Intel Silvermont: ofenzíva do světa tabletů a mobilů
27.6.2013, Petr Štefek, recenze
Intel tento měsíc uvedl zbrusu novou architekturu Silvermont, která bude pro společnost vstupenkou do elitního klubu výrobců špičkových platforem pro tablety a smartphony. Silvermont nebude žádné ořezávátko a třást se před ním může AMD Jaguar i ARM Cortex A15.
Kapitoly článku:
Snaha Intelu dostat se do světa mobilních platforem trvala tomuto gigantu dlouhé roky. Je s podivem, že se všemi zdroji, které má k dispozici, nedokázal za posledních 5 let dostat na trh nic víc než deriváty původního Atomu uvedeného v roce 2008. Architektury jako Medfield nebo Clover Trail nebyly nijak zásadně od původního Atomu odlišné. Pokud se podíváme ještě dále do roku 2004, kdy bylo poprvé představeno jádro Bonell, tak snadno zjistíme, že pouhé využití a uvedení na trh trvalo bezmála 4 roky. Proč si Intel dával tak dlouho na čas je záhadou. Jakoby firma nedávala takto levným platformám pro mobilní zařízení nebo low-cost notebooky dostatečnou prioritu. Intel se bude ale nyní snažit z pozice čipové jedničky ukázat konkurenci, zač je toho loket. Silvermont je pro Intel eso, které vynáší za 5 minut dvanáct, aby mu neujel vlak.
Silvermont je od roku 2008 první architekturou, která může Intel posunout dále od poměrně zastaralého jádra Bonnell (první Atom), které je již dávno za svým zenitem. Společnost se potřebuje dostat do tabletů další generace a mít nějakou odpověď na architekturu Jaguar od AMD, která se chystá bojovat nejen svou integrací do herních konzolí příští generace ale také do zmiňovaných tabletů a super levných počítačů.
Podle Intelu se nová architektura Silvermont dá nasadit do různých zařízení od nové generace automobilů až po levné servery. Primárně však byla optimalizována pro tablety a případně chytré telefony. S původním Atomem se počítalo v levných netboocích či nettopech pro brouzdání na internetu. Intel na Atom vsadil počátkem minulého desetiletí (vývoj probíhal 2003-2004), ale úspěchy byly spíše nevýrazné. To bylo způsobeno nejen poněkud rozporuplným výkonem, ale také nevhodností pro mobilní zařízení kvůli své vyšší spotřebě.
Dobrou zprávou pro Intel bylo, že jediné jádro původního Atomu (Bonnell) překonávalo výkonnostně současné jádro ARM Cortex A9. První tablety se Silvermontem by se mohly objevit na trhu koncem tohoto roku a na zmiňované telefony si budeme muset počkat až do poloviny roku příštího. Úspěch na trhu tabletů se dá očekávat, ale Intel se bude velmi snažit, aby zlomil totální nadvládu architektury ARM. Zajímavé přitom je, že Silvermont bude na trhu podle plánů Intelu jen něco málo přes rok a pak nastoupí jeho evoluce po názvem Airmont.
Intel plánuje svou tick-tock strategii konečně také u Atomu, což jinými slovy znamená, že nás v příštích třech let čeká každý rok update Atomu. Dnešní Silvermont bude vyráběn 19nm výrobním procesem a na konci roku 2014 bychom se mohli dočkat 14nm Airmontu. Další evoluční krok bude podle prozatímních plánů také 14nm čip, ale jeho kódové označení zatím Intel neprozradil a v této chvíli to není ani příliš podstatné.
Původní Bonnell respektive první Atom byl vyráběn 45nm a až následně byl u jeho evoluční verze pod kódovým označením Saltwell využit 32nm proces, který se už dokázal prosadit v tabletech (rozuměj, jako byl použitelný nikoli úspěšný). Aby vše bylo trošku složitější, tak Silvermont je kódové označení pro jádro, ale platforma SoC pro tablety se bude jmenovat Baytrail. Další v řadě pak bude stát SoC (System on Chip) Merrifield na 14nm Airmontu, který by už měl mít šanci proklestit si cestu i do chytrých telefonů.
