پردازنده‌ هیبریدی Lakefield اینتل

در این مقاله قصد داریم به معرفی پردازنده‌ هیبریدی Lakefield بپردازیم. پردازنده های اینتل امروزه بیش از گذشته در معرض رقابت با محصولات شرکت هایی مانند: کوالکام و ای ام دی هستند. اینتل برای کسب موفقیت بین رقبای خود نیازمند این موضوع است تا طراحی خاصی را در تراشه های خود اتخاذ نماید. بنابراین به تولید و توسعه پردازنده های هیبریدی با نام Lakefield پرداخت تا تحولی در دستگاه های محاسباتی قابل حمل به وجود آورد.

اقدامات اولیه به هنگام ساخت پردازنده‌های لیک فیلد

در سال 2018 مهندسان تحقیق و توسعه اینتل تصمیم به یک تغییر اساسی در آینده‌ی پردازنده‌های اینتل گرفتند. برای ساخت پردازنده‌های هیبریدی Lakefield به روش ساخت جدیدی روی آوردند. که این روش، فناوری تجمیع سه بعدی  Foveros نام‌گذاری شد. تا قبل از این روش اجزای مختلف یک تراشه soc اینتل نظیر هسته پردازنده، تراشه گرافیکی، منابع و حافظه یک پارچه در یک چینش دوبعدی و روی یک die واحد مستقر می‌شد.  اما حالا قرار است اجزای مختلف SoC بر لایه‌های مختلفی سوار شوند و با اشغال کمترین فضای ممکن، بیشترین منابع ممکن در قالب یک تراشه پدیدار شود. نتیجه چنین چیدمانی، پردازنده‌های تحول‌ آفرین لیک فیلد بودند.

علل اصلی ساخت پردازنده هیبریدی Lakefield چیست؟

کاهش توان مصرفی

کاهش فضای مورد نیاز اجزای پردازنده

سطح عملکردی قابل‌ توجه

این طراحی افزایش بازدهی و نهایت بهره‌برداری از فضای فیزیکی را هدف گرفته و باعث می‌شود. که پردازنده‌ی قدرتمندی با حداقل ابعاد و بازدهی زیاد و تولید حرارت کم را بتوان در قالب دستگاهی کوچک جای داد که نیازمند قدرت و بازدهی بیشتری است. عدم نیاز به فضای اضافی برای تعبیه‌ی رم باعث شده که اینتل بتواند این تراشه را بر کوچک‌ترین مادربرد دنیا مستقر کند و در CES به معرض نمایش درآورد.

چه مشکلاتی بر سر راه اینتل در ساخت این پردازنده وجود داشت؟

البته برای ساخت پردازنده‌های هیبریدی Lakefield مشکلات بسیاری از قبیل:

قرارگیری اجزا

چگونگی کار و تعامل اجزا با یکدیگر

بهره‌گیری از ویژگی‌های تمامی لایه‌ها

جلوگیری از ناکارآمد ماندن یک لایه

جلوگیری از افزایش فشار بر یک لایه

و در نهایت هم کنترل انتقال حرارت میان لایه‌ها، از جمله مواردی بود که بر سر راه مهندسان اینتل وجود داشت.

پردازنده‌ هیبریدی Lakefield و ایده ساخت ماده عایق

برای ادامه مسیر در ساخت پردازنده اینتل اقدام به تولید ماده عایق جدیدی کرد که کمک به دفع گرمای بین لایه ها و عدم نفوذ گرما از لایه ها به یکدیگر می‌کند. در نهایت هم پردازنده‌ هیبریدی Lakefield در ابعاد 12در 12 در 1 میلی متر ساخته شده است. که در واقع یک تراشه بسیار کوچک اما بسیار کارامد است. اینتل با ساخت Lakefield نشان داد که میتواند به صورت بسیار متفاوت با سایر پردازنده های خود اقدام به ساخت تراشه ای جدید با تکنولوژی متفاوت نماید.

