Intel Skylake Mobile and Desktop Lansering, med arkitekturanalys

Intels 6:e generation av sin Core-produktlinje, Skylake, lanseras officiellt idag. Vi har tidigare sett prestandan hos de två avancerade Skylake-K 91W-processorerna, men det var begränsat i detalj såväl som produkt. Så det är idag som Intel lyfter på locket på de andra delarna från 4,5 W i mobil genom Core M, till 15W/28W i Skylake-K, 45W i Skylake-H och sedan 35W/65W-mêléen av sockelförsedda Skylake-S-delar. För dagens formella lansering kommer vi att ta en titt på den underliggande Skylake-arkitekturen, som avslöjades av Intel vid deras senaste Intel Developer Forum i augusti.

Den (förkortade) marschen till Skylake and Beyond

För Intel är Skylake-plattformen deras andra sväng för processorer byggda på 14nm-processnoden, efter lanseringen av Broadwell i slutet av 2014. Den största skillnaden från Broadwell är att Skylake markeras som en väsentlig förändring i det underliggande kiseln, vilket introducerar nya funktioner och designparadigm för att anpassa sig till de krav som nu möter datorplattformar 2015-2016, även om designen av Skylake började redan 2012.

Intels strategi sedan 2008 är en av tick-tock, alternerande mellan minskningar av processnoden vid tillverkningstillfället (vilket minskar formytan, läckage och strömförbrukning men håller layouten likartad) och uppgraderingar av processorarkitekturen (förbättra prestanda, effektivitet) som visat ovan. Skylake är det senare, vilket kommer att förklaras på de närmaste sidorna.

Lanseringen idag

En komplett produktstapel med processorer för Intel kör vanligtvis allt från låg effekt till hög effekt, inklusive i7, i5, i3, Pentium, Celeron och Xeon. Detta gäller även på den integrerade grafiksidan, från bas-HD-design till GT1, GT2, GT3/e och vidare. I en avvikelse från deras senaste lanseringar lanserar Intel nästan hela sin Skylake-produktstack idag på en gång, även om det finns några anmärkningsvärda undantag.

Alla Core M-processorer lanseras idag, liksom i3/i5/i7-modellerna och två nya mobila Xeon-processorer. Ur ett kraftperspektiv betyder detta att Intel släpper allt från den 4,5 W ultramobila Core M till de stora 65 W stationära modellerna, tillsammans med de tidigare släppta 91 W stationära SKU:erna. Vilka delar som inte lanseras idag är Pentium/Celeron-processorerna, E3 v5 desktop Xeons och de vPro-aktiverade processorerna. Med andra ord lanserar Intel de flesta av sina 2+2 och 4+2 SKU:er idag, med undantag för budget SKU:er och några av Intels specialiserade IT/arbetsstations SKU:er.

Under tiden för SKU:er med Intels avancerade Iris och Iris Pro integrerade grafik – 2+3 och 4+4 formkonfigurationerna – kommer Intel också att lansera dessa vid ett senare tillfälle. För Iris-konfigurationerna förblir Intel relativt vaga för tillfället och säger till pressen att vi bör förvänta oss att se dessa delar lanseras under Q4’15/Q1’16. Med det sagt, den årliga Consumer Electronics Expo i Las Vegas hålls den första veckan i januari, så vi antar att vi borde se lite rörelse där, om inte tidigare.

Dagens lansering kommer också att komma med en liten förändring i hur Intel märker sin Core M-serie av processorer. Med Broadwell-generationen använde Intel en blandning av 4 och 5 teckens produktidentifierare, t.ex. Core M 5Y10a. Men för Skylake-generationen ändras Core M-namnschemat för att bättre anpassa sig till Intels befintliga mainstream Core i-serie-delar och förhoppningsvis minska en del av förvirringen i processen. Således har vi nu Core m3, m5 och m7 för att komplettera de i3, i5 och i7 som redan används på Intels mer kraftfulla processorer. Detta kommer att representeras av både Intel och OEM när det kommer till enhetsdesign för att ge större differentiering i Core M-produktlinjen.

