Procesory Kaby Lake pro desktop a výkonné noteboky jsou tu

14nm optimalizace

Příběh těchto novinek je vesměs
stejný, jako ten první
vlny dvoujader pro notebooky. Postup příprav jednotlivých čipů
tvořících řadu Kaby Lake se Intelu poněkud rozešel, takže
větší (zejména čtyřjádrové) varianty přicházejí až o pár
měsíců později, což ale není až tak neobvyklé, podobně
dopadl například Broadwell na přelomu let 2014 a 2015. Jak
již víte, Kaby Lake je „refresh“ čipů Skylake jen s omezenými
změnami, vyplývající z nově zavedeného třístupňového
modelu vývoje (proces –
architektura – optimalizace) nahrazujícího známý
„tick-tock“. Zdalake ale není zcela bez novinek a nejde
o stejný křemík.

Intel uvádí procesory Kaby Lake pro desktop, výkonné notebooky a pracovní stanice

Desktopové modely by stejně jako ty
pro notebooky měly mít identickou architekturu jader CPU se stejným
IPC a také stejnou architekturu GPU; inovovaný bude ale
multimediální blok Quick Sync s akcelerací videa. Druhou
velkou novinkou Kaby Lake je pak výrobní proces. Stále jde o 14nm
technologii, ovšem vylepšenou, což Intelu umožnilo zvýšit takty
čipů při zachování nominálních tříd TDP.

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 napětím a mít také dále omezeno nežádoucí
unikání proudu, tzv. „leakage“, která zvyšuje spotřebu
a zahřívání čipu.

Wafer s čipy Kaby Lake

Druhá změna se nemá týkat přímo
tranzistorů, ale jejich hustoty. Intel ji údajně poněkud snížil
zvětšením rozestupů, což může znít překvapivě (obvykle se
výrobce snaží hustotu zvýšit, aby se na wafer vešlo čipů
více). Zřejmě se tím však 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. Nejlépe to demonstruje nejvyšší
model Core i7-7700K. Zatímco jeho předchůdce (i7-6700K) měl
základní takt 4,0 a turbo 4,2 GHz, Kaby Lake posunula na 4,2
GHz základ a turbo je na pro Intle rekordních 4,5 GHz, o 300
MHz dále a ještě o 100 MHz vyšší, než u Core
i7-4790K, přezdívaného „Devil's Canyon“, které podobně
šponovalo možnosti 22nm procesu.

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. Toto může být přínosné pro lepší uživatelský pocit
u PC, i náročnější OS by díky rychlému vyškálování
frekvence měl mít svižnou odezvu a nízkou latenci.

Schéma rozdělení čipu

Nové schopnosti při přehrávání
videa

O hlavní novince Kaby Lake se
již vědělo dříve a byla potvrzena při uvedení prvních
modelů v létě. Intel sice nezměnil samotnou grafickou
architekturu, ale integroval do GPU aktualizované hardwarové
dekodéry, přinášející podporu nových formátů, kterou se Kaby
Lake dostává zcela na špičku toho, co dnes dokáží CPU nebo GPU
akcelerovaně přehrát. Kaby Lake totiž plně podporuje 10bitové
video v HEVC, ale také formát VP9.

V případě prvního z obou
formátů již byla již dříve přítomná hybridní podpora 10
bitů, pokrok je tedy v tom, že čip jej nyní umí plně
hardwarově. Hlavní „pecka“ je ale VP9. Intel podporuje také
jeho 10bitový profil (také hardwarově), což je zcela unikátní
schopnost; přitom tento formát by měly začít používat webové
video služby včetně Youtube. Díky těmto zlepšením budou Kaby
Lake dekódovat 4K video (včetně toho v HDR) s velmi
nízkou spotřebou, při použití těchto bloků by se mělo výrazně
odlehčit jádrům CPU i GPU, což má prodloužit dobu
přehrávání na mobilních zařízeních. 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, což je opět novinka.
S vyšší bitovou přesností by snad v Kaby Lake měl
fungovat také postprocessing, který tak bude podporovat
širokogamutový/HDR obraz i v barevném prostoru BT.2020.

