Skylake процессоры что это

Знакомьтесь, процессор Intel Core 6-го поколения (Skylake)

Процессоры Intel Core 6-го поколения (Skylake) появились в 2015 году. Благодаря целому ряду усовершенствований на уровне ядра, «системы на кристалле» и на уровне платформы, по сравнению с 14-нм процессором предыдущего поколения (Broadwell), процессор Skylake пользуется огромной популярностью в устройствах самых разных типов, предназначенных для работы, творчества и игр. В этой статье приводится обзор основных возможностей и усовершенствований Skylake, а также новые модели использования, такие как пробуждение по голосовым командам и вход в систему по биометрическим данным в ОС Windows 10.

Архитектура Skylake

Процессоры Intel Core 6-го поколения производятся по 14-нм технологии с учетом более компактного размера процессора и всей платформы для использования в устройствах разных типов. При этом также повышена производительность архитектуры и графики, реализованы расширенные средства безопасности. На рис. 1 показаны эти новые и улучшенные возможности. Фактическая конфигурация в устройствах ОЕМ-производителей может различаться.

Рисунок 1. Архитектура Skylake и сводка усовершенствований[1]

Основные направления развития процессоров

▍Производительность

На рис. 3 показано улучшение параллельной обработки в процессорах Skylake по сравнению с процессорами прежних поколений (Sandy Bridge — второе, а Haswell — четвертое поколение процессоров Intel Core).

Рисунок 3. Улучшенное распараллеливание по сравнению с прежними поколениями процессоров

Благодаря усовершенствованиям, показанным на рис. 3, производительность процессора возросла на 60 % по сравнению с ПК пятилетней давности, при этом перекодирование видео осуществляется в 6 раз быстрее, а производительность графической подсистемы выросла в 11 раз.

Рисунок 4. Производительность процессора Intel Core 6-го поколения по сравнению с ПК пятилетней давности

▍Экономия электроэнергии

Настройка ресурсов на основе динамического потребления

В устаревших системах используется технология Intel SpeedStep для балансировки производительности и расхода электроэнергии с помощью алгоритма подключения ресурсов по запросу. Этот алгоритм управляется операционной системой. Такой подход неплох для постоянной нагрузки, но неоптимален при резком повышении нагрузки. В процессорах Skylake технология Intel Speed Shift передает управление оборудованию вместо операционной системы и дает возможность процессору перейти на максимальную тактовую частоту примерно за 1 мс, обеспечивая более точное управление электропитанием[3].

Рисунок 5. Сравнение технологий Intel Speed Shift и Intel SpeedStep

Дополнительная оптимизация электропитания достигается за счет динамической настройки ресурсов на основе их потребления: путем снижения мощности неиспользуемых ресурсов с помощью ограничения мощности векторных расширений Intel AVX2, когда они не используются, а также с помощью снижения потребляемой мощности при бездействии.

▍Мультимедиа и графика

Видеоадаптер Intel HD Graphics воплощает целый ряд усовершенствований с точки зрения обработки трехмерной графики, обработки мультимедиа, вывода изображения на экран, производительности, электропитания, возможности настройки и масштабирования. Это весьма мощное устройство в семействе встроенных в процессор графических адаптеров (впервые появившихся в процессорах Intel Core второго поколения). На рис. 6 сравниваются некоторые из этих усовершенствований, обеспечивающих повышение производительности графики более чем в 100 раз[2].

Рисунок 6. Возможности графической подсистемы в разных поколениях процессоров

Рисунок 7. Улучшение обработки графики и мультимедиа в разных поколениях

Рисунок 8. Архитектура графических процессоров 9-го поколения

Примечание. Поддержка кодеков мультимедиа и обработки может быть доступна не во всех ОС и приложениях.

Рисунок 9. Поддержка кодеков процессорами Skylake

▍Масштабируемость

Микроархитектура Skylake — это настраиваемое ядро: единая конструкция для двух направлений, одно — для клиентских устройств, другое — для серверов без ущерба для требований по мощности и производительности обоих сегментов. На рис. 11 показаны различные модели процессоров и их эффективность с точки зрения мощности для использования в устройствах разного размера и разных типов — от сверхкомпактных Compute Stick до мощных рабочих станций на основе Intel Xeon.

Рисунок 11. Доступность процессоров Intel Core для различных типов устройств

▍Расширенные возможности безопасности

Расширения Intel Software Guard Extensions (Intel SGX): Intel SGX — это набор новых инструкций в процессорах Skylake, дающий возможность разработчикам приложений защищать важные данные от несанкционированных изменений и доступа посторонних программ, работающих с более высоким уровнем прав. Это дает приложениям возможность сохранять конфиденциальность и целостность конфиденциальной информации [1], [3]. Skylake поддерживает инструкции и потоки для создания безопасных анклавов, позволяя использовать доверенные области памяти. Дополнительные сведения о расширениях Intel SGX см. на этой странице.

Расширения защиты памяти Intel (Intel MPX): Intel MPX — новый набор инструкций для проверки переполнения буфера во время выполнения. Эти инструкции позволяют проверять границы буферов стека и буферов кучи перед доступом к памяти, чтобы процесс, обращающийся к памяти, имел доступ лишь к той области памяти, которая ему назначена. Поддержка Intel MPX реализована в Windows* 10 с помощью встроенных функций Intel MPX в Microsoft Visual Studio* 2015. В большинстве приложений C/C++ можно будет использовать Intel MPX: для этого достаточно заново скомпилировать приложения, не изменяя исходный код и связи с устаревшими библиотеками. При запуске библиотек, поддерживающих Intel MPX, в системах, не поддерживающих Intel MPX (процессоры Intel Core 5-го поколения и более ранних), производительность никак не изменяется: ни повышается, ни снижается. Также можно динамически включать и отключать поддержку Intel MPX [1], [3].
Мы рассмотрели усовершенствования и улучшения архитектуры Skylake. В следующем разделе мы рассмотрим компоненты Windows 10, оптимизированные для использования преимуществ архитектуры Intel Core.

Новые возможности Windows 10

Возможности процессоров Intel Core 6-го поколения дополняются возможностями операционной системы Windows 10. Ниже перечислены некоторые основные возможности оборудования Intel и ОС Windows 10, благодаря которым платформы Intel под управлением Windows 10 работают эффективнее, стабильнее и быстрее[3].

