( 4K при 60 Гц) поддерживается только на материнских платах, оснащенных контроллером Intel Alpine Ridge Thunderbolt.

Изменения набора команд Skylake включают Intel MPX (расширения защиты памяти) и Intel SGX (расширения защиты программного обеспечения). Будущие варианты Xeon также будут иметь Advanced Vector Extensions 3.2 («AVX-512F»).

Согласно прогнозам, ноутбуки на базе Skylake будут использовать беспроводную технологию Rezence для зарядки и другие беспроводные технологии для связи с периферийными устройствами. Многие крупные производители ПК согласились использовать эту технологию в ноутбуках на базе Skylake; однако по состоянию на 2019 год ноутбуки с этой технологией не выпускались.

Intel также выпустила разблокированные (способные к разгону) мобильные процессоры Skylake.

В отличие от предыдущих поколений, Xeon E3 на базе Skylake больше не работает с набором микросхем для настольных ПК, который поддерживает тот же сокет, и для работы требуется набор микросхем C232 или C236.

Известные вопросы

Короткие циклы с определенной комбинацией использования инструкций могут вызвать непредсказуемое поведение системы на процессорах с гиперпоточностью. Для устранения проблемы было выпущено обновление микрокода .

Skylake уязвима для атак Spectre . Фактически, он более уязвим, чем другие процессоры, потому что он использует косвенное предположение ветвлений не только на косвенных ветвях, но также и при недостаточном переполнении стека предсказания возврата.

Задержка для инструкции спин-блокировки PAUSE была значительно увеличена (с обычных 10 циклов до 141 цикла в Skylake), что может вызвать проблемы с производительностью в более старых программах или библиотеках, использующих инструкции паузы. Intel документирует увеличенную задержку как функцию, повышающую энергоэффективность.

Изменения архитектуры по сравнению с микроархитектурой Broadwell

Конфигурации

Процессоры Skylake производятся в пяти основных семействах: Y, U, H, S и X. В каждом семействе доступно несколько конфигураций:

Характерная черта	Семья
Характерная черта	Y	U	ЧАС	Т	S	р	Икс	W	SP
Интегрированный кэш L4	•	•	•
Мобильные / встраиваемые системы с низким энергопотреблением	•	•	•	•
Разъем	BGA			LGA 1151			LGA 2066		LGA 3647
DDR3L SDRAM	•	•	•	•	•	•
DDR4 SDRAM	•	•	•	•	•	•	•
128 ГБ ( ГБ ) физической RAM	•	•	• +
От 28 до 44 линий PCIe 3.0	•	•	•

Список моделей процессоров Skylake

Обычные настольные процессоры

Общие особенности основных настольных процессоров Skylake:

Интерфейсы DMI 3.0 и PCIe 3.0
Поддержка двухканальной памяти в следующих конфигурациях: DDR3L-1600 1,35 В (максимум 32 ГБ) или DDR4-2133 1,2 В (максимум 64 ГБ). DDR3 неофициально поддерживается некоторыми поставщиками материнских плат.
16 линий PCI-E 3.0
Процессоры Core поддерживают набор инструкций AVX2. Celeron и Pentium поддерживают только SSE4.1 / 4.2.
Базовая тактовая частота графики 350 МГц

Высокопроизводительные процессоры для настольных ПК (Skylake-X)

Общие особенности высокопроизводительных процессоров Skylake-X:

Поддержка четырехканальной памяти DDR4-2400 (на i7-7800X) или DDR4-2666 (на всех остальных процессорах) до 128 ГБ
От 28 (для i7-7800X и i7-7820X) до 44 (для всех остальных процессоров) PCI-E 3.0 полосы
В дополнение к набору команд AVX2, они также поддерживают AVX-512 инструкций
Нет встроенного iGPU (встроенный графический процессор)
Технология Turbo Boost Max 3.0 для рабочих нагрузок до 2/4 потоков для процессоров с 8 ядрами и более (7820X, 7900X, 7920X, 7940X, 7960X, 7980XE и все чипы 9-го поколения)
Другая иерархия кеша (по сравнению с клиентскими процессорами Skylake или предыдущими архитектурами)

Процессоры Xeon High-End для настольных ПК (Skylake-X)

Мобильные процессоры

См. Также «Сервер, мобильный» ниже для процессоров мобильных рабочих станций.

