تاریخچه پردازنده های اینتل (قسمت پایانی) - زومیت

تاریخچه پردازنده های اینتل (قسمت پایانی)

پس از بررسی پردازنده‌های پنتیوم، سلرون، اتم، زئون، ایتانیوم و پردازنده‌های سری Core 2 در قسمت‌های قبل، در قسمت پایانی قصد داریم نگاهی به گرافیک‌های ادغام شده‌ی HD و Iris و کمک‌پردازنده‌های زئون فی بیندازیم. سپس با جدیدترین خانواده از پردازنده‌های اینتل، یعنی سری Core i آشنا خواهیم شد و در انتها نگاهی به پردازنده‌های آینده‌ی این شرکت خواهیم انداخت. با زومیت همراه باشید.

قسمت‌های قبلی این مجموعه:

گرافیک‌های HD و Iris اینتل

اینتل در سال ۲۰۱۰ معماری Westmere خود را به همراه گرافیک ادغام شده در چیپ، موسوم به «Intel HD Graphics» معرفی کرد. تا پیش از این، کامپیوترهایی که از کارت گرافیک مجزا بهره نمی‌بردند، از گرافیک یکپارچه‌ی اینتل که در تراشه‌ی پل شمالی (Northbridge) مادربرد قرار داشت استفاده می‌کردند. در آن زمان، کامپیوترهایی که از این روش برای تامین قدرت پردازشی گرافیکی خود استفاده می‌کردند در بازار به سیستم‌های دارای «گرافیک onboard» مشهور بودند.

پردازنده گرافیکی اینتل اچ دی intel hd

با مهاجرت اینتل از طراحی «معماری هاب» به «هاب کنترل کننده‌ی پلتفرم»، تراشه‌ی نورث‌بریج به کلی از مادربردها حذف شد و سخت‌افزار یکپارچه‌ی گرافیکی به صورت کامل به CPU منتقل شد. بر خلاف روش‌های پیشین ادغام گرافیک، که فاقد بسیاری از ویژگی‌های ضروری گرافیکی بودند و عملکرد ضعیفی از خود به نمایش می‌گذاشتند، گرافیک‌های اچ‌دی اینتل با عملکرد خوب و مصرف انرژی پایین خود توانستند کارت‌های گرافیک پایین‌رده را به چالش بکشند. این گرافیک‌ها توانستند بر بازار کامپیوترهای پایین رده تسلط پیدا کنند و سهم خوبی از بازار دستگاه‌های قابل حمل را به خود اختصاص دهند. گرافیک‌های اچ‌دی سری ۵۰۰۰ اینتل (GT3) با داشتن ۴۰ واحد اجرایی، ۱۵ وات انرژی مصرف می‌کردند و ۷۰۴ گیگافلاپس عملکرد پردازشی در اختیار کاربر قرار می‌دادند.

در سال ۲۰۱۳ اینتل گرافیک‌های آیریس و آیریس پرو (Iris Pro) خود را به عنوان نسخه‌ی بهتری از گرافیک‌های اچ‌دی، بر روی پردازنده‌های هسول عرضه کرد. گرافیک Iris Graphics 5100 عملاً همان HD Graphics 5000 بود که توان مصرفی آن به ۲۸ وات، و فرکانس و عملکرد آن نیز به ترتیب به ۱.۳ گیگاهرتز و ۸۳۲ گیگافلاپس افزایش پیدا کرده بود. گرافیک‌های Iris Pro Graphics 5200 که با نام Crystalwell نیز شناخته می‌شدند، اولین گرافیک‌های ادغام شده‌ی اینتل بودند که از ۱۲۸ مگابایت حافظه‌ی DRAM اختصاصی برای بهبود عملکرد پردازشی خود استفاده می‌کردند.

پردازنده گرافیکی اینتل آیریس پرو intel iris pro

یکی از جدیدترین و قوی‌ترین پردازنده‌های گرافیکی اینتل، Iris Pro 580 GT4e است که در پردازنده‌های اسکای‌لیک استفاده می‌شود. این پردازنده‌ی گرافیکی با داشتن ۷۲ واحد اجرایی و ۱۲۸ مگابایت eDRAM، توان پردازشی گرافیکی برابر با ۱۱۵۲ گیگافلاپ در اختیار کاربر قرار می‌دهد. برای مقایسه جالب است بدانید این میزان توان پردازشی گرافیکی اندکی بیشتر از قدرت کارت گرافیک GeForce GTX 750 از انویدیا است.

