Kiến trúc bộ xử lý Intel mọi thời đại. Dòng vi xử lý di động Intel Haswell

Một tháng sau khi công bố bộ vi xử lý Core thế hệ thứ tám dành cho máy tính xách tay, Intel đã chính thức giới thiệu một dòng chip mới dành cho máy tính để bàn, có tên mã là Coffee Lake. Chúng được sản xuất bằng công nghệ quy trình 14nm cải tiến và, như trong trường hợp của Kaby Lake Refresh di động, chứa nhiều lõi hơn so với người tiền nhiệm của chúng. Nếu chúng ta không tính đến các quyết định của lớp HEDT, thì đây là lần tăng số lõi đầu tiên trong các CPU Intel "máy tính để bàn" kể từ năm 2006, khi Core 2 Extreme QX6700 được phát hành.

Core i7 và i5 có sáu lõi, trong khi Core i3 có bốn. Đồng thời, các mẫu dòng i7 sử dụng công nghệ HyperThreading, nhờ đó chúng thực thi 12 luồng đồng thời. Tất cả sáu sản phẩm mới, được liệt kê trong trang trình bày bên dưới, đều được trang bị GPU Intel HD Graphics 630 tích hợp và có thể hoạt động với ổ đĩa Intel Optane. Hỗ trợ cho DDR4-2666 cũng được công bố, ngoại trừ Core i3 tương thích với DDR4-2400.

Tốc độ xung nhịp danh nghĩa của thành viên mạnh mẽ nhất trong gia đình - Core i7-8700K - là 3,7 GHz, thấp hơn 500 MHz so với Core i7-7700K của năm ngoái. Đồng thời, dưới tải, chip phát triển thêm 200 MHz - 4,7 GHz. Sự khác biệt giữa tần số “hộ chiếu” và chế độ turbo đạt gần 27%, nhưng khả năng tăng tốc động của Turbo Boost Max 3.0 không được sử dụng ở đây, chúng ta chỉ nói về Turbo Boost 2.0 thông thường. Rõ ràng, Intel đã sử dụng một công thức tần số mới để tăng hiệu suất mà không yêu cầu tản nhiệt tăng nghiêm trọng: TDP của Core i7-8700K là 95 W, chỉ cao hơn 4 W so với i7-7700K.

Về hiệu suất, bộ vi xử lý mới hứa hẹn tốc độ khung hình nhanh hơn 25% trong các trò chơi hiện đại, tốc độ nhanh hơn 65% trong các ứng dụng tạo nội dung như Adobe Photoshop và xử lý video 4K nhanh hơn 32%. Giá đã tăng cùng với sức mạnh tính toán: ví dụ, giá của i7-8700K trong lô 1.000 chiếc là 359 USD, đắt hơn 18% so với mẫu 7700K. Việc bán lẻ các mặt hàng mới sẽ đến vào ngày 5 tháng 10 năm nay, việc giao hàng cho các nhà sản xuất máy tính sẽ bắt đầu vào quý IV.

Đồng thời với CPU Coffee Lake, Intel đã công bố bộ logic hệ thống Z370 hỗ trợ chúng. Thông cáo báo chí nói rằng các bo mạch chủ dựa trên chipset đáp ứng các yêu cầu về năng lượng ngày càng tăng của bộ vi xử lý Core 6 lõi thế hệ thứ tám và cho phép lắp đặt RAM DDR4-2666. Các giải pháp đầu tiên dựa trên Z370 cũng sẽ được công bố vào ngày 5 tháng 10, nhưng một số giải pháp trong số đó đã trực tuyến trước thời hạn.

Đánh dấu, định vị, các trường hợp sử dụng

Mùa hè năm nay, Intel đã ra mắt kiến ​​trúc Intel Core thế hệ thứ tư mới, có tên mã là Haswell (ký hiệu bộ xử lý bắt đầu bằng số "4" và trông giống như 4xxx). Hướng chính cho sự phát triển của bộ vi xử lý Intel hiện nay cho thấy sự gia tăng về hiệu quả sử dụng năng lượng. Do đó, các thế hệ Intel Core mới nhất không cho thấy sự gia tăng mạnh mẽ về hiệu suất mà là mức tiêu thụ năng lượng tổng thể của chúng liên tục giảm - do kiến ​​trúc, quy trình kỹ thuật và việc quản lý hiệu quả mức tiêu thụ linh kiện. Ngoại lệ duy nhất là đồ họa tích hợp, có hiệu suất đã tăng lên đáng kể từ thế hệ này sang thế hệ khác, mặc dù phải trả giá là tiêu thụ điện năng ngày càng giảm.

Chiến lược này có thể dự đoán trước những thiết bị mà trong đó hiệu quả sử dụng năng lượng là quan trọng - máy tính xách tay và ultrabook, cũng như những thiết bị mới nổi duy nhất (vì ở dạng trước đây, nó có thể được quy cho riêng lớp máy tính bảng Windows undead), vai trò chính trong sự phát triển trong số đó sẽ được thực hiện bởi các bộ vi xử lý mới với mức tiêu thụ năng lượng giảm.

Xin nhắc lại, gần đây chúng tôi đã phát hành tổng quan ngắn gọn về kiến ​​trúc Haswell, khá áp dụng cho cả giải pháp máy tính để bàn và thiết bị di động:

Ngoài ra, hiệu năng của bộ vi xử lý Core i7 lõi ​​tứ đã được khám phá trong bài viết so sánh bộ vi xử lý máy tính để bàn và di động. Hiệu suất của Core i7-4500U cũng được kiểm tra riêng. Cuối cùng là các đánh giá về máy tính xách tay Haswell, bao gồm kiểm tra hiệu năng: MSI GX70 trên bộ vi xử lý Core i7-4930MX mạnh mẽ nhất, HP Envy 17-j005er.

Bài viết này sẽ tập trung vào dòng di động Haswell nói chung. TẠI phần đầu tiên chúng ta sẽ xem xét việc phân chia bộ xử lý di động Haswell thành dòng và dòng, nguyên tắc tạo chỉ mục cho bộ xử lý di động, vị trí của chúng và mức hiệu suất gần đúng của các dòng khác nhau trong toàn bộ dòng. Trong phần thứ hai- chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các thông số kỹ thuật của từng dòng và dòng và các tính năng chính của chúng, đồng thời chuyển sang phần kết luận.

Đối với những người không quen thuộc với thuật toán Intel Turbo Boost, chúng tôi đã đăng một mô tả ngắn gọn về công nghệ này ở cuối bài viết. Đề xuất với anh ta trước khi đọc phần còn lại của tài liệu.

Chỉ mục thư mới

Theo truyền thống, tất cả các bộ vi xử lý Intel Core được chia thành ba dòng:

• Intel Core i3
• Intel Core i5
• Intel Core i7

Quan điểm chính thức của Intel (đại diện của công ty thường lên tiếng khi trả lời câu hỏi tại sao lại có cả hai mẫu lõi kép và lõi tứ trong Core i7) là bộ xử lý được gán cho dòng này hoặc dòng khác dựa trên mức hiệu suất tổng thể của nó. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, có sự khác biệt về kiến ​​trúc giữa các bộ xử lý của các dòng khác nhau.

Nhưng tại Sandy Bridge, một bộ phận bộ xử lý khác đã xuất hiện và ở Ivy Bridge, một bộ phận bộ xử lý khác đã trở nên hoàn thiện - thành các giải pháp di động và siêu di động, tùy thuộc vào mức độ hiệu quả năng lượng. Hơn nữa, ngày nay việc phân loại này là cơ bản: cả dòng di động và siêu di động đều có Core i3 / i5 / i7 riêng với các mức hiệu suất rất khác nhau. Ở Haswell, một mặt, sự phân chia được làm sâu sắc hơn, và mặt khác, họ cố gắng làm cho đường thanh mảnh hơn, không quá sai lệch bằng cách sao chép các chỉ số. Ngoài ra, một lớp khác cuối cùng cũng đã thành hình - bộ vi xử lý siêu di động với chỉ số Y. Các giải pháp siêu di động và di động vẫn được đánh dấu bằng các chữ cái U và M.

Vì vậy, để không bị nhầm lẫn, trước tiên chúng ta sẽ phân tích chỉ số chữ cái nào được sử dụng trong dòng bộ xử lý di động Intel Core thế hệ thứ tư hiện đại:

• M - bộ xử lý di động (TDP 37-57 W);
• U - bộ xử lý siêu di động (TDP 15-28 W);
• Y - bộ xử lý có mức tiêu thụ cực thấp (TDP 11,5 W);
• Q - bộ xử lý lõi tứ;
• X - bộ xử lý cực đoan (giải pháp hàng đầu);
• H - bộ xử lý cho bao bì BGA1364.

