رمزگشایی از داستان دنباله‌دار پردازنده‌های Lake اینتل

تکرار مداومِ پردازنده‌های لیک اینتل از سال ۲۰۱۵ تاکنون که سرآغاز آن معرفی پردازنده‌های نسل ششمی Skylake بود، ما را با انبوهی از  رمز نام‌ها برپایه‌ی Lake روبه‌رو کرده است. آخرین محصول اینتل در این صف‌آرایی، پردازنده‌های به‌تازگی معرفی‌شده‌ی Comet Lake است؛ پردازنده‌هایی که قرار است همین امسال روانه‌ی بازار شود.

در یک فرانگری، ترتیب پردازنده‌هایی تاکنون‌عرضه‌شده (یا حداقل پردازنده‌هایی که انتظار عرضه‌ی آن‌ها می‌رود) به این قرار است: 

Skylake>Kaby Lake>Coffee Lake>Cannon Lake>Whiskey Lake>Commet Lake

هریک از این پردازنده‌ها برپایه‌ی ریز معماری Skylake طراحی و ساخته شده است. به‌راحتی نمی توان حدس زد که روند بهبود این معماری‌ها قرار است به کجا ختم شود و ما در این مقاله می‌خواهیم به روشن شدن این موضوع کمک کنیم.

درگام نخست در جدول زیر مشخصات هر نسل از این پردازنده‌ها برای شفافیت بیشتر ارائه شده است و در ادامه‌ی این مقاله نگاه عمیق‌تری به پردازنده‌های Lake از نسل‌هایی متفاوت خواهیم داشت.

پردازنده‌های Skylake

در سال ۲۰۱۵ شرکت اینتل با عرضه‌ی ریز معماری Skylake، این پردازنده‌ها را جایگزین پردازنده‌های کوتاه دوره‌ی Broadwell کرد. درواقع پردازنده‌های نسل ششمی Skylake در استراتژی تولید «تیک تاک» شرکت اینتل، به منزله‌ی گام تیک بود؛ چرا که اشاره به یک ریز معماری جدید داشت (گام تاک در این استراتژی عبارت است از فشرده‌سازی تراشه‌ای با معماری موجود)؛ البته این استراتژی در حال حاضر منسوخ شده است. پردازنده‌های Skylake بر پایه فناوری ساخت ۱۴ نانومتری تولید می‌شد. برای شناسایی این پردازنده‌ها از همان مدل نام‌گذاری پردازنده‌های Core با عناوین i3/i5/i7 6xxx، عنوان G45x برای مدل‌های پنتیوم و بالاخره G39x برای پردازنده‌های سلرون استفاده می‌‌شود. تعداد هسته و رشته‌های پردازشی در این پردازنده‌ها از ۲ هسته و ۲ رشته در پردازنده‌های سلرون شروع شده و تا ۴ هسته و ۸ رشته‌ در پردازنده‌های سطح بالاتر این سری با سرعت کلاکی از ۲.۲ تا ۴.۲ گیگاهرتز ادامه پیدا می‌کند. پردازنده‌های i5-6600 و i5-6600K و نیز i7-6700 و i7-6700K ازجمله پردازنده‌های مشهور این سری است.

تعداد زیادی از پردازنده‌های موبایل با نام‌گذاری سری ۶ نیز منتشر شده که با حروفی در انتهای نام مدل، از نمونه‌های دسکتاپ متمایز می‌شود. دراین‌میان، پردازنده‌ی موبایل پرچم‌دار مدل i7-6970HQ با چهار هسته و هشت رشته‌ی پردازشی قرار گرفته است و در پردازنده‌های Celeron تعداد هسته‌ها و رشته‌های پردازشی به عدد ۲ تنزل می‌یابد. از آنجایی که این پردازنده‌ها برای استفاده در تجهیزات قابل حمل طراحی شده، توان طراحی حرارتی و سرعت کلاک بوست آن‌ها کمتر از تراشه‌های خانواده‌ی دسکتاپ است.

پردازنده‌های Kaby Lake

پردازنده‌های Kaby Lake در سال ۲۰۱۶ معرفی شد و پردازنده‌های دسکتاپ این سری در ژانویه ۲۰۱۷ برای اولین‌بار عرضه شد، این در حالی بود که مدل‌های موبایل و OEM پیش از این تاریخ در سال ۲۰۱۶ عرضه شده بود. سری Kaby Lake با به.کارگیری همان فناوری ساخت ۱۴ نانومتری نسل قبل تولید شده بود که این درواقع به مثابه‌ی فروپاشی استراتژی تولید تیک تاک اینتل بود. تغییرات اعمال‌شده در معماری جدید شامل افزایش سرعت کلاک و بهبود تراشه‌ی گرافیکی مجتمع، استفاده از ۱۶ مسیر ارتباطی PCIe 3.0 برگرفته از پردازنده‌ی مرکزی و ۲۴ مسیر ارتباطی PCIe 3.0 منشعب از PCH بود. آن‌ها از اولین پردازنده‌های لیکی بودند که از فناوری Intel's Optane Memory پشتیبانی می‌کردند.