Podporovaná rozlišení se němení

Kaby Lake – minimálně
v současné podobě – stále neumí HDCP 2.2 ani
obrazový výstup HDMI 2.0, což je škoda, v tomto ohledu
zůstal Intel na stejné technologické pozici jako u Skylake.
Na deskách by ale podobně jako u Skylake mohly výstupy HDMI
2.0 být, jelikož jej lze implementovat konverzí z DisplayPortu
1.2 za cenu čipu navíc. Maximální rozlišení grafiky v Kaby
Lake by pro desktopové procesory a čtyřjádra řady H
pro notebooky mělo být 4096 × 2304 bodů na DP 1.2 nebo eDP 1.3.
Nativní HDMI 1.4 zvládne stále jen 2560 × 1600 bodů při 60 Hz
a 4096 × 2160 bodů při 24 Hz. Intel ale uvádí, že
„účková“ mobilní řada může pro rozlišení nad 3840 ×
2160 potřebovat o něco lepší chlazení (obrazový výstupní
modul asi potřebuje vyšší takty).

Podporovaná rozlišení grafiky čipů Kaby Lake

OPI 3.0

Podle webu AnandTech přinesou
konkrétně mobilní Kaby Lake v pouzdru BGA (toto se tedy týká
15W a 28W modelů s grafikou Iris, včera uvedených) 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 (některé modely Core i3
mají stále OPI 2.0 s poloviční rychlostí).

Desktopové Kaby Lake pro socket LGA 1151

Nové čipsety

Desktop používá
místo toho nadále externí čipsety. CPU Kaby Lake bude sice
s aktualizací BIOSu podporovat i původní řada pro
Skylake (H110, Z170, B150 a tak dále), ale současně
s procesory Intel provedl i refresh čipsetů, takže na
trh přicházejí nové verze. Na desktopu jsou to sady Z270
(umožňující přetaktování a rozdělení linek slotu PCI
Express 3.0 ×16 na ×8/×8), H270, B250 a enterprise Q270/Q250.
Zároveň přicházejí také nové verze pro notebooky s čipy
řady H: HM175, QM175 a konečně CM238 – ta je
specificky pro mobilní Xeony.

Výbava čipsetů
zůstala víceméně stejná – USB je stále na generaci 3.0,
od níž Z270 nabízí 10 portů, H270 osm, B250 pak šest. Čipset
zvládá stále jen šest portů SATA 6 Gb/s. Zvýšil se však
počet linek PCI Express 3.0, které jižní můstek (respektive řečí
Intelu PCH, Platform Controller Hub) dodává základní desce. Z270
jich vyvádí 24, H270 umí 20, B250 ale jen 12. Mobilní CM238 pro
pracovní stanice 20, HM175 pak nabízí 16 linek.

Jak je to
s „podporou“ Optane (3D XPoint)

Druhá velká
novinka je explicitní podpora pro paměti 3DXPoint, neboli Optane.
V čem spočívá? Týká se jedné specifické verze těchto
úložišť. Intel plánuje tři třídy, z nichž jedna bude
nahrazovat RAM a bude mít formu modulů DIMM kompatibilních
s DDR – ty nás nyní nezajímají. Druhá třída, „Optane
SSD“ bude klasickými úložišti, obvykle s rozhraním NVMe.
Tato SSD by měla fungovat všude, neboť budou splňovat standardy
tohoto rozhraní a nebude třeba specifické podpory. Co však
bude potřebovat čipsety Intel řady 200, je třetí třída, tzv.
„Optane Memory“. To jsou SSD s malou kapacitou (slyšeli
jsme o nich již
zde), které budou sloužit čistě na cachování ve spolupráci
s jiným úložištěm, čímž vznikne hybridní úložiště.

Tato „Optane
Memory“ by se asi měla dát koupit i samostatně, více je
ale asi budou využívat jen velcí výrobci PC a notebooků.
Při stavbě PC z komponent asi až tak atraktivní nebudou.
Takže tato výhoda nových čipových sad vám asi příliš nebude
chybět, pokud se rozhodnete koupit třeba za levnější peníze
desku s čipovou sadou H110/B150/Z170.

