Intel uvádí procesory Kaby Lake. V první vlně jsou dvoujádra pro notebooky

Zhruba před rokem jsme sedozvěděli, že po generaci procesorů Skylake nepřijdou nakonec 10nm procesory Cannon Lake (příprava jejichž výroby se Intelu protáhne, z dvouletého tick-tocku se proto stal tříletý cyklus „PAO“), ale stále 14nm „faceliftová“ generace Kaby Lake. Bylo to pochopitelně zklamání. Nicméně to vypadá, že se Intel na tuto možnost včas připravil a díky svým možnostem dokáže i v této situaci vytěžit zlepšení, takže je generace Kaby Lake zajímavějším počinem než Haswell Refresh v roce 2014.

 

Kaby Lake je po stránce procesorových
jader (a víceméně to asi platí i pro GPU)
architektonicky identický se Skylake. Ovšem na rozdíl od Haswellu
Refresh nejde i o tentýž křemík, jen výše taktovaný.
Intel některé aspekty fungování změnil a přidal nové
funkce. Nejzajímavější ovšem je, že údajně výrazně změnil
výrobní proces, Kaby Lake se vyrábí na zcela jiné variantě
označené 14nm+. To má být klíčem ke zvýšení výkonu, jelikož
Intel díky tomu může zvednout pracovní frekvence čipů.

 

Snímek čipu Kaby Lake 2+2

 

14nm+: FinFETovatější FinFETy

K tomu, v čem se přesně
proces 14nm+ liší od toho, co Intel používá u Skylake,
nemáme bohužel velké množství informací; také nevíme, jak moc
využívá přístroje a technologie původního procesu a zda
jej tedy Intel může snadno nasadit ve všech továrnách. Inovace,
které Intel prozradil, se týkají stavby tranzistorů. Za prvé
byla zvýšena jejich „FinFETovost“. Výčnělky, zformované na
čipu jejich strukturou (ony“ finy“), by nyní měly být vyšší,
čímž se vylepší vlastnosti, neboť se zvětší plocha hradla
obklopujícího výčnělek. Tím pádem by tranzistor měl pracovat
s nižším proudem a mít také dále omezeno jeho
unikání, tzv. „leakage“.

Proces 14nm+, kterým se Kaby Lake vyrábí, je de facto nový výrobní postup

Druhá změna se nemá týkat přímo
tranzistorů, ale jejich hustoty. Intel ji údajně poněkud snížil
zvětšením rozestupů, což může znít překvapivě, ale zřejmě
se tím omezila koncentrace vznikajícího tepla a díky tomu se
výsledné čipy dají taktovat výš. Šlo by tak o oběť na
straně velikosti a ceny čipu výměnou za lepší výkon,
který umožňuje za čip více utržit.

Zatímco architektonicky je procesorové
jádro prakticky beze změn (mělo by mít identické „IPC“),
výkon tedy zlepší to, že konkrétní modely Kaby Lake budou moci
běžet na vyšších taktech, a to zřejmě včetně „top
modelů“ v každé řadě. Obě vylepšení mají díky vyšší
dosažitelné frekvenci posunout výkon údajně až o 12 %.
Přesněji vzato by mělo jít o zlepšení efektivity, to
znamená, že Kaby Lake buď budou se stejnou spotřebou běžet
rychleji, nebo při stejném taktu méně spotřebují.

 

Lepší Speed Shift

Intel údajně u Kaby Lake také
vylepšil fungování technologie Speed Shift, která pod
kompatibilním operačním systémem (v praxi tedy Windows 10
s patřičným ovladačem) přesouvá řízení frekvence z OS
na samotné CPU. To dokáže reagovat rychleji na změny zátěže
a tím pádem by měl být systém svižnější a dokázat
i rychle ubrat plyn po skončení zátěže. U Kaby Lake by
proti Skylake měly být ještě ukráceny tyto reakční doby,
z nějakých 30 ms údajně až k 10–15 ms.

 

VP9 a HEVC v s 10bitovou kvalitou

Novinkou, o níž
se již vědělo, jsou plně hardwarové dekodéry pro 10bitové
video v HEVC a také formát VP9. V případě prvního
z obou formátů již byla již dříve přítomná hybridní
podpora, u VP9 ale navíc Intel podporuje 10bitový profil (také
hardwarově), což je naprostá novinka a zřejmě i unikátní
vlastnost. Procesory by díky tomu měly umět dekódovat 4K video
s velmi nízkou spotřebou.