Процессоры Intel Core 6-го поколения (Skylake) появились в 2015 году. Благодаря целому ряду усовершенствований на уровне ядра, «системы на кристалле» и на уровне платформы, по сравнению с 14-нм процессором предыдущего поколения (Broadwell), процессор Skylake пользуется огромной популярностью в устройствах самых разных типов, предназначенных для работы, творчества и игр. В этой статье приводится обзор основных возможностей и усовершенствований Skylake, а также новые модели использования, такие как пробуждение по голосовым командам и вход в систему по биометрическим данным в ОС Windows 10.

Архитектура Skylake

Процессоры Intel Core 6-го поколения производятся по 14-нм технологии с учетом более компактного размера процессора и всей платформы для использования в устройствах разных типов. При этом также повышена производительность архитектуры и графики, реализованы расширенные средства безопасности. На рис. 1 показаны эти новые и улучшенные возможности. Фактическая конфигурация в устройствах ОЕМ-производителей может различаться.

Рисунок 1. Архитектура Skylake и сводка усовершенствований[1]

Основные направления развития процессоров

▍Производительность

Улучшенный внешний интерфейс. Благодаря более точному предсказанию ветвления и повышенной вместимости увеличивается скорость декодирования инструкций, упреждающая выборка работает быстрее и эффективнее.
Улучшенное распараллеливание инструкций. За каждый такт обрабатывается больше инструкций, при этом параллельное выполнение инструкции улучшено благодаря более эффективной буферизации.

Улучшенные исполняющие блоки (ИБ). Работа исполняющих блоков улучшена по сравнению с прежними поколениями за счет следующих мер:

Укорочены задержки.
Увеличено количество ИБ.
Повышена эффективность электропитания за счет отключения неиспользуемых блоков.
Повышена скорость выполнения алгоритмов безопасности.

Повышенная пропускная способность загрузки и сохранения.
Улучшенный модуль упреждающей выборки.
Хранение на более глубоком уровне.
Буферы заполнения и обратной записи.
Улучшенная обработка промахов страниц.
Повышенная пропускная способность при промахах кэша второго уровня.
Новые инструкции управления кэшем.

На рис. 3 показано улучшение параллельной обработки в процессорах Skylake по сравнению с процессорами прежних поколений (Sandy Bridge — второе, а Haswell — четвертое поколение процессоров Intel Core).

Рисунок 3. Улучшенное распараллеливание по сравнению с прежними поколениями процессоров

Благодаря усовершенствованиям, показанным на рис. 3, производительность процессора возросла на 60 % по сравнению с ПК пятилетней давности, при этом перекодирование видео осуществляется в 6 раз быстрее, а производительность графической подсистемы выросла в 11 раз.

Рисунок 4. Производительность процессора Intel Core 6-го поколения по сравнению с ПК пятилетней давности

Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i5-6500 и Intel Core i5-650 в тесте SYSmark* 2014.
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i5-6500 и Intel Core i5-650 в тесте Handbrake с QSV.
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i5-6500 и Intel Core i5-650 в тесте 3DMark* Cloud Gate.

▍Экономия электроэнергии

Настройка ресурсов на основе динамического потребления

В устаревших системах используется технология Intel SpeedStep для балансировки производительности и расхода электроэнергии с помощью алгоритма подключения ресурсов по запросу. Этот алгоритм управляется операционной системой. Такой подход неплох для постоянной нагрузки, но неоптимален при резком повышении нагрузки. В процессорах Skylake технология Intel Speed Shift передает управление оборудованию вместо операционной системы и дает возможность процессору перейти на максимальную тактовую частоту примерно за 1 мс, обеспечивая более точное управление электропитанием[3].

Рисунок 5. Сравнение технологий Intel Speed Shift и Intel SpeedStep

Скорость реагирования выросла на 45 %.
Обработка фотографий на 45 % быстрее.
Построение графиков на 31 % быстрее.
Локальные заметки на 22 % быстрее.
Средняя скорость реагирования выросла на 20 %.

Дополнительная оптимизация электропитания достигается за счет динамической настройки ресурсов на основе их потребления: путем снижения мощности неиспользуемых ресурсов с помощью ограничения мощности векторных расширений Intel AVX2, когда они не используются, а также с помощью снижения потребляемой мощности при бездействии.