کمک‌پردازنده‌های Xeon Phi

اینتل در سال ۲۰۱۰ کار بر روی معماری جدید خود با نام «هسته‌های ادغام شده‌ی متعدد» (MIC: Many Integrated Core Architecture) را آغاز کرد. این معماری، به همراه نتایج برنامه‌ی تحقیقاتی «رایانش در مقیاس ترا» (که در قسمت قبل به آن اشاره شد) و سخت‌افزارهای آزمایشی حاصل از آن، از جمله «چیپ تحقیقاتی ترافلاپس» و «کامپیوتر ابری تک چیپه»، در نهایت به ساخت کمک‌پردازنده‌های زئون فی (با تلفظ صحیح زیان فای) منجر شدند.

کمک‌پردازنده‌های زئون فی در واقع پردازنده‌های مخصوصی هستند که با بر عهده گرفتن وظیفه‌ی پردازش محاسبات خاص، در مواقع نیاز به کمک پردازنده‌ی اصلی می‌آیند.

کمک پردازنده زئون فی xeon phi

اولین نمونه‌های آزمایشی این کمک‌پردازنده‌ها در سال ۲۰۱۰ با نام رمز Knights Ferry توسط اینتل معرفی شده و به صورت محدود در اختیار توسعه‌دهندگان قرار گرفتند. Knights Ferry که ظاهری شبیه کارت‌های گرافیک داشت در واقع پردازنده‌ای ۳۲ هسته‌ای با فرکانس ۱.۲ گیگاهرتز بر مبنای معماری جدید MIC اینتل بود که از طریق درگاه PCIe به بورد اصلی متصل می‌شد. این پردازنده همچنین از ۲ گیگابایت حافظه‌ی GDDR5 و ۸ مگابایت حافظه‌ی کش L2 بهره می‌برد و به ازای هر هسته ۴ تِرِد (رجوع شود به فناوری هایپرتردینگ در قسمت سوم) داشت. Knights Ferry با مصرف بالای ۳۰۰ واتی خود قدرت پردازشی ۷۵۰ گیگافلاپس را در اختیار قرار می‌داد.

در سال ۲۰۱۱، اینتل معماری MIC بهبود یافته‌ی خود را با نام Knights Corner معرفی کرد. پردازنده‌های ۵۰ هسته‌ای Knights Corner با استفاده از فناوری ساخت ۲۲ نانومتری و تکنولوژی ساخت ترانزیستور Tri-gate اینتل تولید می‌شدند. Knights Corner که اولین محصول تجاری اینتل بر مبنای معماری MIC بود، به سرعت با استقبال سازندگان سوپر کامپیوترها از جمله SGI، Texas Instruments و Cray روبرو شد. در سپتامبر ۲۰۱۱ مرکز رایانش پیشرفته‌ی تگزاس (TACC) اعلام کرد که از کارت‌های Knights Corner در سوپرکامپیوتر ۱۰ پتافلاپی خود با نام «Stampede» استفاده خواهد کرد.

کمک‌پردازنده‌های اینتل در سال ۲۰۱۲ به صورت رسمی به «زئون فی» تغییر نام پیدا کردند.

کمک پردازنده زئون فی xeon phi

اینتل نسل دوم معماری MIC خود را با نام Knights Landing در سال ۲۰۱۳ معرفی کرد. پردازنده‌های Knights Landing با فناوری ساخت ۱۴ نانومتری تولید می‌شوند و تا ۷۲ هسته و ۲۸۸ تِرِد (۴ ترد به ازای هر هسته) دارند. کارت‌هایی که میزبان این پردازنده‌ها هستند دارای ۸ تا ۱۶ گیگابایت حافظه‌ی سه بعدی MCDRAM هستند و تا ۳۸۴ گیگابایت حافظه‌ی DDR4 را پشتیبانی می‌کنند. مصرف انرژی این کمک‌پردازنده‌ها بین ۱۶۰ تا ۲۱۵ وات متغییر است.

سوپرکامپیوتر چینی Tianhe-2 که در سال ۲۰۱۳ عنوان سریع‌ترین سوپرکامپیوتر جهان را به خود اختصاص داد، از پردازنده‌های زئون مبتنی بر معماری آیوی‌بریج و کمک پردازنده‌های زئون فی استفاده می‌کند. قدرت پردازشی این ابرکامپیوتر برابر با ۳۳.۸۶ پتافلاپس است.