Ϯ Ведется совместная работа Intel и Майкрософт для реализации дальнейшей поддержки в Windows
Рисунок 12. Возможности Skylake и Windows* 10

▍Кортана

Голосовой помощник Кортана корпорации Майкрософт доступен в Windows* 10 и дает возможность управлять компьютером с помощью голоса после произнесения ключевой фразы «Привет, Кортана!». Функция пробуждения по голосовой команде использует конвейер обработки звука на ЦП для повышения достоверности распознавания, но можно передать эту функцию на аппаратный цифровой сигнальный процессор звука со встроенной поддержкой Windows 10[3].

▍Windows Hello*

С помощью биометрического оборудования и Microsoft Passport* служба Windows Hello поддерживает различные механизмы входа в систему с помощью распознавания лица, отпечатков пальцев или радужки глаз. Система без установки каких-либо добавочных компонентов поддерживает все эти возможности входа без использования пароля. Камера переднего обзора Intel RealSense (F200/SR300) поддерживает биометрическую проверку подлинности на основе распознавания лица[3].

Рисунок 13. Windows* Hello с технологией Intel RealSense

Фотографии на рис. 13 показывают, как реперные точки, обнаруженные на лице камерой F200, используются для идентификации пользователя и входа в систему. На основе расположения 78 реперных точек на лице создается шаблон лица при первой попытке пользователя войти в систему с помощью распознавания лица. При следующей попытке входа сохраненное расположение реперных точек, полученное камерой, сравнивается с сохраненным шаблоном. Возможности службы Microsoft Passport в сочетании с возможностями камеры позволяют добиться уровня безопасности с показателями ложного допуска в систему в 1 из 100 000 случаев и ложного отказа в допуске в 2–4 % случаев.

Источник

Все о Skylake. Часть 1: обзор архитектуры и платформы в целом

Слухи о появлении первых настольных решений Intel Skylake появились очень давно. Информации относительно новых 14-нм процессорах и платформы LGA1151 было даже больше, чем о поколении Broadwell. Все из-за проблем, с которыми пришлось столкнуться корпорации. Преодоление очередного нанометрового барьера с каждым годом дается Intel все тяжелее и тяжелее. А потому исполнение закона Мура и концепции «Тик-так» оказывается под угрозой. Уже идут разговоры о разработке первых 10-нанометровых решений, но по факту мы видим, что переход с 22 нанометров к 14 нанометрам осуществился в рекордно продолжительное для Intel время. А именно от появления первых настольных процессоров Haswell до Broadwell и Skylake прошло больше двух лет. При этом выход двух крайних архитектурных решений разделило всего два месяца. Такого прецедента в чипмейкерской сфере еще не было! Первыми настольными решениями Skylake стали центральные процессоры Intel Core i5-6600K и Intel Core i7-6700K. Чуть позже модельный ряд «камней» для платформы LGA1151 значительно расширится. Будут традиционно представлены и серия Core i3, и Pentium, и Celeron.

Intel Core i7-6700K

Показательно, что первыми на базе архитектуры Skylake стали чипы для десктопов. Обычно (например, с Haswell и Broadwell) Intel начинала реализацию своего нового продукта с выпуска ноутбучных кристаллов. А уже затем подтягивалась «тяжелая артиллерия» в виде съемных процессоров. Чипмейкер (независимо от производственных проблем, с которыми он сталкивается) продолжает использовать концепцию «Тик-так». Сначала появляются решения на базе старой архитектуры, но перенесенной на новый техпроцесс. А уже потом на основе отработанного техпроцесса выпускаются «камни» с новой архитектурой. Skylake — «так»-процессор. Следовательно, он имеет ряд значительных улучшений в сравнении с Haswell и Broadwell. К сожалению, даже после официального анонса Intel держит под семью печатями все подробности относительно особенностей и нюансов новой архитектуры. Большинство информации было добыто эмпирическим путем. Надеюсь, после выставки IDF, проходящей в эти дни в Сан-Франциско, появится больше разносторонней информации о чипах Skylake. А пока предлагаю поразмыслить над тем, что уже известно.

Микроархитектура и ее возможности

Серьезные изменения (относительно Haswell и Broadwell) в архитектуре Skylake есть. Это наглядно демонстрируют ряд тестов. Во-первых, чипы получили поддержку 512-битных векторных инструкций AVX-512. Данный факт сам по себе свидетельствует о том, что инженерам Intel пришлось подстроить работу процессора под большие данные исполнительных устройств. Такое «расширение» позволяет увеличить в том числе и производительность обработки 256-битных векторных инструкций. Предположение легко превращается в факт после тестирования центральных процессоров Core i5-6600K, Core i5-4690K и Core i5-5675C при идентичных частотах (в том числе и оперативной памяти) в комплексном приложении SiSoftware Sandra 2015. Так, в бенчмарке «Мультимедийная производительность», использующем AVX2- или FMA-инструкции, «камень» Skylake в ряде паттернов опережает решения Haswell и Broadwell на внушительные 20-30 процентов.

Источник

Все, что необходимо знать о новых процессорах Intel Skylake

Если коротко, то Skylake – это iPhone 6s от мира процессоров. Цикл разработки микропроцессоров в компании Intel строится на системе «tick-tock», где «tick» – изменение технологического процесса (увеличение количества транзисторов на определенной площади), а «tock» – доработка микроархитектуры, повышение производительности. Т.е. если процессоры Broadwell – это первый шаг, «tick», переход на 14 нм технологический процесс, а Skylake – «tock», усовершенствование и доработка. Следовательно, он имеет ряд значительных улучшений в сравнении с Haswell и Broadwell.

Компания, помимо этого, признает, что следующий «tick», а именно выпуск моделей на 10 нм процессе под названием Cannonlake чуть задержится, и в этом году состоится еще один «tock». Тем не менее, в отличие от конкурентов, Intel не планирует упрощать характеристики новой технологии производства, чтобы ускорить ее выход на рынок.

Однако, вернемся к уже имеющимся на рынке процессорам Skylake и рассмотрим подробнее, какие технологические новшества они предлагают.

