PCR: Hybridné procesory za dverami

Daj­te zbo­hom IGP a lac­ným gra­fic­kým kar­tám
Už mno­ho ro­kov pa­nu­je v ob­las­ti po­čí­ta­čov si­tuácia, keď sa pou­ží­va­teľ roz­ho­du­je me­dzi in­teg­ro­va­ným gra­fic­kým či­pom na zá­klad­nej dos­ke a sa­mos­tat­ným rie­še­ním v po­do­be gra­fic­kej kar­ty. Po­kiaľ po­čí­tač vy­uží­va­te len na kan­ce­lár­sku prá­cu, pos­ta­čí in­teg­ro­va­ný čip. Ak ide o do­má­ce mul­ti­me­diál­ne cen­trum, kto­ré vy­ža­du­je ak­ce­le­rá­ciu HD vi­dea, vhod­ným adep­tom sú gra­fic­ké kar­ty z naj­lac­nej­šie­ho seg­men­tu. V prí­pa­de, že po­čí­tač slú­ži aj na hra­nie ná­roč­ných hier či prá­cu s pok­ro­či­lý­mi ap­li­ká­cia­mi na 3D gra­fi­ku a dis­tri­buo­va­né vý­poč­ty, sia­ha sa už po vý­kon­ných gra­fic­kých kar­tách vo vy­šších ce­no­vých hla­di­nách. Všet­ko však už bu­de onedl­ho inak. Dva­ja naj­väč­ší vý­rob­co­via pro­ce­so­rov – In­tel a AMD – uvá­dza­jú na trh pro­ce­so­ry s in­teg­ro­va­ným gra­fic­kým jad­rom. V naj­bliž­šej bu­dúc­nos­ti ho bu­de ob­sa­ho­vať už kaž­dý no­vý pro­ce­sor, a tak trh s in­teg­ro­va­ný­mi čip­mi a lac­ný­mi gra­fic­ký­mi kar­ta­mi s naj­väč­šou prav­de­po­dob­nos­ťou pres­ta­ne exis­to­vať.

Si­tuácia na po­li či­po­vých súp­rav zá­klad­ných do­siek sa za pos­led­ných pár ro­kov vý­raz­ne me­ní. Kon­cep­cia zá­klad­nej dos­ky, pri kto­rej bo­li hlav­ný­mi ria­dia­ci­mi čip­mi se­ver­ný a juž­ný mos­tík, sa pos­tup­ne vy­trá­ca a úlo­hu pr­vé­ho me­no­va­né­ho pre­be­rá pro­ce­sor. V kla­sic­kej po­do­be se­ver­ný mos­tík za­bez­pe­ču­je ko­mu­ni­ká­ciu zá­klad­nej dos­ky a pro­ce­so­ra, ob­sa­hu­je ra­dič ope­rač­nej pa­mä­te, in­teg­ro­va­ný gra­fic­ký čip (IGP), pre­po­je­nie so zber­ni­cou sa­mos­tat­nej gra­fic­kej kar­ty a spo­je­nie s juž­ným mos­tí­kom. Má te­da na sta­ros­ti ko­mu­ni­ká­ciu s naj­rý­chlej­ší­mi sú­čas­ťa­mi po­čí­ta­ča. Nap­ro­ti to­mu juž­ný mos­tík ob­sa­hu­je ra­di­če tých po­mal­ších sú­čas­tí, ako sú nap­rík­lad ra­di­če pev­ných dis­kov, me­cha­ník, in­teg­ro­va­nej zvu­ko­vej kar­ty a USB. Ur­či­tý zlom v tej­to kon­cep­cii nas­tal v ro­ku 2003, keď spo­loč­nosť AMD uvied­la na trh 64-bi­to­vé pro­ce­so­ry At­hlon 64 (ClawHam­mer) s vlas­tným ra­di­čom ope­rač­nej pa­mä­te. Zo se­ver­né­ho mos­tí­ka sa te­da de­fi­ni­tív­ne stra­til a pro­ce­sor s ope­rač­nou pa­mä­ťou ko­mu­ni­ko­val pria­mo. AMD ten­to sys­tém už od­vte­dy neo­pus­ti­lo a pou­ží­va ho na svo­jich pro­ce­so­roch do­te­raz. Kon­ku­renč­ný In­tel sa tej­to kon­cep­cii nie­koľ­ko ro­kov vy­hý­bal, pri­čom aj na pro­ce­so­roch Co­re2 šiel kla­sic­kou ces­tou. Zme­na nas­ta­la až s prí­cho­dom ar­chi­tek­tú­ry Ne­ha­lem v ro­ku 2008. Kon­krét­ne iš­lo o pro­ce­so­ry Co­re i7 (Bloom­field) pre pä­ti­cu LGA1366, kto­ré po­dob­ne ako pro­ce­so­ry AMD ob­sa­ho­va­li ra­dič pa­mä­tí. To však ne­bo­lo všet­ko. V ro­ku 2009 sa ob­ja­vi­li na tr­hu CPU s kó­do­vým náz­vom Lyn­nfield, ur­če­né pre pä­ti­cu LGA1156 (Co­re i3, i5 aj i7), kto­ré ok­rem ra­di­ča pa­mä­te ob­sa­ho­va­li aj pria­me spo­je­nie so zber­ni­cou PCIE pre gra­fic­kú kar­tu. Či­po­vá súp­ra­va sa te­da eš­te viac zjed­no­du­ši­la, pri­čom se­ver­ný mos­tík z dos­ky prak­tic­ky úpl­ne zmi­zol. Zos­tal na nej len PCH (Plat­form Con­troller Hub), kto­rý je kon­cep­čne zhod­ný s juž­ným mos­tí­kom, pl­ní je­ho úlo­hu a je pros­tred­níc­tvom zber­ni­ce DMI pria­mo spo­je­ný s pro­ce­so­rom.

