معماری Ice Lake اینتل

معماری Ice Lake اینتل

معماری Ice Lake اینتل نام رمز اینتل برای نسل دهم پردازنده‌های اینتل Core موبایل و نسل سوم Xeon Scalable  بر اساس ریزمعماری Sunny Cove است که در سپتامبر 2019 به بازار معرفی گردید. این معماری آیس لیک اینتل یک مرحله معماری در مدل بهینه‌سازی فرآیند – معماری – اینتل است.

آیس لیک نه تنها از فناوری هسته پردازنده جدید با ترانزیستور کوچکتر و عملکرد ولتاژ پایین تر بهره می برد، بلکه ترکیبی از ویژگی های جدید و مزایای عملکرد جدید را به طور همزمان اعمال می کند. طراحی پایه یک پردازنده چهار هسته ای با HyperThreading و گرافیک یکپارچه قوی است.

Ice Lake  بر روی نسل دوم فرآیند 10 نانومتری اینتل، 10+ نانومتر تولید شده است. دومین ریزمعماری اینتل است که پس از عرضه محدود Cannon Lake در سال 2018 بر روی فرآیند 10 نانومتری ساخته شده است.

با این حال اینتل طرح نامگذاری خود را در سال 2020 برای فرآیند 10 نانومتری تغییر داد. در این طرح نام‌گذاری جدید، فرآیند تولید Ice Lake بدون هیچ گونه مزیت اضافه به سادگی 10 نانومتر نامیده می‌شود. در 7 جولای 2021 تولید آن متوقف گردید.

پردازنده‌های  با معماری آیس لیک اینتل همراه با پردازنده‌های 14 نانومتری Comet Lake به‌عنوان خانواده محصولات «نسل دهم هسته» اینتل فروخته می‌شوند. هیچ پردازنده دسکتاپ Ice Lake یا پردازنده موبایل پرقدرت وجود ندارد. پردازنده های با معماریComet Lake  اینتل این نقش را ایفا می کند.

بیشتر بدانید

پردازنده‌های مقیاس‌پذیر زنون (Xeon  Scalable) مبتنی بر ریزمعماری Sunny Cove  با نام رمز «Ice Lake-SP» رسماً در ۶ آوریل ۲۰۲۱ راه‌اندازی شدند.

شرکت اینتل به طور رسمی پردازنده های ایستگاه کاری Xeon W-3300 را در 29 جولای 2021 راه اندازی کرد.

جانشین مستقیم Ice Lake در موبایل Tiger Lake است. معماری Tiger Lake نسل سوم پردازنده های 10 نانومتری SuperFin که از ریزمعماری جدید Willow Cove و گرافیک یکپارچه مبتنی بر ریزمعماری جدید Intel Xe استفاده می کند.

Ice Lake-SP  توسط Sapphire Rapids با هسته های Golden Cove جایگزین شد. تولید چندین مدل CPU موبایل Ice Lake در 7 ژوئیه 2021 متوقف شدند.

تاریخچه طراحی معماری Ice Lake اینتل

معماری آیس لیک اینتل توسط تیم طراحی پردازنده اینتل اسرائیل در حیفای اسرائیل طراحی گردیده است. معماری Ice Lake اینتل بر روی ریزمعماری Sunny Cove ساخته گردیده است.

شرکت اینتل جزئیات معماری آیس لیک اینتل را در روز معماری اینتل در دسامبر 2018 منتشر کرد و بیان کرد که Sunny Cove هسته Ice Lake بر عملکرد تک رشته‌ای، دستورالعمل‌های جدید و بهبود مقیاس‌پذیری تمرکز خواهد کرد.

شرکت اینتل اظهار داشت که بهبود عملکرد با ساختن هسته “عمیق‌تر، گسترده‌تر و هوشمندتر” حاصل می‌شود.