کمک‌پردازنده‌های زئون فی فعلی شامل Xeon Phi 3100، Xeon Phi 5110P، و Xeon Phi 7120P می‌شوند. Xeon Phi 3100 با قیمت ۲۰۰۰ داری خود پایین‌رده‌ترین کمک پردازنده‌ی سری زئون فی به شمار می‌رود که با پهنای حافظه‌ی ۳۲۰ گیگابایت بر ثانیه قادر است قدرت پردازشی بیش از یک ترافلاپس را در اختیار بگذارد. بالارده‌ترین کمک‌پردازنده‌های زئون نیز 7120P هستند که با قیمت ۴۰۰۰ دلاری خود از پهنای باند ۳۵۲ گیگابایت بر ثانیه و قدرت پردازشی ۱.۲ ترافلاپس بهره می‌برند.

سیستم‌های بر روی چیپ (SoC) اینتل

اکثر تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها به جای استفاده از یک پردازنده‌ی مجزا، از قطعه‌ای با نام «سیستم بر روی چیپ» (SoC: System on a Chip) استفاده می‌کنند. SoC ها همانگونه که از نام‌شان پیدا است، اکثر قطعاتی که در کامپیوترها به صورت جداگانه به مادربرد متصل می‌شوند را به صورت یکجا در خود دارند. این قطعات شامل پردازنده، پردازنده‌ی گرافیکی، رم و مودم می‌شود.

پردازنده موبایل اینتل

در قسمت قبل هنگام معرفی پردازنده‌های اتم، اندکی با SoC های اینتل آشنا شدیم. ورود دیرهنگام اینتل به بازار سیستم‌های بر روی چیپ، در اواسط سال ۲۰۱۲ و با معرفی SoC های اتم به وقوع پیوست. اولین نسخه‌های SoC اینتل که در واقع نسخه‌های کم مصرف‌تری از پردازنده‌های اتم این شرکت بودند، نتوانستند در مقابل SoC های بر مبنای معماری ARM موفقیت چندانی کسب کنند. اولین موفقیت‌های اینتل در بازار این دسته از پردازنده‌ها در اواخر سال ۲۰۱۳ و همزمان با عرضه‌ی SoC های ۲۲ نانومتری بِی‌تریل (Baytrail) که بر مبنای معماری سیلورمونت (Silvermont) بودند اتفاق افتاد.

چیپ‌های بی‌تریل با مصرف انرژی ۴ واتی خود، بر خلاف تراشه‌های قبلی اینتل، تمامی اجزای لازم برای تلفن‌های هوشمند و تبلیت‌ها (از جمله مودم) را در خود داشتند و از این منظر واقعاً یک SoC محسوب می‌شدند. علاوه بر SoC های مبتنی بر پردازنده‌های اتم، در اوایل سال ۲۰۱۴ اینتل با معرفی نسخه‌ای جدید از پردازنده‌های خود با پسوند «Y»، معماری مشهور پردازنده‌های دسکتاپ خود یعنی هسول را نیز به تبلت‌های بالارده آورد. مصرف انرژی این پردازنده‌ها تنها حدود ۱۰ وات بود.

soc سیستم روی چیپ موبایل سوفیا sofia اینتل

در اواخر سال ۲۰۱۴، اینتل با عرضه‌ی SoC های مبتنی بر معماری برادول، محصولات خود در بازار دستگاه‌های قابل هم را از پیش قدرتمندتر کرد. این پردازنده‌ها تا ۴ هسته داشتند و با داشتن توان ۳.۵ واتی از ۸ گیگابایت حافظه‌ی LPDDR3 پشتیبانی می‌کردند.

در آوریل ۲۰۱۶ اینتل با اعلام اینکه قصد دارد برنامه‌های خود برای توسعه‌ی پلتفرم‌های براکستون (Broxton) و سوفیا (SoFIA) را متوقف کند، به نوعی پلتفرم موبایل خود را موقتاً کنسل کرده و آینده‌ی آن را در هاله‌ای از ابهام قرار داده است.

پردازنده‌های Core i

اینتل core i3, core i5, core i7

پردازنده‌های مشهور سری Core i اولین بار در سال ۲۰۰۸ و با فرآیند ساخت ۴۵ نانومتری و معماری Nehalem عرضه شدند. بر خلاف باور عموم، نام پردازنده‌های سری Core i اطلاعات فنی خاصی مانند تعداد هسته‌ها را مشخص نمی‌کند؛ بلکه تنها نشانگر پایین‌رده (Core i3)، میان‌رده (Core i5) و بالارده (Core i7) بودن پردازنده است.