Za­čiat­kom toh­to ro­ka pri­šiel ďal­ší krok. In­tel pre­šiel v ob­las­ti CPU na 32 nm vý­rob­ný pro­ces, pri kto­rom do pro­ce­so­rov Co­re i3 a Co­re i5 (Clar­kda­le) osa­dil aj in­teg­ro­va­né gra­fic­ké jad­ro. V ko­neč­nom dôs­led­ku te­da za se­ver­ným mos­tí­kom de­fi­ni­tív­ne za­tvo­ril ve­ko. Na tom­to mies­te však tre­ba po­ve­dať, že kon­cep­čne ide eš­te len o ur­či­té pro­vi­zór­ne rie­še­nie. Gra­fic­ký čip v sku­toč­nos­ti nie je pria­mou sú­čas­ťou pro­ce­so­ra. CPU exis­tu­je sa­mos­tat­ne, pri­čom je spo­loč­ne so sa­mos­tat­ným gra­fic­kým jad­rom uzav­re­té v jed­nom puz­dre, tak ako to mô­že­te vi­dieť na ob­ráz­ku. Kým časť CPU je vy­ro­be­ná 32 nm tech­no­ló­giou, „pril­epe­ný“ gra­fic­ký čip je pos­ta­ve­ný na 45 nm vý­rob­nom pro­ce­se, pri­čom ide o up­ra­ve­né IGP In­tel GMA X4500HD (s pod­po­rou Di­rectX 10). V prí­pa­de Co­re i3 je tak­to­va­né na 733 MHz a pri drah­ších Co­re i5 na 900 MHz. Aj to sa však v naj­bliž­šom ča­se zme­ní. Spo­loč­nos­ti AMD a In­tel už onedl­ho uve­dú na trh svo­je pr­vé prí­ras­tky v po­do­be sku­toč­ných hyb­rid­ných pro­ce­sov kom­bi­nu­jú­cich fun­kcie CPU a GPU. Poz­ri­me sa te­da na to, čo nás v blíz­kej bu­dúc­nos­ti ča­ká na po­li tej­to za­ují­ma­vej sym­bió­zy.