Lansering sekundärt till processorerna, och kanske inte främjas så mycket, är de nya Intel 100-seriens styrkretsar. Specifikt kommer det att finnas tillverkare av stationära moderkort som annonserar moderkort baserade på H170, B150, H110 och Q170 idag, även om vilka av dessa som kommer att finnas tillgängliga när (för både stationära och andra användningar) är inte känt. Vi har fått veta att de affärsorienterade styrkretsen (B150/Q1x0) kommer att ha information tillgänglig idag men inte nödvändigtvis “lanseras”. Vi har information om dessa längre fram i recensionen

Som ett resultat av att alla dessa processor- och chipsetfamiljer kommer ut på marknaden samtidigt, samt att lanseringen kopplas till Internationale Funkausstellung Berlin (IFA)-mässan i Berlin, Tyskland, kommer Intels lansering att få sällskap av ett antal OEM-tillverkare släppa enheter också. Under loppet av IFA den här veckan (vi har Andrei på plats) förväntar vi oss att Lenovo, ASUS, Dell, HP och andra antingen tillkännager eller släpper sina enheter baserade på Skylake. Vi täckte ett antal enheter tillbaka på Computex i juni som annonserades med “6th Generation”-processorer, såsom MSI:s AIO och bärbara datorer, så dessa kan också börja se dagens ljus med avseende på specifikationer, prissättning och allt annat.

En Skylake wafer visades på IDF 2015

Delarna

För att komma till rätta kommer processorbasdesignerna från fem stansar i fyra olika paket. Termerna ‘Skylake-Y’, ‘Skylake-U’, ‘Skylake-H’ och ‘Skylake-S’ används som enkla hänvisningar och definierar löst strömförbrukningen och slutprodukten som dessa ingår, men i slutet av dag kan YUHS-beteckningen specifikt separera storleken på förpackningen (den PCB på vilken formen och annat kisel sitter). YUHS-processorerna har alla samma underliggande kärnor, samma underliggande grafikenheter, men skiljer sig i orientering och frekvens. Det bästa sättet att referera till dessa arrangemang är genom tärningsorienteringen, såsom 2+2 eller 4+4e. Denna beteckning betyder antalet kärnor (2 eller 4) och nivån på grafiken (2 eller 3e eller 4e).

Core M-designer, som faller under Skylakes Y-serie, kommer endast att finnas tillgängliga i en 2+2-konfiguration som liknar Broadwell-erbjudandena. Detta gör att Intel kan hålla sig runt 4,5W-marginalerna, och som med Broadwell kommer många av dessa processorer att ha en låg basfrekvens och ett högt turboläge för att dra fördel av burst-prestanda. Men om du läser vårt stycke om problemen med OEM-design på Broadwells Core M, kan det i hög grad bero på enhetstillverkaren vad gäller slutprestanda du kan få. Intel uppger att för Skylake blir detta ett mindre problem, och vi tar upp detta senare i den här artikeln. I kraft av önskan att minska antalet paket i dessa enheter är chipset/IO integrerat på paketet. Också att notera, DRAM-stöd för Skylake-Y kommer att vara begränsat till LPDDR3/DDR3L, och kommer inte att inkludera DDR4-stöd som de andra. Vi misstänker att detta antingen beror på strömskäl eller för att DDR4 behöver fler stift, men när DDR4L kommer till spel bör vi se framtida Core M-plattformar migrera i den riktningen.

Skylake-U följer också en liknande väg som tidigare Intel-generationer, och är tillgänglig i 15W och 28W versioner. Vad som är nytt beror på konfigurationerna – 2+2 som förväntat men även 2+3e-modeller kommer att finnas tillgängliga senare under året. Det extra “e” betyder att dessa versioner även kommer att innehålla Intels eDRAM-lösning som vi har sett vara mycket användbar när det kommer till grafikprestanda. I tidigare eDRAM-designer var detta endast tillgängligt i 128MB-varianter, men för Skylake-U kommer vi att börja se 64MB-versioner. Dessa kommer också att finnas på paketet, liknande chipset/IO, vilket resulterar i ett 42×24 mm paketarrangemang.

