Новые процессоры Intel Alder Lake: что показали на закрытой презентации
На носу релиз процессоров Intel Core 12-го поколения, и в его преддверии компания Intel провела технический брифинг с прессой — туда пригласили и нас.
В новом, 12-м поколении ЦП Intel Core нас ждут новый сокет LGA 1700, чипсет Intel Z690, переработанные термоинтерфейс и теплораспределительная крышка, новые стандарты TDP и технологический процесс, а также PCIe 5.0, DDR 5, XMP 3.0, DMI 4.0, расширенные инструменты разгона, принципиально новая микроархитектура и ряд других новшеств, о которых мы расскажем далее.
Модели процессоров и ситуация с глобальным дефицитом
Всего на архитектуре Alder Lake планируют построить 60 процессоров — от десктопных до мобильных. Однако первыми в продажу поступят только шесть вариантов, и все с разблокированными множителями: Core i9-12900K, Core i9-12900KF, Core i7-12700K, Core i7-12700KF, Core i5-12600K и Core i5-12600KF. Intel заверила, что сможет обеспечить покупательские запросы должным количеством процессоров, и пообещала отсутствие проблем с поставками.
Сокет LGA 1700
Новый сокет LGA 1700 несовместим со всеми предыдущими процессорами Intel. Во-первых, возросло число контактов, так что старые ЦП в него установить не выйдет чисто физически. Во-вторых, упаковка процессора теперь стала не квадратной, а прямоугольной, что, по идее, должно накладывать новые требования на дизайн систем охлаждения. Однако сходу ответить на вопрос о том, что они будут из себя представлять, представители компании не смогли — нужно ждать официальных анонсов от производителей.
Чипсет Intel Z690
Для чипсета Z690 обещана поддержка Thunderbolt 4.0, Intel Killer Wi-Fi 6E и технологии VMD (Volume Management Device). Последняя наиболее интересна, так как пришла в пользовательский сегмент напрямую из серверных решений (проще говоря, позаимствована у процессоров серии Xeon) и позволяет строить RAID-массивы из NVMe-накопителей без дополнительных аппаратных контроллеров. Что касается топологии линий PCIe, то имеем следующее: до 12 линий PCIe 4.0, до 16 PCIe 3.0, и ещё до 16 PCIe 5.0 и 4 PCIe 4.0 идут напрямую от ЦП. Конечная конфигурация, как и всегда, будет зависеть от конкретного производителя материнской платы.
Термоинтерфейс
Серьёзным доработкам подверглась часть процессоров, отвечающая за теплоотвод. Была уменьшена толщина термоинтерфейса (используется припой) и кристалла, в то время как крышка-теплообменник, наоборот, стала более толстой. Всё это должно позитивно сказаться на разгонном потенциале процессоров и их температуре в обычных сценариях использования. Отметим, что на пресс-конференции слово «разгон» звучало чуть ли не в каждом предложении. Очевидно, в этот раз Intel делает на него большую ставку, однако точных цифр не указали — сказали только, что результаты будут продиктованы, как и обычно, удачей, а потому точно прогнозировать что-либо компания не берётся. Тем не менее, на конференции не раз подчеркнули, что энтузиасты-оверклокеры будут довольны.
PBP вместо привычного TDP
От привычного всем TDP Intel отказывается. На смену ему приходит PBP (Processor Base Power). Объясняется это попыткой устранить путаницу с пониманием того, сколько кристалл будет потреблять энергии на практике. Например, для всех процессоров с разблокированным множителем Intel теперь будет указывать их максимальное потребление в режиме PL2 (Power Limit 2). Более того, с K-процессоров отныне снимаются все ограничения: они смогут постоянно работать в режиме PL2 (максимальная мощность), не переходя в режим пониженного потребления PL1. К примеру, техническая спецификация флагманского Core i9-12900K будет выглядеть так: PL1 равен PL2, который, в свою очередь, равен 241 Вт. Опять же, конечная конфигурация лимитов будет зависеть от партнёров Intel — скажем, от производителей материнских плат. Однако для бенчмарков и замеров максимальной производительности новых процессоров Intel рекомендует снимать все возможные ограничения в BIOS.
Техпроцесс
Технологический процесс в 12-м поколении процессоров Core получает название «7». Это маркетинговое название, которое не имеет отношения к нанометрам и отражает то, с какими решениями от, например, TSMC конкурирует тот или иной процессор Intel. Более подробно об этом рассказывало издание Gamers Nexus, но, если ограничиться простым объяснением, то 10-нм кристаллы, выпускаемые Intel, по их мнению, конкурируют с 7-нм продукцией TSMC, а значит, должны называться «7». Так что теперь 10 нм — это «7», а грядущие 7 нм — это «4». В технической спецификации, однако, как и прежде, будут указываться реальные цифры, то есть 10 нм для 12-го поколения процессоров Core.
Подсистема памяти Alder Lake
Alder Lake, помимо всего прочего, несёт массу изменений, касающихся подсистемы памяти процессоров. Кэш-память наконец-то будет увеличена до 30 МБ в третьем уровне для топового Core i9-12900K. Ну а что до второго уровня, то она будет разделена между P и E-ядрами (о том, что это такое, читайте ниже): по 1,25 МБ на каждое P-ядро и по 2 МБ на кластер из четырёх E-ядер. Кроме того, нас ожидает переход на DDR5, однако для тех, кто память пока менять не готов, есть хорошие новости: поддерживаться будет и DDR4. Гибридных плат, поддерживающих сразу оба стандарта памяти, рынок, скорее всего, не увидит (во всяком случае, массово) — это будут либо DDR5, либо DDR4-модели. Разгонять модули, как и в случае с 11-м поколением процессоров Intel Core, можно будет на Z, H и B-чипсетах. Правда, согласно материалу Tom’s Hardware, H и B-чипсеты будут поддерживать только DDR4.