Intel uvádí procesory Kaby Lake pro notebooky

Při použití těchto bloků by se
mělo výrazně odlehčit jádrům CPU i GPU, což má
prodloužit dobu přehrávání na mobilních zařízeních –
v modelovém případu 4K HEVC lze podle Intelu srazit spotřebu
CPU a GPU z 10,2 W jen na 0,5 W. VP9 se jinak
poprvé objevuje také mezi formáty, do kterých umí Kaby Lake
video komprimovat, ovšem jen v 8bitovém profilu. HEVC pak čipy
dokáží komprimovat i 10bitové (opět novinka).

Plně hardwarové dekódování by mělo být nejvíce poznat na výdrži baterie, v noteboocích ušetří i hluk z chladiče

Kaby Lake – minimálně
v současné podobě – stále nepodporuje HDCP 2.2 ani
obrazový výstup HDMI 2.0, což je škoda, v tomto ohledu
zůstal Intel na stejné technologické pozici jako u Skylake.
Určitou náplastí za absenci HDCP 2.2 (což by teoreticky mělo
znemožňovat přehrání Ultra-HD Blu-Ray s použitím
integrované grafiky na výstup) by však mohlo být, že Sony na
počítačích s procesory Kaby Lake zpřístupní 4K video
skrze svou službu Ultra, která zatím byla exkluzivní jen pro její
televize. Umožnit by to zřejmě měl DRM engine procesoru.

 

 

OPI 3.0

Podle webu AnandTech přinesou
konkrétně mobilní Kaby Lake v pouzdru BGA ještě jedno
zlepšení stran konektivity. Tato CPU nesou na pouzdru integrovaný
čipset, který je připojen rozhraním OPI, které je podobné
čtyřem linkám PCI Express. Kaby Lake toto rozhraní v mobilních
čipech ve výchozím stavu provozuje na rychlosti PCI Express 3.0
×4.

Již Skylake tuto rychlost teoreticky
umí, ale na procesorech řady U a Y byla vypnuta údajně
pro větší stabilitu. Intel ji ex post aktivoval skrze BIOS na
některých NUCích, u většiny notebooků a počítačů
ale procesor automaticky nastavuje jen OPI 2.0 s rychlostí PCI
Express 2.0 ×4. To má neblahý dopad v tom, že propustnost
limitovala NVMe SSD připojená přes PCI Express 3.0 ×4, jelikož
maximální rychlost byla vinou OPI 2.0 limitována na polovinu. Tato
slabina je u Kaby Lake odstraněna, tedy alespoň u většiny
procesorů. Intel totiž věren tradici u levnějšího modelu
Core i3-7100U ponechal natvrdo ono OPI 2.0 s poloviční
rychlostí.

Omezení čipsetu na levnějších verzcích (Core i3/m3)

14nm+: FinFETovatější FinFETy

Modely Kaby Lake: zatím jen šest
dvoujader pro notebooky

Co dnes vlastně Intel uvádí? Kaby
Lake je na svět vypouštěno podobným stylem jako Broadwell –
nejdříve přicházejí mobilní procesory s nízkou spotřebou,
na čtyřjádra a desktopová CPU si ještě počkáme. První
jsou na řadě procesory v konfiguraci „2+2“, což znamená
dvě procesorová jádra a základní grafiku typu GT2. Ta by
zřejmě měla stále zůstávat na 24 EU, Intel se o jejích
parametrech ovšem moc nezmiňuje. Lze asi čekat, že výkon by opět
mohly zlepšit vyšší takty. Verze s GT3/GT4 a eDRAM
zatím v nabídce nebudou.

 

 

 

TDP 15 W

V 15W řadě procesorů „U“,
která pohání drtivou většinu notebooků, představil Intel
trojici procesorů: Core i3-7100U, Core i5-7200U a Core
i7-7500U. Zrychlení se mění model od modelu – i3-7100U si
proti i3-6100U pomohlo jen o 100 MHz (4,3 %), Core i5-7200U
má proti předchůdci základní takt vyšší o 200 MHz
(8,7 %) a turbo o 300 MHz (10,7 %). Nejvyšší
model i7-7500U pak také navýší základní takt o 200 MHz
proti Core i7-6500U (8 %), ovšem maximální turbo jde nahoru
rovnou o 400 MHz (12,9 %). Proti nejrychlejšímu Skylake
Core i7-6600U bude rychlejší o 100 MHz v základu
i maximu, model Core i7-7600U zřejmě zatím není.

