När Intel först tillkännagav övergången från tvåstegs ‘Tick-Tock’-metoden som hade drivit deras kärn-CPU-designteam i över ett decennium in i trevägsparadigmet ‘Process, Architecture, Optimization’, fanns det frågor om hur mycket i det sista steget, optimeringen, skulle faktiskt förändra hur CPU:er presenterades eller erbjuda uppgraderingar i prestanda. På den tiden var ‘Kaby Lake’ som namnet på Intels tredje spricka vid deras 14nm-process välkänt, men användarna undrade om det bara var ännu en Devil’s Canyon (bättre överklockning) eller en full CPU-lansering. Svaret är väl det senare, och lanseringen är förskjuten mellan idag och januari. Rulla på Kaby Lake. Är det Kah-bee Lake, eller Kay-bee Lake?
Tick-Tock to Process-Architecture-Optimization (PAO)
Intels tvååriga processorkadens av Tick-Tock tillät företaget att alternera reducering av litografinoden (en tick) med en uppgraderad mikroarkitektur (en tock) med blygsamma prestandavinster. Varje steg av Tick-Tock skulle ta 12-15 månader, med nya litografinoder som tar längre och längre tid att nå mognad. Så småningom har det kommit till en punkt där 14nm tog för lång tid att bli genomträngande i Intels produktstack. För ett tillverkningsföretag och ett CPU-företag var att långsamt rulla ut Broadwell-datorer och delar med låg effekt och sedan rensa den mellanklassiga skrivbordet resultatet av problemen med att få 14nm till bästa sändningstid. Nu under 2016 har vi lanseringen av fullstora Broadwell-EP-serverdelar med upp till 22 kärnor i ett 145W-envelopp, men lågeffektdelarna ligger ett par mikroarkitekturer före. Vi har denna märkliga situation med ett utsträckt landskap, delvis driven av marknader men också för tillverkning.
Övergången från Intels 14nm-process till 10nm är en lång, långsam bränning, som tar mycket längre tid att utveckla än någon tidigare process. Vi såg första gången 14nm i Broadwell mobila processorer under tredje kvartalet 2014, för nästan två år sedan, och 10nm finns fortfarande inte på någon offentlig färdplan för början av 2017. Med tick-tock-strategin och lanseringen av Skylake i mitten av 2015, detta skulle lämna Intel utan en ny CPU-lansering i nästan två år, vilket är ovanligt från Intel. Dessutom förlitar sig Intels partners på produktcykler för att tillkännage och lansera nya produkter för att generera intäkter. För att fylla luckan, plus med några andra tekniker, flyttade Intel till Process-Architecture-Optimization, eller PAO för kort.
Det betyder tre tuggor av körsbäret för 14nm innan vi ser 10nm i bästa sändningstid. Först var det Broadwell, sedan Skylake, och idag tillkännager Intel Kaby Lake. Som en del av releasen har Intel nämnt att ett antal viktiga fördelar för Kaby Lake kommer att baseras på en optimerad 14nm-process, kallad 14PLUS (eller 14nm+, 14FF+). Denna process som en snabb sammanfattning har en högre fenhöjd och större tonhöjd, vilket i huvudsak ger en mindre tät uppsättning transistorer som har mer utrymme att andas. Normalt innebär en större tonhöjd mer spänning som krävs, men detta kompenseras av fenhöjden och Intel säger att det är bra för ytterligare några hundra MHz för prestanda. Den mindre täta designen kan i teorin också hjälpa till vid överklockning, men vi måste vänta till januari för att se dessa resultat.
Dagens tillkännagivande
Avslöjandet idag täcker flera aspekter av Kaby Lake. Först är de faktiska SKU:erna som kommer att lanseras, som består av tre Kaby Lake-Y-delar runt 4,5W riktade till avancerade surfplattor och 2-i-1-enheter och tre Kaby Lake-U-delar på 15W för bärbara datorer. Båda uppsättningarna av KBL-Y- och KBL-U-processorer kommer också att finnas i mini-datorer, så vi förväntar oss att se det vanliga utbudet av Zotac- och ECS-meddelanden i sinom tid. Vi har detaljer om alla sex processorer att ge dig, inklusive den nya Core M-varumärkesregimen för 4,5W-familjen av delar.
De förgenomgångar vi har haft går in i detalj angående förändringar i processorn, särskilt när det gäller de nya förbättrade mediablocken inuti GPU:n för att stödja nya kodnings-/avkodningsfunktioner. Grafikkraften, när det gäller EU eller mikroarkitekturen, har inte förändrats men hårdvaran med fasta funktioner har några trevliga uppgraderingar för en uppdaterad version av Gen 9-grafik riktad mot den kommande eran av 4K-stöd. Ganesh har gått in i detalj för oss om vad det betyder, särskilt när det gäller ström och batteritid för alla som skapar/konsumerar 4K-innehåll.
Kaby Lake har också ett uppdaterat Speed Shift-paket för att påskynda det arbete som redan gjorts med Skylake för att öka CPU:ns prestanda snabbare för att spara ström. Intel kallar det en förfining av mekanismen för att lämna tillbaka frekvenskontrollen från operativsystemet till processorn, men ‘Speed Shift v2’ är en adekvat benämning för att visa den uppgraderade skillnaden.
Intel har inte gått in så mycket i detalj angående den nya 14nm+-processen i sig när det gäller detaljer, men har listat ett antal prestandavinster som kommer ut av den nya CPU:n. Den grundläggande mikroarkitekturen mellan Skylake och de nya Kaby Lake-delarna är praktiskt taget oförändrad (DMI 3.0 tillåter nu PCIe 3.0 x4 NVMe-enheter från den integrerade PCH-enheten), men den uppdaterade fenprofilen och minskade “belastning” av den större fenstigningen citeras som att ge en prestandaökning på 12 % på grund av enbart process, vanligtvis genom ytterligare frekvens för samma effekt. De största fördelarna för KBL kommer att ligga i den frekvensen på grund av 14nm+-processen samt de nya mediemöjligheterna.
Som alltid betonar Intel konsekvent skillnaden mellan en ny bärbar dator/2-i-1 baserad på en 15W Kaby Lake-processor jämfört med en 5 år gammal enhet, en sådan baserad på en mobil Sandy Bridge ULV-del. Intel ser hela tiden sin marknad kretsa kring nya upplevelser skapade av nya formfaktorer, och för att generera intäkter krävs att människor uppgraderar och bestämmer hur dessa nya upplevelser kan påverka en uppgradering. Intel förväntar sig att ha över 100 Kaby Lake-systemdesigner i konsumentkanalen till fjärde kvartalet, inklusive 120+ med Thunderbolt 3, 100+ med Windows Hello (antingen via en Real Sense-kamera eller en fingeravtryckssensor), 50+ designs med 4K UHD som en primär funktion och 25+ designs med kontaktaktiverade pennor. Kaby Lake bör vara pinkompatibel med Skylake-baserade konstruktioner, vilket innebär att i ett antal fall kommer vi helt enkelt att se en drop in, men andra kommer att visa nya design-ID:n.