Když si uděláme malý sumář, tak se musíme divit, proč Silvermont na 22nm přichází až nyní, když Intel má k dispozici 22nm už skoro dva roky a rok uvedení Ivy Bridge na trh. 22nm tri-gate 3D výrobní proces nikdy nebyl optimalizován na míru levným řešením typu Silvermont, ale byl určen pro výkonná jádra a architektury typu Ivy Bridge. Intel musel výrobní proces upravit právě pro levná SoC typu Baytrail, což mu samozřejmě nějaký čas trvalo. Intel výrobní proces pro Ivy Bridge procesory označuje jako P1270 a nyní nasazený výrobní proces pro nízko-odběrové SoC pod označením P1271. Oba procesy jsou podle všeho velmi podobné a Intel nikde neuveřejnil nějaký zevrubný popis toho, proč a jak byl výrobní proces upraven, ale Intel v případě 22nm výrobního procesu přešel na tri-gate non-planar (ústup od plenárního výrobního procesu).
Zdánlivě nedůležitá věta na konci minulého odstavce má pro samotnou výrobu velké dopady. Přechodem na 22nm 3D tranzistory se Intelu podařilo docílit snížené provozní spotřeby přes sníženou pracovní voltáž, kterou je možné v tomto případě nastavit podstatně níže až okolo 100 mV. To se při letmém pohledu nezdá jako hodně, ale v případě malý úsporných čipů je tato hodnota nesmírně zajímavá. V procentuálním vyjádření může být celková úspora na spotřebě od 25 od 35%.
Zajímavé je třeba srovnání, kdy na při voltáži 1 V dává nový výrobní proces 18% zvýšení tranzistorového výkonu a naopak pokud se voltáž sníží na 0.8 V, pak dojde stejnou měrou ke snížení spotřeby o 20 %. Pokud se pracuje ještě s nižším napětím, tak jsou výsledky ještě zajímavější, protože při využití tohoto výrobního procesu je při voltáži 0.7V je zde oproti staršímu výrobnímu procesu nárůst tranzistorového výkonu a při poloviční spotřebě dosahuje stejného výkonu.
Intel se dostal do situace, kdy má svůj vypilovaný výrobní proces, který je výrazným vylepšením provozních vlastností hlavně pro platformy jako SoC, kde se na spotřebu hledí v první řadě. Jak jsme si řekli již při popisování AMD Jaguar a jeho APU Temash, tak výkon těchto procesorů je až na druhém místě za provozními vlastnostmi. Výkon je to, co AMD nebo Intel trápí jen málo, protože každé z jader (Jaguar nebo Silvermont) je daleko za možnostmi, které má současná architektura ARM se svými jádry Cortex A9 nebo Cortex A15. Nesmíme zapomenout ani na konkurenční Qualcomm, který se snaží dohánět připravované architektury se svými produkty, které jsou zatím, pokud se týká obchodních výsledku výrazně popředu.
Silvermont je od roku 2008 první architekturou, která může Intel posunout dále od poměrně zastaralého jádra Bonnell (první Atom), které je již dávno za svým zenitem. Společnost se potřebuje dostat do tabletů další generace a mít nějakou odpověď na architekturu Jaguar od AMD, která se chystá bojovat nejen svou integrací do herních konzolí příští generace ale také do zmiňovaných tabletů a super levných počítačů.
Podle Intelu se nová architektura Silvermont dá nasadit do různých zařízení od nové generace automobilů až po levné servery. Primárně však byla optimalizována pro tablety a případně chytré telefony. S původním Atomem se počítalo v levných netboocích či nettopech pro brouzdání na internetu. Intel na Atom vsadil počátkem minulého desetiletí (vývoj probíhal 2003-2004), ale úspěchy byly spíše nevýrazné. To bylo způsobeno nejen poněkud rozporuplným výkonem, ale také nevhodností pro mobilní zařízení kvůli své vyšší spotřebě.
Dobrou zprávou pro Intel bylo, že jediné jádro původního Atomu (Bonnell) překonávalo výkonnostně současné jádro ARM Cortex A9. První tablety se Silvermontem by se mohly objevit na trhu koncem tohoto roku a na zmiňované telefony si budeme muset počkat až do poloviny roku příštího. Úspěch na trhu tabletů se dá očekávat, ale Intel se bude velmi snažit, aby zlomil totální nadvládu architektury ARM. Zajímavé přitom je, že Silvermont bude na trhu podle plánů Intelu jen něco málo přes rok a pak nastoupí jeho evoluce po názvem Airmont.
