В сети Интернет появились первые результаты тестирования обновленного флагманского чипсета Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3, который скорее всего будет представлен в конце года, а смартфоны на его базе начнут появляться уже в 2024 году.

Уже сейчас есть первые результаты тестов в приложениях Geekbench 6 и AnTuTu v9.

Новый чип от Qualcomm — Snapdragon 8 Gen 3 — засветился в тестах
В Geekbench 6 результат составил 2563 балла в однопоточном режиме и 7256 баллов при использовании всех ядер. В AnTuTu результаты чипа составили 1,71 миллионов баллов, а графический процессор набрал 850 000 баллов.

Snapdragon 8 Gen 3 имеет конфигурацию ядер “1+5+2” или “1+2+3+2” с главным ядром Cortex-X4 с частотой от 3,5 до 3,7 ГГц. Сообщается, что чипсет будет сделан на основе 3-нм теххпроцесса TSMC N4P.

Если сравнивать с другими актуальными чипами, то Apple A16 набирает в Geekbench 6 в однопоточном — 2499 баллов, а в многопоточном — 6275 баллов. Самый лучший результат в AnTuTu (не учитывая Gen 3) среди Android-устройств получил Asus ROG 7 Pro — 1,32 миллиона баллов.

То есть по первым данным, Snapdragon 8 Gen 3 не только является самым мощным чипом для Android-устройств, но и наконец выходит на уровень процессоров Apple.

Будучи одним из крупнейших в мире рынков смартфонов, Китай с его населением более 1 миллиарда человек отражает несколько тенденций, которые мы можем увидеть в индустрии смартфонов, и одной из них является марка SoC (System on a Chip), используемая в наших смартфонах. Сейчас мы почти в середине 2022 года и аналитическая компания CINNO Research недавно опубликовала отчет о пяти главных поставщиках SoC для смартфонов на рынке Китая в первом квартале 2022 года, и, похоже, что MediaTek является самым популярным брендом SoC, используемым в смартфонах в этом квартале.

Согласно отчету, поставки SoC для смартфонов в 1 квартале 2022 года составили 74,39 млн. единиц, что на 14,4% меньше по сравнению с прошлым годом и на 0,7% меньше по сравнению с предыдущим кварталом. А в топ-5 производителей SoC для смартфонов первое место занимает MediaTek, второе — Qualcomm, третье — Apple, четвертое и пятое — Huawei HiSilicon и UNISOC соответственно.

Начнем сверху вниз: в первом квартале 2022 года MediaTek отгрузила 30,7 млн. чипсетов для смартфонов, что выше, чем 25 млн. поставок в прошлом квартале и 30,1 млн. поставок в первом квартале 2022 года. Рост поставок SoC для смартфонов MediaTek можно в основном отнести на счет стратегии полупроводниковой компании и каталога чипсетов, которые она предложила за последние 6 месяцев, который включает популярный чипсет Dimensity 920 5G, установленный в Redmi Note 11 Pro+, Realme 9 Pro+ и Xiaomi 11i Hypercharge.

Что касается Qualcomm, то бренд остался на относительно стабильном втором месте с 26,7 миллионами поставок SoC для смартфонов в первом квартале 2022 года, что выше, чем 23,6 миллиона в прошлом квартале, но ниже, чем 27,9 миллиона поставок в первом квартале прошлого года. В связи с продолжающимся дефицитом чипов, компания Qualcomm ранее объявила о том, что она будет постепенно смещать акцент на флагманские чипсеты вместо чипсетов начального и среднего уровня, поскольку флагманские чипсеты обеспечивают более высокую маржинальность. Однако, одним из недостатков этой стратегии является потеря доли рынка на рынках среднего и начального уровня, что приведет к снижению поставок в целом, но увеличению доходов компании.

С другой стороны, в 1 квартале 2022 года Apple поставила всего 12 миллионов SoC для смартфонов, что на 15,8% меньше, чем в 4 квартале 2021 года, когда было поставлено 18,4 миллиона. Поскольку iPhone приближается к концу своего цикла выпуска, ожидается, что поставки также снизятся, так как потребители уже ожидают выход нового поколения iPhone, и поэтому воздержатся от покупки текущих моделей.

HiSilicon, принадлежащая Huawei, продолжает постепенный уход с китайского рынка SoC для смартфонов, поскольку в этом квартале компания отгрузила всего 2,5 миллиона устройств, по сравнению с 13,8 миллионами в первом квартале 2021 года. Поскольку запасы HiSilicon Kirin не пополняются в связи с продолжающимися санкциями против компании, ожидается, что бренд покинет топ-5 уже в следующем году или даже в следующем квартале.

В пятерку лидеров вошла быстрорастущая полупроводниковая компания UNISOC. В первом квартале 2022 года UNISOC поставила 1,9 миллиона SoC для смартфонов, что на 1760% больше, чем 0,1 миллиона в первом квартале 2021 года. Основной причиной экспоненциального роста UNISOC является рынок смартфонов начального уровня. Поскольку крупные игроки, такие как Qualcomm и Apple, сосредоточены на высококлассных устройствах, UNISOC стремится охватить этот сегмент рынка, продавая свои относительно доступные чипсеты компаниям Realme, Motorola и Samsung для продажи на их рынке устройств стоимостью менее 100 долларов.

Intel приобретает израильского производителя микрочипов Tower Semiconductor в надежде увеличить объемы производства, чтобы удовлетворить растущие потребности в связи с глобальным дефицитом микроэлектроники.

Согласно заявлению технологической компании, стоимость сделки составляет примерно 5,4 миллиарда долларов США при цене 53 доллара США за акцию наличными. Приобретение не только увеличит производственные мощности Intel по выпуску собственных полупроводников, но и поможет подразделению Intel Foundry Services, которое производит микросхемы для сторонних клиентов.

«Портфель специализированных технологий Tower, географический охват, глубокие связи с клиентами и ориентированность на предоставление услуг помогут расширить масштабы литейных услуг Intel и продвинуть нашу цель — стать основным поставщиком литейных мощностей во всем мире», — сказал генеральный директор Intel Пэт Гелсингер. «Эта сделка позволит Intel предложить широкий спектр передовых нодов и дифференцированных специализированных технологий на зрелых нодах, открывая новые возможности для существующих и будущих клиентов в эпоху беспрецедентного спроса на полупроводники».