Заодно обновление получит и технология XMP (Xtreme Memory Profile). Вместо двух заводских профилей под ничего не говорящими номерами «1» и «2» теперь будут три — каждый можно будет для удобства назвать как захочется, плюс появится опция сохранить два дополнительных пользовательских профиля.
Ну и последнее нововведение — Intel Dynamic Memory Boost Technology или, если по-русски, динамический буст подсистемы памяти. То есть в пиковой нагрузке она будет работать на максимальной частоте, а во время простоя упадёт. Зачем это нужно на практике, никто не ответил, но мы предполагаем, что для того, чтобы не мучить DDR-модули избыточным напряжением в режиме 24/7. Другой вопрос в том, какие алгоритмы понижения частоты будут использоваться и будут ли динамически изменяться тайминги. Да и как тестировать всё это на стабильность, тоже пока непонятно. Что же, ждём релиза.
Микроархитектура Alder Lake
Добрались до самого интересного: микроархитектуры. Тут изменений вагон и маленькая тележка — сразу скажем, что на бумаге процессоры смотрятся очень интересно. Микроархитектуру сама Intel называет гибридной, и в её основе лежит комбинация из производительных P-ядер (Performance Cores) и энергоэффективных E-ядер (Efficient Cores). Энергоэффективные ядра набраны блоками по четыре и не поддерживают виртуальную многопоточность, в то время как для P-ядер технология Hyper-Threading задействована.
Для лучшего понимания разберём топологию на примере Core i9-12900K с 24 потоками. В нём на одном кристалле находятся 8 производительных ядер, каждое из которых имеет один виртуальный поток (это уже 16 потоков) плюс 8 энергоэффективных ядер. По этой же схеме будут построены и все остальные ЦП Intel Alder Lake. Например, у i7-12700K будет 8 P-ядер и 4 E-ядра, у i5-12600K — 6 P-ядер и 4 E-ядра. При этом производительные ядра, по заверениям Intel, получат до 19% прироста IPC (число исполняемых инструкций за один такт работы процессора) в сравнении с ядрами 11-го поколения, а энергоэффективные ядра по своей вычислительной мощи сравнимы с ядрами Intel Core i7-6700K — первого ЦП с микроархитектурой Skylake. На вопрос о том, почему решили использовать гибридную структуру ЦП в десктопном сегменте, хотя разумнее было бы оставить подобную архитектуру только для мобильных решений, компания ответила: «Будущее за гибридными технологиями».
Что ж, интересный подход, но он породил массу вопросов, главный из которых — «Как, собственно, всё это будет работать?» И здесь мы подходим к, пожалуй, самому интересному новшеству: технологии Intel Thread Director. На русский это можно перевести как «управляющий потоками», и суть его работы заключается в постоянном сборе чрезвычайно объёмной телеметрии. В неё входят данные о загрузке ядер, их температуре, типе исполняемых на ядрах инструкций, виде задачи (приоритетная или фоновая) — и всё это происходит постоянно. Далее эта телеметрия посылается на обработку планировщику задач Windows, и загвоздка тут в следующем: для работы с 12-м поколением Intel Core полностью оптимизирован только планировщик Windows 11, в то время как все предыдущие версии ОС Microsoft нуждам Thread Director отвечают лишь частично. Проще говоря, они просто не обладают необходимым инструментарием для обработки всех телеметрических данных, а это значит, что новые процессоры Alder Lake под управлением любой другой системы, кроме Windows 11, работать будут уже не так эффективно.
Получить ответ на вопрос о том, какими цифрами можно было бы выразить разницу в производительности новых процессоров в средах Windows 11 и 10, так и не удалось. Но одно выяснилось точно: пока в работе технологии есть проблемы — далеко не весь софт умеет с ней справляться. В частности, Intel отметила, что проблемы есть с Denuvo (технология защиты от взлома игр), но заверила, что уже ведёт диалог с разработчиками и скоро всё сложности сойдут на нет. Плюс компания добавила, что API Thread Director полностью открыт и прозрачен, так что сложностей с написанием кода ПО под него быть не должно. Что же касается других ОС — например, на базе ядра Linux, — то полную поддержку Intel Thread Director обещают в самом ближайшем будущем.
Разгон
Как мы уже отмечали ранее, разгону в ходе пресс-конференции уделяли повышенное внимание. Обещали высокие результаты и говорили, что в процессорах заложен огромный частотный потенциал. Для оверклокинга, как и обычно, есть всё, что нужно: разблокированные множители P и E-ядер, кэш-памяти, DDR-памяти, встроенной графики, а также предусмотрен разгон по шине. Кроме того, можно будет задавать собственный множитель и включать Hyper Threading отдельно для каждого ядра, настраивать AVX-оффсеты, управлять динамическим бустом подсистемы памяти, сдвигать порог максимальной температуры, разгонять PEG и DMI, а также экспериментировать с CPU PLL.
Для тех, кто не хочет заниматься разгоном в BIOS материнской платы, есть обновлённая утилита Intel Extreme Tuning Utility. В ней можно делать почти всё то же самое, а для экономии времени реализована функция разгона «в один клик мышкой».
Выводы
Что ж, на бумаге у Intel вышли очень интересные процессоры с по-настоящему революционной микроархитектурой. Новшеств очень много, платформа буквально построена с нуля. Обещания относительно роста производительности и сумасшедшего разгона тоже звучат оптимистично, но всё это предстоит проверить на практике, так что следите за нашими публикациями. Совсем скоро мы поделимся результатами своего тестирования новых ЦП и вынесем им собственный вердикт.