Vì TDP (gói nhiệt) đã được đề cập đến, chúng ta hãy đi sâu vào nó chi tiết hơn một chút. Cần lưu ý rằng TDP trong bộ xử lý Intel hiện đại không phải là “tối đa”, mà là “danh nghĩa”, nghĩa là nó được tính toán dựa trên tải trong các tác vụ thực khi hoạt động ở tần số tiêu chuẩn và khi Turbo Boost được bật. và tần số được tăng lên, tản nhiệt vượt ra ngoài gói nhiệt danh nghĩa đã tuyên bố - có TDP riêng cho việc này. TDP cũng được xác định khi hoạt động ở tần số tối thiểu. Do đó, có tối đa ba TDP. Bài viết này sử dụng TDP danh nghĩa trong các bảng.

• TDP danh nghĩa tiêu chuẩn cho bộ vi xử lý Core i7 lõi ​​tứ di động là 47W, đối với bộ xử lý lõi kép - 37W;
• Chữ X trong tên tăng gói nhiệt từ 47 lên 57 W (hiện chỉ có một bộ xử lý như vậy trên thị trường - 4930MX);
• TDP tiêu chuẩn cho bộ vi xử lý siêu di động dòng U là 15 W;
• TDP tiêu chuẩn cho bộ xử lý dòng Y - 11,5 W;

Chỉ số kỹ thuật số

Chỉ số của bộ vi xử lý Intel Core thế hệ thứ tư với kiến ​​trúc Haswell bắt đầu bằng số 4, điều này chỉ ra rằng chúng thuộc thế hệ này (đối với Ivy Bridge, chỉ số bắt đầu bằng 3, đối với Sandy Bridge - với 2). Chữ số thứ hai cho biết thuộc dòng vi xử lý: 0 và 1 - i3, 2 và 3 - i5, 5–9 - i7.

Bây giờ chúng ta hãy phân tích các chữ số cuối cùng trong tên của các bộ xử lý.

Số 8 ở cuối có nghĩa là mẫu vi xử lý này có TDP tăng (từ 15 lên 28 W) và tần số danh định cao hơn đáng kể. Một đặc điểm nổi bật khác của các bộ vi xử lý này là đồ họa Iris 5100. Chúng tập trung vào các hệ thống di động chuyên nghiệp đòi hỏi hiệu suất cao ổn định trong mọi điều kiện để làm việc liên tục với các tác vụ tốn nhiều tài nguyên. Họ cũng có khả năng ép xung với Turbo Boost, nhưng do tần số danh định được nâng lên mạnh mẽ, sự khác biệt giữa danh nghĩa và tối đa là không quá lớn.

Số 2 ở cuối tên cho biết TDP giảm từ 47 xuống 37 W đối với bộ xử lý từ dòng i7. Nhưng bạn phải trả tiền cho TDP thấp hơn với tần số thấp hơn - trừ 200 MHz cho tần số cơ bản và tần số tăng.

Nếu chữ số thứ hai từ cuối tên là 5, thì bộ xử lý có nhân đồ họa GT3 - HD 5xxx. Do đó, nếu hai chữ số cuối cùng trong tên bộ xử lý là 50, thì nhân đồ họa GT3 HD 5000 được cài đặt trong đó, nếu 58 - thì Iris 5100 và nếu 50H - thì Iris Pro 5200, vì Iris Pro 5200 chỉ khả dụng cho bộ xử lý BGA1364.

Ví dụ, chúng ta hãy phân tích bộ xử lý với chỉ số 4950HQ. Tên của bộ xử lý chứa H - nghĩa là bao bì BGA1364; chứa 5 - nghĩa là nhân đồ họa GT3 HD 5xxx; sự kết hợp của 50 và H tạo ra Iris Pro 5200; Q - lõi tứ. Và vì bộ vi xử lý lõi tứ chỉ thuộc dòng Core i7 nên đây là dòng Core i7 di động. Điều này được xác nhận bởi chữ số thứ hai của tên - 9. Chúng ta nhận được: 4950HQ là bộ xử lý di động lõi tứ tám luồng thuộc dòng Core i7 với TDP là 47 W với đồ họa GT3e Iris Pro 5200 trong thiết kế BGA.

Bây giờ chúng ta đã giải quyết xong các tên gọi, chúng ta có thể nói về việc phân chia các bộ xử lý thành các dòng và series, hay đơn giản hơn là về các phân khúc thị trường.

Dòng và dòng Intel Core thế hệ thứ 4

Vì vậy, tất cả các bộ vi xử lý di động hiện đại của Intel được chia thành ba nhóm lớn tùy thuộc vào mức tiêu thụ điện năng: di động (M), siêu di động (U) và "siêu di động" (Y), cũng như thành ba dòng (Core i3, i5 , i7) tùy thuộc vào hiệu suất. Do đó, chúng tôi có thể tạo một ma trận cho phép người dùng chọn bộ xử lý phù hợp nhất với tác vụ của mình. Hãy cố gắng đưa tất cả dữ liệu vào một bảng duy nhất.

Ví dụ: một khách hàng cần một máy tính xách tay có hiệu suất xử lý cao và giá thành vừa phải. Vì một chiếc máy tính xách tay, và thậm chí là một chiếc máy hiệu quả, đòi hỏi phải có bộ xử lý dòng M và yêu cầu về chi phí vừa phải buộc người ta phải dừng lại ở dòng Core i5. Chúng tôi nhấn mạnh một lần nữa rằng, trước hết, bạn không nên chú ý đến dòng (Core i3, i5, i7) mà là dòng, vì mỗi dòng có thể có Core i5 riêng, nhưng mức hiệu suất của Core i5 từ hai loạt khác nhau sẽ khác nhau đáng kể. Ví dụ, dòng Y rất tiết kiệm, nhưng có tần số hoạt động thấp, và bộ vi xử lý Core i5 dòng Y sẽ kém mạnh hơn bộ xử lý Core i3 dòng U. Và bộ xử lý Core i5 di động cũng có thể hoạt động hiệu quả hơn Core i7 siêu di động.

Mức hiệu suất gần đúng tùy thuộc vào dòng

Chúng ta hãy cố gắng tiến thêm một bước nữa và biên soạn một đánh giá lý thuyết sẽ chứng minh rõ ràng sự khác biệt giữa các bộ vi xử lý của các dòng khác nhau. Đối với 100 điểm, chúng tôi sẽ lấy bộ xử lý yếu nhất được trình bày - i3-4010Y lõi kép bốn luồng với tốc độ xung nhịp 1300 MHz và bộ nhớ đệm L3 3 MB. Để so sánh, chúng tôi lấy bộ xử lý tần số cao nhất (tại thời điểm viết bài này) từ mỗi dòng. Chúng tôi quyết định tính toán xếp hạng chính theo tần số ép xung (đối với những bộ xử lý có Turbo Boost), trong ngoặc đơn - xếp hạng cho tần số danh định. Do đó, một bộ xử lý lõi kép, bốn luồng với tần số tối đa là 2600 MHz sẽ nhận được 200 điểm điều kiện. Việc tăng bộ nhớ đệm cấp ba từ 3 lên 4 MB sẽ làm tăng số điểm có điều kiện lên 2-5% (dữ liệu thu được từ các thử nghiệm và nghiên cứu thực tế) và sự gia tăng số lượng lõi từ 2 lên 4 sẽ tăng gấp đôi số lượng , cũng có thể đạt được trong thực tế với tối ưu hóa đa luồng tốt.

Một lần nữa, chúng tôi đặc biệt thu hút sự chú ý của bạn đến thực tế là xếp hạng là lý thuyết và chủ yếu dựa trên các thông số kỹ thuật của bộ vi xử lý. Trong thực tế, một số lượng lớn các yếu tố được kết hợp với nhau, vì vậy hiệu suất đạt được trên mô hình yếu nhất trong dòng gần như chắc chắn sẽ không lớn như trên lý thuyết. Do đó, người ta không nên chuyển trực tiếp tỷ lệ thu được sang cuộc sống thực - người ta chỉ có thể đưa ra kết luận cuối cùng từ kết quả thử nghiệm trong các ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, ước tính này cho phép chúng tôi ước tính gần đúng vị trí của bộ xử lý trong dòng sản phẩm và vị trí của nó.