Приобретение компанией Intel компании Tower Semiconductor также произошло вскоре после того, как ее главный конкурент AMD выкупил другого производителя микросхем Xilinx за огромную сумму в 50 миллиардов долларов США.

Компания AMD готова внедрить 3D V-Cache в свои настольные чипы. Эта технология, которая, по сути, позволяет AMD использовать больше кэша поверх своих процессоров, дебютирует в Ryzen 7 5800X3D. В то время как оригинальная версия этого процессора имела 36 МБ кэша L2 и L3, новая версия имеет более 100 МБ совокупного кэша. AMD утверждает, что он обеспечивает на 5% более высокую производительность в играх 1080p по сравнению с Intel 12900K, и примерно на 15% быстрее, чем Ryzen 9 5900X.

Может показаться, что это не так много, но этот чип, по сути, является лишь доказательством концепции. AMD, вероятно, необходимо доказать, что ее технология V-cache действительно работает, прежде чем она начнет интегрировать ее в будущие линейки. Компания заявляет, что 5800X3D будет доступен позже этой весной.

AMD также сообщила, что процессоры нового поколения Zen 4 Ryzen 7000 появятся во второй половине 2022 года. Они будут построены на 5 нм техпроцессе, чипы Zen 4 также будут работать на новой платформе AMD Socket AM5. Выступая на выставке CES, генеральный директор AMD Лиза Су отметила, что AM5 будет представлять собой сокет LGA, размещая тонкие контакты на материнской плате, а не на процессоре. Чипы Ryzen 7000 также будут поддерживать память DDR5 и PCIE5, как и ожидалось. Во время короткой демонстрации Су показала, как Halo Infinite плавно работает на чипе Zen 4, и отметила, что каждое ядро работает на частоте 5 ГГц.

Также компания представила свои мобильные процессоры Ryzen 6000, которые построены по 6-нм техпроцессу Zen 3+ и имеют значительное обновление — графику RDNA 2. Компания утверждает, что новые чипы смогут справиться с большинством AAA-игр в разрешении 1080p, а их игровая производительность будет более чем в два раза выше, чем у графики Radeon предыдущего поколения.

AMD утверждает, что ядро Zen 3+ может лучше достигать состояния глубокого сна для экономии энергии, а также включает лучшие функции адаптивного управления питанием. Можно ожидать и то, что чипы Ryzen 6000 будут потреблять на 30% меньше энергии во время видеоконференций. Более того, AMD утверждает, что они обеспечат до 24 часов автономного воспроизведения фильмов. Что касается безопасности, Ryzen 6000 — это первая платформа, в которую интегрирован новый чип безопасности Microsoft Pluton.

В целом, мобильные чипы Ryzen 6000 будут примерно на 11 процентов быстрее, чем Ryzen 5000, при выполнении однопоточных задач, и на 28 процентов быстрее при многопоточной работе. Новое семейство процессоров возглавит 8-ядерный/16-поточный Ryzen 9 6980HX, тактовая частота которого может достигать 5 ГГц. Учитывая, что это совершенно новая процессорная платформа, она также включает в себя другие обновления, такие как более быстрая оперативная память DDR5, которая, по словам AMD, значительно повысит производительность интегрированного GPU, а также интеграцию Wi-Fi 6E и улучшенную поддержку устройств PCIe 4.0 и USB 4.

Для большинства покупателей интегрированная графика RDNA 2 будет самым привлекательным фактором. Сообщается, что графика RDNA 2 поддерживает технологию FreeSync для сглаживания игрового процесса, а также дисплеи Dynamic HDR. AMD утверждает, что она также будет примерно на 70% быстрее, чем графика Intel Iris Xe, которая интегрирована в процессоры 11-го поколения.

AMD не говорит многого о своих чипах Ryzen 6000 серии U, которые предназначены для ультрапортативных устройств, но они, вероятно, получат преимущества от многих обновлений платформы. Самый быстрый чип серии U, Ryzen 7 6800U, будет иметь восемь ядер и частоту до 4,7 ГГц.

Но и это ещё не все, AMD начинает 2022 год с выпуска графики серии RX 6000 для более широкого спектра ноутбуков. Компания представила линейку графических процессоров Radeon RX 6000S, созданных специально для тонких и легких ноутбуков (менее 0,78 дюйма и 4,5 фунтов).

Как сообщается, основная модель RX 6600S обеспечивает 80 кадров в секунду и более при высоких настройках детализации в ряде последних игр, таких как Call of Duty: Black Ops Cold War и Deathloop. При переходе на RX 6700S вы получите 100 кадров в секунду и выше, а RX 6800S — 100 кадров в секунду и выше при максимальных настройках.

Есть и другие варианты, если для вас производительность важнее портативности. Новая Radeon RX 6850M всего на 7% быстрее, чем 6800M, но RX 6650M и 6650M XT среднего уровня на 20% быстрее, чем 6600M. Вы также найдете стартовые чипы RX 6300M и 6500M, которые заявлены на 200% быстрее, чем GeForce MX450 от NVIDIA, хотя ожидается, что этот разрыв сократится с новыми MX550 и MX570.

А для ПК-геймеров настоящим подарком станет Radeon RX 6500 XT, которая будет конкурировать с GeForce GTX 1650 от NVIDIA с заявленной производительностью на 20-60% выше в играх 1080p. И что важно, есть новая функция Radeon Super Resolution, которая лучше противостоит повышению разрешения DLSS от NVIDIA. И все же самое приятное тут — цена: всего 199 долларов США, а в продаже новая карточка появится уже с 19 января.

После того, как в октябре Intel представила свои процессоры 12-го поколения для настольных компьютеров, теперь она обновляет линейку чипов для ноутбуков. Напомним, что новые процессоры компании (ранее носившие кодовое название Alder Lake) объединяют производительные ядра (P-ядра) и эффективные ядра (E-ядра) на одном кристалле. Идея заключается в том, что они смогут лучше справляться с требованиями реальных вычислений, например, запускать игры на более быстрых ядрах, в то время как более медленные ядра будут обеспечивать стриминг. В дополнение к более высокой производительности, такой подход может привести к улучшению аккумуляторов ноутбуков.