▍Мультимедиа и графика

Видеоадаптер Intel HD Graphics воплощает целый ряд усовершенствований с точки зрения обработки трехмерной графики, обработки мультимедиа, вывода изображения на экран, производительности, электропитания, возможности настройки и масштабирования. Это весьма мощное устройство в семействе встроенных в процессор графических адаптеров (впервые появившихся в процессорах Intel Core второго поколения). На рис. 6 сравниваются некоторые из этих усовершенствований, обеспечивающих повышение производительности графики более чем в 100 раз[2].

Рисунок 6. Возможности графической подсистемы в разных поколениях процессоров

Рисунок 7. Улучшение обработки графики и мультимедиа в разных поколениях

Экран. С левой стороны.
Вне среза. L-образная часть в середине. Включает поточный обработчик команд, глобальный диспетчер потоков и графический интерфейс (GTI).
Срез. Включает исполняющие блоки (ИБ).

Рисунок 8. Архитектура графических процессоров 9-го поколения

Потребление менее 1 Вт, потребление 1 Вт при проведении видеоконференций.
Ускорение воспроизведения необработанного видео с камеры (в формате RAW) с помощью новых функций VQE для поддержки воспроизведения видео RAW с разрешением до 4K60 на мобильных платформах.
Новый режим New Intel Quick Sync Video с фиксированными функциями (FF).
Поддержка широкого набора кодеков с фиксированными функциями, ускорение декодирования с помощью ГП.

Примечание. Поддержка кодеков мультимедиа и обработки может быть доступна не во всех ОС и приложениях.

Рисунок 9. Поддержка кодеков процессорами Skylake

Смешение, масштабирование, поворот и сжатие изображения.
Поддержка высокой плотности пикселей (разрешение свыше 4K).
Поддержка передачи изображения по беспроводному подключению с разрешением вплоть до 4K30.
Самостоятельное обновление (PSR2).
CUI X.X — новые возможности, повышенная производительность.

Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i7-6700K и Intel Core i7-875K в тесте SPECint*_rate_base2006 (коэффициент копирования 8).
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i7-6700K и Intel Core i7-3770K в тесте SPECint*_rate_base2006 (коэффициент копирования 8).
Описываемые возможности доступны в отдельных сочетаниях процессоров и наборов микросхем. Предупреждение. Изменение тактовой частоты и/или напряжения может: (i) привести к снижению стабильности системы и снижению срока эксплуатации системы и процессора; (ii) привести к отказу процессора и других компонентов системы; (iii) привести к снижению производительности системы; (iv) привести к дополнительному нагреву или к другим повреждениям; (v) повлиять на целостность данных в системе. Корпорация Intel не тестирует и не гарантирует работу процессоров с техническими параметрами, отличными от установленных.

▍Масштабируемость

Микроархитектура Skylake — это настраиваемое ядро: единая конструкция для двух направлений, одно — для клиентских устройств, другое — для серверов без ущерба для требований по мощности и производительности обоих сегментов. На рис. 11 показаны различные модели процессоров и их эффективность с точки зрения мощности для использования в устройствах разного размера и разных типов — от сверхкомпактных Compute Stick до мощных рабочих станций на основе Intel Xeon.

Рисунок 11. Доступность процессоров Intel Core для различных типов устройств

▍Расширенные возможности безопасности

Расширения Intel Software Guard Extensions (Intel SGX): Intel SGX — это набор новых инструкций в процессорах Skylake, дающий возможность разработчикам приложений защищать важные данные от несанкционированных изменений и доступа посторонних программ, работающих с более высоким уровнем прав. Это дает приложениям возможность сохранять конфиденциальность и целостность конфиденциальной информации [1], [3]. Skylake поддерживает инструкции и потоки для создания безопасных анклавов, позволяя использовать доверенные области памяти. Дополнительные сведения о расширениях Intel SGX см. на этой странице.

