Con Ice Lake Intel presenta i processori Core di decima generazione

Con Ice Lake Intel presenta i processori Core di decima generazione

Debutto al Computex 2019 per le CPU Intel Core di decima generazione, pronte per i nuovi notebook che adotteranno anche i design e le linee guida sviluppate da Project Athena. Il rilancio di Intel passa prima dai sistemi portatili, ma vedremo i 10 nanometri diffondersi progressivamente in tutti i segmenti di mercato.

di pubblicato il nel canale Processori
IntelCoreIce Lake
 

Intel è da tempo impegnata in quello che può essere sintetizzato come un viaggio alla riscoperta di se stessa, dopo anni nei quali la sua presenza sul mercato dei processori è stata caratterizzata dall'assenza di una vera concorrenza e da una evoluzione tecnologica non così sostenuta come in passato.

Con il debutto dei processori AMD Ryzen, avvenuto poco più di 2 anni fa, e il parallelo emergere delle difficoltà legate al passaggio alla tecnologia produttiva a 10 nanometri, Intel si è ritrovata catapultata in uno scenario di mercato ben più competitivo che negli anni precedenti. Da questo scenario rinnovata si è venuta a creare la necessità di continuare a costruire prodotti senza migrare alle nuove tecnologie produttive.

L'opera di rinnovamento interna è iniziata poco più di un anno e mezzo fa, con l'ingresso in azienda di nuove figure dallo storico passato nel settore come Raja Koduri e Jim Keller. La nuova Intel opera su segmenti diversi ma complementari tra di loro, impegnata nel settore dei processori come in quello delle GPU, accanto al business delle memorie e più in generale a tutti quegli ambiti nei quali lo sviluppo è costante e previsto in ulteriore crescita nel futuro. Nel mese di dicembre 2018, in occasione del proprio Technology Day, Intel ha già mostrato alcune delle soluzioni tecnologiche che vedremo al debutto nel corso dei prossimi mesi e anni: quest'oggi, al Computex 2019 di Taipei, l'azienda fornisce nuove indicazioni sul proprio futuro puntando tutto sulla tecnologia produttiva a 10 nanometri e sulle future nuove CPU con architettura Sunny Cove.

Sunny Cove è il nome scelto per indicare i nuovi core, mentre Ice Lake è il nome in codice che identifica la prima famiglia di processori della gamma Core che sono basati su questi core. Le novità implementate in questi processori sono significative e hanno permesso di ottenere un aumento dell’IPC, Instructions per Clock, dal 15% al 18% rispetto alla precedente generazione.

Questo grafico presentato da Intel mostra gli incrementi delle prestazioni in single threaded dei processori Intel Core passando da Skylake (Intel Core di sesta generazione) sino a Ice Lake (Intel Core di decima generazione): 5 generazioni durante le quali sono stati registrati interessanti incrementi delle performance, giustificate sia dalle novità architetturali sia dall'incremento nelle frequenze di clock massime in single threaded. Tutto questo a parità di consumo, con un TDP di 15 Watt che è quello tipico dei processori installati in sistemi notebook.

Le prime versioni di CPU Core di decima generazione debutteranno con declinazioni Core i3, Core i5 e Core i7 venendo destinate ai sistemi notebook. Come sempre accade in questo caso saranno offerte declinazioni con TDP pari a 9, 15 e 28 Watt a seconda della frequenza di clock e della complessità della componente GPU integrata.

Queste prime soluzioni Ice Lake integreranno un massimo di 4 core, con la possibilità di gestire sino a 8 threads via tecnologia HyperThreading. La frequenza di clock massima via tecnologia Turbo Boost si spingerà sino a 4,1 GHz, mentre la cache di ultimo livello arriverà sino a 8MB di capacità complessiva. C'è un nuovo memory controller integrato sempre di tipo dual channel, che può ora gestire anche memorie LP4/x-3733 come massimo. Questo permette di incrementare la bandwidth massima teorica, utile soprattutto per la componente GPU integrata la quale verrà offerta in declinazione Intel UHD graphics per le versioni a più basso consumo oppure come Intel Iris Plus (sono a 64 Execution units) per le versioni di CPU dal TDP più elevato.

Il controller Thunderbolt 3 è ora integrato direttamente all’interno della CPU; questa scelta tecnica facilita il lavoro dei produttori OEM a livello di design della scheda madre oltre a portare positive ricadute in termini di inferiore consumo complessivo. E' possibile implementare nei sistemi fino a 4 porte, tutte capaci di una velocità massima di trasmissione di 40 Gbps bidirezionale.

