اینتل در جریان رویداد کامپیوتکس ۲۰۱۹ از نسل بعدی پردازنده‌های خود که به آیس لیک مشهور است، بامعماری ۱۰ نانومتری و ویژگی‌های جدید متعدد رونمایی کرد. آن‌طور که از شواهد و قرائن پیدا است، با معرفی پردازنده‌های نسل دهمی اینتل امسال شاهد یکی از بزرگ‌ترین جهش‌های پردازشی در مقایسه با چند نسل اخیر پردازنده‌های اینتل خواهیم بود؛ جهشی که می‌تواند در مصارف خاصی چون پردازش به‌کمک هوش مصنوعی وگیمینگ روی لپ‌تاپ، انقلابی ایجاد کند.

فرایند ساخت ۱۰ نانومتری و ریزمعماری جدید

آخرین باری که اینتل فرایند ساخت جدیدی در تولید تراشه‌های خود به‌کار گرفته‌بود، مربوط‌به سال ۲۰۱۵ و معرفی پردازنده‌های نسل هشتمی ۱۴ نانومتری اسکای لیک می‌شد. در آن زمان روند معرفی پردازنده‌های اینتل به «تیک-تاک» شهرت داشت. هر «تیک» فرایند ساخت پیشرفته‌تری را با خود به‌همراه داشت (مانند فرایند ساخت ۱۰ نانومتری که امروز شاهد معرفی آن بودیم) و سال بعد، «تاک» تغییراتی در ریزمعماری پردازنده و بهینه‌سازی آن با خود به‌همراه می‌آورد.

روند معرفی فرایندهای ساخت جدید اینتل از سال ۲۰۰۶ تاکنون

این روند با ناکامی اینتل در معرفی فرایند ساخت ۱۰ نانومتری در سال ۲۰۱۷ متوقف شد. در سال‌های اخیر، دست یافتن به توان پردازشی که گوردون مور، بنیان‌گذار اینتل، پیش‌بینی کرده بود و به قانون مور شهرت دارد، سخت‌تر و سخت‌تر می‌شود. درحالی‌که سامسونگ و TSMC توانسته بودند با موفقیت از سد ۱۴ نانومتر عبور کنند، اینتل به‌جای یک سال، تقریبا نیم دهه در فاز «تاک» گیر کرده بود و با مشکلات فرایند ساخت ۱۰ نانومتری دست‌وپنجه نرم می‌کرد.

سرانجام پس از چهار سال انتظار، امروز اینتل بالاخره اعلام کرد که بر مشکلات توسعه‌ی فرایند ساخت ۱۰ نانومتری فائق آمده است و پردازنده‌های جدید نسل دهمی خود را که با این فرایند ساخت جدید تولید خواهند شد، به‌زودی روانه‌ی بازار خواهد کرد. همچنین، نسل جدید پردازنده‌های اینتل با معرفی ریزمعماری جدید اینتل به‌نام Sunny Cove همراه خواهد بود. روناک سینگال، مسئول بخش معماری CPU اینتل می‌گوید:

ما ریزمعماری جدید را به‌گونه‌ای توسعه داده‌ایم که بدون نیاز به به‌روزرسانی کد برنامه‌ها، از مزایای بهبود عملکرد آن بهره‌مند شوید. نرم‌افزارهای قدیمی شما تنها با مهاجرت به سخت‌افزار جدید، سریع‌تر اجرا خواهند شد.

کریس واکر، رئیس بخش PC اینتل درحال نمایش یک نمونه از پردازنده‌های ۱۰ نانومتری نسل دهمی اینتل

انشل ساگ، تحلیل‌گر مؤسسه‌ی Moor Insights and Strategy عقیده دارد تغییرات جدید در خود شرکت نیز نمایان است. او در این‌باره می‌گوید:

قطعا جهش امسال اینتل بسیار بلندتر خواهد بود. هیجان و جاه‌طلبی در بالا تا پایین شرکت دیده می‌شود.