Процессоры Intel 12-го поколения для ноутбуков будут иметь до 14 ядер, состоящих из шести ядер P и восьми ядер E (это на два ядра P меньше, чем в настольных версиях). На данный момент Intel в основном сосредоточена на своих мощных чипах 12-го поколения серии H, которые предназначены для 14-дюймовых ультрапортативных компьютеров, игровых ноутбуков и других мощных машин. Компания также представила спецификации своих чипов серий U и P, о которых она более подробно расскажет в первом квартале. Они будут предназначены для небольших ультрапортативных устройств, а также «производительных тонких и легких» машин (таких как новый XPS 13 Plus от Dell), соответственно.

Процессоры Intel 12-го поколения также будет поддерживать оперативную память DDR5-4800 и LPDDR5-5200 с низким энергопотреблением. Однако за машины, оснащенные DDR5, придется заплатить больше, так как производители ПК прогнозируют, что их запасы будут ограничены в течение 2022 года. Wi-Fi 6E также встроен и, конечно, Thunderbolt 4 вернулся, чтобы обеспечить пропускную способность 40 Гбит/с.

Первые обзоры чипов для ПК показали их высокую производительность в многозадачном режиме, особенно с увеличенной пропускной способностью оперативной памяти DDR5. Аналогичное ожидается и в ноутбуках. Пока можно ориентироваться на цифры Intel: компания утверждает, что чипы 12-го поколения на 40 процентов быстрее процессоров 11-го поколения в целом. Топовый Core-i9 12900HK также на 28 процентов быстрее в играх, и он имеет преимущество над Ryzen 9 5900X во многих играх.

Например, в Hitman 3, чипы 12-го поколения показали прирост FPS на 8 процентов за счет лучшей приоритезации рабочих нагрузок. P-ядра занимались рендерингом и более требовательными задачами, а E-ядро фокусировалось на фоновом аудио. Что касается задач производительности, 12900HK был на 44% быстрее, чем оборудование 11-го поколения в тесте Premiere Pro PugetBench, а также на 30% быстрее при рендеринге в Blender. Собственные бенчмарки Intel также показали, что Apple M1 Pro и M1 Max, а также Ryzen 5900HX опередили Core i9-11980HK в Blender. Во многих отношениях аппаратное обеспечение 12-го поколения выглядит как извинение за прошлогодние чипы.

На самом деле весьма интересно посмотреть на то, какой прирост производительности будет у более доступный и поэтому более популярных моделей — Core i5 и i7. i5-12450H в спецификации получил 8 ядер (4P и 4E) с максимальной частотой Turbo 4,4 ГГц, тогда как прошлогодний 11500H имел шесть ядер с максимальной частотой 4,6 ГГц на одном ядре. Оба чипа имеют 12 потоков (только P-ядра поддерживают Hyperthreading, поэтому количество потоков удваивается), но чип 12-го поколения должен более разумно использовать свою мощность.

Новая гибридная архитектура Intel также позволяет создавать интересные конфигурации для других мобильных процессоров. Модель серии U, Core i7-1265U, оснащена 2 производительными ядрами и 8 эффективными ядрами. Это технически делает его 10-ядерным чипом, в то время как предыдущее оборудование серии U имело только четыре ядра. Чипы для производительных ноутбуков серии P имеют до 6 ядер P и 8 ядер E в i7-1280p. Каждая линейка мобильных процессоров также имеет до 96 графических EU (блоков исполнения), как и чипы 11-го поколения.

Кроме новых мобильных процессоров, Intel также представила остальную часть линейки 12-го поколения для настольных ПК. Она начинается с Celeron G6900, который имеет всего два производительных ядра, и заканчивается 16-ядерным i9-12900. Удивительно, но Intel не включает ни одного производительного ядра в свои основные чипы i3 и i5; все они поулчили только P-ядра, так что на самом деле это вовсе не гибридные процессоры.

Intel все еще отстает от AMD и Apple, когда дело доходит до параметров техпроцесса — чипы 12-го поколения являются усовершенствованной версией 10-нм техпроцесса, в то время как AMD создает 7-нм чипы с 2019 года и собирается перейти на 5-нм в этом году. Впрочем, гибридный дизайн компании показывает многообещающие перспективы. Однако, как и в случае с недавними чипами для настольных ПК, главный вопрос заключается в том, как Alder Lake сможет конкурировать с тем, что AMD и Apple готовят к 2022 году.

Компании IBM и Samsung объявили о новой разработке в области полупроводников, которая, по их мнению, позволит значительно продлить время автономной работы телефонов. Открытие компаний называется вертикальными транспортными полевыми транзисторами — Vertical Transport Field Effect Transistors (сокращенно VTFET) — и представляет собой новый подход к укладке транзисторов вертикально, а не горизонтально.

В VTFET ток течет по схеме «вверх-вниз», а не «из стороны в сторону», как в транзисторах, расположенных перпендикулярно поверхности чипа.

По сравнению с конструкцией FinFET, VTFET «имеет потенциал для снижения энергопотребления на 85 процентов», сообщили в IBM, открывая дверь для будущих усовершенствований, таких как «батареи для мобильных телефонов, которые могут работать без подзарядки более недели» вместо всего нескольких дней.

IBM и Samsung назвали глобальную нехватку чипов в качестве мотивации для дальнейших исследований и разработок в области полупроводников.

«Сегодняшний анонс технологии — это вызов условностям и переосмысление того, как мы продолжаем развивать общество и создавать новые инновации, которые улучшают жизнь, бизнес и уменьшают наше воздействие на окружающую среду», — сказал доктор Мукеш Кхаре, вице-президент по гибридным облакам и системам в IBM Research.

Учитывая ограничения, с которыми в настоящее время сталкивается отрасль по многим направлениям, IBM и Samsung демонстрируют приверженность к инновациям в области проектирования полупроводников и стремление к тому, что мы называем hard tech.

Компактный дизайн поможет разработчикам чипов в ближайшие годы, когда они будут пытаться уместить больше транзисторов на заданном пространстве, а также поможет уменьшить углеродный след энергоемких процессов, включая майнинг криптовалют и шифрование данных.

Двенадцатое поколение процессоров Intel — самое грандиозное событие в мире x86 за очень долгое время. В новых процессорах столько инноваций, что, кажется, будто читаешь сводку новостей из мира полупроводников за 10 лет.

