Ivy Bridge – 22 nm a 3D tranzistory už za půl roku v obchodech
Seznam kapitol
Za šest měsíců dorazí na trh nástupce dnešních procesorů Sandy Bridge. Nepůjde ale o běžný refresh, jak jsem zvyklí, ale o mnohem větší krok kupředu. Významný mezník. Architektura Ivy Bridge totiž nepřinese pouze 22nm výrobní proces, ale především 3D tranzistory. Co vše můžeme od čtvrté generace architektury Core čekat?
Dnešní článek bude o významném pokroku architektury procesorů Intel. I když se možná bude úvod zdát krapet mimo, musíme začít kousek zeširoka a podívat se nejprve na desktopový trh jako celek a jeho prognózy do budoucna.
I když se proti vyspělejším koutům planety žije v České republice stále ještě jako „za krále klacka“, přeci jen i našim lidem je jasné, že trh s počítači se změnil. V mnoha moderních domácnostech už zmizela stará nevzhledná krabice stolního PC a byla nahrazena notebookem, nebo i dvěma + tabletem a chytrým telefonem. Také firmy a větší korporace se více mobilizovaly, často dnes vídám, že zaměstnavatelé přidělují iPady a lehké notebooky místo stolních PC, pro které v různých open-office kancelářích se sdílenými prostory už prostě není místo. Doba se změnila a klasické PC ve své „krabicové“ podobě ustupují elegantním počítačům v monitorech a skrytým malým krabičkám plně dostačujícím na běžnou práci.
Pokud budu hodně zjednodušovat, tak velké PC z desktopových komponent potřebují hlavně hráči a profesionálové vyžadující maximální výkon – výpočetní a grafický. Všem ostatním v podstatě „ona malá krabička“ někde skrytá ve stole nebo monitoru bohatě postačí. Jistě, situace není takto jednoduchá a zejména rozvojové země a východní Evropa bude trhem pro levná desktopová PC ještě desítky let. Obecně ale situaci můžeme takto zjednodušit.
V žádném případě není pravda, že trh klasických PC stagnuje nebo se propadá – naopak. Prodeje klasických počítačů stále rostou a podle prognóz do roku 2015 stále budou růst. Na mnoho lidských činností sice tablety a ultra tenké notebooky stačí, velká většina pracujících ale dává přednost klasickému desktopu. Desktop tedy neumírá, spíše naopak – expanduje do zemí s malou penetrací počítači a bude i nadále růst, jen se trochu změní jeho povaha. Trh se totiž o kousek pohnul více směrem k mobilnějším počítačům. Co to znamená?
První obrázek (zcela nahoře) ukazuje růst prodeje desktopu až do roku 2015. Změní se ale poměry typů desktopů. To ukazuje druhý obrázek. Už pro tento rok se dle IDC očekává pokles prodeje výkonných desktopů (zde jako Tower) a naopak nárůst prodejů malých počítačů a zařízení „vše v jednom“. V roce 2015 se očekává konsolidace trhu s desktopy do +/- podobně velkých třech podílů. 46 milionů budou představovat prodeje klasických desktopů, 45 milionů kusů řešení „vše v jednom“. Lehkých počítačů se prodá 62 milionů kusů. Zajímavé je, že dnes se all-in-one počítačů prodá do 10 milionů kusů. Jde o ohromný nárůst na úkor klasického desktopu (Tower).
Intel se přizpůsobuje
Výše popsaný trend samozřejmě výrobci počítačových komponent sledují a své podnikání vedou právě tímto směrem. Nemusíme chodit daleko, u AMD dostalo úsporné APU významně vyšší prioritu ve vývoji než desktopový, výkonnější Bulldozer. Také Nvidia očividně utahuje kohouty ve vývoji desktopových GPU a soustředí se na progresivnější trhy – mobilní grafiky a mobilní procesory s malou spotřebou a vysokým výkonem (Tegra). Stejnou strategii nyní na IDF potvrdil i Intel. I když to nezaznělo nahlas a bez obalu, dalo se mezi řádky vyčíst, že monstrózní výkonná CPU do desktopu (Sandy Bridge-E) už nejsou pro Intel vrcholem jeho priorit. Naopak více se tlačí na pilu při vývoji nástupnických architektur s co nejnižší spotřebou a stále vysokým výkonem. Jsme dnes svědky určitého milníku ve vývoji CPU. Možná bude Sandy Bridge-E poslední z rodu velkých procesorů a všechny další generace budou nabízet vysoký výkon, dostačující i profesionálům už v krapet střídmějším provedení. Že to jde ukázaly procesory Sandy Bridge-DT (Core i7-2000).
Ivy Bridge
Začněme obligátním obrázkem, který už spíše nudí, než by někoho překvapil. Pomocí něj ale musím začít. Tento slajd je starý několik let, kdy Intel vlastně ani nevěděl, jak 22nm procesor vlastně vyrobí. Podle slov výrobce je to totiž se stávající technologií (High-K) nemožné. Obrázek nám říká, že ve fází Tock přichází nová architektura a ve fázi Tick jen její refresh na menším výrobním procesu. Takhle to Intel praktikuje řadu let s úspěchem. Bohužel u současné 32nm výroby nastal problém. Zmenšení stávajících tranzistorů už nebylo možné (více v následující kapitole) a vyvstala otázka co s tím. Řešení bylo nakonec v TriGate tranzistorech nazývaných zjednodušeně jako 3D tranzistory. Tímto průlomem v polovodičích se Intel vyhoupl na absolutního leadra v tomto odvětví, po deseti letech vývoje dokázal tuto technologii přivést do funkční podoby. Této technologii jsem věnoval celou příští kapitolu.
Pozor na výkon ES samplů
I když se to zdá být jednoduché, vyrobit takhle složitý procesor na této technologii není nic snadného ani pro giganta jako je Intel. Pokud jste viděli nějaké uniklé testy samplů procesorů Ivy Bridge, tak neříkají o skutečných Ivy Bridge, které nás čekají příští rok, zhola nic. Všechny současné samply jsou totiž vyrobené na stávající 32nm výrobě. První produkce 22nm čipů ES2 a vyšších měla začít někdy na přelomu srpna a září. Finální QS samply pak někdy v listopadu nebo prosinci. Už asi tušíte, proč byl výkon ES samplů Ivy Bridge (v červenci) vyrovnaný se současnými Sandy Bridge – šlo v podstatě o stejné CPU. Rychlejší a úspornější tranzistory dostanou samply až za pár týdnů / měsíců. Finální Retail čipy by měly sjet z výrobních linek až čtvrtý týden roku 2012, do té doby bude výkon skutečných 22nm čipů otázkou a tajemstvím.
Na posledním obrázku této kapitoly jsem z originální roadmapy Intelu vymazal všechny „tajné“ údaje a ponechal jen datum uvedení Ivy Bridge na trh, které stejně všichni známe z mnoha leaků, co běhají webem. Intel zatím potvrzuje uvedení na trh ve třetím měsíci příštího roku, roadmapa je kousek konkrétnější, já to ale nechám bez komentáře a potvrdím pouze měsíc. Na trh by měly dorazit procesory do desktopu, mobilních počítačů i serverů. Do uvedení tedy opravdu zbývá +/- šest měsíců, jež uplynou jak voda.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