AMD Bob­cat a Lla­no
V ro­ku 2011 pred­sta­ví AMD dve cel­kom no­vé ar­chi­tek­tú­ry pro­ce­so­rov. Pre niž­ší ce­no­vý a vý­ko­no­vý seg­ment to bu­dú pro­ce­so­ry s ar­chi­tek­tú­rou Bob­cat a pre ten vy­šší ar­chi­tek­tú­ra Bul­do­zer. V oboch prí­pa­doch ide o hyb­rid­né CPU, pri kto­rom je GPU pria­mo sú­čas­ťou ar­chi­tek­tú­ry pro­ce­so­ra. AMD to­to spo­je­nie ozna­ču­je ako APU, te­da Ac­ce­le­ra­ted Pro­ces­sing Unit (ak­ce­le­ro­va­ná pro­ce­so­ro­vá jed­not­ka), pri­čom nad­chá­dza­jú­ce pro­duk­ty sú mar­ke­tin­go­vo pre­zen­to­va­né pod ozna­če­ním AMD Fu­sion (fú­zia). Cie­ľom Bob­ca­tu sú prio­rit­ne net­boo­ky a no­te­boo­ky. AMD sa pri tej­to ar­chi­tek­tú­re sús­tre­di­lo na níz­ku spot­re­bu a veľ­mi ma­lé roz­me­ry. Pr­vý pro­ce­sor z tej­to ro­di­ny má kó­do­vé ozna­če­nie On­ta­rio, pri­čom sa ob­ja­ví hneď na za­čiat­ku bu­dú­ce­ho ro­ka a bu­de pria­mou kon­ku­ren­ciou pre In­tel Atom. Pôj­de o dvoj­jad­ro­vý 64-bi­to­vý pro­ce­sor s pod­po­rou vir­tua­li­zá­cie a inštruk­cií SIMD SSE1, SSE2, SSE3, SSSE3 a SSE­4A. Je­ho pria­mou sú­čas­ťou bu­de in­teg­ro­va­né GPU z ro­di­ny Ra­deon 5000, vďa­ka čo­mu bu­de pod­po­ro­vať tech­no­ló­gie Di­rectX11 (vrá­ta­ne Di­rec­tCom­pu­te), OpenCL a ak­ce­le­rá­ciu HD vi­dea. Ten­to drob­ček, men­ší ako jed­noeuro­vá min­ca, sče­rí po­mer­ne sta­tic­ké hla­di­ny net­boo­kov, kto­ré sú do­po­siaľ pev­ne pod kon­tro­lou In­tel Ato­mu. Sa­mot­ný Atom nik­dy ne­bol cie­le­ný na vý­kon, čo do­ka­zu­je aj to, že In­tel ho kon­ci­po­val ako tzv. In-or­der pro­ces­sors (pro­ce­so­ry toh­to ty­pu sa ob­ja­vo­va­li v ča­soch pr­vých Pen­tií), kde sú inštruk­cie spra­cú­va­né v po­ra­dí, v akom do pro­ce­so­ra do­ra­zia z pa­mä­te. To sí­ce umož­ňu­je ma­lé roz­me­ry a níz­ku spot­re­bu pro­ce­so­ra, na dru­hej stra­ne to však zna­me­ná aj je­ho veľ­kú ná­chyl­nosť na za­hl­te­nie dá­ta­mi. Nap­ro­ti to­mu os­tat­né pro­ce­so­ry sú­čas­nos­ti vrá­ta­ne nad­chá­dza­jú­ce­ho On­ta­ria pou­ží­va­jú Out of Or­der Execu­tion. Na­mies­to ča­ka­nia za­čnú vy­ko­ná­vať ďal­šie inštruk­cie v po­ra­dí a k pô­vod­nej úlo­he sa vrá­tia, len čo k nej dá­ta do­ra­zia. Vý­sled­kom je te­da pod­stat­né zvý­še­nie vý­ko­nu. Pre On­ta­rio sa pred­pok­la­dá maximál­na spot­re­ba 8 až 9 W, kto­rá je sí­ce väč­šia ako v prí­pa­de Ato­mu, no pri ňom tre­ba eš­te pri­rá­tať spot­re­bu IGP, te­da in­teg­ro­va­né­ho gra­fic­ké­ho či­pu In­tel GMA 3150 v či­po­vej súp­ra­ve. Net­re­ba pri­tom pri­po­mí­nať, že tech­no­lo­gic­ky ten­to sta­rý gra­fic­ký čip In­te­lu vý­raz­ne za­os­tá­va za tým, čo pri­ná­ša in­teg­ro­va­né jad­ro On­ta­ria, za­lo­že­né na Ra­deo­noch ra­du 5000 (nap­rík­lad ak­ce­le­rá­ciu vi­dea).