برای شناسایی پردازنده‌های این نسل، از عبارت i3/i5/i7-7xxx برای نام‌گذاری مدل‌های Core، پیشوند G46xx برای نام‌گذاری نمونه‌های پنتیوم و بالاخره از پیشوند G39xx در مدل‌های سلرون استفاده می‌شود. پردازنده‌های جدید Kaby Lake اگرچه تعداد هسته‌ها و رشته‌های پردازشی یکسانی با نسل قبل دارند، محدوده سرعت کلاک در آن‌ها گسترده‌تر بوده، از ۲.۴ شروع شده و تا ۴.۵ گیگاهرتز ادامه می‌یابد. بدین ترتیب با یک ارتقای ۲۰۰ مگا هرتزی در کلاک پایه و یک افزایش ۳۰۰ مگاهرتزی در کلاک بوست پردازنده‌های نسل قبل روبه‌رو هستیم؛ درحالی‌که توان طراحی حرارتی ۹۱ واتی همچنان حفظ می‌شود. در پردازنده‌های این نسل، تراشه‌ی گرافیکی مجتمع بهینه‌سازی شد و با عنوان HD سری ۶ نسبت به سری ۵ این تراشه‌ها سطح عملکرد بهتری را از خود به نمایش در آورد.

سروکله‌ی پردازنده‌های موبایل سری Kaby Lake نیز در سال ۲۰۱۷ پیدا شد که در میان آن‌ها مدل‌های i3/i5/i7-7xxx با پسوند اختصاصی موبایل، چند مدل پردازنده‌ی پنتیوم با نام 44xx (که پسوند G این بار حذف شده بود) و تعدادی پردازنده‌ی سلرون و سلرون 3xxx وجود داشت. در این بخش نیز شمار هسته‌ها نسبت به نسل قبل دست‌نخورده باقی ماند.

اینتل برای سیستم‌های حرفه‌ای HEDT به‌طور غیرمنتظره پردازنده‌های i7-7740X و i7-7640X را عرضه کرد که البته به مانند برادران بزرگ‌تر Skylake-X خود از سوکت LGA 2066 پشتیبانی می‌کردند. این پردازنده‌ها با تعداد هسته و رشته‌های پردازشی کم‌تعداد خود (چهار هسته و هشت رشته در نمونه‌ی i7-7740X و و چهار هسته و چهار رشته در مدل i7-7640X) بیشتر به پردازنده‌های جریان اصلی بازار شباهت داشتند و برای سیستم‌های HEDT که پیش از آن میزبان پردازنده‌هایی با ۶ هسته و ۱۲ رشته بود، پردازنده‌های جدید آخرین انتخاب ممکن به شمار می‌رفت. درنهایت بازار روی خوشی به این تراشه‌ها نشان نداد و اینتل ساخت و عرضه‌ی پردازنده‌های Kaby Lake X را پس از دوره‌ای کوتاه متوقف کرد.

پردازنده‌های Coffee Lake

پردازنده‌های Coffee Lake با روش نام‌گذاری Core i3/i5/i7 8xxx، مبتنی بر فناوری ساخت 14++nm (که اصلاحی بر روش ساخت ۱۴ نانومتری است) از سه‌ماهه‌ی سوم سال ۲۰۱۷ در دسترس عموم قرار دارد.  این پردازنده‌ها با تراشه‌های مادربرد سری ۳۰۰ سازگار است و لذا از تراشه‌های قدیمی‌تر سری ۱۰۰ و ۲۰۰ پشتیبانی نمی‌کند. اینتل در تولید این پردازنده‌ها (احتمالا در زیر فشار صف‌آرایی محصولات موفق رایزن شرکت AMD) به‌نوعی دست به ساختارشکنی زد و و مدل‌های i5 و i7 را مجهز به ۶ هسته‌ی پردازنده کرد. مدل‌های پردازنده‌ی Core i3 نیز در حال حاضر با چهار هسته و بدون فناوری هایپرتردینگ در قفسه‌های فروشگاه‌ها موجود است.