2 نکته اساسی در ساخت پردازنده لیک فیلد

در ساخت پردازنده لیک فیلد به دو نکته اساسی توجه شده است.

1. بهره‌وری توانی

2. عمر بیشتر باطری دستگاه های مجهز به این پردازنده

این پردازنده در مقایسه با پردازنده های میان رده ای لپ تاپ دارای قدرت بیشتر و مصرف کمتر است. اینتل در رابطه با پردازنده‌ هیبریدی لیک فیلد مدعی است که این پردازنده ها در مقایسه با پردازندهای Amber Lake زمانی که فعال هستند. توانی بین 1.5 تا 2 برابر کمتر دازند. توان طراحی حرارتی این تراشه‌ها، در بازه ی بین ۳ تا 7 وات است؛ میزان توان مصرفی این پردازنده‌های هیبریدی هر عددی باشد، اینتل مدعی است که عمر باتری لوازم مجهز به آن در حال کار به ۲۵ ساعت و در حالت استندبای به یک ماه می‌رسد.

نتیجه گیری

سرانجام اینتل پس از گذر از این فراز و نشیب ها پردازنده‌ هیبریدی Lakefield را در رویداد CES ژانویه‌ی ۲۰۱۹ معرفی کرد. پردازنده‌های Lakefield اینتل به یک پردازنده قدرتمند و ۱۰ نانومتری Sunny Cove و ۴ هسته اتم مبتنی بر هسته‌های Tremont مجهز شده‌اند. مطمئنا لیک‌فیلد پایان کار پردازنده‌های هیبریدی اینتل نخواهد بود. این کمپانی برای نسل بعدی پردازنده‌هایش به نام Alder Lake به سراغ معماری هیبریدی جدیدی می‌رود تا بتواند حضور قدرتمندتری داشته باشد و مجددا سهم AMD را در بازار کاهش دهد. البته AMD هم با معماری Zen 4 به حضور قدرتمندش در بازار ادامه خواهد داد. در فضای پردازنده‌های مصرف‌کنندگان، رقابتی دو جانبه وجود دارد. اما کافیست گستره دید خود را افزایش دهیم. آن وقت خواهیم دید که این بازار به مراتب گسترده‌تر و متنوع‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد.

از صفر تا صد پردازنده های سری core i

برای نخستین بار در سال 2008 اینتل با معرفی معماری Nehalem پردازنده های سری core i را روانه بازار نمود. بعد از گذشت چندین سال و عرضه‌ی نسل‌های مختلف پردازنده همچنان عده‌ای تصور می‌کنند عدد مقابل core i مربوط به تعداد هسته پردازنده است.  اما حقیقت ماجرا این چنین نیست. اینتل یکی از برترین تولیدکنندگان پردازنده در جهان است. اما در نام گذاری پردازنده های سری core i خود کمی کوتاهی کرده و کاربران را دچار گمراهی می‌کند.

تغییرات اینتل طی سال‌های اخیر

هرسال اینتل به سراغ تغییراتی در پردازنده های خود میرود. و طی این تغییرات نام جدیدی را برای پردازنده ایجاد میکند.

