در سال ۲۰۱۵ اینتل اولین پردازنده‌های ۱۴ نانومتری خود را بر پایه معماری Broadwell معرفی کرد و بهبودهای قابل توجه ای با خود داشتند. اما حالا در سال ۲۰۱۶ شاهد رونمایی نسل تکامل یافته‌تری از این معماری به نام Broadwell-E آن هم برای پلتفرم ارشد اینتل، HEDT، هستیم. در مطلب پیش رو به معرفی معماری Broadwell-E، تغییرات و پردازنده‌های مبتنی بر آن می‌پردازیم. برای آشنایی با جدیدترین پردازنده‌های اینتل با همراه شوید.
علیرغم همه تغییرات، هنوز پردازنده‌های Broadwell-E با چیپ ست X99 اینتل از طریق سوکت LGA 2011-v3 سازگاری دارند، بنابراین تنها با بروزرسانی بایوس، با کلیه مادربردهای X99 فعلی قابل استفاده هستند. البته سازندگان مادربرد سری جدیدی از مادربردهای بر پایه چیپ ست X99 را با پشتیبانی از این پردازنده‌ها بدون نیاز به بروزرسانی بایوس و بازنگری‌هایی برای بهره‌گیری حداکثری از پتانسیل این تراشه‌ها، تدارک دیده‌اند.
با بهبود اجرای دستورالعمل‌ها به ازای هر سیکل، معماری Broadwell چند درصد کارایی بالاتری نسبت به تراشه‌های Haswell-E ارائه می‌کرد، چیزی که در پردازنده‌های سری Xeon E5 v4 بر پایه معماری Broadwell-EP نیز ادامه یافت. اما حالا اینتل این بهبودها در کنار تغییرات بیشتری، در قالب پردازنده‌های Broadwell-E به کاربران بیشتری با محصولات نسبتاً ارزان‌تری ارائه میکند. در حالی که Broadwell آغاز نمایش بزرگ اینتل با ترانزیستورهای ۱۴ نانومتری tri-gate و قابلیت‌های پیش‌تر تجربه نشده پردازنده گرافیکی بود، Broadwell-E بر روی قدرت پردازشی بیشتر متمرکز است. به همین منظور پردازنده گرافیکی مجتمع (IGP) حذف گردیده و در سطح مادربرد به اجزای بیشتری شامل کنترلر شبکه، کارت گرافیک و کنترلرهای مربوط به وسایل ذخیره سازی نیاز است. بنابراین پلتفرم X99 و پیرو آن پردازنده های Broadwell-E در نبود برخی اجزای تعبیه شده، به ارتباط های زیادی با دیگر اجزا نیاز دارند و به همین منظور سوکت پردازنده تعداد بسیار بیشتری پین (پایه) دارد. در عوض با Broadwell-E، اینتل به سنت همیشگی خود در پلتفرم HEDT و افزایش تعداد هستهای پردازشی، افزایش حافظه کش، بهبود کنترلر حافظه داخلی و افزایش تعداد خطوط ارتباطی PCI Express برای ارتباط با وسایل جانبی بیشتر، ادامه داده است. حالا شاهد پردازنده ۱۰ هستهای، افزایش فرکانس حافظه قابل پشتیبانی توسط کنترلر حافظه مجتمع (IMC) از ۲۱۳۳ مگاهرتز به ۲۴۰۰ مگاهرتز و افزایش سرعت اجرای پردازش‌های AVX و غیر AVX هستیم.
معرفی پردازنده‌های Broadwell-E
در حقیقت اینتل تنها یک Die برای Broadwell-E طراحی کرده اما چهار SKU متشکل از مدل‌های Core i7-6950X، Core i7-6900K ،Core i7-6850K و Core i7-6800K با آن ارائه کرده است. بنابراین هر چهار پردازنده Broadwell-E بر پایه یک Die مشترک با برخورداری از حدود ۳٫۲ میلیارد ترانزیستور هستند. توان حرارتی همه این پردازنده‌ها یکسان و ۱۴۰ وات است. Broadwell-E متشکل از دو پردازنده ۶ هستهای، یک ۸ هستهای و یک ۱۰ هستهای است که در ادامه به معرفی هر یک از آنها می‌پردازیم.