Судите сами, вместе с приходом новых Intel мы получили:

• Внедрение гибридной архитектуры и технологии Intel Thread Director,
• Огромный рост производительности на такт.
• Увеличение количества вычислительных ядер
• Новый производственный техпроцесс и отказ от нанометров.
• Переосмысление того что такое TDP и турборежима.
• Поддержка DDR5, PCI-Express 5.0.

О таком возвращении Intel мы даже не мечтали, но обо всём по порядку.

Как всё было

Для начала, если вы пропустили весь движ, немного контекста.

На рынке процессоров стало особенно жарко в августе этого года. Тогда в рамках мероприятия День архитектора, Intel с двух ног ворвались в инфополе со своей новой архитектурой Alder Lake. На бумаге архитектура выглядела великолепно: ведро инноваций, неадекватная производительность, большие перспективы. Свет надежды озарил понурые лица поклонников Intel и все стали ждать старта продаж и реальных тестов.

И вот 4 ноября на полках магазинов появились первые шесть представителей семейства. И сразу стало понятно, что Intel пошел с козырей. Все 6 новых процессоров, оказались мощными камнями для энтузиастов: все разлоченные для разгона и все с внушительным количеством ядер от 10 до 16.

Техноблогеры мира трясущимися руками засунули камни в сокеты, зажужжали кулеры, потекли ручейки водянки. И реальные тесты показали… Как думаете, что?

Тесты показали, что хайп оправдался!

Новые процессоры Intel, мало того, что в большинстве задач, они обошли конкурентов по производительности, так они еще интереснее по технологиям, а также стоят совершенно вменяемых денег.

Чудо, не иначе! Но в мире высоких технологий у каждого чуда есть своя цена. Поэтому давайте подробно разберемся в трёх аспектах:

• Ключевые инновации, которые показали Intel.
• Как эти инновации сказались на производительности?
• Какой удалось добиться таких результатов?

Гибридная архитектура процессоров Intel

И главная инновация — гибридная архитектура. Это значит, что теперь процессоры Intel содержат в себе ядра с двумя разными микроархитектурами: Golden Cove для производительных ядер и Gracemont для энергоэффективных.

Да-да, прямо как в мобильных процессорах ARM! Только большие ядра Intel называет p-core, то есть performance, малые — e-core, то есть efficient. А сам подход не big.LITTLE, а гибридная архитектура. И в общем-то, как говорила Анжелика Варум, “всё просто и знакомо”, кого вообще большими и малыми ядрами сейчас удивишь?

Тем юолее даже сами Intel уже экспериментировали 2 года назад с гибридной архитектурой в энергоэффективных мобильных процессорах Lakefield. Так почему же именно сейчас это вдруг стало событием?

А всё дело в результатах эксперимента.

Дело в том что во многих реальных тестах, гибридные процессоры Intel, состоящие из больших и малых ядер, быстрее классических десктопных процессоров, в которых ядра только большие. Вот результаты старшего процессора линейки Intel Core i9-12900K. У него 8 производительных и 8 эффективных ядер и 24 потока. Почему 24, а не 32 потока?

Потому,что в Alder Lake многопоточность поддерживается только на производительных ядрах. Но это не важно, потому что он уделывает процессор с полноценными 16 ядрами и 32 потоками. По тестам видно, что Intel быстрее в программах от Adobe — Premiere, After Effects, Photoshop, Lightroom, в тестах PC Mark, рендеринге в Blender, в играх и так далее.

Да, где-то 12900K проигрывает, но в целом преимущество очевидно. При этом цена на 12900K — $589, что на 210 долларов дешевле 16-ядерного решения от “другого” производителя.

Но как это возможно?

Во-первых, P-ядра на микроархитектуре Golden Cove сами по себе очень хороши. Они на 19% быстрее по IPC чем Rocket Lake. Поэтому только P-ядер Intel достаточно, чтобы доминировать всех и вся.

Энергоэффективные ядра с микроархитектурой Gracemont, тоже не ударяют в грязь лицом. Они примерно на 40 процентов слабее P-ядер, что примерно равно производительности архитектуры Skylake, которая всего полтора года назад (10900K Q2 2020) лежала в основе десктопных процессоров Intel Core 10 поколения, что на самом деле совсем неплохо.

Но дело не только в сухой производительности. Главная фишка новых гибридных процессоров в обработке фоновых задач, с чем новые процессоры справляются очень эффективно, благодаря новому планировщику Intel Thead Director. Поговорим о нём.

Thread Director

На самом деле Thread Director — это не планировщик, это микроконтроллер, встроенный прямо на кристалл с процессором. Всё, что он делает — это в реальном времени собирает подробные данные о потреблении энергии и нагреве каждого ядра, а также анализирует поток инструкций, которые эти ядра исполняют.

А дальше уже эти данные передаются планировщику операционной системы, который решает: “ага, эта задачка, слабенькая, её отдаём энергоэффективным ядрам, а эту лучше быстренько прощелкать тяжелой артиллерией”.

Более того, система определяет, что у вас в приоритете в зависимости от того с каким окном вы сейчас работаете.

Например, вы работали в Premiere Pro и поставили проект на рендер, дальше переключились на Lightroom и стали крутить его. Система видит, что теперь вам нужны ресурсы под Lightroom, поэтому переключает Premiere на энергоэффективные ядра. Но стоило ли так заморачиваться, тем более для десктопных процессоров? Ответ — стоило!

К примеру, в играх 12900K быстрее чем 11900K на те же 19%. Но если вы будете играть и одновременно стримить, то прирост уже может быть 84%.

Данную тесную связку микроконтроллер + планировщик разрабатывали в плотном сотрудничестве с Microsoft. Но важная ремарка: всё оптимизировано только под Windows 11, в Windows 10 новые процессоры не будут столь эффективными.

В общем, мы поняли, да, Alder Lake — действительно очень быстрые, причем не только в бенчмарках, но и в реальных задачах. Но, как я уже говорил раньше, за всё придется платить. И в первую очередь придется платить энергопотреблением.

Теплоотвод и TDP

Да, новые процессоры Intel жрут очень много Ватт. Существенно меньше, чем процессоры предыдущего поколения, но всё равно много. Но, во-первых, это вполне предсказуемо и даже как-то приятно, потому что в характеристиках процессора впервые стали по-человечески указывать TDP.

