CPU Decoded: Pochopení názvů mikroarchitektur Intel

Co se skrývá v názvu? V případě procesorů Intel je toho poměrně dost. Společnost Intel používá interní označení, která mají za úkol utajit vývojové aktivity, dokud nejsou nové produkty připraveny k uvedení na trh. Není proto překvapením, že tato jména nejsou pro běžné uživatele příliš srozumitelná.

Proč jsou kódová jména Intel důležitá?

Tato kódová označení se nakonec dostanou na veřejnost (Intel je sám zveřejňuje) a s trochou pátrání zjistíte, že nesou značný význam.

Kódová jména Intel mohou často poskytnout lepší vhled do vlastností procesoru, než oficiální marketingové názvy, které najdete na obalech produktů. Vezměme si jako příklad nejnovější procesory Intel 10. generace určené pro notebooky. Tyto procesory využívají několik různých mikroarchitektur. Pokud se však nemůžete orientovat podle jejich kódových jmen, oficiální názvy mohou být matoucí.

Jako příklad si vezměme Core i7-1065G7 a Core i7-10510U: oba jsou mobilní procesory pro notebooky a další zařízení a oba spadají do 10. generace (od toho ta „10“ za pomlčkou). Avšak G7 je procesor s architekturou Ice Lake, zatímco druhý je založen na Comet Lake.

Mnoho lidí by při hledání „nejlepšího“ procesoru pravděpodobně zvolilo 10510U, protože má vyšší frekvenci. Nicméně, podle společnosti Intel, procesor Comet Lake je vhodnější pro produktivitu a multitasking, zatímco Ice Lake se lépe uplatní v oblasti umělé inteligence a grafiky.

Proto je při nákupu nového počítače nebo notebooku užitečné alespoň zběžně porozumět jednotlivým generacím čipů Intel. Nemusíte se tím nechat příliš unést, ale znalost kódových označení vám může pomoci lépe se orientovat v online recenzích a marketingových materiálech v obchodech.

Vývojový přístup společnosti Intel

Procesor Intel Coffee Lake.

Nelze mluvit o kódových označeních, aniž bychom se zmínili o tom, jak Intel vyrábí své procesory. Zhruba po dobu deseti let Intel vyvíjel své procesory na základě známého modelu „tick-tock“. Každý rok Intel představil novou mikroarchitekturu („tock“) a v následujícím roce ji zmenšil („tick“). (Ano, ve skutečnosti se jedná o „tock-tick“, ale pro vysvětlení je to nejjednodušší.)

V roce 2016 byl model „tick-tock“ nahrazen modelem procesní architektury a optimalizace (PAO). Zmenšení je první fází tohoto procesu, po které následuje představení nové architektury, podobně jako u modelu „tick-tock“. Následuje však fáze optimalizace, ve které je architektura zdokonalována, aniž by došlo ke skoku ve výrobním procesu.

Model PAO však nemusí být nutně tříletý – fáze optimalizace může pokračovat i delší dobu, jak jsme mohli pozorovat u počítačů od roku 2015. Zdá se, že PAO není ani pevně dané pravidlo, jak tomu bylo dříve. U nadcházejících desktopových procesorů se hovoří o možném zavedení nového designu („A“) před zmenšením („P“).

Co tedy znamená mikroarchitektura čipu a zmenšení čipu? Zjednodušeně řečeno, mikroarchitektura je návrh čipu. Každý nový procesor má buď zcela nový design, nebo vylepšenou verzi stávajícího. Nová mikroarchitektura může přinést nové funkce a také vylepšení instrukcí za cyklus/takt (IPC), což vede ke zvýšení výkonu.

Každý procesor navíc využívá určitý výrobní proces, například 14nm, 10nm nebo 7nm („nm“ znamená „nanometr“). Pro zjednodušení si pod každým procesem představme marketingový termín, který nám napoví, zda nový procesor udělal pokrok ve výrobě čipů, nebo se jedná pouze o vylepšení stávající technologie.

Obecně platí, že přechod z většího na menší nm proces (tzv. smršťování) znamená lepší výkon a vyšší energetickou účinnost.

Zatím vše souvisí se Skylake

Abychom mohli diskutovat o moderních procesorech Intel, musíme začít u Skylake – pokud jste za posledních pět let četli recenze procesorů, pravděpodobně jste se s tímto označením setkali.