Поддержка большого количества устройств

Skylake, с полным на то правом, можно назвать одним из наиболее масштабируемых и революционных за всю историю архитектуры Core. Эти процессоры используются в огромном ассортименте устройств: от небольших, компактных чипов в мобильных устройствах до мощных ПК и серверных решений. Intel разделила все процессоры семейства Skylake на несколько линеек: Y, U, H и S. Процессоры Skylake-Y (Core m3, m5 и m7) предназначены для планшетов и гибридных мини-компьютеров. На процессорах линейки U будут работать ультрабуки, а на Skylake-H – высокопроизводительные ноутбуки для бизнеса и игр. Ну, а серия S предназначена для настольных персональных компьютеров.

Изменение микроархитектуры

Если сравнивать с предыдущими моделями, Haswell и Broadwell, изменения коснулись вычислительной части ядра минимально, т.е. фактически они работают быстрее предшественников процентов на 10%. Упор в разработке сделан на изменение самой структуры процессора: блоков, модулей и их расположения. Благодаря этому, новые чипы Intel Core шестого поколения окончательно превратились из классических процессоров в так называемые «системы на чипе» (SoC).

В части быстродействия основной упор в Skylake сделан на увеличение эффективности работы с векторными инструкциями. Выполнение AVX2- и FMA-команд в этих процессорах ускорилось весьма значительно, и, благодаря этому, в приложениях, их использующих, а это, в первую очередь, программы для создания и обработки видеоконтента, прирост производительности может доходить и до 10-15 процентов.

Использование памяти DDR4

Самое существенное и заметное изменение в архитектуре Skylake связано с использованием нового контроллера оперативной памяти памяти: теперь здесь в наличии полноценная поддержка нового стандарта DDR4. Прежде полноценный контроллер DDR4 был на вооружении только серверных чипов Xeon и выполненных на основе их дизайна геймерских чипах Core i7, но, фактически, начиная со Skylake, память DDR4 начинает свое наступление на рынок настольных и мобильных систем. Вместо теоретических 25,6 Гбайт/с пропускной способности подсистемы памяти, достигаемой на платформе Haswell при использовании микросхем типа DDR3-1600, новые модули DDR4-2133 для процессоров Skylake при работе в двухканальном режиме обмениваются данными с CPU на скорости до 34 Гбайт/с.

Улучшение встроенной графической подсистемы

Процессоры Skylake обладают новым встроенным видеоядром HD Graphics 530, которое, благодаря использованию вышеупомнутой DDR4, получает преимущество не только в производительности, но и в эффективности. В аккурат к появлению Windows 10 в новой графике Intel появилась полноценная аппаратная поддержка технологий Open CL 2.0 и Open GL 4.4 для более четкой и качественной картинки. По данным Intel, новая графика обеспечит прирост производительности в 3D-играх до 40% по сравнению с предыдущим поколением.

Кроме того, он поддерживает новейший набор библиотек DirectX 12 и сможет управиться с играми вроде World of Tanks на средних настройках качества графики в разрешении 1080p и выдавать при этом порядка 30 fps.

Что касается вывода изображения, то Intel идет в ногу со временем и учитывает высокие требования к пропускной способности 4К-дисплеев. Под управлением процессоров Skylake видеосигнал может выводиться одновременно на три дисплея.

Повышение эффективности работы

По сравнению с Haswell, у чипов Skylake снижено потребление энергии уже только лишь за счет уменьшения технологического процесса с 22 до 14 нм.

Поскольку не только центральный процессор, но и другие компоненты платформы (чипсет, сетевые контроллеры и т.п.) становятся более энергоэффективными, потребление мощности системой, как обещает Intel, снижается на величину до 80%, что особенно важно, учитывая портативную направленность многих моделей.

Выход нового сокета LGA1151

Выход поколения интеловских процессоров для настольных систем, разработанных в рамках фазы «tоck», всегда сопровождался сменой процессорного разъема. Skylake – не исключение. Одновременно с этими процессорами в обиход входит и новый сокет – LGA1151, т.е. переход на такой процессор потребует смены материнской платы. Необходимость введения нового стандарта была обусловлена введением поддержки памяти стандарта DDR4, удалением из процессора встроенного преобразователя питания (FIVR) и внедрением новой скоростной шины. Новая система получила более скоростное соединение с процессором и поддержку большого количества линий PCI Express 3.0. В результате, LGA1151-системы могут похвастать наличием многочисленных скоростных интерфейсов для подключения накопителей и внешних устройств, которые лишены каких-либо искусственных ограничений по пропускной способности.

На момент публикации статьи для новых процессоров в нашем каталоге уже были доступны около 50 материнских плат от ASUS, ASRock, Gigabyte и других известных производителей.

Оптимизация для работы с Windows 10

По заявлению производителя, Skylake наиболее подходит для работы на операционной системе Windows 10, это обусловлено не только оптимизацией команд и программного кода ОС, но и особенностями самих процессоров.

Технология Intel Speed Shift, которая распределяет нагрузку между приложениями, позволяет снизить задержки в работе почти в тридцать раз, увеличив общую производительность системы на 20-25%.

Используется также поддержка тач-взаимодеиствия и голосового помощника Cortana. Владельцу ПК под управлением Windows 10, построенного на базе одного из этих новых процессоров, достаточно воскликнуть «Эй, Cortana», чтобы цифровой сигнальный процессор, внутри чипа, услышал голос пользователя и отдал команду на выход системы из режима пониженного энергопотребления. После пробуждения Cortana берет на себя управление и пользователь может отдавать цифровому помощники все стандартные голосовые команды, в том числе на воспроизведение музыки или видео.

Также новыми процессорами в сочетании с Windows 10 осуществлена поддержка технологии Intel RealSense, использующую специальную камеру. Благодаря сенсору глубины обеспечиваются возможности 3D-видения: иными словами, компьютер может воспринимать окружающее пространство подобно человеку. Система в числе прочего обеспечивает функции распознавания лиц, отслеживания эмоций, 3D-сканирования, извлечения фона и распознавания жестов с контролем 10 пальцев.

В дополнение, архитектура Skylake также поддерживает инициативу Intel по отказу от проводных подключений для беспроводной передачи мультимедийного контента. Речь идет о стандартах 802.11ad (WiGig), Wireless Display (WiDi) 6.0 и технологии беспроводной зарядки устройств под названием Rezence.