نسل اول، سال ۲۰۰۸ معماری  Nehalem – لیتوگرافی ۴۵ نانومتر

نسل دوم، سال ۲۰۱۱ معماری Sandy Bridge – لیتوگرافی ۳۲ نانومتر

نسل سوم، سال ۲۰۱۲ معماری Ivy Bridge  – لیتوگرافی ۲۲ نانومتر

نسل چهارم، سال ۲۰۱۳ معماری Haswell – لیتوگرافی ۲۲ نانومتر

نسل پنجم، سال ۲۰۱۴ معماری Broadwell – لیتوگرافی ۱۴ نانومتر

نسل ششم، سال ۲۰۱۵ معماری Skylake – لیتوگرافی ۱۴ نانومتر

لیتوگرافی به چه معناست؟

لیتوگرافی فاصله بین اجزای اصلی هرواحد پردازشی است. در واقع در ساخت هر پردازنده فاصله ی بین مقاومت ها ترانزیستورها و دیگر اجزا بر اساس لیتوگرافی مشخص می‌شود. همانطو که مشخص است هرچه لیتوگرافی کوچک‌تر باشد فاصله کمتر شده در نتیجه تعداد بیشتری ترانزیستور در تراشه جا می‌گیرد. یکی از مزایای کاهش لیتوگرافی این است که سرعت انتقال اطلاعات بیشتر شده و مصرف گرما نیز کاهش می‌یابد. اینتل طی سال های گذشته تلاش بسیاری برای بهبود پردازنده های سری core i کرده است. که کاهش مصرف انرژی و افزایش قدرت پردازش از جمله این موارد هستند.  ذکر این نکته مهم است که همیشه عدد و ورژن بالاتر به معنای بازده بیشتر نیست. ممکن است برخی پردازنده های مجهز به فرکانس کلاک پایین تر قدرت و بازدهی بیشتری داشته باشند.

معیار سنجش پردازنده بر چه اساس است؟

تنها معیاری که می‌توانید برای مقایسه پردازنده ها به آن بسنده کنید اجرای بنچمارک های مختلف در شرایط گوناگون است. در رابطه با پردازنده های اینتل باید بدانید که هر نسل سریع تر از سری قبلی خود شده است. و قدرت پردازشی پردازنده های هر سری نسبت به سری قبلی بیشتر است.

قدرت پردازش هر کدام از پردازنده های سری core i به چه معیارهای بستگی دارد؟

تعداد هسته

سرعت کلاک

حافظه کش

فناوری Turbo Boost

فناوری Hyper-Threading

فناوری Turbo Boost چیست؟

توربو فناوری منحصر به فرد اینتل است. اگر پردازنده‌ای مجهز به این فناوری باشد در شرایطی که حجم زیادی از دستورها برای پردازش به پردازنده سپرده شود به‌صورت موقت سرعت کلاک پردازنده را افزایش می‌دهد تا دستورها با سرعت بالاتری پردازش شوند.

در صفحه‌ی مشخصات فنی پردازنده‌هایی که از این فناوری پشتیبانی می‌کنند، عددی در مقابل عبارت Turbo Boost ذکر می‌شود که همان فرکانس حداکثری است که در حال توربو بوست، پردازنده با آن کار خواهد کرد.

فناوری Hyper-Threading چیست؟

این نوع فناوری با شبیه سازی هسته ها امکان اجرای دو دستور در یک هسته را دارد. با این فناوری سیستم عامل دو هسته مجازی به ازا هر هسته را آدرس دهی می‌کند. به عنوان مثال: پردازنده های سری core i3با وجود 2 هسته قادر به اجرای 4 دستور به طور همزمان هستند.

کش چه تاثیری در عملکرد پردازنده های سری core i دارد؟

کش نوعی از حافظه‌ است که سرعت انتقال اطلاعات در آن بسیار سریع است. پردازنده از حافظه‌ی کش برای ذخیره‌سازی اطلاعات مربوط به دستورها در حال پردازش خود استفاده می‌کند و به‌جای آنکه مرتبا به حافظه‌ی رم یا دیسک سخت دسترسی داشته باشد، اطلاعاتی که مرتبا به آن‌ها نیاز دارد را در کش ذخیره می‌کند. حافظه کش به‌همراه CPU و GPU در یک تراشه مجتمع می‌شود تا پردازنده به سرعت به آن دسترسی داشته باشد.

طریقه خواندن اطلاعات پردازنده های سری core i

به عنوان مثال به این مورد توجه نمایید: intel core i7-6700 k processore

بخش اول در این نام‌گذاری با i7, i5, i3 یا  M شروع می‌شود و مشخص کننده سری پردازنده است. عدد اول از بخش عددی، به نسل پردازنده اختصاص داد. در مثال بالا عدد ۶ نشان‌دهنده‌ی نسل ششم (Skylake) است و سه رقم بعدی نیز شماره‌ی SKU است.

برای دسکتاپ از پسوندهای k و T استفاده می شود.