Vì vậy, một số lưu ý sơ bộ:

• Bộ vi xử lý Core i7 dòng U sẽ đi trước khoảng 10% so với Core i5 do tốc độ xung nhịp cao hơn một chút và bộ nhớ đệm L3 nhiều hơn.
• Sự khác biệt giữa bộ vi xử lý Core i5 và Core i3 U-series với TDP 28W không có Turbo Boost là khoảng 30%, tức là lý tưởng, hiệu suất cũng sẽ chênh lệch 30%. Nếu chúng ta tính đến khả năng của Turbo Boost, thì sự khác biệt về tần số sẽ là khoảng 55%. Nếu chúng ta so sánh bộ vi xử lý Core i5 và Core i3 U-series có TDP là 15 W, thì với khả năng hoạt động ổn định ở tần số tối đa, Core i5 sẽ có tần số cao hơn 60%. Tuy nhiên, tần số danh định của nó thấp hơn một chút, tức là khi hoạt động ở tần số danh định, nó thậm chí có thể kém hơn một chút so với Core i3.
• Trong M-series, sự hiện diện của 4 lõi và 8 luồng trong Core i7 đóng một vai trò lớn, nhưng ở đây chúng ta phải nhớ rằng lợi thế này chỉ được thể hiện trong phần mềm được tối ưu hóa (thường là chuyên nghiệp). Bộ vi xử lý Core i7 với hai lõi sẽ có hiệu suất tốt hơn một chút do tần số ép xung cao hơn và bộ nhớ đệm L3 lớn hơn một chút.
• Trong dòng Y, bộ vi xử lý Core i5 có tần số cơ bản là 7,7% và tần số ép xung cao hơn 50% so với Core i3. Nhưng trong trường hợp này, có những cân nhắc bổ sung - cùng hiệu suất năng lượng, tiếng ồn của hệ thống làm mát, v.v.
• Nếu chúng ta so sánh các bộ vi xử lý của dòng U và Y, thì chỉ có khoảng cách tần số giữa bộ xử lý U và Y của Core i3 là 54% và đối với bộ vi xử lý Core i5 - 63% ở tần số ép xung tối đa.

Vì vậy, chúng ta hãy tính điểm cho mỗi dòng. Nhớ lại rằng điểm số chính được tính theo tần số ép xung tối đa, điểm số trong ngoặc - theo giá trị danh nghĩa (nghĩa là không ép xung bằng Turbo Boost). Chúng tôi cũng đã tính toán hệ số hiệu suất trên mỗi watt.

¹ tối đa. - ép xung tối đa, nom. - ở tần số định mức
Hệ số ² - hiệu suất thông thường chia cho TDP và nhân với 100
³ Dữ liệu TDP ép xung cho các bộ xử lý này không xác định

Từ bảng dưới đây, có thể thực hiện các nhận xét sau:

• Bộ vi xử lý Core i7 lõi ​​kép dòng U và M chỉ nhanh hơn một chút so với bộ vi xử lý Core i5 tương đương. Điều này áp dụng để so sánh cho cả tần số cơ bản và tần số ép xung.
• Các bộ vi xử lý Core i5 của dòng U và M, ngay cả ở tần số cơ bản, sẽ nhanh hơn đáng kể so với Core i3 của các dòng tương tự và ở chế độ Boost, chúng sẽ vượt xa.
• Trong dòng Y, sự khác biệt giữa các bộ vi xử lý ở tần số tối thiểu là nhỏ, nhưng với ép xung Turbo Boost, Core i5 và Core i7 sẽ vượt xa. Một điều nữa là cường độ và quan trọng nhất là độ ổn định của quá trình ép xung phụ thuộc rất nhiều vào hiệu quả làm mát. Và với điều này, với định hướng của các bộ vi xử lý này cho máy tính bảng (đặc biệt là các bộ không có quạt), có thể có vấn đề.
• Core i7 của dòng U gần như ngang bằng với hiệu suất của Core i5 của dòng M. Có những yếu tố khác (khó đạt được sự ổn định hơn do làm mát kém hiệu quả hơn và chi phí cao hơn), nhưng nhìn chung đó là một kết quả tốt.

Đối với tỷ lệ tiêu thụ điện năng và đánh giá hiệu suất, chúng tôi có thể rút ra kết luận sau:

• Mặc dù TDP tăng lên khi bộ xử lý chuyển sang chế độ Boost, hiệu quả sử dụng năng lượng vẫn tăng lên. Điều này là do tần suất tăng tương đối lớn hơn mức tăng tương đối của TDP;
• Các bộ xử lý thuộc các dòng khác nhau (M, U, Y) không chỉ được xếp hạng bằng cách giảm TDP mà còn bằng cách tăng hiệu suất năng lượng - ví dụ: các bộ xử lý dòng Y cho thấy hiệu suất năng lượng lớn hơn các bộ xử lý dòng U;
• Điều đáng chú ý là với sự gia tăng số lượng lõi và do đó số lượng luồng, hiệu suất năng lượng cũng tăng lên. Điều này có thể được giải thích bởi thực tế là chỉ bản thân các lõi của bộ xử lý được nhân đôi, chứ không phải các bộ điều khiển DMI, PCI Express và ICP đi kèm.

Từ kết luận thứ hai, có thể rút ra một kết luận thú vị: nếu ứng dụng được xử lý song song tốt, thì bộ vi xử lý lõi tứ sẽ tiết kiệm năng lượng hơn bộ xử lý lõi kép: nó sẽ hoàn thành tính toán nhanh hơn và trở về chế độ nhàn rỗi. Do đó, đa lõi có thể là bước tiếp theo trong cuộc chiến tiết kiệm năng lượng. Về nguyên tắc, xu hướng này cũng có thể được ghi nhận trong trại ARM.

Vì vậy, mặc dù đánh giá hoàn toàn là lý thuyết và không phải thực tế là nó phản ánh chính xác sự liên kết thực của các lực, thậm chí nó còn cho phép chúng tôi đưa ra kết luận nhất định về sự phân bố của các bộ xử lý trong dây chuyền, hiệu suất năng lượng của chúng và tỷ lệ của các thông số này cho nhau.

Haswell vs. Ivy Bridge

Mặc dù bộ vi xử lý Haswell đã có mặt trên thị trường từ lâu nhưng sự hiện diện của bộ vi xử lý Ivy Bridge trong các giải pháp làm sẵn ngay cả bây giờ vẫn còn khá cao. Từ quan điểm của người tiêu dùng, không có cuộc cách mạng đặc biệt nào trong quá trình chuyển đổi sang Haswell (mặc dù sự gia tăng hiệu quả năng lượng đối với một số phân khúc có vẻ ấn tượng), điều này đặt ra câu hỏi: liệu có đáng để chọn thế hệ thứ tư hay bạn có thể nhận được bởi với thứ ba?

Rất khó để so sánh trực tiếp bộ vi xử lý Core thế hệ thứ tư với bộ xử lý thứ ba, vì nhà sản xuất đã thay đổi giới hạn TDP:

• Dòng M của Core thế hệ thứ ba có TDP là 35W, trong khi dòng thứ tư có TDP là 37W;
• Dòng U của Core thế hệ thứ ba có TDP là 17W, trong khi dòng thứ tư có TDP là 15W;
• Dòng Y của lõi thế hệ thứ ba có TDP là 13W, trong khi dòng thứ tư có TDP là 11,5W.