Snímek čtyřjádra Kaby Lake

14nm optimalizace

Modely: desktop, čtyřjádra pro notebooky, účka s grafikou Iris

Desktopové
modely, které jdou na trh, možná není třeba až tak zevrubně
představovat, jejich parametry už jsme často probírali v únicích.
Přehledně je můžete vidět seřazené v tabulce níže. Jak
už bylo řečeno, proces 14nm+ umožňuje zvednout takt při
zachování TDP, což je přesně to, co Intel učinil. Znamená to
především, že budou podstatně atraktivnější zamčené modely.
Core i3 dosáhla taktů 3,9–4,2 GHz, Core i7-7700 běží na
3,6–4,2 GHz, 35W i7-7700T pak na 2,9–3,8 GHz.

Slušně si
pomohlo také nejlevnější čtyřjádro, což bude důležité pro
sestavy stavěné s omezeným rozpočtem: Core i7-7400 má
základní takt 3,0 GHz a maximální turbo 3,5 GHz, zatímco
Core i5-6400 v generaci Skylake s trochou nadsázky
testovalo, jak nízko ještě takty mohou být stočeny, než se
klientela vzbouří. Základ mělo jen 2,7 GHz, turbo maximálně 3,3
GHz.

Kaby Lake by měla při přetaktování jako Broadwelly-E umožňovat nastavení hodnoty pro AVX Offset. To znamená, že při vytížení těmito náročnými instrukcemi, které obvykle umožňuje nižší takty, než jaké jsou stabilní jinak, se CPU automaticky podtaktovává a můžete tedy mít vyšší nastavenou frekvenci. Tato vlastnost by mohla být užitečná pro snahy dosáhnout vysokých přetaktování někde pod a okolo 5 GHz (pro což ale bude ideální odstranit rozvaděč tepla).

Odemčené dvoujádro

V oficiálních
materiálech se nakonec neobjevují levná dvoujádra Pentium
a Celeron, nabídka zatím končí modely Core i3-7100. Lowend
snad ale v obchodech také bude už brzy, doufejme. Co je
nicméně součástí oficiální soupisky, je Core i3-7350K,
kterým se Intel také jako novinkou řady Kaby Lake chlubí ve
slajdech. Jak už z názvu patrno, jedná se o dvoujádrový
model s HT, odemčený pro přetaktování. Jeho základní takt
je i bez toho poměrně vysokých 4,2 GHz, turbo jako pravověrné
Core i3 nemá.

Tento procesor by
měl teoreticky být docela atraktivní pro levnější sestavy
a taktovače, kteří nechtějí utrácet za Core i5-7600K. Na
rozdíl od Pentia G3258 z roku 2014 nebude také tak výrazně
osekaný co do funkcí: měl by mít zachovánu podporu instrukcí
AVX a AVX2, FMA, AES. Aktivní HT dovoluje zpracovávat čtyři
vlákna, takže nehrozí nepodpora v některých hrách
a zároveň se částečně sníží propad vícevláknového
výkonu proti čipům Core i5. Model má TDP 60 W, tedy o něco
vyšší, než běžná Core i3.

Problém je v tom,
že Core i3-7350K je poměrně drahé. Oficiální cena (157 dolarů)
je totiž 92,3 % částky za nejlevnější čtyřjádro (170
dolarů), již zmíněné Core i5-7400; Core i5-7500 se solidními
takty 3,4–3,8 GHz pak stojí jen dalších 9 dolarů navíc.
Při tomto srovnání bych raději přihodil pár stovek a koupit
i5-7400, pokud absolutně nepožadujete vysoký výkon v jednom
vlákně a nic jiného. Nicméně zde bude asi dobré počkat na
testy. Core i5 totiž nemají HT a pokud by se podařilo
i3-7350K vyhnat někam nad 4,5 GHz, pak by možná mohlo pomocí HT
a podstatně vyššího taktu deficit ve vícevláknovém výkonu
proti i5-7400 stáhnout (proti i5-7500 už to bude složitější).
Ale jak říkám, zda tohoto bude čip schopen, ukáží až testy,
a také to bude za cenu horší spotřeby a nutnosti
investovat do lepšího chlazení.