معماری Ice Lake اینتل دارای گرافیک نسل 11 اینتل است که تعداد واحدهای اجرایی را از 24 یا 48 در گرافیک نسل 9.5 به 64 افزایش می دهد و به بیش از 1 TFLOPS عملکرد محاسباتی دست می یابد.

هر واحد اجرا از 7 رشته پشتیبانی می کند. به این معنی که طرح دارای 512 خط لوله همزمان است.

در کنار افزایش پهنای باند حافظه فعال شده توسط LPDDR4X در پلتفرم های موبایل کم مصرف، تغذیه این واحدهای اجرایی یک کش L3 3 مگابایتی است که افزایشی چهار برابری نسبت به نسل 9.5 دارد.

بیشتر بدانید

شرکت اینتل گرافیک نسل 11 در کنار رندر مبتنی بر کاشی و سایه‌زنی درشت پیکسل tile-based rendering and Coarse Pixel Shading)(CPS)( ، اجرای سایه‌زنی با نرخ متغیر (variable-rate shading (VRS)) را معرفی می‌کند.

این معماری همچنین شامل یک طراحی رمزگذار HEVC کاملاً جدید است. در 1 آگوست 2019 شرکت اینتل مشخصات پردازنده های سری U و Y را منتشر کرد.

CPU های سری Y پسوند Y و نام 3m خود را از دست دادند. در عوض شرکت اینتل از یک عدد انتهایی قبل از نوع GPU برای نشان دادن قدرت بسته خود استفاده می کند. “0” مربوط به 9 وات، “5” به 15 وات، و “8” به 28 وات است.

دو عدد اول در شماره مدل مربوط به تولید تراشه است. در حالی که عدد سوم خانواده ای را که CPU به آن تعلق دارد را دیکته می کند (i3، i5 و غیره). بطور مثال پردازنده 1035G7نسل دهم Core i5 با توان پکیج 15 وات و G7 GPU خواهد بود.

تیک + تاک (Tick+Tock) جدید شرکت اینتل

برای یک دهه استراتژی شرکت اینتل تیک تاک نام داشت. هر خانواده و نسل محصول جدید به عنوان تیک یا تاک شناخته می شود. برای هر  Tick همان طراحی هسته قبلی در یک گره فرآیند تولید جدید مانند انتقال از 45 نانومتر به 32 نانومتر استفاده میشد.

برای هر Tock همان گره فرآیندی مانند نسل قبلی استفاده میشد. اما ما شاهد یک طراحی هسته جدید و ریزمعماری بودیم. برای مثال میتوان حرکت از ریز معماری Ivy Bridge به  Haswell را نام برد.

شرکت اینتل از سال 2006 تا حدود سال 2017 روی این استراتژی تیک تاک باقی ماند. زمانی که به نظر می‌رسید فناوری تولید فرآیند 10 نانومتری آن به تعویق می‌افتد.

این شرکت از یک آهنگ دو مرحله‌ای در تیک تاک به یک آهنگ سه مرحله‌ای به نام بهینه‌سازی معماری فرآیندها منتقل شد. استراتژی جدید در اصل تیک تاک است. اما با یک مرحله اضافی بهینه سازی معماری فرآیندها در پایان طراحی میباشد.

متأسفانه این طرح به سرعت از بین رفت. زیرا ما با بهینه سازی های متعدد بر اساس ریزمعماری Skylake ساخته شده بر روی 14 نانومتر به پایان راه رسیدیم.

این بهینه سازی ها شامل معماری های Kaby Lake، Kaby Lake-R، Coffee Lake  و  Coffee Lake-Rمیباشد. بعدها Amber Lake  و  Whiskey Lakeنیز اضافه شدند.

از نظر فنی شرکت اینتل در H1 2018 ریزمعماری Cannon Lake را بر روی 10 نانومتر منتشر کرد. اما این یک توزیع محدود بود.

بیشتر بدانید

شرکت اینتل در طول تاریخ فقط یکی از دو یا سه کار ذیل را با به روز رسانی محصول انجام داده است.