Теперь помимо базового TDP, который для всех новых процессоров равен 125 Вт. Intel указывает турбо TDP, то есть честное максимальное тепловыделение, которого процессор может достичь в турборежиме, оно варьируется от 150 до 241 Вт.

При этом все новые процессоры K-серии могут хоть всё время работать в таком режиме, если надо и позволяет система охлаждения.

И другая хорошая новость — хоть процессоры и могут столько потреблять, делают они это далеко не всегда, а только при максимальной нагрузке.

Например, в современных играх, в которых бутылочное горлышко не процессоры, а видеокарты, энергопотребление новых процессоров Intel совсем небольшое.

Да, при максимальных нагрузках Intel греются нехило, но если нагрузка не полная, то энергоэффективные ядра дают о себе знать. Intel редко нагреваются выше 60 градусов.

Но на самом деле за такими результатами стоит очередная инновация. Чтобы энергоэффективнее отводить тепло, Intel сильно уменьшили толщину кремниевой подложки, которая, собственно, и нагревается. И сильно увеличили крышку, которая отводит тепло. Поэтому за перегрев новых процессоров переживать не стоит, главное не скупиться на хорошее охлаждение.

DDR5 и цены

Ну и раз уж мы заговорили про скупость, вы загорелись и решили перейти на 12-е поколение Intel, то вам придется потратиться.

Из-за нового процессорного разъема LGA1700 придется взять новую материнскую плату, а заодно прикупить новую быструю память DDR5, которая сейчас в дефиците и стоит совершенно неадекватно.

Да, можно на время перекантоваться на DDR4, но так вы потеряете в производительности, в особенности, в многопоточной. А также снова придется менять материнку, потому как не существует материнских плат с поддержкой и DDR4, и DDR5 — слишком разные стандарты.

Поэтому лучше сразу собирать ПК мечты. Например сборку от DigitalRazor. Политика компании — простая и понятная кастомизация. Компьютер, который нам предоставили, включает основные возможности по кастомизации: покраска, винилография, гравировка, обшивка карбоном.

Тут Intel Core i9 12900K с трехсекционным водяным охлаждением Cooler Master, NVIDIA GeForce RTX 3080 от ROG, парочка SSD, жесткий диск. В общем, отличный набор, но это лишь одна из конфигураций:

• Intel Core i9 12900K
• Система водяного охлаждения Cooler Master MasterLiquid ML360R RGB
• DDR5 Kingston FURY Beast 32Gb 5200MHZ (2 x 16GB)
• Материнская плата ASUS Z690 ROG MAXIMUS Z690 HERO
• Видеокарта ASUS NV RTX 3080 10GB GDDR6X ROG-STRIX-RTX3080-O10G-V2-GAMING
• Твердотельный накопитель SSD 500Gb Samsung 980 PRO M.2
• Твердотельный накопитель SSD 1TB Samsung 870
• Жесткий диск 3.5″ Seagate SATA-III 2Tb
  Блок питания 1000W

При помощи конфигуратора на сайте вы сможете выбрать все комплектующие и ничего не пропустить. Сервис автоматически всё проверит на совместимость и даже рассчитает графики производительности в играх для конкретно вашей сборки. При этом можно не просто выбрать корпус, а сделать свой дизайн с персональным принтом.

В общем, крутым технологиям — крутая сборка. В чём вы можете убедиться сами пройдя на сайт DigitalRazor.

Кроме того компании заботится о сохранности груза при доставке, обеспечивая надежности от повреждений: деревянный ящик, пенопакет. Удобство для клиента при обращении в сервис. Каждый ПК содержит QR-код, по которому открывается доступ к гарантийному талону, спецификации ПК, ну и собственно быстрое обращение в техническую поддержку.

Выводы

Что в итоге? Все текущие десктопные процессоры на фоне новых 12-го поколения от Intel выглядят крайне устаревшими, как в плане производительности, так и в плане поддержки технологий и инноваций. И это мы даже половины технологий не обсудили: новые чипсеты, новая система разгона ядер и памяти, новый техпроцесс, новые форм-факторы процессоров и так далее.

Но если коротко, новые процессоры Alder Lake определенно удались и это очень радует. После стольких лет застоя мы увидели старый-добрый Intel, который удивляет и задаёт тренды от чего становится только интереснее, чего нам ждать в будущем.

Федеральная торговая комиссия США (FTC) подала иск против компании NVIDIA в надежде заблокировать приобретение компании ARM, занимающейся разработкой полупроводников.

Впервые о сделке было объявлено в сентябре. Она предполагала покупку компании ARM за 40 миллиардов долларов США, что дало бы NVIDIA доступ ко всем технологиям ARM, поскольку компания продолжает расширяться в области вычислений с искусственным интеллектом. Теперь FTC утверждает, что сделка значительно «подавит» конкуренцию в отрасли и повлияет на другие технологические области, включая автомобильные компьютеры или центры обработки данных. Она назвала ARM «критически важным звеном», котороое поддерживает здоровую конкуренцию между NVIDIA и другими компаниями, и что слияние двух компании «подорвет» эту конкуренцию.

В ответ юридическая команда NVIDIA заявила, что намерена доказать, что сделка с ARM на самом деле выгодна для индустрии в целом и что все сохранят доступ к технологиям ARM через систему лицензирования.

«По мере того, как мы переходим к следующему этапу процесса FTC, мы будем продолжать работу, чтобы доказать, что эта сделка принесет пользу индустрии и будет способствовать конкуренции», — говорится в заявлении компании. «NVIDIA будет инвестировать в исследования и разработки ARM, ускорять дорожную карту и расширять свои предложения таким образом, чтобы усилить конкуренцию, создать больше возможностей для всех лицензиатов ARM и расширить экосистему компании». NVIDIA стремится сохранить открытую модель лицензирования ARM и обеспечить доступность ее IP для всех заинтересованных лицензиатов, нынешних и будущих».

Судебный процесс должен начаться 9 августа 2022 года.

Вот часто смотришь на характеристики десктопных и ноутбучных процессоров и впадаешь в ступор. Вроде бы характеристики у них очень похожи: одинаковое количество ядер, почти одинаковые частоты и вроде бы похожая производительность.

