인텔의 스카이 레이크 세부 사항은 컴퓨팅의 변화를 보여줍니다

이번 주 인텔 개발자 포럼에서 프로세서 제조업체는 6 세대 코어 프로세서로 판매되는 Skylake 마이크로 아키텍처의 내부 작업에 대한 세부 정보를 처음 공개했습니다.

스카이 레이크는 막 출시되기 시작했다. 오버 클로 커를 목표로하는 잠금 해제 된 "K"버전은 몇 주 전에 Gamescon에서 발표되었지만 이제는 광범위한 칩의 주요 출시가 9 월 1 일에 시작된 것으로 보인다. 광범위한 제품이 될 것이라고 제안하는 것 외에 공개 할 특정 부품의 세부 사항에 대해서는 공개적으로 논의하지 않았습니다.

실제로 수석 수석 엔지니어이자 스카이 레이크 책임자 인 Julius Mandelblat가 포럼에서 아키텍처를 설명하려고 시도한 가장 큰 지점이었습니다. 그는 팀이 5 년 전에 프로젝트 작업을 시작했을 때, 기존의 클라이언트 아키텍처를 만들어 얇고 가벼운 노트북부터 데스크탑까지, 전력 요구량의 약 3 배에 이르는 전통적인 클라이언트 아키텍처를 만들 계획이라고 밝혔다.. 그런 다음 저전력 노트북과 태블릿보다 훨씬 얇은 울트라 북을 요구했습니다. 최종 제품은 상위 K 데스크탑의 기본 구성에서 4.5W (팬리스 노트북, 태블릿 및 2-in-1s에 사용되는 M 시리즈), 최대 91W에서 시작하여 20 배의 전력 범위를 지원해야합니다. 제품.

Mandelblat는 새로운 폼 팩터에 들어가기 위해서는 에너지 효율에 큰 중점을 두어야한다고 말했다. 따라서 최종 SoC (System-on-Chip)는 유휴 전원뿐만 아니라 비디오 재생 및 회의 등의 전력을 40 ~ 60 % 더 적게 사용하고, 새로운 장치를 지원하도록 IO 칩 세트를 확장하여 특히 이미지 추가 단일 프로세서.

프레젠테이션 후 Mandelblat이 코멘트에서 분명히 한 것은 원시 성능이 아니라 와트 당 성능에 중점을 두었다는 것입니다. Skylake K 시리즈의 이전 Haswell 시리즈와 비교하여 상대적으로 작은 성능 향상에 대해 그에게 물었을 때 수석 플랫폼 시장 관리자 인 Patrick Casselman은 오늘 우리가 판단을 통과해서는 안된다고 말했습니다. "모바일 제품을 볼 때까지 기다리십시오."라고 말하면서 성능이 훨씬 향상 될 것이라고 제안했습니다. 프레젠테이션 후 Mandelblat는 데스크탑 부분에서 성능을 크게 향상 시키려면 현재 단일 병목 현상이 아니라 균형 잡힌 성능이라는 점을 지적하면서 다양한 시스템 변경이 필요하다는 점에 중점을 두어야한다고 말했다.

인텔은 순수한 데스크탑 성능 대신 광범위한 장치 부품을 만드는 데 중점을두고 있지만, 머지 않아 마이크로 프로세서 디자인을 목표로 한 것에서 큰 변화를 가져 왔습니다.

프레젠테이션에서 Mandelblat는 마이크로 아키텍처의 설계를 더 자세히 살펴 보았으며, Skylake에 기반한 모든 부분이 이러한 기능을 모두 갖추고 있지는 않지만 아키텍처의 변경 사항에 대한 기본 다이어그램 (이 게시물의 맨 위에 표시됨)을 보여주었습니다.. 가장 큰 변화는 CPU 코어 간의 향상된 링 인터커넥트, 카메라 지원을위한 통합 이미지 신호 프로세서 (ISP), 개선 된 그래픽, 일부 새로운 보안 기능 및 오버 클로킹 허용에 대한 집중입니다.

Mandelblat는 전통적인 x86 CPU 코어 (IA 코어라고 함)의 경우 큰 변화 중 하나는 클라이언트와 비교할 때 서버에 대해 서로 다른 코어 구성을 가진 "구성 성"이라고 말하면서 많은 서버 기능이 클라이언트에게 도움이되지 않는다고 말했습니다. 클라이언트 측의 코어에는 개선 된 분기 예측 기능이 포함 된 개선 된 프런트 엔드, 더 깊고 비 순차적 버퍼, 개선 된 실행 단위 및 코어가 메모리 캐시에서 더 많은 대역폭을 확보 할 수있는 향상된 메모리 하위 시스템이 포함됩니다.

눈에 띄는 점 중 하나는 사용하지 않을 때 프로세서의 일부 (특히 AVX 확장)를 종료 할 수있는 능력과 훨씬 적은 전력으로 비디오 재생 및 멀티미디어를 수행 할 수있는 능력에 초점을 두어 전력 최적화를 향상시키는 것이 었습니다.. 그는 유휴 전력 소비가 크게 개선되었다고 말했다.

코어 이외의 제품에는 새로운 캐시 및 메모리 솔루션이 포함되어 있습니다. 그는 링 아키텍처가 몇 년 전에 소개 된 이후 큰 변화는 특히 그래픽 서브 시스템을 포함하여 코어 외부의 것들에 의해 더 많은 대역폭이 소비된다는 점이다. 여기에는 메모리 측 캐시로 사용할 수있는 새로운 임베디드 DRAM 캐시 아키텍처 (일반적으로 Iris Pro 그래픽 버전에서 사용)가 있습니다. 이 아키텍처는 이제 디스플레이 및 이미지 신호 처리와 같은 것들이보다 일관된 서비스 품질을 제공 할 수 있도록 설계되었습니다.