La componente GPU può arrivare ad integrare sino a 64 Execution Units al proprio interno nelle versioni di processore più potente: questa caratteristica, unita ad una frequenza di clock che raggiunge quale massimo il valore di 1,1 GHz, mette a disposizione una potenza di elaborazione che raggiunge i 1,12 TFLOPs con elaborazioni FP32 e 2,25 TFLOPs con FP16. Sono integrati 2 media encoder, capaci di gestire flussi video 4K60 10bit 4:4:4 oppure 8K30 10bit 4:2:0, mentre le 3 display pipelines possono gestire segnali video con risoluzione 5K sino a 60Hz di refresh oppure 4K con refresh di 120Hz.

Cosa possiamo attenderci a livello di prestazioni velocistiche? Intel ha fornito questa slide che mette a confronto, alla risoluzione di 1920x1080 pixel, le prestazioni ottenibili dalla CPU Core di decima generazione con grafica Iris Plus rispetto ad un modello Core di ottava generazione con CPU HUD 620. La differenza è netta, legata al maggior numero di execution units oltre che al controller memoria integrato in grado di utilizzare moduli memoria dalla frequenza superiore e quindi di generare una bandwidth più elevata. Gli incrementi appaiono essere importanti, ma i valori di frames al secondo medi ottenuti a questa risoluzione con impostazioni qualitative basse o medie rimangono tra 30 e 60 al secondo. Sarà sicuramente interessante verificare i livelli di frames al secondo che i notebook sottili con CPU Intel Core di decima generazione permetteranno di ottenere.

Il secondo componente della piattaforma è il PCH, Platform Controller Hub: di fatto niente altro che il "vecchio" chipset. Con Ice Lake Intel ha scelto di adottare la più matura tecnologia produttiva a 14 nanometri per questo componente contro quella a 10 nanometri della parte CPU, così da meglio sfruttare le proprie capacità produttive e adattare il processo al tipo di prodotto che viene costruito. Il nuovo PCH integra al proprio interno il controller WiFi 6 Gig+, i voltage regulators per CPU e PCH, l’audio DSP e tutta la logica di I/O.


le due versioni di processore Intel Ice Lake

Le CPU Ice Lake per sistemi mobile verranno proposte da Intel in due differenti packaging, indicati rispettivamente con i nomi di Type 3 e Type 4. Il primo ha dimensioni superiori, pari a 50x25x1,3mm, con 1.526 punti di contatto con la scheda madre e un pitch di 0,65mm: gestisce processori con TDP sino a 15 Watt. Il modello Type 4 è invece pensato per le CPU con TDP entro i 9 Watt e vanta dimensioni più contenute pari a 26,5x18,5x1mm, con 1.377 punti di contatto e un pitch di 0,43mm. Queste dimensioni così contenute, unite alla integrazione di un elevato numero di componenti interni rispetto alle piattaforme di precedente generazione, permetteranno ai produttori di sistemi di avere più spazio interno a disposizione per altri elementi come ad esempio la batteria, oppure di sviluppare prodotti più compatti.

Dynamic Tuning 2.0 è una delle più interessanti novità di Ice Lake, nome marketing dietro al quale si cela la capacità del processore di utilizzare logiche di Machine Learning per gestire in modo dinamico e più efficiente le frequenze di clock. Il processore viene spinto ad una frequenza superiore, in funzione sia delle caratteristiche di alimentazione e di quelle termiche ma anche tenendo conto del tipo di carico di lavoro che l'applicazione andrà a richiedere. Le tecniche di machine learning vengono quindi utilizzate per meglio gestire il budget termico a disposizione del processore e in questo modo assicurare migliori prestazioni complessive.

Entrando più nel dettaglio della microarchitettura Sunny Cove, alla base dei processori Ice Lake per sistemi notebook oltre che di quelli corrispondenti attesi per sistemi desktop nei mesi a venire, si possono meglio evidenziare le novità implementate da Intel. In generale è stato fatto un lavoro di estensione delle strutture interne chiave e delle cache, ampliando le execution unit e fornendo con cache più grandi il buffer utile a poterne saturare la capacità elaborativa.