H-processorfamiljen, som Skylake-H, finns vanligtvis i avancerade bärbara datorer eller specifika marknadsenheter som allt-i-ett där möjligheten att hantera den extra TDP (45W) är lättare. Historiskt sett är H-processorfamiljen endast BGA, vilket betyder att den endast kan hittas i produkter som är lödda direkt på moderkortet. Med Broadwell-H släppte Intel en handfull socketable processorer för stationära/uppgraderbara AIO-designer, men med informationen ovan kanske detta inte händer för Skylake. Ändå kommer Skylake-H att ha 45W delar med 4+2 och 4+4e konfigurationer, den senare har 128MB eDRAM. På samma sätt som tidigare H-designer är chipsetet externt i förhållande till processorpaketet.

Skylake-S representerar allt på skrivbordet, inklusive K-processorerna. Vissa användare kommer att bli besvikna över att Intel, trots övergången till 14nm, fortfarande behåller 2+2 och 4+2-konfigurationerna utan någon sexkärnig konfiguration vid horisonten utan att gå upp till den avancerade skrivbordsplattformen (HEDT) (och tillbaka) två generationer i kärnarkitektur). Icke desto mindre, vid sidan av de två 91W överklockande ‘Skylake-K’-delarna vi redan har sett, kommer Intel att lansera de vanliga 65W-delarna (t.ex. i7-6700, i5-6600, i3-6100) och lägre effekt ‘Skylake-T’ 45W (i7 -6700T, i5-6600T, i3-6100T) delar också. Dessa kommer alla att ha GT2-grafik, varierande i frekvens, samt varierande cachestorlekar och vissa funktioner. Vi går mer in i detalj på de kommande sidorna.

Vi kommer att gå igenom var och en av produktmarknaderna i tur och ordning genom denna recension, men galleriet ovan visar upp de 48 olika processorerna som Intel är beredd att tillkännage vid denna tidpunkt. Detta inkluderar Pentium-information samt några GT3e-produkter (HD Graphics 550, 48 EU:s med 64MB eDRAM) som kommer att släppas under de kommande två kvartalen.

En liten anteckning om formstorlek och transistorantal

I en förändring av Intels tidigare strategi för avslöjande av kärndesign kommer vi inte längre att ta emot information om formstorlek och transistorantal eftersom de inte längre anses (av Intel) vara relevanta för slutanvändarens upplevelse. Dessa data i det förflutna kan också ha gett Intels konkurrenter mer information i det offentliga området än vad de i slutändan skulle ha önskat. Men som du kanske föreställer dig, på AnandTech vill vi ha den här informationen – formstorleken tillåter oss att indikera mätvärden för dies per wafer och den kapabla genomströmningen av en fab-producerande Intel-processor. Transistorantalet är lite mer esoteriskt, men det kan indikera var ansträngning, matrisarea och resurser inriktas. Tidigare har vi noterat hur proportionellt mer formarea och transistorer delas upp till förmån för grafik, och förändringar i det perspektivet kan indikera marknadsriktningar som Intel anser vara viktiga.

Det är enklare att erhålla formstorleksarea än transistorräkning, eftersom allt som behöver göras är att skjuta av en värmespridare och ta fram bromsoken (antag sedan att det inte finns något oseriöst extra kisel, vilket verkar kontraintuitivt eftersom formytan är proportionell mot dies per wafer och därmed potentiella intäkter). Med transistorantal var det inte klart om Intel skulle tillhandahålla åtminstone en uppsättning falskfärgade stansbilder med områden markerade, vilket betyder att om så inte är fallet då andra analytiker kan göra en omfattande SEM-analys, kommer att få lite information åtminstone.

Men för nu är det här vad vi vet:

Detta är hämtat från vår Skylake-K-paketanalys av 4+2-arrangemanget.