تجدیدنظر بعدی در سری Coffee Lake کمی اوضاع را پیچیده‌تر کرد، اینتل زیر فشار رقابت با پردازنده‌های رایزن شرکت AMD، دست به عرضه‌ی مدل‌های Core i7 با ۸ هسته و بدون قابلیت هایپرتردینگ زد. پردازنده‌های Pentium Gold اینک با ۲ هسته و ۴ رشته‌ی پردازشی و پردازنده‌های سلرون این سری با ۲ هسته و ۲ رشته‌ی پردازشی در بازار به فروش می‌رسد. اینتل با عرضه‌ی پردازنده‌های i9 با ۸ هسته و بهره‌مندی از قابلیت هایپرتردینگ به این سردرگمی ها دامن زد و برخلاف سنت‌های جاافتاده‌ی خود در نسل‌های قبلی، حجم زیادی از تجدیدنظر و تغییرات را در سری Coffee Lake اعمال کرد. سرعت کلاک پردازنده‌های این سری از ۱.۷ گیگاهرتز تا بیش از ۵ گیگاهرتز در نمونه‌های Single-core Turbo تنظیم شده است. پردازنده‌های مجتمع گرافیکی در این تراشه‌ها درحالی‌که تفاوت چندانی با نسل قبل از خود ندارد، به اندازه‌ی ۵۰ مگاهرتز سریع‌تر شده و نام UHD 630 به خود گرفتند.

پردازنده‌های موبایل این خانواده نیز تعداد هسته و سرعت کلاک بوست بیشتری نسبت به نسل قبل از خود دارد. نام‌گذاری پردازنده‌های بخش موبایل Coffee Lake هم با همان عنوان سری ۸ (8xxx) و شناساگرهای i3/i5/i7 انجام شده و این بار انواع مدل‌های i9 در صف این محصولات دیده می‌شود. تمامی مدل‌های i7 و i9 مجهز به ۶ هسته و ۱۲ رشته‌ی پردازشی بوده و پردازنده‌ی Core i7-8559U با داشتن ۴ هسته و ۶ رشته و تجهیز به تراشه‌ی گرافیکی Iris Plus در میان آن‌ها یک استثناست. پردازنده‌های موبایل i5 ترکیبی از ۶ هسته‌ و ۶ رشته‌ی پردازشی یا ۴ هسته و ۸ رشته‌ی پردازشی است. نسخه‌های موبایل Core i3 هم این بار از محدودیت ۲ هسته خارج شده و با پیکربندی‌های ۲ هسته و ۴ رشته یا ۴ هسته و ۴ رشته عرضه می‌شود. ‏intel در این سری پردازنده‌ای برای سیستم‌های حرفه‌ای (HEDT) طراحی و روانه‌ی بازار نکرده است.

‏اینتل نمونه‌های پردازنده سری KF را در اوایل سال ۲۰۱۹ معرفی کرد که دربرگیرنده‌ی یک پردازنده گرافیکی مجتمع تأثیرگذار نیست. سرعت کلاک در آخرین تراشه‌های Coffee Lake از ۲.۳ گیگاهرتز پایه تا ۵ گیگاهرتز فرکانس توربو در حالت Dual-Core (در مدل‌های پردازنده‌ی i9-99xx) گسترش می‌یابد.

پردازنده‌های Cannon Lake

ریز معماری Cannon Lake درواقع فشرده‌سازی مستقیم معماری تراشه‌های Kaby Lake بوده و اولین پردازنده‌های اینتل است که با فناوری ساخت پر دردسر و بارها به تأخیر افتاده‌ی ۱۰ نانومتری طراحی و تولید شده است. در زمان نگارش این نوشتار،  تنها یک نمونه از این پردازنده‌ها با نام Core i3-8121U تولید شده است؛ یک پردازنده‌ی بخش موبایل با توان طراحی حرارتی ۱۵ وات و ۲ هسته بدون قابلیت هایپر تردینگ که سرعت کلاک پایه‌ی آن ۲.۲ گیگاهرتز و بالاترین سرعت کلاک آن ۳.۲ گیگاهرتز است. تولید انبوه پردازنده‌های Cannon Lake با فناوری ساخت ۱۰ نانومتری هم‌اکنون نیز به تأخیر افتاده و دراین‌میان نشانه‌هایی حاکی از حرکت اینتل به سمت تولید پردازنده‌های لیک دیگر به‌جای عرضه‌ی پردازنده‌های Cannon Lake بیشتر دیده می‌شود.