Sunny Cove introduce novità anche dal versante delle istruzioni, con quelle AVX-512 che per la prima volta vengono integrate all'interno di un'architettura di CPU rivolta a questo specifico segmento di mercato. Più in generale Intel ha implementato in questo core differenti tipologie di logiche di intelligenza artificiale, per poter meglio far fronte alle varie necessità di elaborazione. Possiamo dividere queste innovazioni in 3 distinte macro aree: la prima è specifica dei core x86 e vede l'integrazione della tecnologia DL Boost; la seconda riguarda la componente GPU, soprattutto nelle versioni che offrono 64 execution units al proprio interno, mentre la terza è incentrata su piccoli acceleratori che vengono utilizzati per specifiche operazioni. Questi ultimi componenti si rivelano particolarmente utili per assicurare funzionamento del sistema con task a basso impatto e molto specifici, come ad esempio le funzioni di riconoscimento vocale, permettendo di fatto di spegnere buona parte della logica del processore e in questo modo diminuire i consumi e incrementare l'autonomia.

Le soluzioni Core di decima generazione vedranno anche utilizzo di connettività WiFi 6, integrata a livello di silicio e quindi tale da poter essere facilmente implementata nei sistemi che adotteranno questa nuova famiglia di processori. Lo standard Wi-Fi 6 è stato sviluppato per cercare di ridurre l’inconsistenza nelle prestazioni di trasmissione di dati che si registrano abitualmente con connettività Wi-Fi senza ovviamente trascurare positive ricadute in termini di velocità di trasmissione dei dati. Possiamo in questo caso evidenziare una chiara analogia con le soluzioni 5G per la connettività mobile, che rispetto a quella 4G migliorano la qualità del servizio molto più del già evidente beneficio in termini di maggiore velocità di trasmissione dei dati.

Il nuovo standard offre una riduzione nella latenza di accesso, una superiore capacità di connessione (sino a 4x) e un incremento nella velocità di trasmissione dei dati, sino al 40% più veloce di Wi-Fi 5 attualmente in commercio.
C’è differenza tra i vari prodotti Wi-Fi 6 disponibili in commercio: sono implementati canali a 160 MHz che permettono di ottenere velocità di trasferimento sino a 1.680 Mbps, con opzione alternativa dei canali a 80 MHz capaci di una bandwidth di 800 Mbps. Lo standard 802.11AC permette di arrivare a 80 MHz sino a 600 Mbps.

La funzionalità OBSS opera come network noise filtering, permettendo di avere prestazioni superiori e più stabili in quegli ambienti nei quali sia presente notevole rumore di fondo e saturazione nel numero di dispositivi presenti: anche questa mira a incrementare la qualità del servizio, lavorando per rendere sempre più stabile il segnale indipendentemente dalle condizioni d'ambiente e dalle interferenze generate da altri apparati.

Volendo sintetizzare le novità implementate da Intel con le CPU Core di decima generazione della famiglia Ice Lake, possiamo affermare che l'incremento nelle prestazioni ne sia solo una delle caratteristiche peculiari. L'integrazione di un numero sempre più elevato di componenti chiave è l'elemento che permetterà ai produttori di costruire soluzioni mobile sempre più compatte e più in generale caratterizzate da un livello di innovazione superiore rispetto a quanto disponibile al momento sul mercato.

Nell'edizione 2019 del CES di Las Vegas Intel ha annunciato Project Athena, una nuova iniziativa che mira a fornire ai produttori di sistemi notebook una serie di linee guida che permettano di sviluppare prodotti che tengano meglio conto delle esigenze e dei modelli d'uso dei consumatori. Per arrivare a tale risultato è indispensabile lavorare in modo orchestrato, facendo si che le evoluzioni nelle tecnologie sviluppate da Intel si fondano al meglio con i form factor e i modelli d'uso.

Il programma è al momento in sviluppo, con il coinvolgimento di tutti i partner dell'ecosistema. I primi prodotti che rientrano in questa iniziativa debutteranno, in abbinamento ai processori Intel Core di decima generazione, a partire dalla fine dell'anno. In questi ritroveremo, tra le varie caratteristiche, quella che Intel definisce come Consistent responsivesness on battery: l'obiettivo è cercare di fornire le stesse prestazioni quando il notebook è alimentato a batteria rispetto a quando è collegato alla presa della corrente. Altro risultato al quale si punta è quello di mantenere consistenza nelle prestazioni: se ad esempio l’avvio di una applicazione richiede 7 secondi che questo tempo rimanga sempre lo stesso, non che tenda a variare in più o in meno a seconda del livello di utilizzo del sistema o del tipo di alimentazione utilizzata.