اینتل با معرفی پردازنده‌های Core i سیستم رتبه‌بندی ۵ ستاره را برای CPU خود معرفی کرد. در این سیستم پردازنده‌های سلرون ۱ ستاره، پردازنده‌های پنتیوم دو ستاره و پردازنده‌های Core i3 تا Core i7 به ترتیب ۳ تا ۵ ستاره هستند.

پردازنده‌های Core i3 که به نوعی جایگزین پردازنده‌های Core 2 محسوب می‌شوند، اولین بار در سال ۲۰۱۰ معرفی شدند. پردازنده‌های Core i5 در سال ۲۰۰۹ و پردازنده‌های Core i7 نیز برای اولین بار در اواخر سال ۲۰۰۸ معرفی شدند.

اینتل از زمان معرفی پردازنده‌های خانواده‌ی Core i تا کنون با بهبود فرآیند ساخت و معرفی معماری‌های جدید، ۶ نسل از این پردازنده‌ها را معرفی کرده است که عبارتند از:

  • نسل اول: معماری نِهِیلِم (Nehalem)، فرآیند ساخت ۴۵ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۰۸
  • نسل دوم: معماری سندی بریج (Sandy Bridge)، فرآیند ساخت ۳۲ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۱
  • نسل سوم: معماری آیوی بریج (Ivy Bridge)، فرآیند ساخت ۲۲ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۲
  • نسل چهارم: معماری هسول (Haswell)، فرآیند ساخت ۲۲ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۳
  • نسل پنجم: معماری برادول (Broadwell)، فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۴
  • نسل ششم: معماری اسکای‌لیک (Skylake)، فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۵
  • نسل‌های احتمالی آینده نیز از این قرارند:
  • نسل هفتم: معماری کَبی لیک (Kaby Lake)، فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۶
  • نسل هشتم: معماری کنون‌لیک (Cannonlake)، فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۷
  • نسل نهم: معماری آیس لیک (Ice Lake)، فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۸
  • نسل دهم: معماری تایگر لیک (Tiger Lake)، فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری، معرفی در سال ۲۰۱۹

نهیلم (Nehalem)

معرفی این معماری همزمان با معرفی اولین پردازنده‌های خانواده‌ی Core i در سال ۲۰۰۸ بود. جالب است بدانید تنها پردازنده‌های Core i7 و Core i5 بر مبنای این معماری معرفی شدند و هیچ پردازنده‌ی Core i3 بر مبنای این معماری وجود ندارد. نام این معماری از دریاچه‌ی نهیلم در ایالت اورگن امریکا گرفته شده است. نهیلم با فناوری ساخت ۴۵ نانومتری، سرعت کلاک بالاتر و مصرف انرژی بهینه‌تر، تغییرات بنیادی را نسبت به معماری قبلی اینتل با نام Netburst تجربه کرد. در این معماری فناوری هایپرتردینگ از نو معرفی شد، حافظه‌ی کش L2 کاهش و حافظه‌ی کش L3 جدید (که بین تمامی هسته‌ها به صورت مشترک استفاده می‌شد) افزایش یافت.

نسل اول پردازنده های core i

پردازنده‌های بر مبنای معماری نهیلم:

  • ۱۰ تا ۲۵ درصد افزایش عملکرد نسبت به نسل قبل از خود داشتند.
  • در سرعت کلاک برابر، مصرف انرژی آن‌ها ۳۰ درصد نسبت به نسل قبل بهینه‌تر شده بود.
  • از نسل اول فناوری توربو بوست (Turbo Boost) اینتل استفاده می‌کردند.