نکته‌ی عجیب در بین نام‌گذاری پردازنده‌های سری Core i اینتل این است که تا نسل چهارم وقتی در انتهای نام پردازنده‌ی حرف M یا U می‌آمد می‌توانستیم به سرعت متوجه شویم که با یک پردازنده مخصوص لپ‌تاپ یا پردازنده‌ی مخصوص اولترابوک طرف هستیم. اما از نسل پنجم به بعد، اینتل تصمیم گرفت تا حرف M را با H جایگزین کند. به این ترتیب در انتهای نام پردازنده‌های بکار گرفته شده در لپ‌تاپ‌های عادی، حرف H به چشم می‌خورد. و در لپ‌تاپ‌های گیمینگ یا لپ‌تاپ‌های قدرتمند از پردازنده‌های قوی‌تر با حرف HK یا HQ استفاده می‌شود. اولترابوک‌ها یا لپ‌تاپ‌های باریک و کم‌مصرف نیز به پردازنده‌های U مجهز می‌شوند.

پیشنهاد ویژه

درواقع هرچه پردازنده های سری core i قوی‌تر می‌شوند مصرف انرژی افزایش یافته و طول عمر باتری کاهش می‌یابد. پس اگر اولویت شما در خرید لپ‌تاپ، طول عمر باتری، وزن کم و قابلیت حمل آسان است. پیشنهاد می‌شود که لپ‌تاپ با پردازنده‌ی سری U تهیه کنید.

نتیجه گیری

از طریق مراجعه به سایت  ark.intel.com جزییات کامل درباره پردازنده های سری core i و اطلاعات مربوط به آن را کسب نمایید. در نظر داشته باشید که پردازنده‌های Core i7 می‌توانند بین ۲ تا ۸ هسته داشته باشند. و فرکانس کاری آن‌ها نیز در سری U در کمتری سطح و در سری‌های دسکتاپ در بالاترین سطح تعیین می‌شود.

رونمایی از نسل دوازدهم پردازنده اینتل تا پایان سال جاری

آنچه در تاریخچه سی پی یو های اینتل می‌بینیم، تولید پردازنده هایی است که برای کامپیوترها و کاربردهای مختلف طراحی شده‌اند

از پردازنده های کم‌مصرف برای لپ تاپ تا CPU های اینترپرایزی با مصارف دیتاسنتری و سروری از جمله محصولات تولیدی توسط اینتل هستند.

در نامگذاری پردازنده های اینتل هر چه عدد مدل Intel بیشتر باشد یعنی پردازنده از ویژگی‌های بیشتر بهره‌مند است.

نسل دوازدهم پردازنده اینتل با نام alder lake به زودی منتشر خواهد شد.

سی پی یوهای اینتل بسیار قوی هستند و در اکثر سرورهای قوی دنیا، از سی پی یو اینتل استفاده می‌شود.

ذکر این نکته حیاتی است که سی پی یو به کار رفته در کامپیوترهای شخصی با سی پی یوهایی که در سرورها استفاده می‌شود متفاوت است.

معمولا در رایانه‌های شخصی از Intel Core استفاده می‌شود و برای سرورهای قوی نیز از Intel Xeon استفاده می‌شود.

اطلاعاتی در رابطه با اینتل

هنوز مهر صدور پردازنده‌های نسل یازدهمی اینتل (Rocket Lake) خشک نشده بود. که خبر در راه بودن پردازنده‌های نسل دوازدهم این شرکت به نام (Alder Lake) به بیرون درز کرده است.

بنا برگفته‌ی اینتل، آخرین پردازنده جدید متعلق به این خانواده در اواخر سال 2021 میلادی رونمایی خواهد شد.

طی سال های گذشته نمایان شده است که اینتل تغییرات بسیار کمی در تولید پردازنده های نسل های مختلف ایجاد میکند.

و در تولید پردازنده های نسل 6 تا 11 از لیتوگرافی و معماری یکسانی استفاده کرده است.