Project Athena punta a creare, su base annuale, una serie di specifiche tecniche e indicatori di esperienze d'uso di riferimento: questo permetterà di poter delineare come le modalità di utilizzo dei dispositivi mobile tendano a cambiare e da questo come adattare il design e la costruzione dei sistemi notebook. E' evidente come le innovazioni tecnologiche introdotte nei processori Ice Lake siano strumento fondamentale a Project Athena per raggiungere le sue finalità.

Con molto ritardo rispetto a quanto inizialmente previsto Intel presenta quest'oggi i propri processori a 10 nanometri, dopo un fugace e limitato debutto alla fine del 2017 con una singola versione di CPU per sistemi notebook. Con le soluzioni Ice Lake l'azienda punta da subito a dare nuovo vigore al mercato dei sistemi notebook, forte anche di come le innovazioni introdotte da Project Athena permetteranno di modificare forme, caratteristiche e soprattutto modalità di utilizzo dei notebook del futuro. Per un domani che, con gli annunci odierni, è un po' più vicino.

59 Commenti
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unnilennium28 Maggio 2019, 08:43 #1
curioso di vedere la reale differenza rispetto ad un i5 di 8a generazione, con soprattutto lato potenza di elaborazione sostenuta, visto come lavorano adesso col turbo... mi incuriosisce la presenza di unità dedicate, visto l'ottimo lavoro fatto da intel in passato con l'encoding, speriamo siano supportate anche da software dedicato. il mio notebook di 6a generazione va ancora più che bene, anche se la tentazione di prendere qualcosa di nuovo, con la scusa di poterlo lasciare a lavoro, è tanta... vedremo un pò cosa ci sarà di nuovo.
Pkarer28 Maggio 2019, 08:49 #2

Nuove strategie

E' evidente che i nuovi Sunny cove sono pensati per avere al loro interno parti dedicate a svolgere compiti specifici. Secondo me la filosofia è copiata dagli ARM o dai Qualcomm Snapdragon.
Ben vengano tutte le innovazioni ma agli effetti l'incremento di pura potenza di calcolo è sempre presente ma troppo lieve, al di là dell'aggiornamento periferiche non vedo vere e propie novità.
Forse le parti più interessanti sono l'aggiunta delle AVX512 e l'introduzione di un encoder HEVC tutto nuovo più performante (adatto all'acquisizione video nei dispositivi mobile).
Probabilmente Intel batterà AMD in termini di completezza, ma anche AMD che ha già disponibili i 7nm ci metterà un attimo ad integrare le parti aggiornate.
CarmackDocet28 Maggio 2019, 10:14 #3
"...5 generazioni durante le quali sono stati registrati interessanti incrementi delle performance..."

Ma solo a me questa affermazione non sembra così eclatante?

Meno del 50% di performance in più in 5 generazioni?
Marino528 Maggio 2019, 10:28 #4

Paolo Corsini

Bastano poche righe per rendersi conto che un articolo è scritto da Paolo. Chiaro, ben scritto, scorrevole ma tecnico: un contenuto da rivista del settore! Un vero piacere per il cervello, una qualità superiore rispetto alle altre testate italiane (e, ahimè, agli altri contenuti di HWU, mediamente..).
demon7728 Maggio 2019, 10:34 #5
Originariamente inviato da: CarmackDocet
"...5 generazioni durante le quali sono stati registrati interessanti incrementi delle performance..."

Ma solo a me questa affermazione non sembra così eclatante?

Meno del 50% di performance in più in 5 generazioni?


Purtroppo sono lontani i tempi in cui da una genreazione ad un'altra c'era un salto prestazionale stellare. Vale per tutti, non solo per intel.
Mparlav28 Maggio 2019, 10:57 #6
Io direi che vale soprattutto per Intel.
mally28 Maggio 2019, 12:15 #7
up to 4 cores: rese ancora pessime?
Mparlav28 Maggio 2019, 12:38 #8
Mi è sembrato di capire che presto dovrebbe cominciare la distribuzione agli oem, ma per la disponibilità in commercio degli Ice Lake si è accennato ad un generico "holidays 2019".
bonomork28 Maggio 2019, 13:30 #9
swan song in the ice lake
trapanator28 Maggio 2019, 13:40 #10
6th generation: 1.1x performance
10th generation: 1.5x performance (senza neanche arrivarci!)

si tratta di un miglioramento di un 36%

sarei però curioso di vedere dai test reali quanto sia effettivo questo 36%...

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