 

Kromě taktů se parametry nemění
proti Skylake, jak můžete vidět ve srovnávací tabulce (modely
Kaby Lake jsou v ní tučně), CPU mají všechna HT, přičemž
Core i3 bylo klasicky upřeno turbo. Zůstávají také frekvence
pamětí, DDR4 je podporována na 2133 MHz, DDR3L na 1600 MHz
a LPDDR3 na 1866 MHz. Kaby Lake zatím stále neumí LPDDR4.

 

 

Co v tabulce není, jsou určitá
další omezení, kterými trpí levnější verze Kaby Lake,
konkrétně Core i3-7100U. Již bylo zmíněno pomalejší propojení
s čipsetem a s ním souvisí i to, že linky PCI
Express vycházející z jižního můstku jsou také uměle
omezeny jen na PCIE 2.0 místo 3.0 (a jejich počet je místo 12
jen 10). Core i3 dále neumí RAID, nabízí jen čtyři z šesti
křemíkem podporovaných portů USB 3.0 a dva ze čtyř portů
SATA. Toto CPU také neumí Intel Smart Response a má také
vypnuté instrukce TSX.

 

 

TDP 4,5 W

Také v řadě 4,5W procesorů
(„Y“) jsou tři nové modely: Core m3-7Y30 a dále
Core i5-7Y54 a Core i7-7Y75. Jak vidíte, dva
rychlejší modely mají místo „m“ v názvu opět „i“,
takže už se o 4,5W řadě Y nebude dát obecně mluvit
jako o procesorech „Core M“ (tuto značku vymyslel
Intel před dvěma roky pro Broadwell-Y): Změna má zřejmě
evokovat výkon srovnatelný s rychlejšími procesory vyšších
spotřeb, nicméně počítal bych s tím, že pod zátěží
bude TDP stále limitem, o čemž svědčí podstatně nižší
základní takty těchto Kaby Lake.

Core i7-7Y75 ovšem má nejvyšší
maximální turbo ze všech mobilních Kaby Lake, až 3,6 GHz,
dynamicky by tedy měl umět výkon škálovat hodně vysoko. To by
mělo zajistit rychlou odezvu programů a OS, při kontinuálním
zatížení či po zahřátí čipu a šasi ale samozřejmě
bude frekvence muset jít dolů. Strop turba je o 500 MHz výše
než u předchůdce v generace Skylake, další model
i5-7Y54 jej pak má o 400 MHz vyšší (než i5-6Y57)
a nejlevnější m3-7Y30 zase o 400 MHz vyšší než
m3-6Y30. Základní frekvence ale všem čipům stouply jen o 100
MHz.

 

 

Frekvence RAM zůstávají pro tato CPU
také stejné (DDR3L: 1600 MHz, LPDDR3: 1866 MHz), měnit by se
nemělo ani TDP. Core m3-7Y30 má podobná omezení, jako Core
i3-7100U, tedy například vypnuté TSX či funkce AMT.

 

 

Výkonnější modely a desktop až po Vánocích

Uvedené mobilní procesory Kaby Lake
by se co nevidět měly objevit v noteboocích různých
výrobců, řada by jich asi mohla být uvedena na veletrhu IFA. Ceny
čipů jsou oficiálně stejné jako jejich předchůdců, nicméně
to se v noteboocích nemusí úplně projevit, nově vydané
řady se vždy prodávají o něco dráže než obdobné typy
založené na starší generaci hardwaru.

Mobilními procesory do 15 W také
arzenál Kaby Lake prozatím končí. Jak si 14nm+ proces bude vést
v desktopu a výkonnějších mobilních čtyřjádrech, by
se mělo ukázat až v lednu 2017, kdy chce Intel vydat další
várku Kaby Lake, a to právě do těchto výkonnějších
kategorií.

Výkonnější Kaby Lake se čtyřmi jádry až v lednu

Zdroje: Intel (1,
2),
AnandTech