1 – بهبود گره فرآیند

2 –  بهبود ریزمعماری

3 – بهینه سازی طراحی

معماری آیس لیک اینتل برای اولین بار پس از مدت‌ها شاهد تغییر همزمان فناوری فرآیند و طراحی ریزمعماری اینتل است. شرکت اینتل با یک تیک تاک روی بلوک ساعت را به عقب برگردانده است.

ویژگی ها (Features)

CPU

1 – ریز معماری Sunny Cove

به طور متوسط 18٪ افزایش IPC در مقایسه با ریز معماریSkylake  سال 2015 که با همان فرکانس و پیکربندی حافظه اجرا می شود.

2 – Dynamic Tuning 2.0  که به CPU اجازه می دهد برای مدت طولانی تری در فرکانس های توربو بماند.

3 – پیش بینی شاخه جهت دار TAGE مانند که از اندازه تاریخچه جهانی 194 شاخه گرفته شده است.

4 – شتاب سخت افزاری برای عملیات SHA (الگوریتم های هش ایمن)

5 – تقویت یادگیری عمیق اینتل برای شتاب استنتاج یادگیری ماشین / هوش مصنوعی استفاده می شود.  در پردازش تصویر و ویدیو هوش مصنوعی 2.5 برابر سریعتر (حداقل در تراشه های Core i7) است.

6 – PCI Express 4.0

7 – کش های L1 و L2 بزرگ تر

8 – پورت های اجرایی بیشتر برای رسیدگی به بارهای کاری همزمان بیشتر

پردازنده گرافیکی (GPU)

1 – معماری آیس لیک اینتل دارای پردازنده گرافیکی نسل 11 با 3 گزینه گرافیکی G1، G4 و G7

2 – پشتیبانی از خروجی نمایشگر با رزولیشن های 4K در 120 هرتز، 5K، 8K

3 – سایه با نرخ متغیر (Variable Rate Shading)

4 – پشتیبانی از پورت های DisplayPort 1.4a با فشرده سازی جریان نمایشگر و HDMI 2.0b

5 – دارای حداکثر 1.15 TFLOPS عملکرد محاسباتی

6 – کد گذاری دو خط لوله HEVC 10 بیتی شامل دو جریان 4K در 60 هرتز RGB/Y′C_BC_R 4:4:4 به طور همزمان یا یک 8K در 30 هرتز Y′C_BC_R 4:2:2

7 – کدگذاری سخت افزاری 8 بیتی و 10 بیتی VP9 برای همه پلتفرم های پشتیبانی شده به عنوان بخشی از ویدیوی همگام سازی سریع اینتل (Intel Quick Sync Video)

8 – مقیاس بندی تصویر (image scaling) عدد صحیح و نزدیکترین همسایه

9 – IPU نسل چهارم

گرافیک یکپارچه Iris Plus

گرافیک یکپارچه Iris Plus معماری آیس لیک اینتل دارای خصوصیات ذیل میباشد.

1 – از استاندارد همگام سازی تطبیقی VESA پشتیبانی می کند. دارای حرکت نرم تر و “پارگی صفحه” ( screen tearing ) کمتر است.

2 – پشتیبانی از شتاب رمزگذاری ویدیو برای HEVC/EP9. از لحاظ نظری دارای کیفیت 4Kدر60 فریم در ثانیه و کیفیت 8K در 30 فریم در ثانیه است. قابل اجرا برای Dolby Premiere و Cyberlink PowerDirector میباشد.

3 – از پخش HDR و Dolby Vision پشتیبانی می کند.

4 – شامل معیارهای بازی ذیل میباشد.

دارای 70 فریم در ثانیه در CS و 45 فریم در ثانیه  در 1080P

نزدیک به 60 فریم در ثانیه در Rocket League در 1080P (از زیر 40 فریم در ثانیه).

30 فریم در ثانیه برای Fortnite در 1080P به این معنی که اکنون در 1080P قابل پخش خواهد بود.