Но на деле всё совсем не так. Поэтому сегодня постараемся разобраться в путанице и ответим на самый главный вопрос. Чем же всё-таки отличаются ноутбучные процессоры от десктопных.

Архитектура

Что вообще такое центральный процессор? Это очень сложное устройство, которое состоит из множества компонентов, каждый из которых отвечает за свой круг задач.

Ядра, кэш память, блоки ввода/вывода информации, дополнительные сопроцессоры, типа нейронного или сигнального, блок кодирования-декодирования разных кодеков и так далее. Компонентов очень много и все они должны идеально взаимодействовать друг с другом.

Поэтому каждый из производителей в поисках идеала, с каждым новом поколением процессоров меняет характеристики компонентов, их компоновку и так далее, совершенствуя формулу взаимодействия компонентов. И называется это всё архитектурой. Например, архитектура Zen, которая используется в процессорах AMD Ryzen.

Небольшая ремарка, еще существует понятие микроархитектура. В чем разница? Если архитектура — это просто свод правил, то микроархитектура — это ее физическое воплощение на кристалле. То есть все процессоры Ryzen работают на одной одной архитектуре Zen, но при этом каждое новое поколение работает на новой микроархитектуре: Zen 1, Zen 2, Zen 3. Но чтобы не усложнять, в этом материале я буду всё называть архитектурой.

С одной стороны, архитектура — это строгий и очень подробный свод правил, который объясняет как именно должен работать процессор.

С другой стороны, одно из важнейших требований к современным архитектурам — это способность масштабироваться. Хорошая архитектура позволяет работать с процессорами как с конструктором, добавляя и убирая элементы, чтобы собирать совершенно разные конфигурации под разные требования.

Для десктопных процессоров основное требование — это высокая производительность, высокие тактовые частоты, поддержка большого количества ядер, возможность оверклокинга и прочие радости ПК-бояр.

Например, десктопные AMD Ryzen могут масштабироваться до 64 ядер. Но естественно такие процессоры занимают много места, жрут много энергии и сильно греются. Соответственно, для ноутбучных процессоров требования совершенно другие. Какие же это требования?

Бюджеты

В процессорах для ноутбуков всё упирается в ряд ограничений. Поэтому одно из ключевых понятий для ноутбучных процессоров — это бюджет. Хотя речь тут не про деньги, но и про них тоже: имеются в виду несколько иного рода бюджеты. Главные из них — два.

Первый — это кремниевый бюджет. Процессоры для ноутбуков должны быть компактными, потому как в ноутбуках тупо мало место. Поэтому в мобильных процессорах нужно умудриться разместить все необходимые компоненты на меньшем по площади куске кремния.

Кстати, именно из-за экономии места, ноутбучные процессоры распаиваются прямо на материнской плате и их нельзя заменить (в отличие от десктопных процессоров, которые спокойно вставляются в специальный сокет). Такой тип установки называется BGA, что расшифровывается как Ball grid array — массив шариков. А всё потому что BGA выводы на материнской плате выглядят как массив шариков из припоя.

Также для ноутбуков и особенно ультрабуков важно наличие встроенной графики на одном кристалле с центральным процессором. Поэтому чаще всего мобильные процессоры являются гибридными, то есть содержат в себе и графический, и центральный процессор. AMD такие процессоры называет APU — accelerated processor unit.

В десктопах APU встречается гораздо реже, но иногда выпускаются небольшими партиями специально для компактных сборок. У AMD это процессоры серии G. И конечно же XBOX и PlayStation работают на APU.

А десктопные процессоры, могут наоборот располагаться сразу на нескольких кусках кремния. Например, классическая компоновка для процессоров Ryzen — это один большой чип с блоком ввода-вывода и один или два так назваемых чиплета, на каждом из которых расположено по 8 ядер.

И это всё мы говорили про кремниевый бюджет. Но естественно, это не основное ограничение для ноутбучных процессоров.

Ключевой момент в доступном термальном и электрическом бюджетах. То есть в нагреве и доступной для потребления электроэнергии. И это второй важный вид бюджета.

Чаще всего оба этих требования выражаются в одной единственной аббревиатуре и это TDP или thermal design power, что переводится на русский как конструктивные требования по теплоотводу. Этот параметр измеряется в Вт тепла. Он указывает на отвод какой тепловой мощности должна быть рассчитана система охлаждения ноутбука или ПК, чтобы процессор мог нормально работать. Естественно в ноутбук нельзя установить такую же мощную систему охлаждения, как и в большую рабочую станцию.

Например, 64-ядерный AMD Ryzen Threadripper 3990X расчитан на отвод 280 Вт тепла. А 8-ядерный процессор Ryzen 7 4700U для тонких профессиональных ноутбуков готов довольствоваться теплоотводом в 10-25 Вт. Как видите, разница более чем десятикратная.

Также в ноутбуках есть еще ограничение на общее энергопотребление. Например, ноутбук с довольно мощной дискретной графикой будет потреблять больше энергии, чем может выдать встроенный в ноутбук аккумулятор. В связи с этим такие ноутбуки будут работать на полную мощность только при подключении к электросети.

Итого, несмотря на то, что многие мобильные процессоры на бумаге могут выглядеть очень похоже на десктопные: они могут иметь тоже количество ядер, быть построены на той же архитектуре и даже работать примерно на той же тактовой частоте. Всё равно процессоры для ноутбуков и ПК сильно отличаются в силу того, что они сконфигурированы под работу в совершенно разных условиях.

Думаю, мысль простая и понятная, но на практике всё куда сложнее, чем в теории. Поэтому давайте попробуем сравнить максимально похожие процессоры для ноутбуков и ПК, и поймем в чем там конкретно разница.

Практика

Итак, наши кандидаты для сравнения. В качестве ноутбучного представителя у меня есть ASUS VivoBook S15 с процессором AMD Ryzen 7 4700U. Сравнивать мы его будем с AMD Ryzen 7 PRO 3700. И сразу видим некоторые сложности с именованием. Почему это мы сравниваем 4000-серию в мобильных процессоров с 3000-й десктопной?