سندی بریج (Sandy Bridge)

توسعه‌ی این معماری برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ و به عنوان جایگزینی برای معماری نهیلم آغاز شد. اینتل برای اولین بار در سال ۲۰۰۹ از نسخه‌های آزمایشی پردازنده‌های بر مبنای این معماری رونمایی کرد و در ژانویه‌ی ۲۰۱۱ بالاخره اولین پردازنده‌های بر مبنای این معماری تحت برند Core i راهی بازار شدند. این معماری هم مانند پردازنده‌های پنتیوم M توسط تیم اینتل مستقر در سرزمین‌های اشغالی توسعه یافت و در ابتدا قرار بود نام آن گِشِر (Gesher، به معنای پُل در زبان عبری) باشد؛ اما از آنجایی که این نام شبیه به نام یکی از احزاب سیاسی رژیم صهیونیستی بود، مقامات اینتل تصمیم گرفتند از نام دیگری برای این معماری استفاده کنند. پردازنده‌های سندی بریج با فرآیند ساخت ۳۲ نانومتری خود یک «تاک» در استراتژی چرخه‌ی تیک-تاک اینتل محسوب می‌شوند. (برای آشنایی با چرخه‌ی تیک-تاک به قسمت قبل مراجعه کنید.)

اینتل سندی بریج

از جمله ویژگی‌های معماری سندی بریج می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • استفاده از نسخه‌ی دوم تکنولوژی توربو بوست اینتل (Intel Turbo Boost 2.0)
  • پشتیبانی از ۸ هسته‌ی حقیقی و ۱۶ هسته‌ی مجازی (از طریق فناوری هایپرتردینگ)
  • افزایش عملکرد ۱۱ درصدی نسبت به نسل قبل
  • سرعت کلاک ۱.۶ تا ۳.۶ گیگاهرتزی
  • سوکت مورد نیاز LGA 1155 یا LGA 2011

آیوی بریج (Ivy Bridge)

پردازنده‌های بهره‌مند از معماری آیوی‌بریج که با استفاده از فناوری ساخت ۲۲ نانومتری تولید می‌شدند، برای اولین بار در سال ۲۰۱۲ به بازار عرضه شدند. آیوی بریج در واقع تنها نسخه‌ی بهبود یافته‌ای از سندی بریج بود که از فناوری ساخت کوچکتری استفاده می‌کرد. مانند نسل‌های قبل، این معماری هم در سرزمین‌های اشغالی و در شهر حیفا توسعه پیدا کرد. اینتل در این معماری برای اولین بار از تکنولوژی پردازنده‌های سه بعدی ترای-گیت (Tri-gate transistor) استفاده کرد که منجر به بهبود ۵۰ درصدی مصرف انرژی نسبت به ترانزیستورهای متداول ۲ بعدی می‌شد.

معماری آیوی بریج

ویژگی‌های این معماری عبارتند از:

  • پشتیبانی از PCI Express 3.0
  • بهره‌مندی از گرافیک‌های سری HD با پشتیبانی از DirectX 11، OpenGL 3.1 و OpenCL 1.1.
  • توانایی پخش چند ویدئوی 4K به صورت همزمان
  • سازگاری با سوکت‌های LGA 1155، LGA 2011، LGA 2011-1 و LGA 1356
  • ۳ تا ۶ درصد بهبود عملکرد پردازنده نسبت به نسل قبل در سرعت‌های کلاک برابر
  • ۲۵ تا ۶۸ درصد بهبود عملکرد پردازنده‌ی گرافیکی ادغام شده

اینتل پس از معرفی پردازنده‌های آیوی‌بریج که برای اولین بار از ترانزیستورهای ۲۲ نانومتری Tri-gate استفاده می‌کردند، لیستی از نکات جالب درباره‌ی فناوری ساخت جدید منتشر کرد که مرور آن خالی از لطف نیست. بر اساس ادعای اینتل:

  • اولین ترانزیستور که در سال ۱۹۴۷ توسط آزمایشگاه‌های بل معرفی شد، به قدری بزرگ بود که آن را با دست می‌ساختند. برای مقایسه، بیش از ۶ میلیون ترانزیستور ۲۲ نانومتری ترای-گیت را می‌توان در نقطه‌ی انتهای این جمله جای داد.

  • اگر بخواهید یک ترانزیستور ۲۲ نانومتری را با چشم غیر مسلح ببینید، باید چیپ حاوی آن را به اندازه‌ی یک خانه بزرگ کنید.

  • در مقایسه با اولین پردازنده‌ی اینتل با نام ۴۰۰۴ که در سال ۱۹۷۱ معرفی شد، یک CPU که از ترانزیستورهای ۲۲ نانومتری استفاده می‌کند ۴۰۰۰ برابر سریع‌تر است و ترانزیستورهای آن ۵۰۰۰ برابر انرژی کمتری مصرف می‌کنند. قیمت هر ترانزیستور در این پردازنده‌ها نیز ۵۰ هزار برابر نسبت به پردازنده‌ی ۴۰۰۴ ارزان‌تر است.