اما این به‌معنی پایان یک‌شبه‌ی مشکلات اینتل نخواهد بود؛ چراکه فرایند ساخت ۱۰ نانومتری اینتل فعلا محدود به پردازنده‌های موبایل (موبایل به‌معنی قابل حمل، مخصوص استفاده در لپ‌تاپ) این شرکت خواهد بود. پردازنده‌های دسکتاپ اینتل همچنان از فرایند ساخت ۱۴ نانومتری اسکای‌لیک استفاده خواهند کرد؛ هرچند احتمال دارد با تکامل آیس لیک و معرفی ریزمعماری‌های Willow Cove در سال ۲۰۲۰ و Golden Cove در ۲۰۲۱، شرایط برای عرضه‌ی پردازنده‌های دسکتاپ ۱۰ نانومتری مساعد شود. همچنین انتظار می‌رود فرایند ساخت پردازنده‌های ۷ نانومتری اینتل در سال ۲۰۲۱، تکمیل‌ شده و آن‌ها معرفی شوند.

اولین پردازنده‌های نسل دهمی

اولین محصولات مجهز به معماری آیس لیک شامل پردازنده‌های پایین‌رده‌ی Core i3، پردازنده‌های میان‌رده‌ی Core i5 و پردازنده‌های بالارده‌ی Core i7 خواهند بود. تمامی این پردازنده‌ها از نوع موبایل هستند و اینتل برای هر‌کدام از این خانواده پردازنده‌ها، به‌ترتیب مقادیر ۹، ۱۵ و ۲۸ وات توان حرارتی را درنظر گرفته‌است. سریع‌ترین تراشه‌های آیس لیک فعلی قرار است از چهار هسته‌ی Sunny Cove مجهز به تکنولوژی هایپرتردینگ و ۸ مگابایت حافظه‌ی کش LL استفاده کنند و حداکثر فرکانس آن‌ها درحالت توربو به ۴/۱ گیگاهرتز خواهد رسید.

به‌گفته‌ی اینتل، بهبود IPC (تعداد دستورالعمل اجرایی در هر سیکل) پردازنده‌های نسل دهمی آیس لیک در بسیاری از مصارف نسبت به پردازنده‌های مشابه نسل هشتمی به ۱۸ درصد می‌رسد. انتظار می‌رود اولین لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های آیس لیک، همین امسال روانه‌ی بازار شوند.

پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع

برخی از پردازنده‌های ۱۰ نانومتری اینتل قرار است به پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع قدرتمند آیریس پلاس مجهز شوند. به‌گفته‌ی اینتل کلاک پردازنده‌ی گرافیکی آریس پلاس تا ۱/۱ گیگاهرتز می‌رسد و درنتیجه قدرت گرافیکی ۱ ترافلاپی آیریس پلاس باعث می‌شود بازی‌هایی مانند فورتنایتو ایپکس لجندز با رزولوشن 1080p و نرخ فریم ۶۰ اجرا شوند. براساس نتایجی که اینتل ارائه کرده‌است، بهبود نرخ فریم در عناوینی چون CS:GO، اورواچ، فورتنایت و رینبو ۶ نسبت به نسل قبل به ۴۰ تا ۸۰ درصد می‌رسد. اگرچه ممکن است تمام این افزایش از بهبود پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع اینتل ناشی نشود، چراکه درمقایسه با پردازنده‌های گرافیکی مجتمع نسل هشتمی که از حافظه‌ی DDR4 2400 استفاده می‌کردند، آیریس پلاس از حافظه‌ی سریع‌تر و بهینه‌تر LPDDR4X-3733 بهره می‌برد.

مقایسه‌ی عملکرد گرافیک مجتمع نسل ۱۱ آیریس موجود در پردازنده‌های آیس لیک با نسل قبل و گرافیک مجتمع پردازنده‌های رایزن AMD
(برای مشاهده‌ی تصاویر در ابعاد اصلی روی آن‌ها کلیک کنید)

وب‌سایت یوروگیمر که در کامپیوتکس ۲۰۱۹ حضور داشته و دموهای اینتل را از نزدیک دیده‌است، گزارش می‌دهد که نتایج ادعایی اینتل با پیش‌نمایشی که برای نشان‌دادن به رسانه‌ها در کامپیوتکس به‌نماش درآمده است، هم‌خوانی دارد. به‌عنوان مثال نرخ فریم بازی CS:GO در رزولوشن 1080p و تنظیمات متوسط از ۴۳ فریم در ثانیه روی پردازنده‌های نسل هشتمی به ۸۷ فریم‌بر‌ثانیه در پردازنده‌های نسل دهمی افزایش پیداکرده‌است. 

