Intel apresenta processador Tiger Lake; conheça as inovações

Todo ano a Intel realiza o evento chamado Architecture Day, para apresentar as novidades no desenvolvimento de hardware, software e a engenharia por trás de seus processadores.

Logicamente, o Architecture Day 2020 foi 100% virtual devido ao COVID-19. Mesmo assim, o volume de divulgações foi maior do que edições anteriores e realmente mostra como – embora a Intel ainda não tenha chegado ao processo de construção de 7 nm (nanômetros) – a empresa tem muito fôlego para inovar.

No evento desse ano ela continuou no caminho dos seis pilares, o qual iniciou no ano passado, focando em áreas críticas para a empresa e como ela pode e continuará a crescer como uma potência na indústria de semicondutores.

Os seis pilares de inovação da Intel

Processo, Arquitetura, Memória, Interconexão, Segurança e Software. Esses são os pilares em que os executivos e arquitetos da Intel discutiram novas tecnologias de transistores e “empacotamentos” de componentes.

Divulgaram informações sobre as próximas CPU, GPU, memória e arquiteturas híbridas que são projetadas para promover produtos em todo o portfólio da Intel.

Vale dizer que o evento foi regido por Raja Koduri, um veterano da AMD que é agora arquiteto-chefe da Intel, liderando não apenas o grupo de arquitetura, mas também gráficos e software.

O processador Intel “Tiger Lake” e arquitetura Willow Cove

Tiger Lake é o codinome comercial para o que virá a ser a 11ª geração de processadores da Intel. Como já falamos nos parágrafos acima, ainda não chegou na litografia de 7 nm.

No coração do Tiger Lake está a semi-nova microarquitetura de CPU Willow Cove. Chamei de “semi-nova” porque essa microarquitetura é fortemente baseada na Sunny Cove, presente no processador anterior Ice Lake.

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A Willow Cove tem os mesmos recursos de processamento aritmético e de ponto flutuante da Sunny Cove, mas, por meio de algumas melhorias de construção, uma estrutura de cache redesenhada e as melhorias de processo, Willow Cove está entregando “mais do que um aumento entre gerações no desempenho da CPU”, de acordo com a Intel.

A Willow Cove também tem uma faixa dinâmica muito mais ampla, ou seja, oferece aumentos de frequência significativos e eficiência de energia. Ela funciona em frequências muito mais altas com a mesma potência e menos consumo de energia do a Sunny Cove.

A nova microarquitetura também apresenta uma série de aprimoramentos de segurança com a tecnologia Intel Flow Control, que inclui criptografia de memória.

Em termos de operações de entrada de dados e saída de dados processados (operação de I/O), o Tiger Lake tem muito a oferecer. A microarquitetura apresenta um barramento de anel duplo e, portanto, um aumento de 2x na largura de banda, que é compatível com grandes aumentos na largura de banda das memórias.

Os produtos iniciais baseados em Tiger Lake usarão memória LP DDR4 ou DDR4 padrão (validada em até 4.267 MHz ou 3.200 MHz, respectivamente) e oferecerão até 86 GB/seg de largura de banda.

As iterações futuras usarão a tecnologia de memória DDR5 (em até LP5-5400), o que reduzirá ainda mais os requisitos de energia e aumentará a largura de banda.

A tecnologia SuperFin de 10nm

A empresa também afirma que sua nova tecnologia SuperFin de 10 nm, que será usada nos próximos produtos baseados em Tiger Lake, está  “fornecendo melhorias de desempenho comparáveis ​​a uma transição de nó completo”. Traduzindo, as melhorias são semelhantes aos benefícios que a empresa viu no passado: menor consumo de energia, mas fornecendo mais potência.

A tecnologia SuperFin de 10 nm se baseia nos transistores FinFET da Intel, já utilizada em versões passadas de CPUs. Mas ela adiciona um novo capacitor, batizado de Super MIM (metal-isolante-metal).

Transistores SuperFins de 10 nm também têm melhor fonte de transmissão e melhor dissipação, por conseguir mais espaço entre as trilhas. A soma total dessas melhorias resulta em melhor desempenho geral do transistor, menor vazamento e melhor aproveitamento de energia.