Core i7-6950X به طور کامل آنلاک شده و از اورکلاکینگ از طریق افزایش ضریب (multiplier) و همچنین افزایش فرکانس BCLK پشتیبانی میکند اما سه مدل دیگر با پسوند K، تنها از اورکلاکینگ از طریق افزایش ضریب (multiplier) پشتیبانی می‌کنند.
مقدار حافظه کش سطح اول و دوم این پردازنده کاملاً با نسل قبل یکسان است اما مفدار حافظه کش سطح سوم تغییر کرده است.
- میزان حافظه کش سطح اول مخصوص داده ۳۲ کیلوبایت و مقدار حافظه کش سطح اول مخصوص دستور العمل ها ۳۲ کیلوبایت به ازای هر هسته است.
- هر چهار مدل دارای ۲۵۶ کیلوبایت حافظه کش سطح دوم به ازای هر هسته هستند.
- مقدار حافظه کش سطح سوم در هر چهار مدل، ۲٫۵ مگابایت به ازای هر هسته است.
کنترلر حافظه مجتمع (IMC)
معمولاً افزایش فرکانس حافظه قابل پشتیبانی توسط کنترلر حافظه مجتمع (IMC) پردازنده در یک نسل جدید، بدون تغییر سوکت پردازنده و چیپ ست، مشاهده نمی‌شود اما در حالی که پردازنده‌های Haswell-E حداکثر از فرکانس ۲۱۳۳ پشتیبانی می‌کنند، حالا با Broadwell-E این مقدار به ۲۴۰۰ مگاهرتز افزایش یافته است. البته این موضوع اهمیت آنچنانی ندارد، چراکه اغلب پردازنده‌ها از ماژول هایی با فرکانس بالاتر نیز پیشتیبانی می‌کنند.
کنترلر حافظه مجتمع (IMC) هر چهار پردازنده Broadwell-E از ماژول‌های حافظه DDR4 تحت پیکربندی حداکثر ۴ کاناله با فرکانس ۲۴۰۰ مگاهرتز پشتیبانی میکند.
توان حرارتی ۱۴۰ وات،از ویژگی‌های مشترک چهار پردازنده Broadwell-E است
Core i7-6950X
این پردازنده پرچمدار Broadwell-E و دارای ۱۰ هسته پردازشی فیزیکی (Threadا۲۰) با فرکانس پایه ۳٫۰۰ گیگاهرتز و فرکانس توربو بوست ۳٫۵۰ گیگاهرتز است. این تراشه دارای ۲۵ مگابایت حافظه کش سطح سوم و ۴۰ خط ارتباطی PCI Express است. این پردازنده با قیمت ۱۷۲۳ دلار عرضه می‌شود.
Core i7-6900K
دومین پردازنده قدرتمند Broadwell-E دارای ۸ هسته پردازشی فیزیکی (Threadا۱۶) با فرکانس پایه ۳٫۲ گیگاهرتز و فرکانس بوست ۳٫۷ گیگاهرتز است. این پردازنده از ۲۰ مگابایت حافظه کش سطح سوم بهره می‌برد و دارای ۴۰ خط ارتباطی PCI Express است. این پردازنده با قیمت ۱۰۸۹ دلار عرضه می‌شود.
Core i7-6850K
این پردازنده ۶ هسته پردازشی فیزیکی با قابلیت اجرای هم زمان Threadا۱۲ با فرکانس پایه ۳٫۶ گیگاهرتز و فرکانس بوست ۳٫۸ گیگاهرتز دارد. ۱۵ مگابایت حافظه کش سطح سوم، مقداری است که اینتل برای Core i7-6850K در نظر گرفته است. این مدل نیز دارای ۴۰ خط ارتباطی PCI Express است.این پردازنده با قیمت ۶۱۷ دلار عرضه می‌شود.
