Skylake i Sunrise, povratak u budućnost

Neizvesnot nastala zbog problema s prelaskom na novu tehnologiju proizvodnje procesora već je (pre)dugo trajala - prelazak sa 22 nm (Haswell) na 14 nm (Broadwell) proizvodni proces bio je jedan od najvećih izazova u Intel-ovoj istoriji. Ipak, krajem 2014. godine situacija se stabilizovala pa je proizvodnja na 14 nm traci krenula da radi punom parom, ali je strah da će Skylake generacija biti odložena za 2016. godinu iščezao tek kada su se novi procesori pojavili na tržištu. Čini se da je razmak između Broadwell i Skylake generacije veoma mali, ali to je pre svega posledica manje isporuke jeftinijih procesora, baš zbog zastoja u prelasku na 14 nm litografiju. Intel već duže pravi svoje tick-tock korake u godišnjim intervalima, pa su prvi Broadwell procesori zvanično krenuli u prodaju tačno u ovo vreme lane. Trebalo bi da je situacija sada drugačija. Intel je početkom avgusta predstavio dva trenutno najjača modela, Core i7-6700K i Core i5-6600K, a već tokom septembra na svetskom tržištu trebalo bi da se pojavi kompletan asortiman, uključujući i low-end Pentium G modele.

Usporenje ili pauza?

Problematični tick prelazak na 14 nm litografiju ponovo je doveo čuveni Murov zakon u pitanje - vremenski razmak naizmeničnog predstavljanja nove arhitekture i usitnjavanje proizvodnog procesa je porastao s dve na blizu tri godine. Još jedan znak usporenja razvoja novih generacija procesora jeste činjenica da proizvođači GPU-a već duže vreme stoje na 28 nm. Objašnjenje je jednostavno: 14-nm proizvodni proces komplikovaniji je i skuplji, jer zahteva više litografskih koraka, a uz to dolazi i do limita aktuelne tehnologije poluprovodnika. FinFET tehnologija, koja je uvedena kod 22 nm procesa (Ivy Bridge), očigledno mora da se menja, pa je i očekivano odlaganje prelaska na 10 nm. Tako će Intel sledeće godine napraviti još jedan 14 nm tock korak, dok se (za sada) nova 10-nm arhitektura očekuje tek 2018. godine.

Razvoj novih procesora ipak nije uslovljen isključivo komplikacijama vezanim za proizvodnju, već i s realnim stanjem na tržištu - solidan procenat korisnika desktop računara nema potrebu za bržim procesorima. Naravno, tu je i činjenica da su unapređenja između dve generacije vrlo mala, pa korisnici koji su i zainteresovani za povećanje performansi nemaju dovoljno motiva za prelazak na novu platformu. Da li će Skylake biti dovoljan motiv?

Sa Skylake procesorima Intel uvodi novi čipset i soket. Uvođenje novog soketa nakon dve CPU generacije Intel praktikuje još od 2006. godine, pa je paralelno s procesorom predstavljena i 100. serija čipsetova kodne oznake Sunrise Point. Ukoliko dodamo da nova platforma zahteva i DDR4 memoriju, jasno je da se tu radi o kompletnoj zameni platforme, uz neizbežno pitanje isplativosti prelaska.

Jezgra i memorija

Za test smo dobili Core i5-6600K koji će biti popularniji izbor. Reč je o procesoru sa četiri jezgra bez HyperThreading-a, s baznom frekvencijom 3,5 GHz i maksimalnom (turbofrekvencijom) 3,9 GHz. Ovaj turbotakt koristi se za jedno aktivno jezgro, kada su aktivna dva, turbotakt je 3,8 GHz, a za sva četiri jezgra maksimalni fabrički clock je 3,6 GHz. U poređenju sa starim Core i5-4670K, u specifikaciji vidimo istu količinu keš memorije i radni takt koji je samo 100 MHz manji. Dakle, male su razlike u osnovnim specifikacijama, ali stvar je uvek u detaljima.

Optimizacija CPU arhitekture uglavnom su vezane za ono što nudi 14 nm proizvodni proces, odnosno promene koje su morale biti napravljene. Skylake procesori su najmanje quad core procesori (po površini jezgra) do sada, sa samo 122 kvadratna milimetra. Poređenja radi, dobri stari Sandy Bridge (32 nm) ima površinu od 216, dok Haswell (22 nm) ima 177 kvadratnih milimetara. Broj tranzistora verovatno je manji (zvanična informacija još nije dostupna), ali je optimizacija na jezgru napravljena u vidu smanjenja mikroPCB slojeva, sa čak osam kod Haswell-a na pet kod Skylake-a. Jedan od razloga za ove promene ima veze i s novim CPU soketom.

Dijagram nove platforme prikazuje novi čipset, upotreba DDR4 memorije, nova generacija DMI interfejsa između procesora i čipseta, novi soket, Gen9 serija integrisanog GPU-a i naravno optimizacije postojeće arhitekture. Haswell-E je prvi put uveo DDR4 memoriju, ali je LGA2011 high-end platforma, pa je forsiranje DDR4 memorije bilo razumljivo. Početna cena DDR4 memorije bila je visoka, ali donosila je i prednosti - pre svega dostupnost modula znatno većeg kapaciteta od onoga što DDR3 standard maksimalno može da ponudi. Odnos cene DDR3 i DDR4 memorije sada je drugačiji, pa je cena po gigabajtu približna. Naravno, ostaje pitanje performansi. CAS vrednosti kod DDR4 memorija sada počinju od 15, dok je u najgorem slučaju kod DDR3 memorije bila 11. Manje CAS kašnjenje daje bolje performanse (broj ciklusa koji prođe od momenta kada memorijski kontroler pošalje zahtev do trenutka kada dobije odgovor), mada ovaj broj ne pruža baš kompletan uvid. U radu memorije postoji i nešto što se zove "trajanje klok ciklusa", a taj broj se smanjivao s novim memorijskim standardima. Tako DDR4 memorija na 2.133 MHz uz CAS15 ima oko 25 odsto kraće trajanje ciklusa od DDR3 memorije na 1.600 MHz i CAS11.

DDR3 memorija već je sasvim zrela tehnologija i CAS vrednosti su manje, pa je na primer 1.800 MHz i CAS9 standardna opcija. Prema našim testiranjima, DDR4 na 2.800 MHz i CAS16 nudi za nijansu bolje performanse od DDR3 1.800 MHz C9 opcije. S obzirom na to da već postoje brži DDR4 moduli, ne bi trebalo da bude negativnog uticaja na performanse. Istina, malo je čudno govoriti o novom tipu memorije i performansama koje ne bi trebalo da budu sporije, ali to je u realnosti upravo tako. Novi memorijski standard uvek je bio "napet" po pitanju performansi u odnosu na maksimalno usavršenu proizvodnju prethodnog standarda, ali proizvođači memorije veoma brzo ponude bolje module.

Za opis novih interfejsa, test proceora, Gigabyte Z170X-UD5 i ASUS Z170-Deluxe matičnih ploča kao i opsežne testove performansi pogledajte PC #225.