Pre kla­sic­ké no­te­boo­ky v naj­lac­nej­ších ce­no­vých hla­di­nách uve­die AMD za­čiat­kom bu­dú­ce­ho ro­ka na trh vý­kon­nej­šiu ver­ziu toh­to či­pu, zná­mu pod ozna­če­ním Za­ca­te. Ide rov­na­ko o dvoj­jad­ro­vý čip ar­chi­tek­tú­ry Bob­cat, ale op­ro­ti On­ta­riu sa bu­de pre­zen­to­vať vy­šší­mi pra­cov­ný­mi frek­ven­cia­mi, a te­da aj vý­ko­nom. Spot­re­ba sí­ce stúp­ne, no iba na veľ­mi dob­rých 16 až 18 W (v maxime), tak­že na svo­je si prí­du priaz­niv­ci vy­so­kej vý­dr­že na ba­té­riu. Vý­kon in­teg­ro­va­nej gra­fic­kej čas­ti by mal byť na úrov­ni Ra­deo­nov 5450 až 5500. No­te­boo­ky v stred­nej ce­no­vej hla­di­ne sa svoj­ho pro­ce­so­ra AMD Fu­sion doč­ka­jú v po­lo­vi­ci ro­ka 2011, keď na trh do­ra­zí CPU s kó­do­vým ozna­če­ním Lla­no. Na roz­diel od pr­vých Bob­ca­tov (40 nm) pôj­de o pr­vý pro­ce­sor AMD pos­ta­ve­ný na 32 nm vý­rob­nom pro­ce­se. Kon­cep­čne ide o znač­ne up­ra­ve­ný At­hlon II s in­teg­ro­va­ným gra­fic­kým jad­rom so štyr­mi stov­ka­mi stream pro­ce­so­rov (Bob­cat ich má 80). Bu­de te­da na úrov­ni GPU Ra­deon 5500/5600. ou už In­teg­ro­va­ný ra­dič PCIE a DDR3 (1600 MHz) sú sa­moz­rej­mos­ti. Lla­no sa ok­rem no­te­boo­kov prav­de­po­dob­ne ob­ja­ví aj v naj­lac­nej­ších sto­lo­vých po­čí­ta­čoch.

In­tel San­dy Brid­ge a Ivy Brid­ge
No­vé pro­ce­so­ry na bu­dú­ci rok chys­tá, sa­moz­rej­me, aj In­tel. Hneď za­čiat­kom ro­ka nás ča­ká ar­chi­tek­tú­ra San­dy Brid­ge, kto­rá pri­ne­sie ďal­ší evo­luč­ný krok pro­ce­so­rov Co­re. Zá­klad­né ozna­če­nia sa nez­me­nia, stá­le pôj­de o In­tel Co­re i3, i5 a i7, keď­že však pôj­de o ich dru­hú ge­ne­rá­ciu, bu­de­me si na ich osa­de­nie mu­sieť pri­chys­tať no­vé zá­klad­né dos­ky. Kon­krét­ne pôj­de o dos­ky s pä­ti­ca­mi LGA 1155 (kto­ré sú nás­tup­com LGA 1156) a LGA 1356 (ako náh­ra­da za LGA 1366). Pro­ce­so­ry sa ob­ja­via vo va­rian­toch pre kla­sic­ké po­čí­ta­če a aj no­te­boo­ky. Po­dob­ne ako pred­chá­dza­jú­ca ar­chi­tek­tú­ra In­te­lu je aj San­dy Brid­ge pos­ta­ve­ná na 32 nm vý­rob­nom pro­ce­se, kým však star­šia ge­ne­rá­cia po­zos­tá­va zo sa­mos­tat­né­ho 32 nm CPU a 45 nm GPU v jed­nom puz­dre, tá no­vá pri­ná­ša už hyb­rid­nú ar­chi­tek­tú­ru, pri kto­rej je CPU a GPU sú­čas­ťou je­di­né­ho či­pu. In­tel San­dy Brid­ge bu­de spo­loč­ne s Bob­ca­tom od AMD pred­sta­vo­vať pr­vú vl­nu na­tív­nych hyb­rid­ných pro­ce­so­rov. Aj keď prí­du na trh spo­loč­ne, nie sú pria­my­mi kon­ku­ren­tmi. Ako sme už spo­me­nu­li, pro­ce­so­ry On­ta­rio a Za­ca­te z ar­chi­tek­tú­ry Bob­cat bu­dú ur­če­né hlav­ne pre net­boo­ky a naj­lac­nej­šie no­te­boo­ky. Sku­toč­ným kon­ku­ren­tom San­dy Brid­ge je tak až 32 nm Lla­no, kto­ré však mô­že­me oča­ká­vať až v le­te. Ak sa Lla­no na San­dy Brid­ge vý­ko­no­vo ne­do­tiah­ne, mô­že­me byť sved­kom po­dob­nej si­tuácia ako dnes, keď AMD kom­pen­zu­je tú­to si­tuáciu lep­ší­mi ce­na­mi a čas­to si v stred­nom a niž­šom seg­men­te dr­ží lep­ší po­mer ce­na a vý­kon. Na dru­hej stra­ne bu­de mať s naj­väč­šou prav­de­po­dob­nos­ťou AMD navrch v čas­ti GPU pro­ce­so­ra. Aj keď sa gra­fic­kou čas­ťou pro­ce­so­ra In­tel v nad­chá­dza­jú­cej ge­ne­rá­cii zlep­ší, ne­do­ká­že pria­mo kon­ku­ro­vať či­pom, kto­rých gra­fic­ká časť pria­mo vy­chá­dza z vý­kon­ných her­ných GPU Ra­deon. Ok­rem vý­kon­nos­tnej strán­ky GPU bu­de mať AMD nes­por­nú pre­va­hu aj z hľa­dis­ka gra­fic­kých tech­no­ló­gií (Di­rectX 11) a ov­lá­da­čov.