  • یک ترانزیستور ۲۲ نانومتری می‌تواند بیش از ۱۰۰ میلیون بار در ثانیه روشن و خاموش شود. اگر بخواهید به همین تعداد دفعات یک لامپ را به صورت دستی روشن و خاموش کنید، این فرآیند ۲۰۰۰ سال طول خواهد کشید.

  • کارخانه‌های اینتل در هر ثانیه ۵ میلیارد ترانزیستور تولید می‌کنند. این مقدار به ۱۵۰ کوادریلیون ترانزیستور در سال می‌رسد؛ یعنی ۲۰ میلیون ترانزیستور به ازای هر انسان زنده بر روی زمین.

هسول (Haswell)

در حالی که اولین نمونه‌های پردازنده‌های مبتنی بر معماری هسول برای اولین بار در سال ۲۰۱۱ توسط اینتل به نمایش درآمدند، اولین نمونه‌های تجاری از این پردازنده‌ها در سال ۲۰۱۳ روانه‌ی بازار شدند. اینتل با معرفی هسول از پردازنده‌های فوق کم مصرف خود با پسوند Y برای دستگاه‌های قابل حمل و هیبریدی نیز رونمایی کرد.

معماری هسول با تمرکز ویژه بر روی مصرف انرژی پایین و حرکت به سمت ترانزیستورهای FinFET طراحی شده بود. همانند نسل‌های گذشته، پردازنده‌های هسول نیز در سه نسخه‌ی مخصوص سرور، دسکتاپ و موبایل (دستگاه‌های قابل حمل) عرضه شدند.

پردازنده هاسول اینتل

ویژگی‌های این نسل از معماری پردازنده‌های اینتل عبارتند از:

  • بهره‌مندی از فناوری ساخت ۲۲ نانومتری FinFET
  • پشتیبانی از ۳۲ گیگابایت رم‌ دوکاناله DDR3
  • ۷ درصد بهبود در عملکرد پردازش برداری
  • ۵ درصد بهبود عملکرد تک هسته‌ای و ۶ درصد بهبود عملکرد چند هسته‌ای
  • ۲۰ درصد بهبود عملکرد گرافیکی ادغام شده

لازم به ذکر است که دمای پردازنده‌های مبتنی بر این معماری ۱۵ درجه‌ی سانتی گراد بیشتر از پردازنده‌های آیوی بریج بود، اما این نکته باعث می‌شد پردازنده‌های هسول بتوانند به سرعت‌هایی تا ۴.۶ گیگاهرتز دست پیدا کنند.

برادول (Broadwell)

همانطور که از روند معرفی پردازنده‌های اینتل و چرخه‌ی تیک-تاک انتظار می‌رود، معماری برادول یک «تیک» و در واقع نسخه‌ی بهبود یافته‌ای از پردازنده‌های هسول محسوب می‌شود. پردازنده‌های مبتنی بر این معماری که با استفاده از فناوری ساخت ۱۴ نانومتری تولید شده بودند، برای اولین بار در سال ۲۰۱۴ به بازار عرضه شدند. اینتل در زمان معرفی این پردازنده‌ها برای اولین بار به صورت رسمی از کلمه‌ی «نسل» برای بازاریابی محصولات جدید خود استفاده کرد و پردازنده‌های برادول را «پردازنده‌های نسل پنجم Core» نامید. پس از این بود که چهار معماری قبلی نیز به ترتیب به نسل‌های اول تا چهارم مشهور شدند.

پردازنده برادول اینتل

جدیدترین پردازنده‌های مبتنی بر معماری برادول در تاریخ ۳۰ می ۲۰۱۶ (همزمان با نگراش این مقاله) با شماره خانواده‌ی 69xx/68xx معرفی شدند.

از ویژگی‌های نسل پنجم پردازنده‌های Core اینتل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • داشتن ۶۴ کیلوبایت حافظه‌ی کش L1، ۲۵۶ کیلوبایت کش L2 و ۲ تا ۶ مگابایت کش L3. (همچنین مدل‌هایی که از حافظه‌ی گرافیکی Iris Pro استفاده می‌کنند دارای ۱۲۸ مگابایت کش L4 هستند.)
  • سوکت مورد نیاز LGA 1150، rPGA 947 و LGA 2011-v3

اسکای‌لیک (Skylake)

جدیدترین نسل از پردازنده‌های اینتل که در چرخه‌ی بروزرسانی معماری این شرکت «تاک» محسوب می‌شود، اسکای‌لیک نام دارد. نسل ششم معماری پردازنده‌های اینتل که در سال ۲۰۱۵ روانه‌ی بازار شدند، مانند نسل قبل با استفاده از فناوری ساخت ۱۴ نانومتری تولید می‌شوند.