Возможности для «разгона»

Новые CPU также могут похвасться куда более высоким, чем у предшественников разгонным потенциалом. Даже для мобильных версии Core M доступна углубленная возможность оверклокинга. Skylake предоставляет больше свободы: теперь становится возможным свободно управлять множителем и базовой частотой, тогда как модели «K» поколения Haswell можно было разгонять путем выбора всего между тремя вариантами базовой частоты – 100, 125 и 166 МГц. Это должно облегчить задачу определения максимальной частоты для более-менее стабильной работы в режиме экстремального разгона. На уровне чипсета тактовая частота контроллера может регулироваться вплоть до 200 МГц с шагом 1 МГц, а для некоторых вариантов будет доступен разгон до 250 МГц и даже выше, с точностью изменения даже менее 1 МГц.

Также присутствуют широкие настройки по «разгону» памяти DDR4: будет доступна регулировка частоты с шагом в 100 и 133 МГц, с порогом фактической частоты как минимум до 4133 МГц.

В итоге можно выделить следующие особенности процессоров Skylake:

Таким образом, процессоры Skylake привлекательны не только новой микроархитектурой с возросшей производительностью и поддержкой более скоростной и прогрессивной памяти, но и тем, что вся платформа в целом стала заметно лучше и функциональнее. Сегодняшние процессоры Intel с архитектурой Skylake найдут применение в широком спектре форм-факторов персональных вычислительных устройств, от ультрамобильных Intel Compute Stick и Intel NUC, трансформеров, конвертируемых систем «2-в-1» и моноблоков с большими 4K-экранами до мобильных рабочих станций.

Платиновый партнёр Intel®в РБ – ООО «БВКомпьютерс»

Источник

Процессоры Intel Skylake-S и чипсеты Intel 100-й серии

5 августа компания Intel анонсировала два новых процессора Intel Core 6-го поколения (кодовое наименование Skylake): Core i7-6700K и Core i5-6600K. Кроме того, был анонсирован и новый чипсет Intel Z170, а ведущие производители материнских плат одновременно с этим анонсировали свои решения на базе чипсета Intel Z170.

У нас появилась возможность протестировать процессоры Intel Core i7-6700K и Core i5-6600K и сравнить их с процессорами предыдущего поколения.

Процессоры Skylake

Эта статья готовилась, что называется, в авральном режиме еще до анонса новой платформы, когда официальной информации относительно новых процессоров было немного. Поэтому некоторые вопросы относительно новых процессоров мы оставим вне рассмотрения. В частности, мы не будем рассматривать микроархитектуру новых процессоров и особенности нового графического ядра Intel. Компания Intel собирается сообщить подробности новой микроархитектуры в рамках выставки IDF 2015, которая состоится в конце августа.

Итак, начнем с того, что новое семейство процессоров Intel Core 6-го поколения известно под кодовым наименованием Skylake. Это процессоры, выполненные по 14-нанометровому техпроцессу. Напомним, что компания Intel выпускает свои процессоры в соответствии правилом «Tick-Tock» (Тик-Так), которое было придумано в самой компании Intel. Смысл правила заключается в том, что раз в два года меняется процессорная микроархитектура, и раз в два года меняется техпроцесс производства. Но смена микроархитектуры и техпроцесса сдвинуты друг относительно друга на год. То есть раз в год меняется техпроцесс, затем, через год, меняется микроархитектура, потом, опять через год, меняется техпроцесс и т. д. Кому-то очень креативному пришло в голову ассоциировать такие периодические смены микроархитектуры и техпроцесса с движением маятника в часах и возникло правило «Tick-Tock». Причем смена техпроцесса — это цикл «Tick», а смена микроархитектуры — это цикл «Tock». Нельзя сказать, что компания Intel строго выдерживает временные рамки этого правила, но, во всяком случае, старается придерживаться этого правила.

Так вот, процессоры предыдущего поколения, известные под кодовым наименование Broadwell, ознаменовали собой переход на 14-нанометровый техпроцесс («Tick»). Это были процессоры с микроархитектурой Haswell (с незначительными улучшениями), но производимые по новому 14-нанометровому техпроцессу.

Соответственно, семейство процессоров Skylake, это процессоры цикла «Tock», то есть производятся по тому же 14-нанометровому техпроцессу, что и процессоры Broadwell, но у них новая микроархитектура.

Как уже отмечалось, 5 августа компания Intel анонсировала лишь две модели процессоров семейства Skylake для настольных ПК. Но это, конечно, не означает, что в семейство Skylake будет состоять всего из двух моделей. По неофициальной информации, в конце августа — начале сентября будут объявлены еще 8 моделей процессоров Skylake для настольных ПК. Пока же речь идет только о двух моделях, которые имеют разблокированный коэффициент умножения (K-серия).

Вообще, семейство процессоров Skylake будет включать в себя четыре отдельные серии: Skylake-S, Skylake-H, Skylake-U и Skylake-Y. Процессоры серий Skylake-H, Skylake-U и Skylake-Y будут иметь BGA-исполнение и ориентированы на ноутбуки, планшеты и моноблоки. Причем процессоры этих серий представляют собой SoC (System-on-Chip), то есть не требуют отдельного чипсета (Platform Controller Hub, PCH).
На настольные системы ориентированы процессоры серии Skylake-S, которые имеют LGA-исполнение и работают только в связке с однокристальным чипсетом (PCH). Именно об этих процессорах мы и будем далее говорить.

Процессоры серии Skylake-S имеют разъем LGA1151 и, естественно, совместимы только с материнскими платами на базе новых чипсетов Intel 100-й серии.

Одно из нововведений в процессорах Skylake-S заключается в том, что регулятор напряжения питания процессора (Fully Integrated Voltage Regulator, FIVR), который в процессорах Haswell был расположен внутри самого процессора (и чем, собственно, очень гордилась компания Intel), теперь вынесен за пределы процессора и расположен на материнской плате.

Еще одно нововведение заключается в том, что процессоры Skylake-S будут поддерживать и память DDR3L (c пониженным напряжением питания), и память DDR4. Причем контроллеры памяти являются двухканальными и поддерживают до двух модулей памяти на каждый канал.

Точно так же, как в процессорах Haswell и Broadwell, в процессорах Skylake имеется контроллер PCI Express 3.0 (PCIe 3.0) на 16 портов, которые могут использоваться для организации слотов для дискретных видеокарт или плат расширения.