Core i7-6800K
این مدل دارای ۶ هسته پردازشی فیزیکی با قابلیت اجرای هم زمان Threadا۱۲ با فرکانس پایه ۳٫۴ گیگاهرتز و فرکانس بوست ۳٫۶ گیگاهرتز است. Core i7-6800K از ۱۵ مگابایت حافظه کش سطح سوم اما تنها ۲۸ خط ارتباطی PCI Express بهره می‌برد. این پردازنده با قیمت ۴۳۴ دلار عرضه می‌شود.
با اینکه تعداد خطوط PCI Express 3.0 در پردازنده Core i7-6800K تنها ۲۸ خط است، اما باتوجه محدودیت کارت‌های پاسکال انویدیا به پیکربندی SLI دوگانه، عدم تفاوت محسوس کارایی کارت گرافیک تحت پیکربندی x8 در مقایسه با x16، به ویژه با در نظر گرفتن قیمت، کافی به نظر می‌رسد.
فناوری جدید Turbo Boost 3.0
همانطور که می‌دانید، متغییرهای زیادی بر کیفیت قطعه سیلیکونی پردازنده‌ها تاثیر می‌گذارند و همین باعث می‌شود تا نمونه‌های مختلفی از یک پردازنده واحد، دارای ولتاژ و پتانسیل اورکلاکینگ متفاوتی باشند. حتی گاهی در یک نمونه، یکی از هسته‌های پردازنده خنک تر از بقیه هسته است و پتانسیل اورکلاکینگ بهتری دارد. به گفته اینتل، فناوری جدید Turbo Boost Max Technology 3.0 یا به اختصار TBM3، به کاربر این امکان را می‌دهد تا رفتار هسته‌های پردازنده را بررسی کند و قدرتمندترین آنها را شناسایی کند. سپس کاربر می تواند پردازش‌های تک thread را به همان هسته واگذار کند. هدف از این کار، افزایش مدت زمانی است که هسته با فرکانس بالاتری از فرکانس پایه فعالیت میکند. اگر ساده تر بخواهیم بگوییم، TBM3 فرکانس هسته را به بالاتر از فرکانس Turbo Boost می رساند.
اما پیش از معرفی این فناوری، بهتر است نگاهی بیاندازیم بر نسل قبلی آن، یعنی Turbo Boost 2.0. آنچه که اینتل فرکانس توربو بوست می‌خواند، یک فرکانس peak است که در مواقع بار پردازشی پایین، با هدف افزایش سرعت پردازش، فرکانس یکی از هسته‌ها افزایش می‌یابد، هرچه که بار پردازشی بیشتر باشد و هسته های بیشتری را درگیر کند، با هدف کنترل مصرف و دما، فرکانس پایین تر می‌آید و در نهایت به فرکانس پایه می‌رسد. اینتل فرکانس Turbo Boost 2.0 را به عنوان یکی از ویژگی‌های مهم پردازنده‌های خود بر روی جعبه و در لیست مشخصات پردازنده ذکر میکند اما این مسله در مورد TBM3 متفاوت است و اینتل به آن اشاره‌ای نمی‌کند.
در حالی که فرآیند Turbo Boost 2.0 به طور خودکار و بدون نیاز به دخالت کاربر مدیریت می شود، TBM3 نیازمند اجرای درایور و اپلیکیشن ویژه آن است.
اپلیکیشن ارائه شده، هسته‌های برنامه و پردازش‌های تک thread را لیست می کند سپس کاربر می‌تواند thread با بیشترین اولویت را به بهترین هسته موجود از نظر پتانسیل اورکلاکینگ، دما و ولتاژ مصرفی، واگذار کند تا فرکانس آن هسته برای اجرای thread انتخاب شده، افزایش یابد. به صورت کلی، حداقل در حال حاضر این فناوری جذابیت خاصی ندارد و باید منتظر ارائه اپلیکیشن بهتر و کارآمدتری از سوی اینتل و یا حتی سازندگان مادربرد، ماند. دست کم ایسوس وعده اپلیکیشن بهتری را داده است.
منبع خبر : شهر سخت‌افزار