Дело в том, что в последние годы AMD, при переходе на новую архитектуру, сначала выпускает десктопные процессоры, а потом на следующий год мобильные. К примеру, десктопные процессоры Ryzen 3000 серии на архитектуре Zen 2 вышли летом-осенью 2019-го. А мобильные процессоры на той же архитектуре Zen 2 вышли позже зимой 2020-го и уже были 4000 серии, хотя по сути десктопные 3000-ки и мобильные 4000-ки — это одно поколение. Такая же логика справедлива и для следующих поколений на архитектуре Zen 3.

Более того, мобильные и десктопные процессоры отличаются сериями. У мобильных процессоров бывает U-серия. Это процессоры для быстрых ультрабуков с TDP районе 15 Вт. И H-серия для ноутбуков.

Думаю, разобрались. Чем же отличаются эти процессоры? По сути, кроме архитектуры Zen 2 и количества ядер — всем!

У мобильного процессора TDP -15 Вт, а у десктопа — 65 Вт

У мобильного — 8 МБ кэш памяти, а у десктопа — 32 МБ

У мобильного процессора есть встроенная графика, у десктопа — нет. И так далее…

У десктопа в 4 раза больше транзисторов. Но при этом у процессоров по тестам одинаковая одноядерная производительность, а многопоточная уже отличается вдвое. Что крайне важно для профессиональных ресурсоемких задач: рендеринг 3D-видео, серьёзная цветокоррекция, различные математические симуляции. Ну и в играх тоже немного полезно, но не сильно.

Но главное тут даже не сколько попугаев выбивает процессор, а как долго он сможет держать максимальную производительность. И в этом плане десктопы с серьезными системами охлаждения вне конкуренции.

Но все же. Важно, что каждый из этих процессов хорошо справляется своей задачей. При этом нельзя не отметить, что в последние годы мобильные процессоры настолько подросли по производительности, что стали справляться с огромным рядом профессиональных задач. И сейчас даже тонкого ноутбука достаточно почти для всего, даже для монтажа.

Например, на ASUS VivoBook S15 в Adobe Premiere Pro я запустил 4К-проект фильма и он его совершенно спокойно прожевал.

Сложно ли наклеить пленку на экран телефона? В целом, процедура то довольно простая — протер экран и быстро наклеил пленку! Но как же много пленок оказалось в помойке из-за маленьких частичек пыли, которые оказались между экраном и пленкой, при этом образовав отвратительный маленький пузырик воздуха!

Уверен, что такая ситуация знакома очень многим зрителям нашего канала. И мы тут говорим о том, чтобы просто наклеить пленку на телефон.

А теперь представьте, что вам надо нанести слой всего в несколько нанометров! Или нанести на кремниевую пластину рисунок будущего процессора с помощью экстремальной УФ литографии! Тут дело уже не только в пыли: любая неточность уже критична!

Чтобы не было дефектов должна быть идеальная чистота и абсолютно контролируемые условия. Как же это достигается? Как сделать условия осаждения контролируемыми? Это действительно сложная задача и частично ей занимается область под названием Вакуумная техника!

Что такое вакуум?

Давайте для начала поймем, что такое вакуум, что такое давление газа и как они связаны?

Представим себе стеклянную камеру идеально изолированную от внешней среды, где давление воздуха внутри такое же как снаружи, то есть 1 атмосфера. Что это значит?

Газ — это такое состояние вещества, когда молекулы движутся в каком-то объеме свободно, при этом занимая весь доступный объем. Эти молекулы газа находятся в постоянном и хаотичном движении — они как бешенные летают туда-сюда и сталкиваются друг с другом.

Но не только между собой — они еще и сталкиваются со стенками нашего стеклянного сосуда! Когда одна молекула стукается о стенку, то ничего особенного не происходит, но вот когда этих молекул много, то эти триллионы столкновений становятся уже существенными! Это и есть давление газа.

Я просто напоминаю что в одном кубическом метре газа при атмосферном давлении примерно 1 атм — это 2 на 10 в 25 степени молекул газа!

Вот столько: ≈ 26 875 000 000 000 000 000 000 000

Но когда эти столкновения внутри сосуда и снаружи равны, то это и значит что давление одинаковое! Столкновения снаружи и внутри друг друга компенсируют!

Но вот мы начинаем этот газ откачивать из нашей колбы и в идеальном случае, в идеальном вакууме, откачиваем до тех пор, пока газа в этом сосуде совсем не остается, то есть убрали все молекулы из объема.

При этом давление внутри стало равно нулю, а снаружи молекулы все также стукаются о внешние стенки нашей колбы, то есть наше стекло начинает сжиматься, потому что разница давления стала равна 1 атмосфере! Или равно примерно 1 кг на 1 квадратный сантиметр!

И если этот сосуд достаточно крепкий, то он выдержит это давление, а если нет, то происходит взрыв…

Также справедливо и обратное — если накачать слишком много газа в объем, то он может не выдержать, прямо как воздушный шарик с гелием, который надули слишком сильно. В общем, тут то мы и приходим к тому, что такое вакуум — это среда, где газа сильно меньше чем в атмосфере, то есть давление сильно меньше, чем атмосферное!

Зачем нужен вакуум?

Ну а зачем вакуум вообще нужен и при чем тут производство процессоров?

Дело в том, что при производстве нужны минимальные загрязнения и максимальный контроль. Да и для того, чтобы вообще многие процессы из нашей святой троицы осаждения, травления и литографии работали — необходимы низкие давления.

Если вы помните, то вакуум нужен для электронных микроскопов и для гигантских установок экстремальной ультрафиолетовой литографии, ведь ультрафиолетовое излучение рассеивается в воздухе, как и луч электронов в электронном микроскопе.

Не говоря уж о научном оборудовании, которое может выглядеть как-то так. Внутри всех этих железяк нужно создать очень низкое давление.

Вообще идеальным примером тут может служить обычная лампа накаливания. Внутри первых ламп был вакуум! То есть инженеры пытались максимально продлить срок службы вольфрамовой нити, максимально избавив ее от любого газа, с которым она может взаимодействовать!

Современные же лампы накаливания заполнятся избыточным инертным газом, то есть таким газом, который с Вольфрамовой нитью не взаимодействует.

Поняли к чему я клоню?

Это и есть создание контролируемых условий для проведения определенных процессов. Сначала из колбы убрали воздух со всей той гадостью, которую он в себе несет: с грязью, пылью и самое главное — убрали кислород. Ведь именно он реагирует с Вольфрамом, и при нагреве нить просто сгорит.