Procesory Skylake byly uvedeny na trh v roce 2015 jako následovník Broadwellu – zmenšení 14nm čipu (tick) z 22nm Haswellu (tock Intelu před Skylake). Skylake byl posledním „tock“ (zcela nová mikroarchitektura pro stolní počítače), který jsme viděli.

Od té doby jsou procesory Intel pro stolní počítače buď optimalizací Skylake, nebo některou z odvozenin Skylake. To vedlo k lepším procesorům, protože poslední generace přinesly více jader a vyšší takty. Zvýšil se tak výkon, ale zásadní vylepšení a nové funkce se objevovaly zřídka.

Po Skylake přišel Kaby Lake, který měl zaplnit mezeru, když se další „tick“ Intelu (zmenšení z 14nm na 10nm) nezdařil. Místo toho se Kaby Lake objevil jako vylepšení Skylake s 14nm+ technologií.

Coffee Lake pro stolní počítače se začal používat v roce 2017 s takzvaným 14nm++ procesem společnosti Intel. Servery a špičkové stolní počítače poté dostaly procesory Cascade Lake. V roce 2020 jsme se konečně dočkali Comet Lake, který je opět postaven na 14nm++ procesu. V současnosti se jedná o nejnovější desktopové procesory, které ve srovnání se svými předchůdci nabízejí několik velmi pěkných vylepšení výkonu. Špičkové procesory této generace mají více jader a mohou dosahovat frekvence přes 5 GHz.

Přesto veškerá tato vylepšení stolních počítačů a notebooků lze vysledovat až ke Skylake, což nemusí být nutně špatná věc, jak jsme již zmínili. Nový čip Comet Lake-S pro stolní počítače je rozhodně lepší volbou než původní procesor Skylake.

Fanoušci Intelu a výrobci stolních počítačů však netrpělivě očekávají další skok v designu desktopových procesorů od společnosti. Mohlo by k němu dojít koncem roku 2020 nebo začátkem roku 2021 s novými procesory Rocket Lake.

Pokud jsou aktuální zprávy přesné, Rocket Lake by měl být největší změnou u desktopových procesorů Intel za posledních pět let. Podle tvrzení obsahuje novou mikroarchitekturu, která se liší od Skylake, ale stále spoléhá na 14nm++ proces, podobně jako jeho bezprostřední předchůdci.

Dvojitá pojmenování

Zdá se, že stejně jako se chystá generační obměna u stolních procesorů Intel, dojde ke změně i v jejich schématu pojmenování. Například, když se podíváte na webové stránky Intel Ark, nenajdete zde žádné produkty označené jako „Palm Cove“. Důvodem je, že i když toto jméno označuje návrh jádra procesoru, několik mobilních procesorů využívajících jádra Palm Cove se nazývá Cannon Lake.

Intel to udělal i v roce 2019 s jádry Sunny Cove ve svých procesorech Ice Lake pro notebooky, což nás přivádí zpět k tomu, co čeká desktopové počítače: Rocket Lake. Tyto nové desktopové procesory, očekávané koncem roku 2020 nebo začátkem roku 2021, jsou údajně založeny na jádrech Willow Cove. Willow Cove je také základem pro 10nm++ procesory notebooků Tiger Lake očekávané v polovině roku 2020.

V současné době máme tedy dvě aktivní kódová jména pro procesory Intel: jedno pro návrh jádra a druhé pro novou generaci procesorů. Tato schémata pojmenování se v současné době řídí vzorem, který dává návrhům jádra označení „Cove“, zatímco procesory dostávají jméno „Lake“. Není však jisté, že schéma pojmenování od „Cove“ k „Lake“ bude platit napořád, ale prozatím je to užitečné vodítko.

Kódová jména sama o sobě nejsou příliš popisná. Pokud se ale seznámíte s tím, co se za těmito názvy skrývá, pomůže vám to pochopit, jaké procesory Intel jsou aktuálně dostupné.

I když si nezapamatujete jména všech jader a procesorů, stačí vědět, že existují návrhy jader s kódovými názvy, ze kterých se pak stávají procesory s různými kódovými názvy. S těmito základními informacemi lépe pochopíte, o čem se píše v recenzích procesorů, a budete si moci vybrat ten správný počítač.