بسته (Package)

1 –  ترانزیستورهای 10 نانومتری (ترانزیستورهای 10+ نانومتری در طرح نامگذاری قدیمی تر نامیده می شدند)

2 – کنترلر حافظه جدید با پشتیبانی از DDR4 3200 دو کاناله (64 گیگابایت) و LPDDR4X 3733 (32 گیگابایت) در چهار کانال 32 بیتی.

3 – پشتیبانی از Wi-Fi6 (802.11ac)

4 – پشتیبانی از Thunderbolt3

لیست پردازنده های معماری Ice Lake اینتل

1 – پردازنده های موبایل

16 مدل پردازنده سری موبایل شامل یک مدل پنتیوم، چهار مدل Core i3، هفت مدل Core i5 و چهار مدل Core i7 تولید و به بازار معرفی گردیده است. پردازنده ها دارای مصرف برق (TDP) 9،10،15 و 28 وات میباشند.

پردازند های سری Core i3 و مدل پنتیوم دارای 2 هسته و 4 رشته (Thread) هستند. پردازنده های سری Core i7 و Core i5 دارای 4 هسته و 8 رشته (Thread) هستند.

پردازند های سری Core i3 و مدل پنتیوم دارای 4 مگ کش، پردازنده های سری Core i5 دارای 6 مگ کش و پردازنده های سری Core i7 دارای 8 مگ کش میباشند.

ارزان ترین و گرانترین پردازنده در زمان عرضه به ترتیب 161 و 426دلار قیمت داشت. کلیه پردازنده ها از رم DDR4 با فرکانس دو کاناله 2933 و حداکثر 128 گیگابایت پشتیبانی میکنند. بالاترین فرکانس پایه و توربو به ترتیب 2.3 و 4.1 گیگاهرتز میباشد.

حداکثر از 4 پورت Thunderbolt 3 پشتیبانی میکند. ار حافظه دو کاناله DDR4 تا حداکثر فرکانس 3200 یا LPDDR4 تا حداکثر فرکانس 3733 پشتیبانی میکند.

نام گذاری

نام گذاری پردازنده های سری U و  Y معماری Ice Lake اینتل شامل دو قسمت عددی و گزینه گرافیکی میباشد.

3 گزینه گرافیکی در نام گذاری پردازنده های با معماری آیس لیک اینتل به شرح ذیل میباشد.

1 – پسوند G7 که شامل  64 واحد اجرایی (EU) و گرافیک یکپارچه Iris Plus با قابلیت اجرای بازی ها با کیفیت 1080 میباشد.

2 – پسوند G4 که شامل 48 واحد اجرایی (EU) و گرافیک یکپارچه Iris Plus است.

3 – پسوند G1 که شامل 32 واحد اجرایی و گرافیک یکپارچه UHD است.

پسوند “N” که مخفف عبارت New یا تازه است. پردازنده‌های با پسوند N دارای TDP کمی بالاتر به همراه فرکانس ساعت پایه کمی بالاتر و بسته‌بندی کوچک‌تر دارند.

همچنین پردازنده های جدید یا new دارای پشتیبانی از حافظه TXT و Optane اینتل غیرفعال هستند. دارای افزایش TDP تا 11% و فرکانس پایه تا 20% میباشد. در نهایت TDP بیشتر بر عملکرد پایدار تأثیر می‌گذارد. عموما مشتریانی که نسخه‌های سفارشی را می‌خواهند احتمالاً برای آنها به خوبی بهینه می‌شوند.

در واقع حرف «N» به یک نسخه مختص مشتری با تفاوت های جزئی از آن SKU میباشد. این تفاوت‌های جزئی نیازمند یک دال برای مدیریت و سیستم‌های سفارش داخلی SKU ما هستند. به عنوان مثال حرف N به یک زیرخانواده جدید یا مستقیماً به مجموعه خاصی از ویژگی ها اشاره ندارد.