Новые процессоры Skylake-S имеют и новое графическое ядро. В процессорах для настольных систем Skylake-S будет использовать только графическое ядро Skylake-GT2, а в семействе процессоров для ноутбуков будут модели с графическими ядрами Skylake-GT2, Skylake-GT3e и Skylake-GT4e.

Напомним, что в графических ядрах, в кодовом обозначении которых фигурирует буква «e» (GT3e, GT4e), используется дополнительная память eDRAM (embedded DRAM). Такая память появилась еще в топовых моделях мобильных процессоров Haswell, а в процессорах Haswell для настольных ПК этой памяти не было. Память eDRAM представляла собой отдельный кристалл, который располагался на одной подложке с кристаллом процессора. Этот кристалл стал известен также под кодовым наименование Crystalwell.

В мобильных процессорах Haswell память eDRAM имела размер 128 МБ и изготовлялась по 22-нанометровому техпроцессу. Но самое главное, что эта eDRAM память использовалась не только для нужд GPU, но и для вычислительных ядер самого процессора. То есть фактически, Crystalwell представлял собой L4-кэш, разделяемый между GPU и вычислительными ядрами процессора.

В семействе процессоров Broadwell для настольных ПК также имеется отдельный кристалл памяти eDRAM размером 128 МБ, который выступает в роли кэша L4 и может использоваться графическим ядром и вычислительными ядрами процессора. Причем память eDRAM в 14-нанометровых процессорах Broadwell точно такая же, как и в топовых мобильных процессорах Haswell, то есть выполняется по 22-нанометровому техпроцессу.

В процессорах семейства Skylake-S память eDRAM использоваться не будет.

Вообще, по поводу графического ядра в процессорах Skylake-S данные на момент написания этой статьи практически отсутствовали. Известно лишь, что в моделях Core i7-6700K и Core i5-6600K графическое ядро имеет название Intel HD Graphics 530 (кодовое наименование Skylake-GT2). Что же касается числа исполнительных устройств (EU), то пока об этом нет никакой информации. Известно лишь, что в топовой версии нового графического ядра Intel (видимо, речь идет о ядре GT4) будет 72 EU.

Теперь перечислим те характеристики процессоров Intel Core i7-6700K и Core i5-6600K, которые были известны на момент написания статьи:

Оба процессора (Intel Core i7-6700K и Core i5-6600K) имеют разблокированный коэффициент умножения, то есть ориентированы на разгон. Коэффициент умножения процессоров может изменяться в диапазоне от 8 до 83.

Также отметим, что процессор Intel Core i7-6700K является топовой моделью в семействе Skylake-S.

Чипсеты Intel 100-й серии

Одновременно с новыми 14-нанометровыми процессорами Skylake-S компания Intel анонсировала и новый чипсет Intel 100-й серии (кодовое наименование Sunrise Point). 5-го августа был представлен только один чипсет: Intel Z170. Позднее, в начале сентября, будет представлено еще несколько моделей чипсетов 100-й серии. Всего же семейство чипсетов Intel 100-й серии будет включать в себя шесть моделей: Z170, H170, H110, Q170, Q150 и B150.

Модели Q170 и Q150 ориентированы на корпоративный рынок и идут на смену чипсетам Q87 и Q85, соответственно.

Модели Z170, H170, H110 ориентированы на пользовательские ПК и заменяют собой модели Z97, H97 и H81 соответственно. Чипсет же B150 является заменой чипсета B85 и ориентирован на SMB-сектор рынка.

Отметим, что если чипсеты Intel 9-й серии практически не отличались от своих предшественников, чипсетов Intel 8-й серии, то между чипсетами Intel 100-й серии и чипсетами Intel 9-й серии отличия весьма существенные.

Далее мы рассмотрим особенности чипсетов Intel 100-й серии в целом, без привязки к конкретной модели, ориентируясь при этом на топовые модели чипсетов, в которых реализовано все по максимуму, а особенности каждого чипсета в отдельности мы рассмотрим чуть позже.

Начнем с того, все чипсеты Intel 100-й серии теперь имеют встроенный контроллер PCI Express 3.0 (ранее в чипсетах был контроллер PCI Express 2.0), а потому, нужно отличать порты PCIe 3.0 от процессора и от чипсета. Как уже отмечалось, процессоры Skylake имеет 16 портов PCIe 3.0 (PEG). Чипсеты Intel 100-й серии позволяют комбинировать эти 16 процессорных портов PCIe 3.0 для реализации различных вариантов слотов PCIe. Например, чипсеты Intel Z170 и Q170 (как и их аналоги Intel Z97 и Q87) позволяют комбинировать 16 PEG портов PCIe 3.0 в следующих комбинациях: x16, х8/х8 или x8/x4/x4. Таким образом, на платах с чипсетом Intel Z170 или Q170 на базе процессорных портов PCIe 3.0 может быть реализован один слот PCIe 3.0 x16, два слота PCIe 3.0 x8 или один слот PCIe 3.0 x8 и два слота PCIe 3.0 x4. Чипсеты Intel H170, B150 и Q150 допускают только одну возможную комбинацию распределения PEG портов: x16. То есть на платах с этими чипсетами может быть реализован только один слот PCIe 3.0 x16 на базе процессорных портов PCIe 3.0.

Также чипсеты Intel 100-й серии поддерживают двухканальный режим работы памяти DDR4 или DDR3L.

Кроме того, чипсеты Intel 100-й серии поддерживают возможность одновременного подключения до трех мониторов к процессорному графическому ядру (точно так же, как и в случае чипсетов 9-й серии).

Для связи процессора Skylake чипсетом Intel 100-й серии используется новая шина DMI 3.0. Напомним, что в чипсетах Intel 9-й и 8-й серий использовалась шина DMI 2.0 с пропускной способностью 20 Гбит/с в каждом направлении (пропускная способность шины DMI 2.0 соответствует пропускной способности шины PCI Express 2.0 x4). Однако, с учетом того, что в чипсетах Intel 100-й серии теперь встроен контроллер PCIe 3.0, использование шины DMI 2.0 для связи процессора с чипсетом было бы нелогичным, поскольку эта шина могла бы стать узким местом. Именно поэтому для связи чипсета с процессором используется более скоростная шина DMI 3.0 с вдвое большей пропускной способностью.