Расширения защиты памяти Intel (Intel MPX): Intel MPX — новый набор инструкций для проверки переполнения буфера во время выполнения. Эти инструкции позволяют проверять границы буферов стека и буферов кучи перед доступом к памяти, чтобы процесс, обращающийся к памяти, имел доступ лишь к той области памяти, которая ему назначена. Поддержка Intel MPX реализована в Windows* 10 с помощью встроенных функций Intel MPX в Microsoft Visual Studio* 2015. В большинстве приложений C/C++ можно будет использовать Intel MPX: для этого достаточно заново скомпилировать приложения, не изменяя исходный код и связи с устаревшими библиотеками. При запуске библиотек, поддерживающих Intel MPX, в системах, не поддерживающих Intel MPX (процессоры Intel Core 5-го поколения и более ранних), производительность никак не изменяется: ни повышается, ни снижается. Также можно динамически включать и отключать поддержку Intel MPX [1], [3].
Мы рассмотрели усовершенствования и улучшения архитектуры Skylake. В следующем разделе мы рассмотрим компоненты Windows 10, оптимизированные для использования преимуществ архитектуры Intel Core.

Новые возможности Windows 10

Возможности процессоров Intel Core 6-го поколения дополняются возможностями операционной системы Windows 10. Ниже перечислены некоторые основные возможности оборудования Intel и ОС Windows 10, благодаря которым платформы Intel под управлением Windows 10 работают эффективнее, стабильнее и быстрее[3].

Ϯ Ведется совместная работа Intel и Майкрософт для реализации дальнейшей поддержки в Windows
Рисунок 12. Возможности Skylake и Windows* 10

▍Кортана

Голосовой помощник Кортана корпорации Майкрософт доступен в Windows* 10 и дает возможность управлять компьютером с помощью голоса после произнесения ключевой фразы «Привет, Кортана!». Функция пробуждения по голосовой команде использует конвейер обработки звука на ЦП для повышения достоверности распознавания, но можно передать эту функцию на аппаратный цифровой сигнальный процессор звука со встроенной поддержкой Windows 10[3].

▍Windows Hello*

С помощью биометрического оборудования и Microsoft Passport* служба Windows Hello поддерживает различные механизмы входа в систему с помощью распознавания лица, отпечатков пальцев или радужки глаз. Система без установки каких-либо добавочных компонентов поддерживает все эти возможности входа без использования пароля. Камера переднего обзора Intel RealSense (F200/SR300) поддерживает биометрическую проверку подлинности на основе распознавания лица[3].

Рисунок 13. Windows* Hello с технологией Intel RealSense

Фотографии на рис. 13 показывают, как реперные точки, обнаруженные на лице камерой F200, используются для идентификации пользователя и входа в систему. На основе расположения 78 реперных точек на лице создается шаблон лица при первой попытке пользователя войти в систему с помощью распознавания лица. При следующей попытке входа сохраненное расположение реперных точек, полученное камерой, сравнивается с сохраненным шаблоном. Возможности службы Microsoft Passport в сочетании с возможностями камеры позволяют добиться уровня безопасности с показателями ложного допуска в систему в 1 из 100 000 случаев и ложного отказа в допуске в 2–4 % случаев.

Процессор, являющийся сердцем компьютера, с момента его первого запуска претерпел быстрое развитие. С самого начала Intel была компанией, которая в 1971 году представила 4-битный процессор Intel 4004 с частотой 108 кГц.

Broadwell: Intel Core 5-е поколение процессоров Intel

Микроархитектура процессоров Intel была представлена Intel еще в конце 2014 года, и все было отмечено большими изменениями. Предыдущее поколение процессоров Intel, маркированное Haswell, работало на 22-нм транзисторах, но в случае Broadwell долгожданный переход на 14-нм техпроцесс уже произошел. В то время Intel все еще придерживалась своего плана Tick-Tock, о котором она объявила в 2007 году.

Проще говоря, это означало, что Intel представила полностью новую архитектуру (Tick) за один год и значительно оптимизировала в следующем году, что привело к дальнейшему улучшению производительности при сохранении той же энергоемкости (Tock).

Модель	Intel Core i7-5775C	Intel Core i5-5675C
Количество жил / волокон	4/8	4/4
Базовая частота	3,3 ГГц	3,1 ГГц
Частота повышения	3,7 ГГц	3,6 ГГц
Гиперпоточность	✓	×
Кэш L3	6 МБ	4 МБ
Разблокированный множитель	×	×
TDP	65 Вт	65 Вт
Тип встроенной графики	Intel Iris Pro 6200	Intel Iris Pro 6200

В начале сентября 2015 года состоялась ожидаемая официальная презентация архитектуры Skylake, а значит, и нового поколения процессоров Intel. Как и Broadwell, процессоры Skylake производились по 14-нм техпроцессу, и их внимание уделяло повышению производительности гораздо более высокому приоритету.