نحوه نام گذاری عددی پردازنده با معماری آیس لیک اینتل به شرح ذیل میباشد.

1 – عدد آخر صفر : سری Y و میزان TDP بین 9 الی 12 وات

2 – عدد آخر پنج : سری U و میزان TDP بین 15 تا 25 وات

3 – عدد آخر هشت : سری U با میزان TDP 28 وات

بیشتر بدانید

لیست پردازنده های سری U طبق تصویر ذیل میباشد.

6 مدل پردازنده شامل 1 مدل Core i3 ، سه مدل Core i5 و 2 مدل Core i7 تولید و روانه بازار عرضه گردید. میزان برق مصرفی (TDP) Core i7-1068G7 به میزان 28 وات میباشد. بقیه پردازنده ها بین 12 و 25 وات میباشد.

لیست پردازنده های سری Y طبق تصویر ذیل میباشد.

5 مدل پردازنده شامل 2 مدل Core i3 ، دو مدل Core i5 و یک مدل Core i7 تولید و روانه بازار عرضه گردید. میزان برق مصرفی (TDP) کلیه پردازنده ها بین 9 و 12 وات میباشد.

در عکس ذیل مقایسه قوی ترین پردازنده نسل 10 موبایل با چند مدل از معماری های مختلف نسل 8 به تصویر کشیده شده است.

2 – پردازنده های مقیاس پذیر زنون Ice Lake-SP (Xeon Scalable)

مدل پردازنده های سری Xeon Platinum طبق تصویر ذیل میباشد.

پردازنده های سری Xeon Gold طبق تصویر ذیل میباشد.

پردازنده های سری Xeon Silver طبق تصویر ذیل میباشد.

سری Xeon Bronze

پردازنده های سری برنزی در Xeon SP Gen3 وجود ندارد.

3 – پردازنده های ایستگاه های کاری (Workstation)

پردازنده های 10 نانومتری Ice Lake-W3300 که دارای مشخصات ذیل میباشد.

PCI Express lanes 64

پشتیبانی از حداکثر 16 DIMM حافظه DDR4 و حداکثر 4 ترابایت

پردازنده محصولات موجود در فروشگاه

لیست پردازنده محصولات موجود در فروشگاه که از معماری Ice Lake اینتل پشتیبانی میکنند به شرح ذیل میباشد.

1 – Intel Core i5 1035G4 با مشخصات معماری پردازنده Ice Lake ; فرکانس پایه 1.1 گیگاهرتز ; فرکانس توربو 3.7 گیگاهرتز ; 4 هسته ; 8 رشته ; 6 مگابایت کش

1 – Intel Core i7 1065G7 با مشخصات معماری پردازنده Ice Lake ; فرکانس پایه 1.3 گیگاهرتز ; فرکانس توربو 3.9 گیگاهرتز ; 4 هسته ; 8 رشته ; 8 مگابایت کش

لیست لپ تاپ های موجود در فروشگاه

لیست لپ تاپ های موجود در فروشگاه دیجی کامپ کالا به شرح ذیل میباشد. همگی این لپ تاپ ها در سال 2020 تولید و به بازار عرضه گردیده اند.

1 – سرفیس پرو 7 شرکت مایکروسافت با اندازه صفحه نمایش 12.3 اینچ. برای آگاهی از قیمت و شرایط بر روی لینک Microsoft Surface Pro 7 کلیک نمایید.

2 – سرفیس لپ تاپ 3 شرکت مایکروسافت با اندازه صفحه نمایش 13.5 اینچ. برای آگاهی از قیمت و شرایط بر روی لینک Microsoft Surface Laptop 3 کلیک نمایید.

3 – سرفیس بوک 3 شرکت مایکروسافت با اندازه صفحه نمایش 13.5 اینچ. برای آگاهی از قیمت و شرایط بر روی لینک Microsoft Surface Book 3 کلیک نمایید.