Mobilní modely:
CPU až na 4,0 GHz

Intel také nyní
přidal nějaké modely do již uvedených 4,5W a 15W mobilních
řad U a Y s obyčejnou grafikou GT2 (i5-7300U,
i7-7600U). V tabulkách jsou novinky odlišené tučně, kdežto
čipy odhalené již v Q3 2016 jsou běžně. Ale hlavní
novinkou jsou mobilní dvoujádra vybavená lepší grafikou třídy
GT3, která by měla mít 48 EU, zatímco základní HD 620 má
jednotek jen 24. Tato CPU mají jako u Skylake TDP buď 15 W,
nebo 28 W (tyto verze mají díky vyšší spotřebě vyšší
takty, zejména by se jim mělo vést při současné zátěži CPU
a GPU).

Kaby Lake s grafikou Iris Plus a integrovanou eDRAM

V generaci
Kaby Lake pro tato GPU Intel používá označení „Iris Plus“
(místo jen Iris či Iris Pro) a existují ve dvou verzích. 15W
modely, které poznáte podle čísla „60“ na posledních dvou
místech modelového označení před písmenkem U, nesou
grafiku Iris Plus 640. Jejím 48 EU by mělo doplněk tvořit
64 MB eDRAM (L4 cache) integrované na pouzdru. Výkonnější 28W
modely mají grafiku označenou Iris Plus 650 a v těchto
případech by již údajně měla být L4 cache 128MB. Kromě toho
bude mít GPU také díky štědřejšímu TDP vyšší takty. Tyto
výkonnější modely „účkového“ Kaby Lake se jinak dostaly
i na docela vysoké hodnoty taktu CPU. Core i7-7567U (28 W)
a i7-7660K (15 W) mají maximální turbo už na 4,0 GHz,
což je na nízkospotřebové mobilní CPU docela dost.

Procesor Kaby Lake řady Y

Procesor Kaby Lake řady U

Čtyřjádra zvedají takty o 200–300 MHz

Intel už zároveň
uvádí i mobilní čtyřjádra řady H, což jsou BGA CPU
s vyšší spotřebou (TDP je obvykle 45 W), ale externím
čipsetem. Nabídka prakticky přesně kopíruje to, co Intel uvedl
v roce 2015 v generaci Skylake, včetně modelových čísel.
Všechny tyto modely mají jen grafiku GT2 (HD 630), nikoliv Iris
Plus. Proti Skylake se u Kaby Lake značně zvýšily takty CPU,
jak ty základní, tak ty dynamické. Nárůsty jsou 200–300 MHz
a nejrychlejší čtyřjádra v nabídce nyní mají
nevídanou maximální frekvenci turba 4,2 GHz. Zdá se, že proce
14nm+ skutečně dokáže hodně, i když je třeba pamatovat na
to, že TDP 45 W je už napůl desktopové. Model i7-7820HK by
pak zase měl být odemčen pro přetaktování.

Součástí
sestavy jsou opět i dva modely označené jako Xeon E3-15xxM,
tentokrát „v6“ (což je odlišuje od Skylake, jehož modely mají
přídomek „v5“). I zde je grafika jen třídy GT2, ale má
profesionální certifikaci a ovladač, což je odlišeno
označením HD P630. Mobilní Xeony by měly podporovat paměti
s ECC, ale také vyžadují speciální čipovou sadu CM238.
Uplatnění by mělo být hlavně v mobilních pracovních
stanicích.

Kaby Lake řady H v BGA ouzdře pro notebooky

Vypuštěno jest...

Tyto procesory by
již měly být formálně vydané a tedy teoreticky v obchodech,
nicméně u nás zatím vyhledávače cen nic nenalézají – což
však může být jen dočasné. Výjimkou je Core i3-7350K, které
údajně hned tak na prodej nebude. V souladu s pokoutními
zprávami se má na pultech objevit až během února. V případě
nově uvedených mobilních variant pak zase jako obvykle budete
muset počkat, až se do obchodů dostanou jako součást nových
notebooků. Těch by se asi mohlo slušné množství objevit nyní
na CES 2017 a některé by se snad mohly i krátce na to
začít prodávat, byť v řadě případů asi bude reálná
dostupnost také chvíli trvat.

Zdroje: Intel, AnandTech