Так вот при производстве процессоров надо сделать тоже самое — надо либо полностью убрать любой газ, а в особенности кислород из объема, либо сначала убрать, а потом заполнить рабочий объем специальным газом!

Просто представьте, когда мы говорим о транзисторах размером в пару десятков нанометров — любая, даже самая маленькая частичка пыли, может испортить тысячи транзисторов.

Тут кстати вакуум играет не самую важную роль, гораздо лучше в этом помогает сделать так называемые «чистые комнаты»!

А кислород вообще главный враг! Ведь при осаждении различных материалов используются пары и активные ионы различных металлов, а они только и мечтают как бы с этим кислородом связаться, то есть как бы им окислиться!

Вот осаждаете вы алюминий, а он бац и стал оксидом алюминия, и уже вместо проводника он стал изолятором, тем самым испортив вам контакт транзистора! В общем, надо максимально избавиться от воздуха в установках на производстве, а как?

Как создается вакуум?

Ну вот наконец-то мы и переходим к самому интересному. Как создать вакуум?

Тут то вы очевидно ответите, что все очень просто — надо просто откачать газ: подключил насос и выкачивай свой воздух сколько влезет! Частично вы правы, но все, как обычно, чуть-чуть сложнее.

Мы не зря тут вам напоминали, что такое газ и давление, и что газ занимает весь объем, доступный ему. Если у нас полностью изолированная колба, чтобы уменьшить в ней давление надо увеличить ее объем! Тогда образовавшийся новый объем мгновенно занимает газ, равномерно распределялась. Соответственно на единицу площади стенки в среднем попадает меньше молекул газа!

Вы ровно так и дышите между прочим! Грудные мышцы расширяют ваши легкие — увеличивая их объем, давление в легких понижается и воздух через нос или рот заполняет легкие. Потом мышцы сжимают легкие, давление повышается и газ выходит наружу.

А попробуйте зажать нос и закрыть рот, а потом вдохнуть или выдохнуть — вот поздравляю — вы создали изолированную колбу, о которой мы вам тут рассказываем!

То есть для откачки или иначе говоря для создания вакуума надо сначала увеличить объем, а потом этот объем просто изолировать!

И на производствах для этого используются специальные вакуумные насосы, которые ровно так и работают — посмотрите на пример так называемого мембранного насоса.

Мембрана выгибается в одну сторону и объем увеличивается, заполняется газом из той области, которую мы откачиваем, потом мембрана выгибается в другую сторону, и газ выталкивается уже наружу, так как доступ обратно в камеру уже перекрыт.

По такому же принципу работают и так называемые роторные насосы. Они более мощные и могут создавать более глубокий вакуум, чем мембранные!

Есть целая куча различных роторных насосов, но в целом принцип у них один и тот же — увеличили объем, отсекли его и выбросили газ с другой стороны!

Но тут мы сталкиваемся с новой проблемой!

Глубокий вакуум

Такие насосы могут откачать газ только до определенных давлений, а они, мягко говоря, все еще великоваты. Слишком много всякой ненужной гадости будет у вас в камере. Примерно в десять тысяч раз больше, чем хотелось бы! Надо создать более глубокий или иначе говоря высокий вакуум.

Кстати, оцените таблицу типов вакуума — в производстве обычно используется высокий вакуум, а например для детектора гравитационных волн LIGO надо было создать Экстремальный вакуум!

И тут человечество пошло на много разных хитростей, но сейчас мы расскажем вам о двух самых классных для создания высокого вакуума.

Первые — это так называемые турбомолекулярные насосы! Они не создают новый объем, как это было с роторными насосами. Объем остается таким же!

Но как же он тогда качает?

А дело все в том, что он работает как вентилятор! Молекулы газа стукаются о его лопасти и отскакивают от них только в определенных направлениях, то есть их просто как шарики выбивают из рабочей камеры!

Только для того, чтобы это начало работать — лопасти этого вентилятора надо раскрутить очень быстро.

Современные турбины крутятся со скоростями до полутора тысяч оборотов в секунду! Их даже стали делать на специальном магнитном подвесе, то есть лопасти просто висят на магнитной подушке и крутятся на бешеной скорости.

И самое интересное, что для корректной работы таких турбин необходимо производить откачку уже из выхлопа самой турбины. То есть получается такая своеобразная двухэтапная откачка рабочей камеры.

Использование турбин — это самый популярный метод откачки до высокого вакуума — именно он и используется в установках ASML для литографии! Мы такую турбину можем даже увидеть на рендере.

А какой же второй способ? Это так называемый крионасос. Иногда это специальный насос, а иногда это в общем-то даже не совсем насос как таковой.

Работает по принципу бокала с пивом, о котором мы вам уже рассказывали в материале о магии создания процессоров! На холодной поверхности водяной пар конденсируется! А если поверхность охладить очень сильно, то конденсироваться будет уже не только вода, но и все остальные газы из воздуха, в том числе и кислород. Он будет просто застревать на стенках!

Для этого часто применяют обычно жидкий азот у которого температура почти -200 градусов по цельсию, который закачивают в стенки специальной камеры. Молекулы газа, которые летают в объеме долетая до этой стенки просто на ней застревают и все.

Вот такое вот элегантное и простое решение! Но само собой, что если перестать охлаждать, то весь газ вернется обратно в объем.

Выводы

И конечно есть еще другие типы насосов — есть ионные и диффузионные насосы. Но они уже не такие популярные в целом, хотя выполняют все ту же функцию — понижают давление в камере.

При этом как и с лампочкой накаливания, зачастую после откачки рабочий объем в камере потом заполняется так называемым рабочим газом, то есть газом который необходим для проведения определенного технологического процесса! И иногда это кислород! Тот самый кислород, от которого мы изначально хотели избавиться. Просто первичная откачка позволяет добиться правильных условий процесса, ведь мы можем контролировать давление, концентрацию и поток кислорода. Все ради контроля процесса! И так на каждом этапе производства!

И без этих сложных и крутых технологических решений, о которых мы вам рассказываем в этой серии разборов, современный мир, которым мы его знаем сейчас, был бы совсем невозможен. Никаких процессоров и экранов!