Và nếu đối với các dòng siêu di động, TDP đã giảm, thì đối với dòng M năng suất cao hơn, nó thậm chí còn tăng lên. Tuy nhiên, hãy thử so sánh gần đúng:

• Bộ vi xử lý lõi tứ hàng đầu Core i7 thế hệ thứ ba có tần số 3 (3,9) GHz, thế hệ thứ tư có cùng tần số 3 (3,9) GHz, nghĩa là, sự khác biệt về hiệu suất chỉ có thể là do cải tiến kiến ​​trúc - không nhiều hơn 10%. Mặc dù, điều đáng chú ý là với việc sử dụng nhiều FMA3, thế hệ thứ tư sẽ chạy nhanh hơn thế hệ thứ ba từ 30-70%.
• Bộ vi xử lý Core i7 lõi ​​kép hàng đầu thuộc thế hệ thứ ba của dòng M và dòng U có tần số lần lượt là 2,9 (3,6) GHz và 2 (3,2) GHz và tần số thứ tư - 2,9 (3,6) GHz và 2, 1 (3,3) GHz. Như bạn có thể thấy, nếu tần số đã tăng lên, thì chỉ một chút, do đó, mức hiệu suất có thể chỉ tăng ở mức tối thiểu, do sự tối ưu hóa của kiến ​​trúc. Một lần nữa, nếu phần mềm biết về FMA3 và biết cách tích cực sử dụng phần mở rộng này, thì thế hệ thứ tư sẽ có một lợi thế vững chắc.
• Bộ vi xử lý Core i5 lõi kép hàng đầu của thế hệ thứ ba của dòng M và dòng U có tần số lần lượt là 2,8 (3,5) GHz và 1,8 (2,8) GHz và thứ tư - 2,8 (3,5) GHz và 1,9 ( 2,9) GHz. Tình hình tương tự như lần trước.
• Bộ vi xử lý Core i3 lõi kép hàng đầu của thế hệ thứ ba của dòng M và dòng U có tần số lần lượt là 2,5 GHz và 1,8 GHz và thứ tư - 2,6 GHz và 2 GHz. Tình hình đang lặp lại chính nó.
• Bộ vi xử lý lõi kép Core i3, i5 và i7 thế hệ thứ ba của dòng Y có tần số lần lượt là 1,4 GHz, 1,5 (2,3) GHz và 1,5 (2,6) GHz và thứ tư - 1,3 GHz, 1,4 ( 1,9) GHz và 1,7 (2,9) GHz.

Nhìn chung, tốc độ xung nhịp trong thế hệ mới thực tế không tăng, do đó, hiệu suất chỉ đạt được khi tối ưu hóa kiến ​​trúc. Core thế hệ thứ tư sẽ có được một lợi thế đáng chú ý khi sử dụng phần mềm được tối ưu hóa cho FMA3. Chà, đừng quên về một lõi đồ họa nhanh hơn - tối ưu hóa có thể mang lại sự gia tăng đáng kể ở đó.

Đối với sự khác biệt hiệu suất tương đối trong các dòng, thế hệ Intel Core thế hệ thứ ba và thứ tư gần ở chỉ số này.

Như vậy, chúng ta có thể kết luận rằng ở thế hệ mới, Intel đã quyết định giảm TDP thay vì tăng tần số hoạt động. Kết quả là, tốc độ tăng của công việc thấp hơn mức có thể, nhưng có thể đạt được mức tăng hiệu quả sử dụng năng lượng.

Các tác vụ phù hợp cho các bộ xử lý Intel Core thế hệ thứ 4 khác nhau

Bây giờ chúng ta đã tìm ra hiệu suất, chúng ta có thể ước tính sơ bộ những tác vụ nào mà dòng Core thế hệ thứ tư này hoặc dòng Core thế hệ thứ tư phù hợp nhất. Hãy đặt dữ liệu trong một bảng.

Bảng này cũng cho thấy rõ ràng rằng, trước hết, bạn nên chú ý đến dòng bộ xử lý (M, U, Y), sau đó chỉ đến dòng (Core i3, i5, i7), vì dòng xác định tỷ lệ của bộ xử lý. hiệu suất chỉ trong loạt phim và hiệu suất thay đổi rõ rệt giữa các loạt phim. Điều này được thấy rõ khi so sánh i3 U-series và i5 Y-series: cái đầu tiên trong trường hợp này sẽ có năng suất cao hơn cái thứ hai.

Vậy có thể rút ra kết luận gì từ bảng này? Bộ vi xử lý Core i3 của bất kỳ dòng nào, như chúng tôi đã lưu ý, chủ yếu là thú vị về giá cả của chúng. Do đó, bạn nên chú ý đến chúng nếu bạn đang thiếu tiền và sẵn sàng chịu thiệt hại về cả hiệu suất và hiệu quả sử dụng năng lượng.

Core i7 di động nổi bật do sự khác biệt về kiến ​​trúc: bốn lõi, tám luồng và bộ nhớ đệm L3 nhiều hơn đáng kể. Do đó, nó có thể làm việc với các ứng dụng chuyên nghiệp sử dụng nhiều tài nguyên và thể hiện mức hiệu suất cực cao cho hệ thống di động. Nhưng đối với điều này, phần mềm phải được tối ưu hóa để sử dụng một số lượng lớn lõi - nó sẽ không bộc lộ lợi thế của nó trong phần mềm đơn luồng. Và thứ hai, các bộ vi xử lý này yêu cầu một hệ thống làm mát cồng kềnh, tức là chúng chỉ được lắp đặt trong các máy tính xách tay lớn có độ dày lớn và chúng không có nhiều quyền tự chủ.

Dòng di động Core i5 cung cấp một mức hiệu suất tốt, đủ để thực hiện không chỉ văn phòng tại nhà mà còn cả một số tác vụ bán chuyên nghiệp. Ví dụ, để xử lý ảnh và video. Xét trên mọi khía cạnh (tiêu thụ năng lượng, sinh nhiệt, tự chủ), những bộ vi xử lý này chiếm vị trí trung gian giữa Core i7 M-series và dòng siêu di động. Nhìn chung, đây là một giải pháp cân bằng, phù hợp với những ai coi trọng hiệu suất hơn là thể hình mỏng nhẹ.

Core i7 dành cho thiết bị di động lõi kép tương tự như Core i5 dòng M, chỉ mạnh hơn một chút và thường đắt hơn đáng kể.

Core i7 siêu di động có cùng mức hiệu suất với Core i5 di động, nhưng lưu ý: nếu hệ thống làm mát có thể chịu được hoạt động kéo dài ở tần suất cao hơn. Có, và chúng khá nóng khi chịu tải, điều này thường dẫn đến việc toàn bộ vỏ máy tính xách tay bị nóng mạnh. Rõ ràng, chúng khá đắt, vì vậy việc lắp đặt chúng chỉ phù hợp với những mẫu máy hàng đầu. Nhưng chúng có thể được đặt trong máy tính xách tay mỏng và ultrabook, mang lại hiệu suất cao với thân máy mỏng và khả năng tự chủ tốt. Điều này làm cho chúng trở thành sự lựa chọn tuyệt vời cho những người dùng chuyên nghiệp thường xuyên di chuyển, những người coi trọng hiệu quả năng lượng và trọng lượng nhẹ, nhưng thường yêu cầu hiệu suất cao.

Core i5 siêu di động cho thấy hiệu suất thấp hơn so với "người anh lớn" trong dòng, nhưng chúng có thể đối phó với mọi tải văn phòng, đồng thời có hiệu suất năng lượng tốt và giá cả phải chăng hơn nhiều. Nhìn chung, đây là một giải pháp chung cho những người dùng không làm việc trong các ứng dụng sử dụng nhiều tài nguyên mà chỉ giới hạn ở các chương trình văn phòng và Internet, đồng thời mong muốn có một máy tính xách tay / ultrabook phù hợp để đi du lịch, tức là nhẹ, trọng lượng nhẹ và hoạt động lâu dài từ pin.

Cuối cùng, dòng Y cũng đứng ngoài cuộc. Về mặt hiệu suất, Core i7 của nó, với sự may mắn, sẽ đạt đến Core i5 siêu di động, nhưng nhìn chung, không ai mong đợi điều này từ nó. Đối với dòng Y, điều quan trọng chính là hiệu suất năng lượng cao và tỏa nhiệt thấp, giúp chúng ta có thể tạo ra các hệ thống không quạt. Còn về hiệu năng thì ở mức chấp nhận được tối thiểu là đủ, không gây kích ứng.

Sơ lược về Turbo Boost

Trong trường hợp một số độc giả của chúng tôi đã quên cách hoạt động của công nghệ ép xung Turbo Boost, chúng tôi cung cấp cho bạn một mô tả ngắn gọn về công việc của nó.

Nói một cách đại khái, hệ thống Turbo Boost có thể tự động tăng tần số bộ xử lý vượt quá tần số đã đặt do nó liên tục theo dõi xem bộ xử lý có thoát khỏi các chế độ hoạt động bình thường hay không.