اسکای‌لیک نیز مانند معماری‌های بانیاس، دوتان، کونرو، سندی بریج و آیوی‌بریج در سرزمین‌های اشغالی و شهر حیفا توسعه داده شد. اینتل در جریان روند توسعه‌ی این معماری که مدت ۴ سال به طول انجامید با چالش‌های گوناگونی روبرو شد که برای غلبه بر آن‌ها ناچار بود معماری پردازنده‌های خود را از نو بازنویسی کند. پردازنده‌های اسکای‌لیک به حدی نسبت به نسل قبل از خود بهینه‌تر عمل می‌کنند که تولید کنندگان دستگاه‌های قابل حمل قادرند با استفاده از CPU های نسل ششم اینتل، محصولات خود را با دوبرابر نازک‌تر و سبک‌تر از گذشته طراحی کنند.

معرفی سی پی یو نسل جدید اسکای لیک

اینتل پیش از این در پی تعویق چندماهه‌ی عرضه‌ی پردازنده‌های برادول اعلام کرده بود که گذار از معماری ۲۲ نانومتری هسول به معماری ۱۴ نانومتری برادول سخت‌ترین چالش در تاریخ این شرکت بوده است. از آنجایی که اینتل در روند توسعه‌ی معماری اسکای‌لیک نیز با مشکلات زیادی روبرو شده بود، بسیار از کارشناسان پیش‌بینی می‌کردند که معرفی نسل ششم نیز مانند نسل پنجم با تاخیر مواجه شود؛ اما اینتل توانست همانطور که قول داده بود اولین پردازنده‌های مبتنی بر معماری اسکای‌لیک را در سال ۲۰۱۵ به بازار عرضه کند. عرضه‌ی دیر هنگام برادول و معرفی پیش از موعد اسکای‌لیک موجب شد نسل پنجم پردازنده‌های Core کوتاه‌ترین عمر را در میان معماری‌های جدید اینتل داشته باشد.

پردازنده های اسکای لیک اینتل

در سال ۲۰۱۶ مایکروسافت اعلام کرد که تا تاریخ ۱۷ جولای ۲۰۱۷ به پشتیبانی از ویندوز ۷ و ویندوز ۸.۱ بر روی پردازنده‌های اسکای‌لیک پایان خواهد داد. تری میرسون، رئیس بخش ویندوز و دستگاه‌های مایکروسافت می‌گوید پشتیبانی از نسخه‌های قدیمی ویندوز بر روی پردازنده‌های اسکای‌لیک کاری بسیار سخت است و این کار در نسل‌های آینده مانند معماری کبی لیک سخت‌تر نیز خواهد شد. به همین دلیل در نسل‌های بعد از اسکای‌لیک، ویندوز ۱۰ تنها سیستم عامل پشتیبانی شده از سوی مایکروسافت برای پردازنده‌های اینتل خواهد بود.

پس از انتقاد مشتریان سازمانی مایکروسافت از سیاست جدید این شرکت، مایکروسافت اعلام کرد که تا پایان عمر قانونی ویندوزهای ۷ و ۸.۱ به پشتیبانی از آن‌ها بر روی پردازنده‌های اسکای‌لیک ادامه خواهد داد.

پردازنده‌های کم مصرف اسکای‌لیک همچنان به صورت کامل توسط لینوکس پشتیبانی نمی‌شوند.

ویژگی‌های نسل ششم پردازنده‌های اینتل عبارتند از:

نسل‌های آینده

دست یافتن به فناوری‌های ساخت کوچک‌تر از ۱۴ نانومتر به قدری دشوار است که چرخه‌ی «تیک-تاک» اینتل را دچار اخلال خواهد کرد؛ بطوریکه نسل بعدی پردازنده‌های این شرکت که به کَبی لیک معروف هستند قرار است با همان فناوری ساخت ۱۴ نانومتری تولید شوند و اینتل نام «نیم تاک» (semi-Tock) را برای جهش معماری در این نسل انتخاب کرده است.