اینتل همچنین قابلیت جدید همگام‌سازی تطبیقی (adaptive sync) را به‌نمایش گذاشته است. روش جدید همگام‌سازی فریم‌ریت و ریفرش‌ریت، بریدگی صفحه (screen tearing) را از بین می‌برد و در عین حال معایب v-sync مانند ایجاد لگ را با خود به‌همراه ندارد. همگام‌سازی تطبیقی مخصوصا برای بازی‌های جدید و به‌نسبت سنگین‌تری که روی سخت‌افزارهای ضعیف‌تر معمولا با نرخ فریمی بین ۴۰ تا ۶۰ اجرا می‌شوند، بسیار کارآمد خواهد بود.

نقشه‌ی محل قرارگیری قسمت‌های مختلف پردازنده‌های نسل دهمی آیس لیک روی تراشه

از دیگر بهبودهای معماری آیس لیک، افزایش پیدا کردن سرعت رندرِ پخش ویدئو، دوبرابر شدن سرعت انکود فایل‌های HEVC) H.265) و پشتیبانی از استانداردهای HDR10 و DolbyVision است. به‌گفته‌ی اینتل، چنین بهبودی باعث می‌شود بتوان ویدئوهای 8K 10-bit را به‌صورت درلحظه (real-time) این‌کود و دی‌کود کرد. از لحاظ قابلیت اتصال هم می‌توان تا سه نمایشگر 4K 60Hz را به‌صورت هم‌زمان به دستگاه‌های مجهز به پردازنده‌های نسل دهمی اینتل متصل کرد. پشتیبانی از نمایشگرهای 5K60 و 4K120 هم به پردازنده‌های جدید اضافه شده‌است.

درگاه‌ها و ارتباط بی‌سیم

تا پیش از این، لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌های مجهز به پردازنده‌های اینتل تنها می‌توانستند از تاندربولت ۳ در یک یا دو پورت USB Type-C استفاده کنند؛ اما با آمدن آیس لیک و ادغام‌شدن تاندربولت در تراشه اینتل، این امکان برای سازندگان دستگاه‌ها وجود دارد تا پشتیبانی از تاندربولت ۳ با سرعت ۴۰ گیگابیت‌برثانیه را به چهار درگاه USB Type-C اضافه کنند. نحوه‌ی پیاده‌سازی تاندربولت ۳ در معماری جدید اینتل همچنین از لحاظ نظری امکان پشتیبانی از استاندارد USB 4 را هم به دستگاه‌ها خواهد داد.

(برای مشاهده‌ی تصویر در ابعاد اصلی روی آن کلیک کنید)

نسل دهم پردازنده‌های اینتل پشتیبانی از جدیدترین استاندارد وای‌فای 802.11ax (که بیشتر به وای‌فای ۶ مشهور است) را نیز با خود به‌همراه خواهد آورد؛ هرچند اینتل از نسخه‌ی خاص خود از این استاندارد با نام +Wi-Fi 6 Gig استفاده خواهد کرد. استاندارد وای‌فای اینتل با استفاده از کانال‌های ۱۶۰ مگاهرتزی امکان رسیدن به سرعت‌هایی تا ۱۶۸۰ مگابیت بر ثانیه (بالاتر از سرعت پورت‌های لن گیگابیتی و ۳ برابر سریع‌تر از حداکثر سرعت وای‌فای‌های فعلی که از کانال ۸۰ مگاهرتزی استفاده می‌کنند) را فراهم می‌کند. +Wi-Fi 6 Gig همچنین قابلیتی با نام OBSS را به‌همراه دارد که به کاهش نویز در شرایط تراکم بالای شبکه کمک می‌کند. درنهایت تمام این قابلیت‌های جدید فضایی کمتر از گذشته را روی تراشه اشغال کرده‌اند. اینتل همچنین باید چیپ‌های مجهز به استاندارد +Wi-Fi 6 Gig را هرچه‌سریع‌تر برای روترها و گیت‌وی‌ها عرضه کند تا لپ‌تاپ‌های جدید بتوانند از حداکثر سرعت نظری استاندارد جدید استفاده کنند.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی

سیستم Dynamic Tuning 2.0 اینتل هم از جمله قابلیت‌هایی است که در معماری جدید بهبودهای فراوانی به‌خود دیده‌است. ازجمله این بهبودها می‌توان به استفاده از یادگیری ماشینی برای پیش‌بینی روند افزایش و کاهش بار کاری اشاره‌کرد.