В архитектуре Skylake сделан упор на ряд оптимизаций. Подчеркивает сокращение задержек в исполнительных модулях или улучшение шифрования AES. Кэш-память также была улучшена, в то время как L1 и L2 являются отдельными для каждого физического ядра, L3 совместно используется процессором. Значительным шагом вперед стала поддержка быстрой памяти DDR4 SDRAM, которую мы используем до сих пор.

Общий прирост производительности при переходе, например, с процессоров Intel 4-го поколения (Haswell) составил не менее 30%. Однако для успешного обновления потребовалось приобрести новую материнскую плату с базой LGA 1151 и набором микросхем Intel Series 100 (H110, B150, H170, Z170). Конечно, уже упоминавшаяся память DDR4 SDRAM. Финансовая сложность всей операции была относительно высокой. Однако результат того стоил.

Легендарный процессор Intel Core i7-6700K победил во многих тестах и до сих пор надежно работает на многих профессиональных и игровых ПК.

В сравнительной таблице мы использовали только избранные процессоры, типичные для процессоров Intel 6-го поколения (Skylake). Всего Intel представила для потребительского рынка около 40 моделей. Конечно, десятки других типов были тогда нацелены на ноутбуки или профессиональную сферу.

Kaby Lake: Intel Core -7-е поколение процессоров Intel

Конец 2016 года ознаменовался запуском 7-го поколения процессоров Intel под кодовым названием Kaby Lake. Это третье поколение процессоров Intel, созданных по 14-нм техпроцессу. Тем не менее, было еще одно улучшение, потому что даже с такими же процессорами Kaby Lake производительность примерно на 5-10% выше, чем у Skylake. Как это возможно?

Intel использовала новую версию технологии Speed Shift, которая позволяет процессору быстрее достигать повышенных частот при работе под Windows 10. Встроенный графический чип претерпел еще одно изменение, теперь в версии Intel HD Graphics 630 с аппаратной поддержкой 4K, проигрывание видео.

Производитель может здесь почивать на лаврах, потому что 7-е поколение процессоров Intel также предлагало максимум 4-ядерные процессоры с включенной технологией HT, то есть с 8 потоками. На первый взгляд, для 2017 года это было еще мало, но конкуренции в то время практически не было, и Intel могла быть спокойна в этом отношении.

Однако с точки зрения пользователя это было плохо, и особенно любители игр уже жаждали хотя бы 6-ядерного процессора. Однако утешали высокие рабочие частоты, которые после разгона «крючковых» моделей доходили до 5,2 ГГц даже при воздушном охлаждении.

Мы снова выбираем самые известные с нашей точки зрения процессоры из эпохи Kaby Lake. Intel представила около 30 различных процессоров, которые подходят для сокета LGA 1151. Также были выпущены наборы микросхем Intel Series 200, но поддержка более старых Intel Series 100 была сохранена.

Начало октября 2017 года подарило всем любителям качественного железа раннее Рождество. Восьмое поколение процессоров Intel Core под кодовым названием Coffee Lake принесло ожидаемые изменения благодаря двум дополнительным процессорным ядрам. Intel также довольно заметно подняла рабочую частоту, что означало интересный прирост игровой производительности. В межпоколенческом плане она составляла от 15 до 30%.

С технологической точки зрения Coffee Lake является усовершенствованием по сравнению с Kaby Lake. Новые процессоры производятся с использованием процесса, называемого 14 нм ++, лучшего, что может предложить Intel. Это означает, что помимо обычных Celeron или Pentium Gold они образуют минимум 4 ядра. Он впервые улучшил серию Core i3 на 4 ядрах, которую ранее рекомендовали менее требовательным пользователям.

Intel совершила маленькое чудо, и процессоры Coffee Lake стали мастерами разгона. Чип Intel Core i7-8700K было относительно легко увеличить до 5,2 или 5,3 ГГц. Особенно если так называемый Процессор DELID.