Стоит обратить внимание и на тот факт, что кроме шины DMI 3.0 никакой более связи между процессором и чипсетом не предусмотрено. То есть нет более шины FDI, которая ранее позволяла реализовать аналоговый видеовыход через чипсет. Таким образом, с приходом новой платформы разъем VGA уходит в прошлое. Если поддержка VGA и будет реализована на материнских платах, то за счет дополнительной схемы преобразования цифрового видеосигнала в аналоговый. Но это вряд ли, поскольку попросту не имеет смысла.

Как уже отмечалось, одна из главных особенностей новых чипсетов Intel 100-й серии заключается в том, что в них реализован контроллер PCI Express 3.0. Причем в топовых моделях чипсетов поддерживается до 20 портов PCIe 3.0 (в чипсетах Intel 9-й серии поддерживалось лишь до 8 портов PCIe 2.0).

Кроме того, как и ранее, имеется в новых чипсетах и интегрированный SATA-контроллер, который обеспечивает до шести SATA 6 Гбит/с портов.

Ну и, естественно, поддерживается технология Intel RST (Rapid Storage Technology), которая позволяет конфигурировать SATA-контроллер в режиме RAID-контроллера (правда, не на всех портах) с поддержкой уровней 0, 1, 5 и 10. Нововведением является тот факт, что технология Intel RST теперь поддерживается не только для SATA-портов, но и для накопителей с интерфейсом PCIe (x4/x2) (разъемы M.2 и SATA Express). Данная опция получила название Intel RST for PCIe Storage. Причем чипсеты Intel 100-й серии поддерживают технологию Intel RST for PCIe Storage для трех интерфейсов PCIe x4/x2, которые могут быть реализованы в виде разъемов M.2 или SATA Express. Также отметим, что посредством чипсета Intel 100-й серии на плате может быть реализовано до трех разъемов SATA Express.

Количество портов USB 3.0 в новых чипсетах стало больше. Так, в чипсетах Intel 9-й серии (точно так же, как и в чипсетах 8-й серии) было всего 14 USB-портов, из которых до 6 портов могли быть USB 3.0, а остальные — USB 2.0. В чипсетах Intel 100-й серии также имеется всего 14 USB портов, но из них до 10 портов могут быть USB 3.0, а остальные — USB 2.0. Отметим, что один USB 3.0 порт поддерживает функцию OTG (USB On-The-Go) (этого ранее не было). Теоретически, это позволяет напрямую связывать друг с другом два USB-host устройства без применения специального кабеля. Впрочем, не факт, что этой особенностью порта USB можно будет воспользоваться на практике. Здесь все зависит от производителя материнской платы и наличия соответствующего драйвера. К примеру, на плате Asus Z170-Deluxe, которую нам удалось протестировать, функция OTG не поддерживалась.

Точно так же, как и в чипсетах Intel 9-й и 8-й серий, в чипсетах Intel 100-й серии реализована поддержка технологии Flexible I/O, которая позволяет конфигурировать высокоскоростные порты ввода/вывода (PCIe, SATA, USB 3.0), убирая одни порты и добавляя другие. Однако, есть существенное отличие между технологией Flexible I/O в чипсетах Intel 9/8-й серий и этой технологией в чипсетах Intel 100-й серии.

Напомним, что в чипсетах Intel 9/8-й серий всего могло быть только 18 высокоскоростных портов ввода/вывода. Все высокоскоростные порты чипсета пронумерованы. Причем 14 портов были строго фиксированы: это четыре порта USB 3.0, шесть портов PCIe 2.0 и четыре порта SATA 6 Гбит/с. А вот еще четыре порта можно переконфигурировать: два из них могут быть либо портами USB 3.0, либо PCIe, а еще два других — либо PCIe, либо SATA 6 Гбит/с. При этом общее количество портов PCIе не может быть больше восьми.

Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для чипсетов Intel 9/8-й серий показана на рисунке.

В чипсетах Intel 100-й серии в совокупности может быть реализовано уже 26 высокоскоростных портов ввода/вывода (в технической документации Intel эти порты называются High Speed I/O lanes (HSIO)).

Шесть первых высокоскоростных портов (Port #1 — Port #6) строго фиксированы. Это порты USB 3.0. Следующие четыре высокоскоростных порта чипсета (Port #7 — Port #10) могут быть сконфигурированы либо как порты USB 3.0, либо как порты PCIe. Причем порт Port #10 может использоваться и как сетевой порт GbE. То есть речь идет о том, что в сам чипсет встроен MAC-контроллер сетевого гигабитного интерфейса, но вот PHY-контроллер (MAC-контроллер в связке с PHY-контроллером образуют полноценный сетевой контроллер) может быть подключен только к определенным высокоскоростным портам чипсета. В частности, это могут быть порты Port #10, Port #11, Port #15, Port #18 и Port #19.

Еще восемь высокоскоростных портов чипсета (Port #11 — Port #14, Port #17, Port #18, Port #25 и Port #26) закреплены за портами PCIe.

Еще четыре порта (Port #21 — Port #24) конфигурируются либо как порты PCIe, либо как порты SATA 6 Гбит/с.

Порты Port #15, Port #16 и Port #19, Port #20 имеют особенность. Они могут быть сконфигурированы либо как как порты PCIe, либо как порты SATA 6 Гбит/с. Особенность заключается в том, что один порт SATA 6 Гбит/с можно сконфигурировать либо на порте Port #15, либо на порте Port #19 (то есть это один и тот же порт SATA #0, который может быть выведен либо на Port #15, либо на Port #19). Аналогично, еще один порт SATA 6 Гбит/с (SATA #1) выводится либо на Port #16, либо на Port #20.

В результате получаем, что всего вы чипсете может быть реализовано до 10 портов USB 3.0, до 20 портов PCIe и до 6 портов SATA 6 Гбит/с. Правда, тут стоит отметить еще одно обстоятельство. Одновременно к этим 20 портам PCIe может быть подключено не более 16 PCIe устройств. Под устройствами в данном случае понимаются контроллеры, разъемы и слоты. Для подключения одного PCIe устроства может потребоваться один, два или четыре порта PCIe. К примеру, если речь идет о слоте PCI Express 3.0 x4, то это одно PCIe устройство, для подключения которого требуется 4 порта PCIe 3.0.

Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для чипсетов Intel 100-й серии показана на рисунке.

До сих пор мы рассматривали функциональные возможности чипсетов Intel 100-й серии вообще, без привязки к конкретным моделям. Далее, в сводной таблице, мы приводим краткие характеристики чипсетов Intel 100-й серии.

Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для шести чипсетов Intel 100-й серии показана на рисунке.

Как видим, чипсеты Intel 100-й серии кардинальным образом отличаются от чипсетов Intel 9/8-й серий.

Как уже отмечалось, для пользовательских материнских плат предназначены чипсеты Intel Z170 (топовый вариант), H170 (массовые решения) и H110 (бюджетный сектор). Скорее всего, платы на базе чипсета Z170 будут производиться с поддержкой памяти DDR4, платы с чипсетом H110 будут поддерживать память DDR3, а платы с чипсетом H170, по всей видимости, будут встречаться и в варианте с памятью DDR4, и в варианте с памятью DDR3.

Интересно отметить, что платы с чипсетом Z170 будут отличаться от плат с чипсетом H170 не только количеством PEG слотов, реализованных на базе процессорных линий PCIe 3.0. В чипсетах Z170 и H170 немного по-разному реализована технология Flexible I/O в результате чего в платах с чипсетом H170 меньше портов USB 3.0 и меньше портов PCIe 3.0, которые можно использовать для дополнительных контроллеров, слотов и разъемов.

Теперь, после нашего экспресс-обзора новых процессоров Skylake-S и чипсетов Intel 100-й серии, перейдем непосредственно к тестированию новинок.

Тестовый стенд

Для тестирования процессоров Intel Core i7-6700K и Core i5-6600K мы использовали стенд следующей конфигурации:

Кроме того, для того, чтобы можно было оценить производительность новых процессоров по отношению к производительности процессоров предыдущих поколений, мы также приводим результаты тестирования двух процессоров Broadwell (модели Core i7-5775C и Core i5-5675C) и топового процессора Haswell (Core i7-4790K). Для тестирования процессоров Core i7-5775C, Core i5-5675C и Core i7-4790K использовался стенд следующей конфигурации:

Методика тестирования

Тестирование процессоров Intel Core i7-6700K и Core i5-6600K мы проводили по той же методике, что и тестирование процессоров Broadwell. Однако, находясь в условиях временного цейтнота, мы немного сократили методику тестирования, исключив такие тестовые пакеты, как SPECviewperf v.12.0.2 (большая часть тестов из пакета SPECviewperf v.12.0.2 входит в пакет SPECwpc 1.2) и SPECapc for Maya 2012.

Кроме того, для тестирования использовались игры и игровые бенчмарки из пакета iXBT Game Benchmark 2015. Тестирование в играх производилось при разрешении 1920×1080 в двух режимах настройки игр: на максимальную производительность и на максимальное качество.

Отметим, что из-за нехватки времени для проведения полноценного тестирования, некоторые аспекты мы оставим пока без внимания, однако, обязательно вернемся к ним. В частности, пока мы не стали рассматривать разгонный потенциал процессоров Skylake, возможность разгона памяти DDR4 (компания Intel декларирует, что в процессорах Skylake улучшены возможности по разгону памяти), а также энергопотребление процессоров.

Результаты тестирования

Тесты из пакета iXBT Application Benchmark 2015

Начнем с тестов, входящих в состав бенчмарка iXBT Application Benchmark 2015. Отметим, что интегральный результат производительности мы рассчитывали как среднее геометрическое результатов в логических группах тестов (видеоконвертирование и видеообработка, создание видеоконтента и т. д.). Для расчета результатов в логических группах тестов использовалась та же самая референсная система, что и в бенчмарке iXBT Application Benchmark 2015.

Полные результаты тестирование приведены в таблице. Кроме того, мы приводим результаты тестирования по логическим группам тестов на диаграммах в нормированном виде. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Итак, как видно по результатам тестирования, по интегральной производительности процессор Intel Core i7-6700K является лидером. Однако, он превосходит по производительности процессор Intel Core i7-4790K всего на 9%. Как видим разница в производительности этих процессоров довольно скромная.

Что касается процессора Intel Core i5-6600K, то по своей интегральной производительности это полный аналог процессора Intel Core i5-5675C.

Несмотря на тот факт, что по интегральной производительности процессор Core i7-6700K превосходит процессор Core i7-4790K только на 9%, есть ряд задач в которых преимущество нового процессора Skylake более весомое. Это таки задачи, как видеоконвертирование и видеообработка ( MediaCoder x64 0.8.33.5680 и SVPmark 3.0), создание видеоконтента (Adobe Premiere Pro CC 2014.1 и Adobe After Effects CC 2014.1.1, а также распознавание текста (Abbyy FineReader 12).

Но есть и такие приложения (и их немало) в которых процессор Core i7-6700K вообще не имеет никакого преимущества над процессором Core i7-4790K, либо это преимущество очень несущественное. В частности, в приложениях, как Photodex ProShow Producer 6.0.3410, Adobe Photoshop CC 2014.2.1, Adobe Illustrator CC 2014.1.1, Adobe Audition CC 2014.2, WinRAR 5.11 процессор Core i7-6700K демонстрирует почти такую же производительность, что и процессор Core i7-4790K.

Расчеты в приложении Dassault SolidWorks 2014 SP3 (Flow Simulation)

Тест на основе приложения Dassault SolidWorks 2014 SP3 с дополнительным пакетом Flow Simulation мы вынесли отдельно, поскольку в этом тесте не используется референсная система, как в тестах бенчмарка iXBT Application Benchmark 2015.

Напомним, что в данном тесте речь идет о гидро/аэродинамических и тепловых расчетах. Всего рассчитывается шесть различных моделей, а результатами каждого подтеста является время расчета в секундах.

Подробные результаты тестирования представлены в таблице.

Кроме того, мы также приводим нормированный результат скорости расчета (величина, обратная суммарному времени расчета). За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Как видно по результатам тестирования, в этих специфических расчетах лидерство на стороне процессора Skylake-S. Система на базе процессора Core i7-6700K обгоняет по скорости вычислений систему на базе процессора Core i7-4790K на 28%. Более того, в этом тесте даже процессор Core i5-6600K демонстрирует на 18% более высокую скорость вычислений в сравнении с процессором Core i7-4790K.