Intel plánuje svou tick-tock strategii konečně také u Atomu, což jinými slovy znamená, že nás v příštích třech let čeká každý rok update Atomu. Dnešní Silvermont bude vyráběn 19nm výrobním procesem a na konci roku 2014 bychom se mohli dočkat 14nm Airmontu. Další evoluční krok bude podle prozatímních plánů také 14nm čip, ale jeho kódové označení zatím Intel neprozradil a v této chvíli to není ani příliš podstatné.
Původní Bonnell respektive první Atom byl vyráběn 45nm a až následně byl u jeho evoluční verze pod kódovým označením Saltwell využit 32nm proces, který se už dokázal prosadit v tabletech (rozuměj, jako byl použitelný nikoli úspěšný). Aby vše bylo trošku složitější, tak Silvermont je kódové označení pro jádro, ale platforma SoC pro tablety se bude jmenovat Baytrail. Další v řadě pak bude stát SoC (System on Chip) Merrifield na 14nm Airmontu, který by už měl mít šanci proklestit si cestu i do chytrých telefonů.
Když si uděláme malý sumář, tak se musíme divit, proč Silvermont na 22nm přichází až nyní, když Intel má k dispozici 22nm už skoro dva roky a rok uvedení Ivy Bridge na trh. 22nm tri-gate 3D výrobní proces nikdy nebyl optimalizován na míru levným řešením typu Silvermont, ale byl určen pro výkonná jádra a architektury typu Ivy Bridge. Intel musel výrobní proces upravit právě pro levná SoC typu Baytrail, což mu samozřejmě nějaký čas trvalo. Intel výrobní proces pro Ivy Bridge procesory označuje jako P1270 a nyní nasazený výrobní proces pro nízko-odběrové SoC pod označením P1271. Oba procesy jsou podle všeho velmi podobné a Intel nikde neuveřejnil nějaký zevrubný popis toho, proč a jak byl výrobní proces upraven, ale Intel v případě 22nm výrobního procesu přešel na tri-gate non-planar (ústup od plenárního výrobního procesu).
Zdánlivě nedůležitá věta na konci minulého odstavce má pro samotnou výrobu velké dopady. Přechodem na 22nm 3D tranzistory se Intelu podařilo docílit snížené provozní spotřeby přes sníženou pracovní voltáž, kterou je možné v tomto případě nastavit podstatně níže až okolo 100 mV. To se při letmém pohledu nezdá jako hodně, ale v případě malý úsporných čipů je tato hodnota nesmírně zajímavá. V procentuálním vyjádření může být celková úspora na spotřebě od 25 od 35%.
Zajímavé je třeba srovnání, kdy na při voltáži 1 V dává nový výrobní proces 18% zvýšení tranzistorového výkonu a naopak pokud se voltáž sníží na 0.8 V, pak dojde stejnou měrou ke snížení spotřeby o 20 %. Pokud se pracuje ještě s nižším napětím, tak jsou výsledky ještě zajímavější, protože při využití tohoto výrobního procesu je při voltáži 0.7V je zde oproti staršímu výrobnímu procesu nárůst tranzistorového výkonu a při poloviční spotřebě dosahuje stejného výkonu.
Intel se dostal do situace, kdy má svůj vypilovaný výrobní proces, který je výrazným vylepšením provozních vlastností hlavně pro platformy jako SoC, kde se na spotřebu hledí v první řadě. Jak jsme si řekli již při popisování AMD Jaguar a jeho APU Temash, tak výkon těchto procesorů je až na druhém místě za provozními vlastnostmi. Výkon je to, co AMD nebo Intel trápí jen málo, protože každé z jader (Jaguar nebo Silvermont) je daleko za možnostmi, které má současná architektura ARM se svými jádry Cortex A9 nebo Cortex A15. Nesmíme zapomenout ani na konkurenční Qualcomm, který se snaží dohánět připravované architektury se svými produkty, které jsou zatím, pokud se týká obchodních výsledku výrazně popředu.