Mandelblat는 "이 프로젝트는 전력에 관한 것이 많았다"고 말했다. 마이크로 아키텍처에는 모든 블록과 상호 연결에 전력 최적화가 포함되어 있다고 지적했다. 예를 들어, 디스플레이 해상도는 전력이 20 % 만 증가하여 60 % 증가 할 수 있으므로 고해상도 디스플레이를 더 잘 사용할 수 있습니다. 다이의 한 부분에서 전력을 절약하면 다른 부분에서 사용할 수 있습니다. 이는 팬리스 설계에서 성능에 차이를 줄 수 있으며, 사용하지 않는 칩 부분의 전력이 적을수록 CPU 또는 그래픽 코어에서 더 많은 전력을 사용할 수 있습니다.

가장 큰 변화 중 하나는 별도의 ISP 칩에 의존하는 대신 이미지 신호 프로세서를 포함하고 SoC 자체 내에서 직접 카메라를 지원한다는 것입니다. 이것은 많은 모바일 프로세서에서 일반적이지만 인텔이 처음으로 통합 한 것은 이번이 처음입니다. Mandelblat는 이것이 더 작은 폼 팩터에 필요하다고 덧붙였다. 추가 카메라 프로세서를 제거하고 BOM을 줄이며 시스템이 다른 기능과 함께 시스템을 관리 할 수 ​​있기 때문에 전력 최적화를 개선 할 수 있기 때문이다.

Skylake는 최대 4 개의 카메라를 지원할 수 있으며, 동시에 2 대의 카메라를 지원하므로 최대 13MP 센서가 장착 된 자체 카메라 및 세계 카메라가 가능합니다. 초당 60 프레임의 1080p 비디오 또는 초당 30 프레임의 2, 160 (4K) 비디오, 스마일 셔터, 버스트 캡처, HDR 및 비디오 녹화 중 고해상도 풀 녹화와 같은 기능을 지원할 수 있습니다. 태블릿 시장에는 좋을 것이지만, 최고급 모바일 프로세서는 이제 더 높은 해상도의 카메라를 지원할 수 있습니다.

다른 변경 사항에는 여러 가지 보안 향상 기능이 포함됩니다. 이 중 가장 중요한 것은 응용 프로그램이 엔 클레이브라고하는 신뢰할 수있는 실행 환경을 시작하기위한 일련의 지침 인 SGX (Software Guard Extensions)입니다. 이를 통해 응용 프로그램은 나머지 프로세서에서 암호 나 데이터를 비밀로 유지할 수 있으므로 많은 하드웨어 기반 공격을 방지 할 수 있습니다. 또한이 아키텍처에는 액세스하기 전에 메모리 경계를 테스트하는 MPX (Memory Protection Extensions)라는 기능이있어 액세스가 프로세스에 할당 된 메모리 내에 포함되어보다 일반적인 공격 유형 중 하나가 제거되도록합니다.

다른 변경 사항으로는 칩셋의 전력 효율성 향상과 PCI Express 3.0 지원, 더 많은 IO 포커스 (특히 모바일 버전) 및 더 빠른 IO가 포함됩니다. 향상된 오디오 및 통합 센서 허브도 있습니다.

이 칩은 K 버전에서 볼 수 있듯이 이론상 최대 8.3GHz에서 최대 83 단계 (100MHz 씩 증가)를 지원하며 오버 클럭킹이 가능하도록 설계되었습니다 (이미 액체 액체 냉각시 7GHz에서 일부 시연).

인텔 동료이자 그래픽 아키텍처 책임자 인 David Blythe의 Skylake 그래픽에 대한 별도의 프레젠테이션에서는 인텔이 Gen9 그래픽 하위 시스템이라고하는 것에 대해 설명했습니다.

그는 지난 6 년간의 코어 디자인에서 그래픽 성능이 원래 코어 디자인에서 43 기가 플롭의 성능으로 최대 10 개의 실행 유닛 (EU)을 지원하는 것에서 최고 48 개의 실행 유닛 및 768 기가 플롭까지 어떻게 크게 향상되었는지에 대해 이야기했습니다. 브로드 웰 칩의 끝. 그는 스카이 레이크를 통해 또 다른 점프가 필요해 EU 최대 72 개 EU와 1152 기가 플롭을 허용한다고 말했다. (참고 인텔은 일반적으로 다양한 양의 그래픽을 가진 다양한 버전을 제공합니다.) 그는 그래픽의 전반적인 성능이 3DMark 결과에 따라이 기간 동안 100 배 이상 증가했다고 말했습니다.

EU가 더 많을뿐 아니라 개별적으로 그리고 "슬라이스"로 사용되는 다양한 방식이 개선되어 24 개의 EU가 설정되었습니다. EU 수가 다른 여러 버전이 있습니다. 특히 GT2는 하나의 슬라이스 (따라서 EU 24 개)를 사용하고 GT3은 2 개의 슬라이스 (48EU)를 사용하며 새로운 GT4는 3 개 (72 EU)를 사용합니다. Blythe는 로우 엔드에서 축소 할 수있는 능력으로 슬라이스 당 처리량이 증가하고 하이 엔드에서 더 많은 슬라이스가 발생했다고 밝혔다.

Skylake는 Microsoft DirectX 12, Open CL 2.0 및 Open GL 4.4를 포함한 최신 API도 지원합니다. 또한 화상 회의 및 새로운 RAW 이미징 기능과 같은 저전력 실시간 응용 프로그램을위한 새로운 빠른 동기화 비디오 모드 인 HEVC, VP8 및 MJPEG 비디오를 지원하여 미디어 기능도 개선했습니다.