(برای مشاهده‌ی تصویر در ابعاد اصلی روی آن کلیک کنید)

تراشه‌هایی که بر مبنای معماری آیس لیک ساخته شوند، برخی پردازش‌های مرتبط با هوش مصنوعی را از تراشه‌های قبلی اینتل سریع‌تر انجام خواهند داد. بنابه ادعای اینتل، پردازش‌هایی که از MobileNet و Resnet (دوشبکه‌ی عصبی عمیق) استفاده می‌کنند، ۲ تا ۲/۵ برابر بهبود عملکرد را تجربه خواهند کرد.

اینتل برای نشان دادن این بهبود چندین نمونه از کاربردهای هوش مصنوعی مانند طبقه‌بندی کردن عکس‌ها براساس محتوا، رفع تار بودن (Blurr) تصاویر و ازبین‌بردن نویز از مکالمات تصویری اسکایپ را به حضار در کامپیوتکس ۲۰۱۹ نشان داد و بنابه گزارش رسانه‌های فناوری، بهبود عملکرد این قابلیت‌ها با اعداد ۲ و ۲/۵ برابر ادعایی اینتل هماهنگ بوده‌است. درنهایت برنامه‌هایی مانند Windows ML، Apple Core ML، Intel OpenVINO از این بهبود سرعت نهایت استفاده را خواهند کرد.

جمع‌بندی

جدای از مصارف خاص اشاره‌شده، پردازنده‌های آیس لیک برای عموم کاربران دستگاه‌های مصرفی به‌معنی لپ‌تاپ‌های سریع‌تر، سبک‌تر، باریک‌تر و با عمر باتری بیشتر خواهد بود. این موضوع برای اینتل بسیار مهم و حیاتی خواهد بود؛ چراکه درحال‌حاضر اینتل در بخش دستگاه‌های مصرفی با چندین تهدید روبه‌رو است. ازطرفی دستگاه‌های ویندوزی مجهز به پردازنده‌های ARM (مانند اولین لپ‌تاپ 5G جهان که به پردازنده‌ی اسنپدراگون کوالکام مجهز است) هر روز جذاب‌تر و کاربردی‌تر می‌شوند. ازطرف دیگر به‌نظر می‌رسد اینتل برتری خود در تولید تراشه را به سامسونگ و TSMC باخته باشد و شایعاتی از تصمیم اپل به استفاده از پردازنده‌های مبتنی بر معماری ARM در لپ‌تاپ‌های جدیدش به‌گوش می‌رسد. درواکنش به این تهدیدها، اینتل قصد دارد باپروژه‌ی آتنا (Project Athena) دنیای کامپیوترهای شخصی مجهز به پردازنده‌های اینتل را از رخوت سال‌های اخیر بیرون بیاورد.

گالری تصاویر پردازنده‌های نسل دهمی ۱۰ نانومتری آیس لیک اینتل

رسیدن به دهمین نسل از یک محصول یا تکنولوژی برای هر شرکتی نقطه‌ی عطف محسوب می‌شود و از اهمیت بالایی برخوردار است؛ از همین رو شاهد این هستیم که شرکت‌ها در طراحی و توسعه‌ی دهمین نسخه از محصول خود معمولا دقت بیشتری به‌خرج می‌دهند. همان‌طور که در ابتدای مطلب اشاره شده، به‌نظر می‌رسد دهمین نسل از پردازنده‌های اینتل نیز از این قاعده مستثنی نباشند و اینتل نسبت به نسل‌های قبل توجه بیشتری (مخصوصا از لحاظ پردازش گرافیکی و هوش مصنوعی) معطوف به آیس لیک کرده‌ باشد. البته هنوز باید منتظر منتشر شدن نتایج عملکرد پردازنده‌های نسل دهمی اینتل توسط منابع مستقل و ثالث، و مقایسه‌ی آن‌ها با محصولات مشابه AMD باشیم.