SuperFins de 10 nm permitem maior fluxo de corrente e o processo de contatos do transistor resulta em maior mobilidade também (para notebooks).

A GPU Intel Xe LP

A GPU é o processador gráfico, responsável por lidar com cálculos vetoriais para formar as imagens, seja em um software de processador de imagens (Photoshop, por exemplo), um editor de vídeos, ou jogos.

Dessa vez, parece que a Intel deu um bom salto de desenvolvimento em sua GPU, já que nunca foi seu ponto forte. A GPU Xe-LP do Tiger Lake será equipada com 96 unidades de execução (EUs) com um novo cache de dados L1 e até 16 MB de cache L3, com um mecanismo de mídia atualizado e uma nova arquitetura otimizada para lidar com gráficos mais sofisticados.

O núcleo da GPU é aproximadamente 1,5x maior do que os gráficos Gen 11 da Intel (presente na geração Ice Lake). A Xe-LP também aumenta o número de pistas vetoriais de 8 para 16 e apresenta um controlador de thread mais eficiente, além de algoritmos de compressão de cor e profundidade aprimorados com compressão ponta a ponta, para otimizar o uso da largura de banda.

O Xe-LP também promete melhor desempenho de exibição, com suporte para até 8K (UHD) com HDR10 e painéis de visão Dolby, taxas de atualização de 360 ​​Hz e até duas vezes o desempenho para codificação e decodificação de vídeo.

Mas o Xe-LP é apenas uma parte da estratégia gráfica da Intel. A empresa também ofereceu uma atualização em seu Xe-HP, a versão mais potente de sua arquitetura gráfica, com uma demonstração mostrando suas habilidades de codificação de vídeo e prometendo uma janela de lançamento de 2021.

A Intel anunciou também outra microarquitetura gráfica: Xe-HPG, que se concentrará especificamente em jogos e pode representar a primeira incursão da Intel em competir ativamente com a AMD e Nvidia por GPUs voltados para jogos.

O Xe-HPG busca combinar aspectos das outras arquiteturas Xe e será capaz de oferecer o recurso de ray-tracing (técnica que reflete a luz em objetos do jogo como se fosse na realidade) quando começar a ser comercializada no próximo ano.

A empresa também anunciou que iniciou a produção de sua placa de vídeo discreta DG1 (baseada na mesma tecnologia Xe-LP), que deve ser lançada ainda este ano. Essa GPU não é realmente o tipo de placa de vídeo de última geração que você normalmente associa ao nome.

Efetivamente, é apenas a GPU integrada que a Intel vai oferecer com computadores munidos com o Tiger Lake, como uma placa externa, para aumentar sua presença no mercado de aplicações gráficas e também oferecer uma refrigeração melhor, já que será uma placa externa.

É mais uma prova de conceito para as ambições de GPU discretas da Intel (que, como mencionado acima, são extensas).

O próximo passo da Intel

Por último, a Intel fez um apanhado da próxima onda de seu roteiro para 2021. O próximo passo para suas microarquiteturas tradicionais são seus núcleos Golden Cove de 10 nm, que prometem mais melhorias de desempenho, otimização de IA (inteligência Artificial) e 5G e com maior segurança.

A microarquitetura Golden Cove será uma parte importante da recém-anunciada série Alder Lake, que é um chipset híbrido focado no desempenho que sucederá os chips híbridos Lakefield lançados recentemente.

Os atuais chips Lakefield adotam uma abordagem semelhante à tecnologia BIG.little da ARM, que faz uma combinação de núcleos mais rápidos e com maior consumo de energia voltados para o desempenho somados com núcleos menores para melhor eficiência.

Hoje, o único núcleo Sunny Cove de classe Core (a mesma arquitetura de 10 nm em que os chips da 10ª Geração Ice Lake são baseados) contam com quatro núcleos Tremont, da geração Atom de processadores, que tem baixíssimo consumo.

Agora é aguardar de fato o lançamento do processador Tiger Lake, que, parece, já será em setembro próximo.

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