Но не все в итоге оказалось таким розовым, как казалось на первый взгляд. Для поколения Coffee Lake Intel выдвинула противоречивые требования совместимости только с материнскими платами Intel Series 300. Эти наборы микросхем были в значительной степени переименованы в наборы микросхем Intel Series 200, что рассердило многих поклонников рока. Пожалуй, единственным интересным преимуществом нового чипсета была поддержка технологии Intel Optane.

В октябре 2018 года стартовали продажи процессоров Intel Core 9-го поколения, известных как Coffee Lake Refresh. Они основаны на той же архитектуре, что и их предшественники, и также производятся по техпроцессу 14 нм ++, все новые процессоры поддерживают 40 линий PCIe, а также имеется двухканальный контроллер памяти DDR4-2666. В конце концов, все функционально сочетается на материнских платах с набором микросхем Intel Series 300.

Самая интересная новинка — это самый первый потребительский процессор серии Intel Core i9, а именно Intel Core i9-9900K с 8 ядрами и 16 потоками. Два других добавленных ядра стали прямым ответом на успешные процессоры AMD Ryzen. С технической точки зрения Intel в основном сосредоточилась на исправлении нескольких вариантов серьезных недостатков безопасности (Meltdown и Spectre). Если не учитывать увеличение количества ядер, разница в производительности рассчитывается в процентах для одних и тех же процессоров.

Модель	Intel Core i9-9900K	Intel Core i7-9700K	Intel Core i5-9600K	Intel Core i3-9300
Количество жил / волокон	16 августа	8/8	6/6	4/4
Базовая частота	3,6 ГГц	3,6 ГГц	3,7 ГГц	3,7 ГГц
Частота повышения	5,0 ГГц	4,9 ГГц	4,6 ГГц	4,3 ГГц
Гиперпоточность	✓	×	×	×
Кэш L3	16 МБ	12 МБ	9 МБ	8 МБ
Разблокированный множитель	✓	✓	✓	×
TDP	95 Вт	95 Вт	95 Вт	62 Вт
Тип встроенной графики	Intel UHD 630	Intel UHD 630	Intel UHD 630	Intel UHD 630

Comet Lake: Intel Core 10-е поколение процессоров Intel

Меньше года прошло как вода, и 21 августа 2019 года Intel анонсировала 10-е поколение процессоров Intel Core в виде чипов под названием Comet Lake. Начало было не совсем удачным, поскольку реальная доступность новых процессоров была значительно отложена примерно до мая 2020 года. Было так жаль, что, несмотря на длительные задержки, Intel снова прибегла к использованию относительно устаревшей 14-нм архитектуры Skylake, первоначально выпущенной в 2015 году. Это само по себе говорит о том, что более ранний технологический гигант начал действовать в то время, когда конкуренция атаковала популярный Ryzen 3000.

Однако, несмотря на худшие технологические предпосылки, Intel удалось гусарский трюк, поскольку 10-ядерный Intel Core i9-10900K полностью опередил конкурентов. Благодаря тактовой частоте до 5,2 ГГц он стал наиболее рекомендуемым процессором для высокопроизводительных игровых компьютеров, особенно если на приобретение такого ПК выделен щедрый бюджет. Вместе с процессором необходимо было купить совместимую материнскую плату с базой LGA 1200.

Глядя на параметры новых процессоров Intel Comet Lake 10-го поколения, становится ясно, что произошло общее увеличение частот, но также и потребление. Однако награда для пользователей — увеличенное количество ядер с активной многопоточной обработкой даже для выбранных процессоров Core i3.

Если коротко, то Skylake – это iPhone 6s от мира процессоров. Цикл разработки микропроцессоров в компании Intel строится на системе «tick-tock», где «tick» – изменение технологического процесса (увеличение количества транзисторов на определенной площади), а «tock» – доработка микроархитектуры, повышение производительности. Т.е. если процессоры Broadwell – это первый шаг, «tick», переход на 14 нм технологический процесс, а Skylake – «tock», усовершенствование и доработка. Следовательно, он имеет ряд значительных улучшений в сравнении с Haswell и Broadwell.