SPECapc for 3ds max 2015

Далее рассмотрим результаты теста SPECapc for 3ds max 2015 для приложения Autodesk 3ds max 2015 SP1. Подробные результаты этого теста представлены в таблице, а нормированные результаты для CPU Composite Score и GPU Composite Score — на диаграммах. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

В тестах, зависящих от производительности CPU (CPU Composite Score), наибольший результат демонстрирует платформа на базе процессора Core i7-6700K. Причем разница в результате между платформами на базе процессора Core i7-6700K и на базе процессора Core i7-4790K составляет 15%.

А вот в тестах, зависящих от производительности графического ядра (GPU Composite Score), лидерами являются процессоры Broadwell, которые существенно опережают и процессор Core i7-4790K, и процессоры Skylake-S. Если же сравнивать процессоры Core i7-6700K и Core i7-4790K, то процессор Core i7-6700K демонстрирует на 26% более высокую производительность.

POV-Ray 3.7

В тесте POV-Ray 3.7 (рендеринг трехмерной модели) лидером является процессор Core i7-6700K. Хотя, конечно, его преимущество над процессором Core i7-4790K очень невелико (всего 8%).

Cinebench R15

В бенчмарке Cinebench R15 результат оказался неоднозначным. В тесте OpenGL процессоры Broadwell-C существенно превосходят процессоры Skylake-S, что естественно, поскольку в них интегрировано более производительное графическое ядро. Более того, в этом тесте процессоры Core i7-6700K и Core i5-6600K демонстрируют более высокую, чем процессор Core i7-4790K, производительность.

А вот в процессорном тесте, лидером, хотя и с незначительным преимуществом на процессором Core i7-4790K, является процессор Core i7-6700K.

SPECwpc v.1.2

Ну и последний бенчмарк — это специализированный тестовый пакет для рабочих станций SPECwpc v.1.2.

Результаты тестирования представлены в таблице, а также в нормированном виде на диаграммах. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Нельзя сказать, что в этом тесте все однозначно. В некоторых сценариях (Media and Entertaiment, Product Development, Life Sciences, Financial Services) процессор Core i7-6700K опережает все остальные. Причем в сценарии Media and Entertaiment процессор Core i7-6700K обгоняет процессор Core i7-4790K на 39%. Но есть и сценарии (Energy, General Operation), где результаты процессоров Core i7-6700K и Core i7-4790K примерно одинаковые.

Игровые тесты

Тестирование проводилось при разрешении экрана 1920×1080 и в двух режимах настройки: на максимальное и минимальное качество. Результаты тестирования представлены на диаграммах. В данном случае результаты не нормируются.

Отметим, что тест Thief на процессорах Skylake-S в режиме настройки на минимальное качество с текущей версией видеодрайвера не проходит.

В игровых тестах результаты таковы. Для процессоров Core i5-6600K и Core i7-6700K в режиме настройки игр на максимальное качество результаты практически одинаковые, что вполне логично, поскольку в данном случае узким местом является именно графическое ядро, которое одинаковое у этих процессоров. В режиме настройки игр на минимальное качество в некоторых процессорозависимых играх (World of Tanks, GRID 2) преимущество имеет процессор Core i7-6700K с более высокой тактовой частотой.

Если сравнивать результаты новых процессоров Skylake-S с процессором Core i7-4790K (Haswell), то преимущество, конечно, на стороне процессоров Skylake-S. Однако, это преимущество совсем незначительное. И точно также, как графическое ядро Haswell-GT2 нельзя было рассматривать как игровое, графическое ядро Skylake-GT2 не позволит играть в игры. Из десяти игр только в три игры можно играть при FPS более 40 и только при настройках на минимальное качество.

То есть возможно, конечно, что графическое ядро Skylake-GT2 и превосходит по производительности графическое ядро Haswell-GT2, но смысла в этом особого нет, поскольку играть все одно не получится.

Если же сравнивать результаты процессоров Skylake-S с результатами процессоров Broadwell-С (Core i5-5675C и Core i7-5775C), то тут очевидное преимущество на стороне процессоров Broadwell-С. Собственно, это и понятно, поскольку в процессорах Broadwell-С используется более производительное графическое ядро Broadwell GT3e.

Выводы

Прежде всего, напомним, что это первая, но не последняя статья, посвященная процессорам Skylake-S. Мы еще к ним обязательно вернемся и рассмотрим такие аспекты, как энергопотребление и разгонный потенциал. В этой же статье мы ограничились тестированием процессоров Skylake-S в штатном режиме работы.

И нужно сказать, что от штатного режима работы мы ожидали большего. То есть не то, чтобы процессоры Skylake-S полностью разочаровали, но и говорить о существенном приросте производительности не приходится.

Платформа на базе топового процессора семейства Skylake-S (Core i7-6700K) в штатном режиме работы обеспечивает лишь немного более высокую производительность, чем платформа на базе топового процессора семейства Haswell (Core i7-4790K). Есть, конечно, специфические приложения, где платформа на базе процессора Core i7-6700K оказывается быстрее платформы на базе процессора Core i7-4790K почти на 40%, однако, таких приложений не так уж и много и в большинстве приложений платформы на базе этих процессоров обеспечивают практически одинаковую производительность.

Что касается нового графического ядра Skylake-GT2, то и тут никакого кардинального роста производительности не наблюдается. То есть это графическое ядро немного превосходит по производительности ядро Haswell-GT2, но не настолько, что бы можно было играть без использования дискретной видеокарты.

Одним словом, если основываться на результатах нашего тестирования, то можно сделать вывод, что смысла менять платформу Haswell на Skylake просто нет. Однако, еще раз напомним, что речь идет о тестировании платформ в штатных режимах работы процессоров. Кроме того, в данном случае речь идет лишь о сравнении производительности двух платформ. Однако, стоит учитывать, что, платформа на базе процессора Skylake-S c чипсетом Intel Z170 имеет более широкие функциональные возможности, чем платформа на базе процессора Haswell с чипсетом Intel 9-й серии. Кроме того, мы еще не рассматривали разгонный потенциал процессоров Skylake-S.

Источник