Sú­čas­ná pre­va­ha In­te­lu na po­li CPU sa pre­ja­ví v dru­hej po­lo­vi­ci ro­ka 2011, keď sa dos­ta­ne na trh 22 nm ar­chi­tek­tú­ra Ivy Brid­ge. Krát­ko po tom, ako AMD pred­sta­ví svo­je pr­vé 32 nm CPU, mu te­da In­tel opäť zo strán­ky vý­rob­né­ho pro­ce­su tro­chu od­sko­čí. Gra­fic­ká časť v tých­to CPU má už pod­po­ro­vať aj Di­rectX 11, ale na od­po­veď, na­koľ­ko bu­de vo vý­ko­ne po­rov­na­teľ­ná s gra­fic­kou čas­ťou od AMD, si bu­de­me mu­sieť eš­te ne­ja­ký čas poč­kať. Ar­chi­tek­tú­ra Ivy Brid­ge pri­ne­sie me­nej no­vi­niek ako San­dy Brid­ge (kto­rá pri­ná­ša nap­rík­lad no­vú inštruk­čnú súp­ra­vu AVX), pri­čom ide vlas­tne o jej zmen­še­ni­nu na no­vom vý­rob­nom pro­ce­se. In­tel sa dr­ží vý­vo­jo­vé­ho cyk­lu tik-tak, pri kto­rom naj­prv pred­sta­ví no­vú ar­chi­tek­tú­ru na za­beh­nu­tom vý­rob­nom pro­ce­se (tak) a tú v nad­chá­dza­jú­com cyk­le up­ra­ví s pou­ži­tím men­šie­ho vý­rob­né­ho pro­ce­su (tik). V mi­nu­los­ti sme tak bo­li sved­ka­mi kon­ca In­tel Pen­tium a pr­vých In­tel Co­re na 65 nm (tik), pred­sta­ve­nia úpl­ne no­vej ar­chi­tek­tú­ry Co­re2 (tak), nás­led­ne pre­cho­du na 45 nm v po­do­be Pen­ryn (tik) a pred­sta­ve­nia úpl­ne no­vej ar­chi­tek­tú­ry Ne­ha­lem (tak). Pok­ra­čo­va­nie v tej­to kon­cep­cii sa pre­mie­tlo do ar­chi­tek­túr Wes­tme­re a v sú­čas­nos­ti San­dy Brid­ge, na kto­ré nad­via­že Ivy Brid­ge a v ďal­ších ro­koch po­tom Haswell a Rockwell.

Kom­plet­nú ver­ziu člán­ku náj­de­te v ak­tuál­nom, de­cem­bro­vom vy­da­ní PC RE­VUE >>

Galéria k článku:

 

Zdroj: PCR Redakcia

Prečítajte si tiež:

In­tel sľu­bu­je s pro­ce­sor­mi Ivy Brid­ge re­vo­lú­ciu vo vý­ko­ne a gra­fi­ke (pred rokom)

PCR TEST: 5× NO­TE­BOOK s pro­ce­so­rom San­dy Brid­ge (pred rokom)

In­tel chys­tá lac­né dvoj­ja­dro­vé pro­ce­so­ry San­dy Brid­ge (pred rokom)