Компания, помимо этого, признает, что следующий «tick», а именно выпуск моделей на 10 нм процессе под названием Cannonlake чуть задержится, и в этом году состоится еще один «tock». Тем не менее, в отличие от конкурентов, Intel не планирует упрощать характеристики новой технологии производства, чтобы ускорить ее выход на рынок.

Однако, вернемся к уже имеющимся на рынке процессорам Skylake и рассмотрим подробнее, какие технологические новшества они предлагают.

Поддержка большого количества устройств

Skylake, с полным на то правом, можно назвать одним из наиболее масштабируемых и революционных за всю историю архитектуры Core. Эти процессоры используются в огромном ассортименте устройств: от небольших, компактных чипов в мобильных устройствах до мощных ПК и серверных решений. Intel разделила все процессоры семейства Skylake на несколько линеек: Y, U, H и S. Процессоры Skylake-Y (Core m3, m5 и m7) предназначены для планшетов и гибридных мини-компьютеров. На процессорах линейки U будут работать ультрабуки, а на Skylake-H – высокопроизводительные ноутбуки для бизнеса и игр. Ну, а серия S предназначена для настольных персональных компьютеров.

Изменение микроархитектуры

Если сравнивать с предыдущими моделями, Haswell и Broadwell, изменения коснулись вычислительной части ядра минимально, т.е. фактически они работают быстрее предшественников процентов на 10%. Упор в разработке сделан на изменение самой структуры процессора: блоков, модулей и их расположения. Благодаря этому, новые чипы Intel Core шестого поколения окончательно превратились из классических процессоров в так называемые «системы на чипе» (SoC).

В части быстродействия основной упор в Skylake сделан на увеличение эффективности работы с векторными инструкциями. Выполнение AVX2- и FMA-команд в этих процессорах ускорилось весьма значительно, и, благодаря этому, в приложениях, их использующих, а это, в первую очередь, программы для создания и обработки видеоконтента, прирост производительности может доходить и до 10-15 процентов.

Использование памяти DDR4

Самое существенное и заметное изменение в архитектуре Skylake связано с использованием нового контроллера оперативной памяти памяти: теперь здесь в наличии полноценная поддержка нового стандарта DDR4. Прежде полноценный контроллер DDR4 был на вооружении только серверных чипов Xeon и выполненных на основе их дизайна геймерских чипах Core i7, но, фактически, начиная со Skylake, память DDR4 начинает свое наступление на рынок настольных и мобильных систем. Вместо теоретических 25,6 Гбайт/с пропускной способности подсистемы памяти, достигаемой на платформе Haswell при использовании микросхем типа DDR3-1600, новые модули DDR4-2133 для процессоров Skylake при работе в двухканальном режиме обмениваются данными с CPU на скорости до 34 Гбайт/с.

Улучшение встроенной графической подсистемы

Процессоры Skylake обладают новым встроенным видеоядром HD Graphics 530, которое, благодаря использованию вышеупомнутой DDR4, получает преимущество не только в производительности, но и в эффективности. В аккурат к появлению Windows 10 в новой графике Intel появилась полноценная аппаратная поддержка технологий Open CL 2.0 и Open GL 4.4 для более четкой и качественной картинки. По данным Intel, новая графика обеспечит прирост производительности в 3D-играх до 40% по сравнению с предыдущим поколением.

Что касается вывода изображения, то Intel идет в ногу со временем и учитывает высокие требования к пропускной способности 4К-дисплеев. Под управлением процессоров Skylake видеосигнал может выводиться одновременно на три дисплея.

Повышение эффективности работы

По сравнению с Haswell, у чипов Skylake снижено потребление энергии уже только лишь за счет уменьшения технологического процесса с 22 до 14 нм.

Поскольку не только центральный процессор, но и другие компоненты платформы (чипсет, сетевые контроллеры и т.п.) становятся более энергоэффективными, потребление мощности системой, как обещает Intel, снижается на величину до 80%, что особенно важно, учитывая портативную направленность многих моделей.