Bộ xử lý chỉ có thể hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, tức là hiệu suất của nó phụ thuộc vào hệ thống sưởi và việc sưởi ấm phụ thuộc vào khả năng loại bỏ nhiệt hiệu quả của hệ thống làm mát khỏi nó. Nhưng vì không biết trước bộ xử lý sẽ hoạt động với hệ thống làm mát nào trong hệ thống của người dùng, hai thông số được chỉ định cho mỗi kiểu bộ vi xử lý: tần số hoạt động và lượng nhiệt phải thoát ra khỏi bộ xử lý ở mức tải tối đa tại thời điểm này tần số. Vì các thông số này phụ thuộc vào hiệu quả và hoạt động thích hợp của hệ thống làm mát, cũng như điều kiện bên ngoài (chủ yếu là nhiệt độ môi trường xung quanh), nhà sản xuất đã phải giảm tần số của bộ xử lý để ngay cả trong những điều kiện hoạt động bất lợi nhất, nó vẫn không bị mất ổn định. . Công nghệ Turbo Boost giám sát các thông số bên trong của bộ xử lý và cho phép nó, nếu điều kiện bên ngoài thuận lợi, hoạt động ở tần suất cao hơn.

Intel giải thích ban đầu rằng công nghệ Turbo Boost sử dụng "hiệu ứng quán tính nhiệt". Hầu hết thời gian trong các hệ thống hiện đại, bộ xử lý không hoạt động, nhưng đôi khi trong một khoảng thời gian ngắn, nó được yêu cầu hoạt động ở mức tối đa. Nếu tại thời điểm này, chúng ta tăng mạnh tần số của bộ vi xử lý, thì nó sẽ xử lý tác vụ nhanh hơn và trở về trạng thái nhàn rỗi trước đó. Đồng thời, nhiệt độ bộ xử lý không tăng lên ngay lập tức mà tăng dần nên trong thời gian hoạt động ngắn hạn với tần suất rất cao, bộ vi xử lý sẽ không có thời gian để nóng lên để vượt quá giới hạn an toàn.

Trong thực tế, nhanh chóng trở nên rõ ràng rằng với một hệ thống làm mát tốt, bộ xử lý có thể hoạt động dưới tải ngay cả ở tần số tăng lên vô thời hạn. Do đó, trong một thời gian dài, tần số ép xung tối đa hoàn toàn hoạt động và bộ xử lý chỉ trở về giá trị danh nghĩa trong những trường hợp khắc nghiệt hoặc nếu nhà sản xuất tạo ra một hệ thống làm mát chất lượng thấp cho một máy tính xách tay cụ thể.

Để ngăn bộ xử lý quá nóng và hỏng hóc, hệ thống Turbo Boost hiện đại liên tục theo dõi các thông số sau hoạt động của nó:

• nhiệt độ phoi;
• tiêu thụ hiện tại;
• sự tiêu thụ năng lượng;
• số lượng các thành phần được tải.

Các hệ thống hiện đại dựa trên Ivy Bridge có khả năng hoạt động với tần suất cao hơn ở hầu hết các chế độ, ngoại trừ tải nghiêm trọng đồng thời trên bộ xử lý trung tâm và đồ họa. Về phần Intel Haswell, chúng tôi vẫn chưa có số liệu thống kê đầy đủ về hoạt động của nền tảng này khi ép xung.

Ghi chú. tác giả: Điều đáng chú ý là nhiệt độ của chip ảnh hưởng gián tiếp đến mức tiêu thụ điện năng - ảnh hưởng này trở nên rõ ràng khi kiểm tra kỹ hơn cấu trúc vật lý của chính tinh thể, vì điện trở của vật liệu bán dẫn tăng lên theo nhiệt độ, và điều này dẫn đến làm tăng mức tiêu thụ điện. Như vậy, vi xử lý ở nhiệt độ 90 độ sẽ tiêu tốn nhiều điện hơn ở nhiệt độ 40 độ. Và vì bộ xử lý “làm ấm” cả PCB của bo mạch chủ với các rãnh và các thành phần xung quanh, nên việc chúng mất điện để vượt qua điện trở cao hơn cũng ảnh hưởng đến mức tiêu thụ điện năng. Kết luận này dễ dàng được xác nhận bằng cách ép xung cả "trong không khí" và cực. Tất cả những người ép xung đều biết rằng một bộ làm mát năng suất cao hơn cho phép bạn nhận được megahertz bổ sung và ảnh hưởng của tính siêu dẫn của dây dẫn ở nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối, khi điện trở có xu hướng bằng không, đã quen thuộc với mọi người từ các nhà vật lý học. Đó là lý do tại sao, khi được ép xung bằng làm mát nitơ lỏng, nó có thể đạt được tần số cao như vậy. Quay trở lại sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ, chúng ta cũng có thể nói rằng ở một mức độ nào đó, bộ vi xử lý cũng tự nóng lên: khi nhiệt độ tăng lên, khi hệ thống làm mát không thể đối phó được, thì điện trở cũng tăng, do đó làm tăng điện năng tiêu thụ. Và điều này dẫn đến việc tăng khả năng tản nhiệt dẫn đến nhiệt độ tăng lên… Ngoài ra, bạn cũng đừng quên rằng nhiệt độ cao sẽ làm giảm tuổi thọ của bộ vi xử lý. Mặc dù các nhà sản xuất tuyên bố nhiệt độ tối đa tương đối cao đối với chip, nhưng vẫn nên giữ nhiệt độ càng thấp càng tốt.

Nhân tiện, rất có thể việc "quay" quạt ở tốc độ cao hơn, khi do đó, mức tiêu thụ điện năng của hệ thống tăng lên, có lợi hơn về mặt tiêu thụ điện năng hơn là có bộ xử lý có nhiệt độ cao, dẫn đến hao phí điện năng. do sức đề kháng tăng lên.

Như bạn có thể thấy, nhiệt độ có thể không phải là yếu tố giới hạn trực tiếp đối với Turbo Boost, tức là bộ xử lý sẽ có nhiệt độ hoàn toàn chấp nhận được và không bị điều chỉnh, nhưng nó gián tiếp ảnh hưởng đến một yếu tố giới hạn khác - tiêu thụ điện năng. Do đó, bạn không nên quên về nhiệt độ.

Tóm lại, công nghệ Turbo Boost cho phép, trong các điều kiện hoạt động bên ngoài thuận lợi, tăng tần số bộ xử lý vượt quá giá trị danh nghĩa được đảm bảo và do đó cung cấp mức hiệu suất cao hơn nhiều. Tính năng này đặc biệt có giá trị trong các ứng dụng di động, nơi nó cho phép cân bằng tốt giữa hiệu suất và nhiệt.

Nhưng cần nhớ rằng mặt trái của đồng xu là không có khả năng ước tính (dự đoán) hiệu suất thực của bộ vi xử lý, vì nó sẽ phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. Đây có lẽ là một trong những lý do giải thích cho sự xuất hiện của bộ vi xử lý có "8" ở cuối tên model - với tần số hoạt động danh nghĩa "nâng lên" và TDP tăng lên là do điều này. Chúng dành cho những sản phẩm có hiệu suất cao ổn định khi chịu tải quan trọng hơn hiệu quả năng lượng.

Phần thứ hai của bài viết cung cấp mô tả chi tiết về tất cả các loạt và dòng hiện đại của bộ vi xử lý Intel Haswell, bao gồm các đặc tính kỹ thuật của tất cả các bộ vi xử lý hiện có. Và cũng có những kết luận được rút ra về khả năng ứng dụng của một số mô hình nhất định.

Bài viết này sẽ xem xét kỹ hơn các thế hệ vi xử lý Intel mới nhất dựa trên kiến ​​trúc Core. Công ty này chiếm vị trí hàng đầu trong thị trường hệ thống máy tính, và hầu hết PC hiện được lắp ráp trên chip bán dẫn của hãng.

Chiến lược phát triển của Intel

Tất cả các thế hệ bộ vi xử lý Intel trước đây đều tuân theo chu kỳ hai năm. Một chiến lược tương tự để phát hành các bản cập nhật từ công ty này được gọi là "Tick-Tock". Giai đoạn đầu tiên, được gọi là "Tick", là quá trình chuyển CPU sang một quy trình công nghệ mới. Ví dụ, về mặt kiến ​​trúc, thế hệ Sandy Bridge (thế hệ thứ 2) và Evie Bridge (thế hệ thứ 3) gần như giống hệt nhau. Nhưng công nghệ sản xuất của công nghệ đầu tiên dựa trên các tiêu chuẩn của 32 nm và công nghệ thứ hai - 22 nm. Điều tương tự cũng có thể nói về Haswell (thế hệ thứ 4, 22 nm) và Broadwell (thế hệ thứ 5, 14 nm). Đổi lại, giai đoạn "So" có nghĩa là một sự thay đổi cơ bản trong kiến ​​trúc của tinh thể bán dẫn và sự gia tăng đáng kể về hiệu suất. Ví dụ về quá trình chuyển đổi là:

Westmere thế hệ 1 và "Cầu chủ nhật" thế hệ thứ 2. Quy trình công nghệ trong trường hợp này giống hệt nhau - 32 nm, nhưng những thay đổi về mặt kiến ​​trúc chip là rất đáng kể - cầu bắc của bo mạch chủ và bộ tăng tốc đồ họa tích hợp đã được chuyển sang CPU.

Thế hệ thứ 3 "Evie Bridge" và thế hệ thứ 4 "Haswell". Mức tiêu thụ điện năng của hệ thống máy tính đã được tối ưu hóa, tần số xung nhịp của chip được tăng lên.

"Broadwell" thế hệ thứ 5 và "SkyLike" thế hệ thứ 6. Tần số đã được tăng trở lại, mức tiêu thụ điện đã được cải thiện hơn nữa và một số hướng dẫn mới đã được thêm vào để cải thiện hiệu suất.

Phân đoạn các giải pháp bộ xử lý dựa trên kiến ​​trúc Kor

Các đơn vị xử lý trung tâm của Intel có vị trí sau:

Các giải pháp hợp lý nhất là chip Celeron. Chúng thích hợp để lắp ráp các máy tính văn phòng được thiết kế để giải quyết các công việc đơn giản nhất.

Các CPU của dòng Pentium được đặt ở vị trí cao hơn một bậc. Về mặt kiến ​​trúc, chúng gần như hoàn toàn giống với các mẫu Celeron trẻ hơn. Nhưng bộ nhớ đệm cấp 3 tăng lên và tần số cao hơn mang lại cho chúng một lợi thế nhất định về mặt hiệu suất. Phân khúc của CPU này là các máy tính chơi game cấp thấp.

Phân khúc trung bình của CPU từ Intel bị chiếm bởi các giải pháp dựa trên Core Ai3. Theo quy luật, hai loại vi xử lý trước chỉ có 2 đơn vị tính toán. Điều tương tự cũng có thể nói về Kor Ai3. Nhưng hai dòng chip đầu tiên không hỗ trợ công nghệ HyperTrading, trong khi Core Ai3 thì có. Kết quả là ở cấp độ phần mềm, 2 mô-đun vật lý được chuyển thành 4 luồng xử lý chương trình. Điều này giúp tăng hiệu suất đáng kể. Trên cơ sở các sản phẩm như vậy, đã có thể lắp ráp một máy tính chơi game cấp trung bình, hoặc thậm chí là một máy chủ cấp thấp.

Phân khúc các giải pháp trên mức trung bình, nhưng dưới phân khúc cao cấp, chứa đầy chip, chiếm lĩnh bởi các giải pháp dựa trên Core Ai5. Tinh thể bán dẫn này tự hào có sự hiện diện của 4 lõi vật lý cùng một lúc. Chính sắc thái kiến ​​trúc này mang lại lợi thế về mặt hiệu suất so với Core I3. Các thế hệ bộ xử lý Intel i5 gần đây hơn có tốc độ xung nhịp cao hơn và điều này cho phép bạn liên tục tăng hiệu suất.

Phân khúc cao cấp được chiếm lĩnh bởi các sản phẩm dựa trên Core Ai7. Số lượng đơn vị tính toán mà họ có chính xác bằng Kor Ai5. Nhưng ở đây, chúng, giống như Core Ai3, có hỗ trợ cho công nghệ có tên mã là Hyper Trading. Do đó, ở cấp độ phần mềm, 4 lõi được chuyển thành 8 luồng xử lý. Chính sắc thái này đã cung cấp một mức hiệu suất phi thường, mà bất kỳ mức giá nào cũng có thể tự hào về những con chip này.

Ổ cắm bộ xử lý

Các thế hệ được lắp đặt trên các loại ổ cắm khác nhau. Do đó, việc cài đặt các chip đầu tiên trên kiến ​​trúc này trong bo mạch chủ cho CPU thế hệ thứ 6 sẽ không hoạt động. Hoặc ngược lại, một con chip có tên mã "SkyLike" không thể được đưa vào bo mạch chủ cho thế hệ vi xử lý thứ nhất hoặc thứ hai. Socket bộ xử lý đầu tiên được gọi là "Socket H", hoặc LGA 1156 (1156 là số chân). Nó được phát hành vào năm 2009 cho các CPU đầu tiên được sản xuất theo tiêu chuẩn dung sai 45 nm (2008) và 32 nm (2009) dựa trên kiến ​​trúc này. Đến nay, anh ta đã lạc hậu cả về mặt đạo đức và thể chất. Vào năm 2010, LGA 1155, hay "Socket H1" sẽ được thay thế. Bo mạch chủ của dòng này hỗ trợ chip Cor thế hệ thứ 2 và thứ 3. Tên mã của chúng lần lượt là "Sandy Bridge" và "Evie Bridge". Năm 2013 được đánh dấu bằng việc phát hành ổ cắm thứ ba cho các chip dựa trên kiến ​​trúc Core - LGA 1150, hoặc Socket H2. Có thể cài đặt CPU thế hệ thứ 4 và thứ 5 trong ổ cắm bộ xử lý này. Vào tháng 9 năm 2015, LGA 1150 đã được thay thế bằng ổ cắm cuối cùng hiện tại - LGA 1151.

Thế hệ chip đầu tiên

Các sản phẩm vi xử lý giá cả phải chăng nhất của nền tảng này là Celeron G1101 (2,27 GHz), Pentium G6950 (2,8 GHz) và Pentium G6990 (2,9 GHz). Tất cả chúng chỉ có 2 lõi. Phân khúc của các giải pháp cấp trung đã được Core Ai3 chiếm giữ với ký hiệu 5XX (2 lõi / 4 luồng xử lý thông tin logic). Cao hơn một bậc là "Cor Ai5" được đánh dấu 6XX (các thông số của chúng giống với "Cor Ai3", nhưng tần số cao hơn) và 7XX với 4 lõi thực. Các hệ thống máy tính hiệu quả nhất được lắp ráp trên cơ sở Kor Ai7. Mô hình của họ được chỉ định 8XX. Con chip nhanh nhất trong trường hợp này được đánh dấu 875K. Do hệ số nhân đã được mở khóa, có thể ép xung một mức giá như vậy, nhưng anh ta đã có một mức giá tương ứng. Theo đó, nó có thể đạt được một sự gia tăng ấn tượng về hiệu suất. Nhân tiện, sự hiện diện của tiền tố "K" trong ký hiệu của mô hình CPU có nghĩa là hệ số nhân đã được mở khóa và mô hình này có thể được ép xung. Chà, tiền tố "S" đã được thêm vào ký hiệu của các chip tiết kiệm năng lượng.

Có kế hoạch cải tạo kiến ​​trúc và "Cầu Sandy"

Thế hệ chip đầu tiên dựa trên kiến ​​trúc Core đã được thay thế vào năm 2010 bằng các giải pháp có tên mã Sandy Bridge. Các "tính năng" chính của chúng là chuyển cầu bắc và bộ tăng tốc đồ họa tích hợp sang chip silicon của bộ xử lý silicon. Phân khúc của các giải pháp ngân sách nhất đã bị Celeron của dòng G4XX và G5XX chiếm giữ. Trong trường hợp đầu tiên, bộ đệm L3 đã bị cắt bớt và chỉ có một lõi. Đến lượt nó, loạt thứ hai có thể tự hào có hai đơn vị tính toán cùng một lúc. Pentiums của các mẫu G6XX và G8XX cao hơn một bậc. Trong trường hợp này, sự khác biệt về hiệu suất được cung cấp bởi tần số cao hơn. Chính vì đặc điểm quan trọng này mà G8XX trông đẹp hơn trong mắt người dùng cuối. Dòng Cor Ai3 được đại diện bởi các mô hình 21XX (đó là số "2" chỉ ra rằng chip thuộc thế hệ thứ hai của kiến ​​trúc Cor). Một số trong số chúng có chỉ số “T” được thêm vào cuối - các giải pháp tiết kiệm năng lượng hơn nhưng hiệu suất bị giảm.

Lần lượt, các quyết định của "Kor Ay5" có các ký hiệu 23XX, 24XX và 25XX. Gắn thẻ mô hình càng cao, mức hiệu suất của CPU càng cao. Chỉ số "T" ở cuối là giải pháp tiết kiệm năng lượng nhất. Nếu ký tự "S" được thêm vào cuối tên - một tùy chọn trung gian để tiêu thụ điện năng giữa "T" - phiên bản chip và tinh thể tiêu chuẩn. Chỉ mục "P" - bộ tăng tốc đồ họa bị tắt trong chip. Chà, những con chip có chữ "K" có hệ số nhân không khóa. Việc đánh dấu này cũng phù hợp với thế hệ thứ 3 của kiến ​​trúc này.

Sự xuất hiện của một quy trình công nghệ mới tiến bộ hơn

Năm 2013, thế hệ thứ 3 của CPU dựa trên kiến ​​trúc này đã xuất hiện. Cải tiến quan trọng của nó là một quy trình kỹ thuật được cập nhật. Trong phần còn lại, không có đổi mới đáng kể nào được đưa vào chúng. Chúng tương thích vật lý với thế hệ CPU trước và có thể được cài đặt trên cùng một bo mạch chủ. Cấu trúc chỉ định của họ vẫn giống hệt nhau. "Celerons" có ký hiệu G12XX và "Pentiums" - G22XX. Chỉ ở phần đầu, thay vì “2”, đã có “3”, cho biết thuộc thế hệ thứ 3. Dòng Cor Ai3 có chỉ số 32XX. "Cor Ai5" cao cấp hơn được chỉ định 33XX, 34XX và 35XX. Vâng, các giải pháp hàng đầu của Kor Ay7 được đánh dấu 37XX.

Lần sửa đổi thứ tư của kiến ​​trúc "Cor"

Bước tiếp theo là thế hệ thứ 4 của bộ vi xử lý Intel dựa trên kiến ​​trúc Core. Dấu hiệu trong trường hợp này là:

CPU hạng phổ thông "Celerons" được chỉ định là G18XX.

"Pentiums" có chỉ mục G32XX và G34XX.

Đối với "Cor Ay3", các chỉ định như vậy đã được chỉ định - 41XX và 43XX.

"Cor Ai5" có thể được nhận dạng bằng cách viết tắt 44XX, 45XX và 46XX.

Chà, 47XX đã được phân bổ để chỉ định "Cor Ai7".

Thế hệ thứ năm của chip

Các giải pháp mới nhất và đầy hứa hẹn

Thế hệ thứ 6 của bộ vi xử lý Intel ra mắt vào đầu mùa thu năm 2015. Đây là kiến ​​trúc bộ xử lý mới nhất tại thời điểm hiện tại. Các chip cấp đầu vào được chỉ định trong trường hợp này là G39XX ("Celeron"), G44XX và G45XX (đây là cách "Pentiums" được đánh dấu). Bộ xử lý Core Ai3 được chỉ định 61XX và 63XX. Lần lượt, "Cor Ay5" là 64XX, 65XX và 66XX. Chà, chỉ có đánh dấu 67XX được phân bổ để chỉ định các giải pháp hàng đầu. Thế hệ bộ vi xử lý Intel mới chỉ đang ở giai đoạn đầu của vòng đời và những con chip như vậy sẽ còn phù hợp trong một thời gian khá dài.

Tính năng ép xung

Hầu hết tất cả các chip dựa trên kiến ​​trúc này đều có hệ số nhân bị khóa. Do đó, chỉ có thể ép xung trong trường hợp này bằng cách tăng tần số. Ở thế hệ thứ 6, mới nhất, thậm chí khả năng tăng hiệu suất này sẽ bị các nhà sản xuất bo mạch chủ vô hiệu hóa trong BIOS. Một ngoại lệ về vấn đề này là các bộ xử lý thuộc dòng "Cor Ai5" và "Cor Ai7" với chỉ số "K". Hệ số của chúng được mở khóa và điều này cho phép bạn tăng đáng kể hiệu suất của hệ thống máy tính dựa trên các sản phẩm bán dẫn như vậy.

Ý kiến ​​của chủ sở hữu

Tất cả các thế hệ bộ xử lý Intel được liệt kê trong tài liệu này đều có mức độ hiệu quả năng lượng cao và mức hiệu suất phi thường. Hạn chế duy nhất của chúng là giá thành cao. Nhưng lý do ở đây nằm ở chỗ, đối thủ cạnh tranh trực tiếp của Intel mà đại diện là AMD không thể chống lại nó bằng những giải pháp ít nhiều đáng giá. Do đó, Intel, dựa trên những cân nhắc của riêng mình, đưa ra mức giá cho các sản phẩm của mình.

Kết quả

Trong bài viết này, chúng tôi đã xem xét chi tiết các thế hệ bộ vi xử lý Intel dành cho máy tính để bàn. Ngay cả danh sách này cũng đủ để bị lạc trong các chỉ định và tên. Ngoài ra, còn có các tùy chọn cho những người đam mê PC (nền tảng 2011) và các ổ cắm di động khác nhau. Tất cả điều này chỉ được thực hiện để người dùng cuối có thể chọn cái tối ưu nhất để giải quyết vấn đề của họ. Chà, các tùy chọn phù hợp nhất hiện nay được xem xét là chip thế hệ thứ 6. Đó là điều bạn cần chú ý khi mua hoặc lắp ráp một chiếc PC mới.

Intel đã đi một chặng đường rất dài từ một nhà sản xuất chip nhỏ trở thành nhà sản xuất vi xử lý hàng đầu thế giới. Trong thời gian này, nhiều công nghệ sản xuất bộ vi xử lý đã ra đời, quy trình công nghệ và đặc tính của thiết bị đã được tối ưu hóa rất nhiều.

Nhiều chỉ số hiệu suất của bộ vi xử lý phụ thuộc vào vị trí của bóng bán dẫn trên chip silicon. Công nghệ sắp xếp bóng bán dẫn được gọi là vi kiến ​​trúc hay đơn giản là kiến ​​trúc. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét kiến ​​trúc bộ xử lý Intel nào đã được sử dụng trong suốt quá trình phát triển của công ty và chúng khác nhau như thế nào. Hãy bắt đầu với những vi kiến ​​trúc cổ xưa nhất và xem xét tất cả các bộ vi xử lý mới và các kế hoạch cho tương lai.

Như tôi đã nói, trong bài này chúng ta sẽ không xét đến dung lượng của bộ vi xử lý. Theo kiến ​​trúc từ, chúng ta sẽ hiểu được vi kiến ​​trúc của vi mạch, vị trí của các bóng bán dẫn trên bảng mạch in, kích thước, khoảng cách, quy trình công nghệ của chúng, tất cả những điều này đều nằm trong khái niệm này. Chúng tôi cũng sẽ không đụng đến bộ hướng dẫn RISC và CISC.

Điều thứ hai cần chú ý là các thế hệ của bộ vi xử lý Intel. Có thể, bạn đã nghe nhiều lần - bộ vi xử lý thế hệ thứ năm, thứ tư và thứ bảy này. Nhiều người nghĩ rằng điều này được chỉ ra bởi i3, i5, i7. Nhưng trên thực tế, không có i3, v.v. - đây là những thương hiệu vi xử lý. Và thế hệ phụ thuộc vào kiến ​​trúc được sử dụng.

Với mỗi thế hệ mới, kiến ​​trúc được cải thiện, các bộ vi xử lý trở nên nhanh hơn, tiết kiệm hơn và nhỏ hơn, chúng tạo ra ít nhiệt hơn, nhưng đồng thời chúng cũng tốn kém hơn. Có rất ít bài báo trên Internet có thể mô tả tất cả những điều này một cách đầy đủ. Bây giờ chúng ta hãy xem tất cả đã bắt đầu như thế nào.

Kiến trúc bộ xử lý Intel

Tôi nói ngay rằng bạn không nên mong đợi các chi tiết kỹ thuật từ bài báo, chúng tôi sẽ chỉ xem xét những khác biệt cơ bản sẽ được người dùng bình thường quan tâm.

Bộ xử lý đầu tiên

Trước tiên, hãy đi sâu vào lịch sử để hiểu tất cả bắt đầu như thế nào. Đừng đi quá xa và hãy bắt đầu với bộ xử lý 32-bit. Đầu tiên là Intel 80386, nó xuất hiện vào năm 1986 và có thể hoạt động ở tần số lên đến 40 MHz. Các bộ vi xử lý cũ cũng có một bộ đếm ngược thế hệ. Bộ xử lý này thuộc thế hệ thứ ba và công nghệ quy trình 1500 nm đã được sử dụng ở đây.

Thế hệ thứ tư tiếp theo là 80486. Kiến trúc được sử dụng trong nó được gọi là 486. Bộ xử lý chạy ở tần số 50 MHz và có thể thực hiện 40 triệu lệnh mỗi giây. Bộ xử lý có 8 KB bộ nhớ đệm cấp đầu tiên và quy trình sản xuất 1000 nm được sử dụng để sản xuất.

Kiến trúc tiếp theo là P5 hoặc Pentium. Các bộ vi xử lý này xuất hiện vào năm 1993, ở đây bộ nhớ đệm được tăng lên 32 kb, tần số lên đến 60 MHz, và quy trình kỹ thuật được giảm xuống 800 nm. Trong P6 thế hệ thứ sáu, kích thước bộ nhớ cache là 32 KB và tần số đạt 450 MHz. Quá trình này được giảm xuống còn 180 nm.

Sau đó, công ty bắt đầu sản xuất bộ vi xử lý dựa trên kiến ​​trúc NetBurst. Ở đây, chúng tôi đã sử dụng 16 KB bộ nhớ đệm cấp đầu tiên cho mỗi lõi và tối đa 2 MB bộ đệm cấp hai. Tần số tăng lên 3 GHz, trong khi quy trình kỹ thuật vẫn ở mức cũ - 180 nm. Bộ xử lý 64-bit đã xuất hiện ở đây, hỗ trợ giải quyết nhiều bộ nhớ hơn. Nhiều phần mở rộng lệnh cũng được tạo ra và công nghệ Siêu phân luồng đã được thêm vào, cho phép tạo hai luồng từ một lõi, giúp cải thiện hiệu suất.

Đương nhiên, mỗi kiến ​​trúc được cải thiện theo thời gian, tần suất tăng lên và quy trình công nghệ giảm xuống. Cũng có những kiến ​​trúc trung gian, nhưng ở đây mọi thứ đã được đơn giản hóa một chút, vì đây không phải là chủ đề chính của chúng tôi.

Intel Core

NetBurst đã được thay thế vào năm 2006 bằng kiến ​​trúc Intel Core. Một trong những lý do cho sự phát triển của kiến ​​trúc này là không thể tăng tần suất trong NetBrust, cũng như khả năng tản nhiệt rất lớn của nó. Kiến trúc này được thiết kế cho sự phát triển của các bộ vi xử lý đa lõi, kích thước của bộ đệm cấp đầu tiên được tăng lên 64 KB. Tần số vẫn ở mức 3 GHz, nhưng mức tiêu thụ điện năng cũng như công nghệ xử lý đã giảm đáng kể xuống còn 60 nm.

Bộ xử lý kiến ​​trúc lõi hỗ trợ ảo hóa phần cứng Intel-VT cũng như một số phần mở rộng lệnh, nhưng không hỗ trợ Siêu phân luồng, vì chúng được thiết kế dựa trên kiến ​​trúc P6, nơi chưa có khả năng này.

Thế hệ đầu tiên - Nehalem

Hơn nữa, việc đánh số các thế hệ đã được bắt đầu ngay từ đầu, vì tất cả các kiến ​​trúc sau đây đều là phiên bản cải tiến của Intel Core. Kiến trúc Nehalem đã thay thế Core, vốn có một số hạn chế, chẳng hạn như không thể tăng tốc độ xung nhịp. Cô ấy xuất hiện vào năm 2007. Nó sử dụng quy trình 45 nm và hỗ trợ thêm công nghệ Hyper-Therading.

Bộ vi xử lý Nehalem có bộ đệm 64 KB L1, 4 MB L2 cache và 12 MB L3 cache. Bộ nhớ đệm có sẵn cho tất cả các lõi của bộ xử lý. Nó cũng có thể tích hợp một bộ tăng tốc đồ họa vào bộ xử lý. Tần số không thay đổi, nhưng hiệu suất và kích thước của bảng mạch in đã tăng lên.

Thế hệ thứ hai - Sandy Bridge

Cầu Sandy xuất hiện vào năm 2011 để thay thế Nehalem. Công nghệ quy trình 32 nm đã được sử dụng ở đây, cùng một lượng bộ nhớ đệm cấp một, 256 MB bộ đệm cấp hai và 8 MB bộ nhớ đệm cấp ba được sử dụng ở đây. Các mô hình thử nghiệm đã sử dụng tới 15 MB bộ nhớ đệm dùng chung.

Ngoài ra, hiện tại tất cả các thiết bị đều có sẵn trình tăng tốc đồ họa tích hợp. Tần số tối đa đã được tăng lên, cũng như hiệu suất tổng thể.

Thế hệ thứ ba - Ivy Bridge

Bộ vi xử lý Ivy Bridge nhanh hơn bộ vi xử lý Sandy Bridge và sử dụng công nghệ quy trình 22nm. Chúng tiêu thụ năng lượng ít hơn 50% so với các mô hình trước đó và cũng cung cấp hiệu suất cao hơn 25-60%. Bộ vi xử lý cũng hỗ trợ công nghệ Intel Quick Sync, cho phép bạn mã hóa video nhanh hơn nhiều lần.

Thế hệ thứ tư - Haswell

Thế hệ vi xử lý Intel Haswell được phát triển vào năm 2012. Quy trình sản xuất tương tự cũng được sử dụng ở đây - 22 nm, thiết kế bộ nhớ đệm được thay đổi, cơ chế tiêu thụ điện năng được cải thiện và hiệu suất được cải thiện một chút. Nhưng mặt khác, bộ vi xử lý hỗ trợ nhiều kết nối mới: công nghệ LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3, DDR4, v.v. Ưu điểm chính của Haswell là nó có thể được sử dụng trong các thiết bị di động do tiêu thụ điện năng rất thấp.

Thế hệ thứ năm - Broadwell

Đây là phiên bản cải tiến của kiến ​​trúc Haswell sử dụng công nghệ quy trình 14nm. Ngoài ra, một số cải tiến đã được thực hiện đối với kiến ​​trúc đã tăng hiệu suất lên trung bình 5%.

Thế hệ thứ sáu - Skylake

Kiến trúc tiếp theo của bộ vi xử lý lõi intel - thế hệ thứ sáu của Skylake được phát hành vào năm 2015. Đây là một trong những cập nhật quan trọng nhất đối với kiến ​​trúc Core. Để lắp đặt bộ xử lý trên bo mạch chủ, một ổ cắm LGA 1151 được sử dụng, bộ nhớ DDR4 hiện được hỗ trợ, nhưng hỗ trợ DDR3 vẫn được giữ nguyên. Thunderbolt 3.0 được hỗ trợ, cũng như bus DMI 3.0, cho tốc độ nhanh gấp đôi. Và theo truyền thống, năng suất đã tăng lên, cũng như giảm tiêu thụ điện năng.

Thế hệ thứ bảy - Hồ Kaby

Core thế hệ thứ bảy mới - Kaby Lake được phát hành trong năm nay, bộ vi xử lý đầu tiên đã xuất hiện vào giữa tháng Giêng. Không có nhiều thay đổi ở đây. Công nghệ xử lý 14 nm vẫn được giữ lại, cũng như cùng một ổ cắm LGA 1151. Hỗ trợ thẻ nhớ DDR3L SDRAM và DDR4 SDRAM, PCI Express 3.0, bus USB 3.1. Ngoài ra, tần số được tăng lên một chút và mật độ của các bóng bán dẫn cũng được giảm bớt. Tần số tối đa là 4,2 GHz.

kết luận

Trong bài viết này, chúng tôi đã xem xét các kiến ​​trúc bộ xử lý Intel đã được sử dụng trong quá khứ cũng như những kiến ​​trúc được sử dụng hiện nay. Hơn nữa, công ty có kế hoạch chuyển sang công nghệ quy trình 10 nm và thế hệ vi xử lý Intel này sẽ được gọi là CanonLake. Nhưng cho đến nay, Intel vẫn chưa sẵn sàng cho việc này.

Do đó, vào năm 2017, dự kiến ​​sẽ phát hành một phiên bản cải tiến của SkyLake với tên mã Coffe Lake. Cũng có thể sẽ có những vi kiến ​​trúc khác của bộ vi xử lý Intel cho đến khi công ty hoàn toàn làm chủ được công nghệ quy trình mới. Nhưng chúng ta sẽ tìm hiểu về tất cả những điều này trong thời gian. Tôi hy vọng thông tin này hữu ích cho bạn.

Thông tin về các Tác giả

Người sáng lập và quản trị viên của trang web, tôi thích phần mềm nguồn mở và hệ điều hành Linux. Tôi hiện đang sử dụng Ubuntu làm hệ điều hành chính của mình. Ngoài Linux, tôi quan tâm đến mọi thứ liên quan đến công nghệ thông tin và khoa học hiện đại.