پردازنده های آینده اینتل

در ابتدا قرار بود معماری اسکای‌لیک مستقیماً توسط معماری ۱۰ نانومتری کنون‌لیک جایگزین شود، اما اینتل در جولای ۲۰۱۵ اعلام کرد که عرضه‌ی کنون‌لیک تا نیمه‌ی دوم سال ۲۰۱۷ به تعویق افتاده است و در عوض اولین پردازنده‌های کبی لیک در اواخر سال ۲۰۱۶ روانه‌ی بازار خواهند شد.

پردازنده‌های کبی‌لیک به صورت بومی از نسل دوم پورت‌های USB 3.1 پشتیبانی خواهند کرد و معماری گرافیکی جدید آن‌ها در پخش ویدئوهای سه بعدی و 4K بسیار بهتر عمل خواهد کرد. همچنین ویدئوهای HEVC در این نسل به صورت کامل پشتیبانی خواهد شد.

سوکت مورد نیاز برای پردازنده‌های کبی‌لیک LGA 1151 خواهد بود و مانند نسل قبل، پردازنده‌های آینده‌ی اینتل نیز از رم‌های DDR3 و DDR4 پشتیبانی خواهند کرد. همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، مایکروسافت تنها از ویندوز ۱۰ بر روی پردازنده‌های آینده‌ی اینتل پشتیبانی خواهد کرد.

پس از کبی‌لیک، نوبت به معماری کنون‌لیک (که پیش از این با نام اسکای‌مونت (Skymont) شناخته می‌شد) می‌رسد. کنون‌‌لیک به جز فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری، تغییر چندانی را نسبت به کبی لیک تجربه نخواهد کرد و در واقع نوعی بهبود بر معماری پیشین محسوب می‌شود. بسیاری عقیده دارند که رسیدن به فناوری‌های ساخت کوچک‌تر از ۱۰ نانومتر به قدری سخت است که تا دست یافتن به آن، قانون مور صحت خود را از دست خواهد داد. اینتل اما عقیده دارد که می‌توان به تکنولوژی ساخت ۷ نانومتری نیز دست یافت و چند سالی به عمر قانون مور افزود؛ هرچند برای ساخت چنین پردازنده‌هایی احتیاج به استفاده از موادی به جز سیلیکون، مانند اینیدیوم گالیوم آرسنید (InGaAs) است. جانشین پردازنده‌های کنون‌لیک نیز معماری‌های «آیس‌لیک» و «تایگرلیک» خواهند بود که به ترتیب «معماری جدید» و «بهینه سازی معماری قدیم» را با خود به همراه خواهند آورد.

ویفر ۷ نانومتری در دستان محققان آی بی ام

هرچند اینتل حداقل تا سال ۲۰۱۹ برنامه‌ای برای استفاده از تکنولوژی ساخت ۵ نانومتری ندارد، اما TSMC اعلام کرده است که تولید پردازنده‌های ۷ نانومتری را از سال ۲۰۱۷ آغاز خواهد کرد. مشخص نیست که تولید پردازنده با استفاده از تکنولوژی ساخت ۵ نانومتری چه زمان عملی خواهد شد، اما آنچه مسلم است، دشواری بالای ساخت ترانزیستورهای کوچک‌تر از ۷ نانومتر است. ترانزیستورهایی که با این ابعاد ساخته شوند از پدیده‌ای با نام «تونل‌زنی کوانتومی» (Quantum tunnelling) در دروازه‌ی منطقی خود متاثر خواهند شد.

علیرغم دشواری زیاد توسعه‌ی تکنولوژی ساخت ۵ نانومتری، احتمالاً شاهد عرضه‌ی عمومی پردازنده‌های بهره‌مند از این تکنولوژی به بازار تا سال ۲۰۲۱ خواهیم بود. البته اگر تا آن زمان ساخت کامپیوترهای کوانتومی عملی و مقرون به صرفه شود، تمامی معادلات در دنیای کامپیوترها به هم خواهد خورد و دیگر شرکت‌ها به دنبال ساخت ترانزیستورهای کوچک‌تر نخواهند بود.

در چنین آینده‌ای اگر شرکت‌هایی مانند اینتل، که اساس تجارتشان بر مبنای ساخت تراشه‌های سیلیکونی است، جایگزینی برای محصولاتشان پیدا نکرده باشند، آینده‌شان در هاله‌ای از ابهام خواهد بود.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید