El lago de hielo está aquí. Las CPU de décima generación de Intel cuentan con grandes ganancias en velocidad y gráficos


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A principios de este año, Intel finalmente anunció sus primeros chips Ice Lake de arquitectura de 10nm (nanómetros) , un producto de muchos, muchos años de fabricación. La compañía reveló muy poco sobre los procesadores reales en ese momento, especialmente en términos de qué tipo de rendimiento podríamos esperar de ellos.

Pero en Computex 2019, Intel reveló los detalles que todos hemos estado esperando. Especificaciones sobre los tres nuevos procesadores móviles de Ice Lake e información sobre cómo se hicieron realidad las ambiciosas afirmaciones de rendimiento. De acuerdo con Intel, el uso de AI junto con el nuevo núcleo de procesamiento Sunny Cove de Ice Lake le da a sus procesadores móviles de décima generación una mejora de hasta 2.5 veces la de su procesador Whiskey Lake de octava generación anterior.

Bienvenido a Ice Lake

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La familia de procesadores de décima generación de Intel incluye los modelos Core i3, Core i5 y Core i7 en configuraciones de 9 vatios, 15 vatios o 28 vatios. El procesador escala hasta cuatro núcleos y ocho subprocesos y hasta 4.1GHz. Si eso no suena súper específico, es porque Intel evitó los detalles. Cosas como los nombres de procesadores individuales y las velocidades de reloj quedaron fuera de la presentación, en lugar de centrarse en parte de la tecnología detrás de otros elementos de Ice Lake.

Lo que sí sabemos es que el recuento de núcleos no ha cambiado desde la generación anterior. El Core i3 sigue siendo solo un procesador de doble núcleo, mientras que tanto el Core i5 como el Core i7 son de cuatro núcleos. También sabemos que los chips abarcan diseños de fan y fanless, lo que significa que estamos obteniendo versiones de estos chips tanto de la serie Y como de la serie U. En cualquier caso, Intel afirma que están realizando saltos importantes en el rendimiento de un solo subproceso en esta generación.

"Realmente hemos tocado en cada una de las IP, incluida la integración de nuevas plataformas, así como las nuevas tecnologías de transistores", dijo la Fellow de Intel y Arquitecta Jefe de Clientes Becky Loop. "Nos integramos y optimizamos para nuestro proceso de 10nm".

¿Entonces, cómo funciona todo esto? Bueno, en el corazón del chip de 10ª generación de Intel hay dos componentes principales: un núcleo Sunny Cove basado en una arquitectura de 10 nm, así como el concentrador de controlador de plataforma (PCH) que utiliza un diseño más maduro de 14 nm. Sunny Cove representa un gran paso de diseño para Intel, y la compañía ha realizado cambios importantes en el núcleo de procesamiento principal para llevar más ancho de banda al sistema, integrar inteligencia artificial, incorporar soporte para Wi-Fi 6, agregar capacidades de aprendizaje automático y mejorar Rendimiento gráfico a chips de 10ª generación. Al describir a Ice Lake como la próxima arquitectura de base para Intel, Loop dijo que la décima generación es el próximo paso adelante "en términos de un punto de vista de transistores, un punto de vista de la arquitectura de la CPU, así como una plataforma" para la empresa.

Intel 10th gen ice lake project athena core performance

Algunos de los cambios detallados incluyen un nuevo controlador de memoria que no solo ofrece más ancho de banda al sistema de enrutamiento Thunderbolt que ahorra espacio rediseñado de Intel, sino que también permite que el chip ajuste dinámicamente las cargas de trabajo apoyándose en las capacidades de AI.

"Integramos un sistema 4 × 32 LPDDDR4 3733 de rango doble que admite hasta 32 GB", explicó Loop. “Eso nos da un ancho de banda de 50 GB a 60 GB que realmente alimenta su pantalla, gráficos, medios, rendimiento de subprocesos múltiples para sus núcleos. Además de proporcionar LPDDDR4, también tenemos el modo de engranaje para manejar de manera autónoma en el hardware la capacidad de cambiar dinámicamente la frecuencia de la memoria en el sistema. Por lo tanto, en función de la carga de trabajo, podemos optimizar la potencia y el rendimiento del sistema para brindarle un mejor rendimiento y capacidad de respuesta ". Intel llama a este cambio, DL Boost.

Sunny Cove también duplica la cantidad de caché de datos L1 y L2 de las cantidades respectivas de 32kb y 256kb, respectivamente, en diseños anteriores de Haswell y Skylake. "Hemos ampliado el backend para que sea más amplio", dijo el Director de Arquitectura de Computación de CPU Ronak Singhal, lo que lleva a más unidades de ejecución con algoritmos más inteligentes. "Hemos revisado la microarquitectura central para que pueda obtener un rendimiento de la caja".

Intel también agregó nuevas capacidades, incluidos conjuntos de instrucciones que aceleran algoritmos importantes para soportar criptografía y seguridad, como AES, RSA y más. "Ofrecemos nuevas capacidades vectoriales para las personas que buscan realizar una manipulación de bits de bajo nivel, que vemos en una gama más amplia de algoritmos", dijo.

Las primeras computadoras portátiles con chips de décima generación se enviarán el próximo mes, e Intel espera más de 30 diseños de computadoras portátiles con esta CPU mejorada para estas fiestas. Obviamente, existe una preocupación con el suministro de Intel, aunque la compañía parece confiada en su capacidad de entregar estos en el volumen que necesita.

Gráficos Iris Plus Gen 11 para juegos de 1080p

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Si bien las computadoras portátiles de hoy son excelentes para manejar las tareas de productividad, a menudo tuvieron dificultades en el departamento de gráficos. Este compromiso obligó a las personas a elegir entre un sistema delgado y liviano que puede hacer la mayoría de las cosas o una estación de trabajo más pesada o una computadora portátil para juegos para una mayor potencia. A los ejecutivos de Intel no les gustó esta compensación, y la compañía quería realizar mejoras para permitir a los usuarios editar videos, hacer representaciones en 3D o incluso juegos sobre la marcha.

"Realmente representa un punto de inflexión fundamental de una trayectoria mejorada de rendimiento de generación y generación que estamos buscando", dijo la Vicepresidenta de Intel de Arquitectura, Gráficos y Software de Intel, Lisa Pearce. "A medida que nos acercábamos a la Gen 11, era importante para nosotros que era un gran avance en el camino hacia una arquitectura de GPU completamente escalable. Queríamos asegurarnos de que estamos impulsando absolutamente la eficiencia energética en todos los aspectos de la implementación. Y llegar al punto de más de un teraflops de rendimiento de cómputo con FP32 y el doble de precisión simple ".

Con Gen 11, hay dos canales de medios independientes. "Estas tuberías se pueden usar para el uso simultáneo, la transcodificación y la reproducción, o se pueden agrupar para obtener un mayor rendimiento en una secuencia", explicó Pearce. También hay dos codificadores HEVC de función fija, con una mejora del 30% gen-sobre-gen. “Con eso, agregamos soporte para la calidad de producción de video de gama alta 4: 2: 4. 4: 4: 4, tiene una aplicación de productividad con líneas federales o codificación de texto, y también el formato tradicional 4: 2: 0 ”. Los creadores que aprovechan la codificación HEVC experimentarán el doble de velocidad con una mayor calidad en el software de video.

Para las pantallas, Intel se centró en la alta resolución, la calidad de la pantalla y las altas tasas de actualización, cualidades que serán atractivas tanto para los creadores como para los jugadores. Se admiten tres pantallas 4K simultáneas en los gráficos Gen 11, dos paneles 5K o un monitor 8K. DP1.4 y HDMI 2.0b también son compatibles. Para hacer que HDR sea eficiente, la capacidad de HDR está integrada en la tubería de hardware, y tanto HDR10 como Dolby Vision son compatibles, dijo Pearce. La tubería 3D también se ha modificado para impulsar más rendimiento y eficiencia.

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Intel promete que los controladores de gráficos del día cero estarán listos para el lanzamiento de la mayoría de los juegos AAA, y las herramientas de software permitirán a los desarrolladores de juegos aprovechar el sombreado dinámico de la tasa variable a través de la tubería de GPU. En una demostración de juego sin terminar, el sombreado de tasa variable permitió a un desarrollador de juegos realistamente, y naturalmente, representar una escena de bosque en un juego que parecía haber sido extraído directamente de un video. La generación basada en mosaicos híbridos también es compatible con Gen 11.

En comparación con los gráficos integrados anteriores de Intel, los gráficos Gen 11 ofrecen hasta 1,8 veces más fotogramas por segundo (FPS). Intel también está agregando soporte para VESA Adaptive Sync , por lo que los jugadores no experimentarán tartamudeo, imágenes fantasma o lagrimas en la pantalla, dijo. Intel afirma que los juegos populares como CS: Go , Rainbow Six Siege , Rocket League y Fortnite se podrán jugar en dispositivos móviles a 1080p. En las generaciones anteriores, muchos de los juegos de 1080p populares de hoy en día no se podían reproducir, ya que los framerates bajaron a menos de 30 FPS, pero con los gráficos Gen 11, estos juegos verán hasta un 40% de mejoras en los framerates.

Por ejemplo, en comparación con el procesador de octava generación con gráficos UHD 640, los gráficos Gen 11 Iris Plus en CS: Go en configuración de medio se reproducen a aproximadamente 80 FPS en comparación con aproximadamente 50 FPS. Pearce dijo que Gen 11 presentó una mejora de 1.8x sobre los gráficos de Whiskey Lake UHD. La mejora promedio es de 1.5x a 1.6x, dependiendo de la configuración. Incluso Fortnite tuvo un rendimiento superior a 40 FPS, en comparación con menos de 30 FPS en gráficos UHD 640.

Y al aprovechar DL Boost, la tecnología Adaptix de Intel puede reconocer cuando estás jugando un juego para optimizar el rendimiento del sistema. Los usuarios avanzados pueden crear diferentes perfiles de sintonía, y el Centro de Comando de Gráficos de Intel ofrece optimización de gráficos de un solo clic que se admite en 44 títulos actualmente, incluidos Titanfall 2 , Heroes of the Storm , Portal 2 , Apex Legends y más.

Desafortunadamente, Intel no proporcionó detalles específicos sobre qué procesadores incluirían los gráficos básicos UHD de Intel y cuáles recibirían el tratamiento Iris Plus.

Usando AI para aumentar la duración de la batería

En una serie de demostraciones, Intel mostró cómo se puede aprovechar la inteligencia artificial para no solo hacer el trabajo más rápido, sino también para mejorar la vida útil de la batería. Esta es una táctica similar que el fabricante de teléfonos inteligentes Huawei ha estado haciendo con la Unidad de Procesamiento Neural (NPU) en su diseño de sistema en chip Kirin (SoC).

"Hay una nueva capacidad dentro de Ice Lake que nos permite utilizar el aprendizaje automático para optimizar activamente el rendimiento y la potencia de nuestros procesadores", dijo Loop. "Al utilizar algoritmos de aprendizaje automático, podemos optimizar realmente en PL2 y PL4 las envolturas térmicas, el comportamiento de nuestro sistema en general, para que pueda tener el mejor rendimiento y la mejor capacidad de respuesta en función de la carga de trabajo que esté realizando en este momento en lugar de optimizarlo. en el laboratorio de antemano. Por lo tanto, cada usuario verá el mejor rendimiento de su sistema en función de cómo lo esté utilizando ".

De manera similar a cómo algunos teléfonos Android pueden mantener la pantalla bien iluminada si detectan su rostro y atención en la pantalla, el equipo de Walker declaró que la IA puede usarse para detectar si está mirando la pantalla. Si es así, el sistema puede darle plena potencia. Si el sistema detecta que no estás allí, puede atenuar la pantalla.

Intel 10th gen ice lake project athena ai

AI se puede usar para eliminar el ruido de fondo no deseado para un audio más claro en las llamadas de Skype. Aunque la capacidad está disponible hoy en día, el uso de AI resultará en menos estrés para el procesador, lo que significa que los usuarios experimentarán una mayor duración de la batería. La inteligencia artificial también se puede usar para acelerar los flujos de trabajo creativos, como eliminar el desenfoque en una foto que resulta en movimiento o manos inestables cuando se usa una cámara, resaltar y anotar grandes cantidades de fotos en una biblioteca de imágenes, y aplicar filtros, como un efecto de Van Gogh, para videos utilizando las capacidades de los gráficos Gen 11 en Power Director. En total, Intel prevé tres casos de uso principales en este momento para DL Boost basado en AI.

"La CPU le permite tener una baja latencia para cosas como tareas de inferencia", dijo Singhal. "Este es el comienzo de lo que deberías esperar en este viaje. Vamos a mejorar la inteligencia artificial en el transcurso de varias generaciones en cada uno de estos motores diferentes".

El segundo modo es realizar cargas de trabajo AI de alto rendimiento en el motor gráfico, mientras que el tercer modo de acelerador de baja potencia también se conoce como la aceleración neural gaussiana. Esto permite que la IA se ejecute en el SoC en un estado de muy baja potencia. En una demostración, Intel mostró cómo el núcleo de gráficos se puede desactivar durante una reunión para tareas de larga ejecución, como transcripciones de audio en segundo plano.

"Para diferentes casos de uso, de diferentes maneras en que las personas desean aprovechar la IA en una PC, ofrecemos diferentes soluciones en lugar de intentar que una solución intente resolver todos los problemas", dijo Singhal.

Inalámbrico más rápido que Gigabit Ethernet alámbrico

Intel 10th gen ice lake project athena wifi 6

Mientras que el rival Qualcomm está promoviendo la conectividad de banda ancha móvil como un factor diferenciador para su plataforma de PC Always Connected basada en ARM con Microsoft, el negocio del módem 5G muerto de Intel significa que la compañía, en cambio, se apoya más en Wi-Fi 6 para la conectividad .

"Creemos que Wi-Fi 6 será una gran mejora y un gran paso adelante para la experiencia en la PC", dijo el Arquitecto Jefe del Proyecto Athena, Kris Fleming. "Wi-Fi 6 es la actualización más grande para Wi-Fi en una década".

Al permitir que los dispositivos se comuniquen simultáneamente al aprovechar el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal, Wi-Fi 6 permite una reducción de hasta un 75% en la latencia, dijo Fleming, con una latencia inferior a 10 ms. El estándar también ofrece hasta cinco veces la capacidad de las generaciones anteriores y puede aprovechar mejor las redes de mayor velocidad hoy en día, hasta un 40% más rápido en una solución 2 × 2 QAM.

"Y la razón por la que el Wi-Fi 6 es tan importante es que si tiene un dispositivo Wi-Fi muy pobre, realmente afecta su rendimiento general", dijo Fleming. "Incluso si tiene la mejor plataforma de CPU, la red Wi-Fi se ha ralentizado realmente y reduce sus aplicaciones, lo que le deja una experiencia de usuario muy pobre". Al mejorar Wi-Fi, Intel espera que las velocidades de la red, que son cada vez más importante para las aplicaciones conectadas y el almacenamiento en la nube, los usuarios verán un mejor rendimiento general en sus sistemas.

Para lograr este aumento de rendimiento, Intel está innovando por encima del estándar de Wi-Fi 6, y la solución se llama Intel Wi-Fi 6 Gig Plus. "Y la razón por la que queríamos describirlo de esta manera es que estamos proporcionando dos características adicionales que son funciones realmente opcionales que estamos haciendo estándar como parte de nuestras implementaciones de Wi-Fi 6".

En Ice Lake, eso significa que Wi-Fi 6 está integrado en el PCH. Esto conlleva una reducción significativa del tamaño, así como una reducción de hasta el 70% en comparación con el módulo Wi-Fi M.2 existente de Intel en la actualidad.

Una diferencia clave aquí es que si bien la base Wi-Fi 6 solo admite canales de 80MHz, el estándar Gig Plus de Intel duplica eso a canales de 160MHz. Fleming afirma que esta solución ofrece tres veces el rendimiento del Wi-Fi anterior y le brinda velocidades de gigabit, que es "casi el doble de rápida que la red Ethernet Gigabit cableada en la actualidad". Otro cambio es que el Wi-Fi 6 también reducirá las interferencias. la mejor conexión posible en función de su red, gracias a la superposición del conjunto de servicios básicos, u OBSS, que es importante para entornos de oficina con múltiples puntos de acceso.

Intel todavía está trabajando en la marca de su estándar Wi-Fi 6 Gig Plus para productos comerciales, pero todos los enrutadores de los consumidores que admiten la característica adicional de Intel vendrán con el apodo Gig Plus de la compañía.

La arquitectura para el soporte de Thunderbolt en Ice Lake también se ha rediseñado para permitir a los fabricantes acomodar fácilmente los puertos en ambos lados del sistema, similar a la implementación MacBook Pro de Apple. Además, la simplificación del diseño de Thunderbolt también reducirá el consumo de energía en 300 milivatios por puerto cuando el puerto esté completamente utilizado.

"Tenemos dos controladores PCIe conectados a cada enrutador CIO", explicó Eldis. "Así que, básicamente, duplicamos el ancho de banda que va a los puertos".

Intel también contribuyó con la tecnología Thunderbolt 3 para el desarrollo de USB 4, dijo Eldis. Parte de las especificaciones de USB4 requieren que el puerto se dirija a la tunelización de USB y Thunderbolt, y aunque Intel tiene esto compatible con silicona, pero la compañía no tenía el lado de sincronización para probarlo. Como resultado, podrían aparecer algunos errores, y esa es la razón por la que Intel duda en afirmar que la décima generación es compatible con USB4.

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