پردازنده‌های Whiskey Lake

پردازنده‌های Whiskey Lake سومین تکرار فناوری ساخت ۱۴ نانومتری شرکت اینتل و مبتنی بر همان معماری ساخت 14++nm است. این پردازنده‌های موبایل با توان مصرفی کم نسبت به مدل‌های Kaby Lake‌، فرکانس کلاک بالاتری داشته و و به‌طور ذاتی از نسل دوم USB 3.1 پشتیبانی می‌کند. در این تراشه‌ها به‌صورت یکپارچه از وای فای ۱۶۰ مگاهرتزی 802.11ac و همچنین بلوتوث نسخه‌ی ۵ استفاده شده است. ۵ نمونه از این پردازنده‌ها در سبد محصولات شرکت اینتل موجود است که دراین‌میان پردازنده‌ی Celeron 4205U با دو هسته و دو رشته‌ی پردازشی، پردازنده‌ی Pentium Gold 5405U با دو هسته و چهار رشته و درنهایت پردازنده‌های i3 با چهار هسته و هشت رشته دیده می‌شود. سرعت کلاک پردازنده‌های Whiskey Lake روی ۱.۶ تا ۴.۶ گیگاهرتز در حالت توربو بوست تنظیم شده است.

پردازنده‌های Comet Lake

پردازنده‌های Comet Lake هنوز عرضه نشده و تنها نشانه‌هایی مبهم از عرضه‌ی زودهنگام آن‌ها در فضای اینترنت به چشم می‌خورد. جزییات زیادی درمورد این تراشه‌ها تاکنون مطرح و منتشر نشده؛ اما برخی اطلاعات حاکی از آن است که پردازنده‌های جدید اینتل مبتنی بر معماری Coffee Lake نبوده و همچنان به پیروی از روش ساخت ۱۴ نانومتری بازنگری‌شده‌ی Skylake ادامه می‌دهد.

پردازنده‌های Comet Lake سری U (بخش موبایل) که طبق معمول برای لپ‌تاپ‌ها و تجهیزات قابل حمل طراحی شده، احتمالا ۶ هسته خواهد داشت؛ این در حالی است که نمونه‌های موبایل با پسوند H و S تا ده هسته‌ی پردازنده را در بر خواهد داشت. اطلاعات زیادی در مورد سرعت کلاک یا توان طراحی حرارتی این سری از پردازنده‌های اینتل در حال حاضر در دسترس نیست؛ اما به نظر می‌رسد که در این سری از تراشه‌های گرافیکی نسل ۹ با قدری بهبود عملکرد گرافیکی استفاده شود.  

پردازنده‌های Ice Lake:

برای اینکه فهرست پردازنده‌های لیک شرکت اینتل تقریباً کامل شده باشد، بد نیست که در پایان این مطلب نگاهی گذرا به پردازند‌ه‌های مورد انتظار Ice Lake اینتل که احتمالا در سال ۲۰۲۰ عرضه خواهد شد داشته باشیم. بنا به اطلاعاتی که تاکنون اینتل به‌صورت رسمی ارائه کرده، این تراشه‌های SoC با فناوری ساخت ۱۰ نانومتری و با ریزمعماری هسته‌ی Sunny Cove ساخته خواهد شد. در این معماری کارایی هسته‌ها به‌شدت افزایش یافته، از توان مصرفی کاسته می‌شود. قرائن نشان می‌دهد که این تراشه‌ها احتمالاً پس از عرضه‌ی پردازنده‌های Comet Lake به مرحله‌ی تولید انبوه خواهد رسید. در این تراشه‌ها از پردازنده‌ی مجتمع گرافیکی نسل ۱۱ اینتل با نام رمز Iris Plus Graphics 940 استفاده خواهد شد که قدرت محاسباتی آن بالاتر از یک ترافلاپس گزارش شده است. این تراشه‌های گرافیکی از یک پایپ لاین سه‌بعدی جدید شامل ۶۴ واحد اجرایی، سرعت ۲ برابر در انجام محاسبات FP16 و ۳ مگابایت حافظه‌ی کش سطح ۳ برخوردار هستند. همچنین این تراشه‌ها با Adaptive-Sync و HDR سازگار بوده، از رزولوشن‌های بالا و تکنولوژی استفاده از چند نمایشگر به‌طور همزمان پشتیبانی می‌کنند. این تراشه‌ی گرافیکی در بنچمارک‌ها بسیار درخشان ظاهر شده و عملکردی بالاتر از تراشه‌های مجتمع وگا شرکت AMD داشته است. در حال حاضر باید در انتظار اطلاعات بیشتری از سوی اینتل در مورد نسل آینده‌ی Ice Lake بمانیم.