اما بیان شده است که نسل دوازدهم پردازنده های Alder Lake به سیستم بصری ارتقا یافته مجهز خواهند بود. که با طراحی 10 نانومتری سوپرفین (Superfine) تولید خواهند شد.

قطعا بعد از مدت ها تغیییرات بهبودهای گسترده ای را شاهد خواهیم بود. آن طور که مشخص است نسل دوازدهم پردازنده اینتل بسیار پرهیاهو وارد خواهد شد.

ویژگی های نسل دوازدهم پردازنده اینتل به نام آلدرلیک

طراحی هیبریدی با استفاده از هسته های توانمند و کم مصرف

فناوری ساخت 10 نانومتری سوپرفین

سوکت جدید lag 1700

پشتیبانی از pcle 5 و DDR5

هسته های پردازنده با عملکرد بالا Golden CPU

دارای هسته‌هایی با توان پردازشی بالا

دارای هسته‌هایی با مصرف انرژی بهینه

پردازنده های Alder Lake بر اساس یک معماری ترکیبی جدید ساخته شده‌اند که از دو نوع خصوصیت اصلی عملکرد و بازده بالا بهره می‌برند.

نسل دوازدهم پردازنده اینتل از حافظه ddr5 پشتیبانی می‌کند که دو برابر سریع تر از استاندارد فعلی ddr4 است. این پردازنده ها برای دستگاه های قابل حمل توسعه داده شدند.

اما میتوان از آن ها در کامپیوترهای دستکتاپ نیز استفاده نمود.

چیپست‌های هیبریدی تحت عنوان Alder Lake که همانند تراشه‌های Lakefield در ساخت آن‌ها از روش مشابهی با فناوری Big.little شرکت ARM استفاده شده است.

این امر موجب ارتقای عملکرد چیپست ‌می‌شود و فرآیند پردازش هسته‌های چیپست به صورت تکی با سرعت و کارایی بهتری صورت خواهد گرفت.

بر اساس ادعا اینتل، این نسل از پردازنده ها با وجود هسته های Golden Cove تا 20 درصد عملکرد تک رشته ای بهتری دارد.

اما مشخص نیست که این ادعا در قالب مقایسه با Rocket Lake بوده یا Tiger Lake.

این نسل از رم ها با ولتاژ کمتر، فرکانس کاری بالاتری را با تاخیر کمتر ارائه میدهند.

اما جای نگرانی برای دارندگان رم های DDR4 نیست زیرا این پردازنده ها از رم های DDR4 هم پشتیبانی می کنند.

پشتیبانی از DDR4 با فرکانس پایه 3200 مگاهرتز قابل دسترسی است. و برای رم های DDR5 هم فرکانس پایه 4800 مگاهرتز در دسترس خریداران قرار دارد.

نتیجه گیری

پسوندها در خانواده اینتل بسیار مهم هستند.

پسوند SKU یکی دیگر از ویژگی های مهم است که به هنگام مقایسه پردازنده ها باید به آن دقت کرد.

در واقع پسوندها به ما نشان میدهند که این پردازنده‌ها برای چه سیستم هایی ایجاد شده اند.

و باید با استفاده از این پسوند اقدام به تهیه یک پردازنده نمایید که با سیستم شما سازگاری داشته باشید.

یک واقعیتی که وجود دارد این است که SKU ها صرفا نمایش دهنده ترتیب نسل و خط تولید است و مشخصه خاصی برای مقایسه پردازنده ها با یکدیگر نیست.

سی پی یو های نسل ده اینتل برای لپ تاپ طراحی شده بودند که قادر هستند در کمتر از 5ثانیه لپ تاپ شما را بارگذاری نمایند.

ما بی صبرانه منتظر رونمایی از نسل دوازدهم پردازنده اینتل هستیم تا مطالب فوق را برای شما به روزرسانی نماییم.

برای داشتن انتخابی مناسب میتوانید با شماره تلفن 54521 تماس بگیرید کارشناسان متخصص رها آماده پاسخگویی و مشاوره رایگان به شما عزیزان هستند.