Выход нового сокета LGA1151

Выход поколения интеловских процессоров для настольных систем, разработанных в рамках фазы «tоck», всегда сопровождался сменой процессорного разъема. Skylake – не исключение. Одновременно с этими процессорами в обиход входит и новый сокет – LGA1151, т.е. переход на такой процессор потребует смены материнской платы. Необходимость введения нового стандарта была обусловлена введением поддержки памяти стандарта DDR4, удалением из процессора встроенного преобразователя питания (FIVR) и внедрением новой скоростной шины. Новая система получила более скоростное соединение с процессором и поддержку большого количества линий PCI Express 3.0. В результате, LGA1151-системы могут похвастать наличием многочисленных скоростных интерфейсов для подключения накопителей и внешних устройств, которые лишены каких-либо искусственных ограничений по пропускной способности.

На момент публикации статьи для новых процессоров в нашем каталоге уже были доступны около 50 материнских плат от ASUS, ASRock, Gigabyte и других известных производителей.

Оптимизация для работы с Windows 10

По заявлению производителя, Skylake наиболее подходит для работы на операционной системе Windows 10, это обусловлено не только оптимизацией команд и программного кода ОС, но и особенностями самих процессоров.

Технология Intel Speed Shift, которая распределяет нагрузку между приложениями, позволяет снизить задержки в работе почти в тридцать раз, увеличив общую производительность системы на 20-25%.

Используется также поддержка тач-взаимодеиствия и голосового помощника Cortana. Владельцу ПК под управлением Windows 10, построенного на базе одного из этих новых процессоров, достаточно воскликнуть «Эй, Cortana», чтобы цифровой сигнальный процессор, внутри чипа, услышал голос пользователя и отдал команду на выход системы из режима пониженного энергопотребления. После пробуждения Cortana берет на себя управление и пользователь может отдавать цифровому помощники все стандартные голосовые команды, в том числе на воспроизведение музыки или видео.

Также новыми процессорами в сочетании с Windows 10 осуществлена поддержка технологии Intel RealSense, использующую специальную камеру. Благодаря сенсору глубины обеспечиваются возможности 3D-видения: иными словами, компьютер может воспринимать окружающее пространство подобно человеку. Система в числе прочего обеспечивает функции распознавания лиц, отслеживания эмоций, 3D-сканирования, извлечения фона и распознавания жестов с контролем 10 пальцев.

В дополнение, архитектура Skylake также поддерживает инициативу Intel по отказу от проводных подключений для беспроводной передачи мультимедийного контента. Речь идет о стандартах 802.11ad (WiGig), Wireless Display (WiDi) 6.0 и технологии беспроводной зарядки устройств под названием Rezence.

Возможности для «разгона»

Новые CPU также могут похвасться куда более высоким, чем у предшественников разгонным потенциалом. Даже для мобильных версии Core M доступна углубленная возможность оверклокинга. Skylake предоставляет больше свободы: теперь становится возможным свободно управлять множителем и базовой частотой, тогда как модели «K» поколения Haswell можно было разгонять путем выбора всего между тремя вариантами базовой частоты – 100, 125 и 166 МГц. Это должно облегчить задачу определения максимальной частоты для более-менее стабильной работы в режиме экстремального разгона. На уровне чипсета тактовая частота контроллера может регулироваться вплоть до 200 МГц с шагом 1 МГц, а для некоторых вариантов будет доступен разгон до 250 МГц и даже выше, с точностью изменения даже менее 1 МГц.

Также присутствуют широкие настройки по «разгону» памяти DDR4: будет доступна регулировка частоты с шагом в 100 и 133 МГц, с порогом фактической частоты как минимум до 4133 МГц.

В итоге можно выделить следующие особенности процессоров Skylake:

низкое энергопотребление;
хороший разгонный потенциал;
возможность использования памяти как DDR3, так и DDR4;
высокие тактовые частоты работы;
улучшенное графическое ядро;
поддержка Windows 10;
вариативность систем и большое количество моделей;
улучшенная производительность при работе с 4K;

Таким образом, процессоры Skylake привлекательны не только новой микроархитектурой с возросшей производительностью и поддержкой более скоростной и прогрессивной памяти, но и тем, что вся платформа в целом стала заметно лучше и функциональнее. Сегодняшние процессоры Intel с архитектурой Skylake найдут применение в широком спектре форм-факторов персональных вычислительных устройств, от ультрамобильных Intel Compute Stick и Intel NUC, трансформеров, конвертируемых систем «2-в-1» и моноблоков с большими 4K-экранами до мобильных рабочих станций.

Читайте также: