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!

В то время как во время пандемии COVID-19 мир все больше тяготел к цифровым развлечениям и перешел на удаленную работу, поставки новых консолей, ноутбуков и новых видеокарт для ПК не успевали за ними. Ведь многие захотели обновить свое рабочее устройство.

«В этом процессе есть множество точек защемления. И я думаю, что, к сожалению, это будет с нами в течение многих месяцев, определенно до конца этого календарного года и в следующем календарном году», — сказал генеральный директор Intel Пэт Гелсингер в интервью The Wrap.

В то время как остановка заводов продолжает оказывать влияние на производство чипов, высокий спрос также представляет собой серьезное препятствие для тех, кто хочет приобрести новый графический процессор или консоли нового поколения, такие как PlayStation 5 и Xbox Series X/S. Растущая армия майнеров криптовалют теперь также на рынке видеокарт, а перекупщики продолжают наживаться на готовности покупателей платить больше.

«Сейчас мы находимся в самом худшем положении, в следующем году каждый квартал будет становиться все лучше, но баланс спроса и предложения не установится до 2023 года», — сказал Гелсингер в другом интервью — для CNBC.

Настало время подвести итоги целой недели презентаций, в числе которых ивент Apple с анонсом AirPods и новых MacBook Pro, анонс Pixel 6 и Pixel 6 Pro, российская презентация Xiaomi, Samsung Galaxy Unpacked Part 2 и продвинутая новинка от DJI. Кроме этого обсудили сразу несколько новых кинотрейлеров и список аниме от самого Илона Маска.

Слушать в Apple Подкастах

Слушать в Google Подкастах

Слушать в Яндекс.Музыке

Слушать в Spotify

00:00:00 — Начало

00:02:18 — Презентация Apple

• Apple Music — Voice Plan
• HomePod Mini в трех ярких цветах
• AirPods третьего поколения
• M1 Pro и M1 Max
• MacBook Pro 14 и MacBook Pro 16
• Салфетка за 2000 рублей

00:55:33 — HUAWEI MateBook 14S: Ультрабук, Intel EVO, камера без челки

00:57:36 — Анонс Pixel 6 и Pixel 6 Pro

01:16:30 — Samsung Galaxy Unpacked Part 2: Что это было?

22 минуты цветных флипов и специальные версии часов и наушников с Maison Kitsune

https://www.youtube.com/watch?v=W4LOsx9Cgts

01:19:41 — Анонс DJI Ronin 4D: Что это и зачем?

01:22:21 — Российская презентация Xiaomi — КиноМагия: смартфоны Xiaomi 11T Pro, Xiaomi 11T, Xiaomi 11 Lite 5G NE, планшет Xiaomi Pad 5, фитнес-браслет Mi Smart Band 6 NFC и умная колонка Mi Smart Speaker с поддержкой голосового ассистента Маруся.

01:25:12 — Кризис чипов: рынок смартфонов упал на 6%, TSMC собирается строить заводы в Японии, Германии и Аризоне, Skoda приостановила работу завода в Чехии

01:31:32 — Омар Си подписал многолетний контракт с Netflix

Трейлеры недели:

01:32:45 — Бэтмен с Робертом Паттинсоном

01:35:24 — Охотники за привидениями

01:37:07 — Uncharted: На картах не значится

01:42:16 — 007: Не время умирать

01:45:56 — Аниме выпуска: Bleach

https://youtu.be/ofvaakyqiF4

01:48:35 — Илон Маск поделился списком своих любимых аниме

01:51:54 — Dota 2: The International 10 — Поздравляем Team Spirit

01:55:11 — Финал

С самого выхода чипа Apple M1 и Маков на нем — все ждали!

Ну скажем так — не все, но те, которым было недостаточно мощи, оперативки или надо было подрубать мониторов побольше. В общем, была интрига где настоящие Pro — заряженные по полной. Какими они будут? Вернутся ли порты? Что там с HDR?

И главное — насколько они будут уделывать текущее поколение, которое и так нам поставило неслабую новую планку! И на все эти вопросы стала ответом октябрьская преза Apple!

Было красиво и насыщенно. Давайте разбиратся!

Дизайн

Что нового в новых MacBook Pro — вот они встречайте Macbook Pro 14 и Macbook Pro 16.  Apple, кстати, полностью избавились от MacBook на Intel из своей линейки — теперь все на собственных ARM чипах Apple Silicon!

Первое — дизайн. И сразу округлые формы отсылают нас к эпохе макбуков до появления угловатого дизайна. Примерно к 2009 году — посмотрите сами.

Я до конца не верил в рендеры, но как ни странно большую часть из этих рендеров мы увидели со сцены. Вообще любопытно, что утечек было мало и поэтому все что нам сказали звучало как удары молотом!

Порты

И первый удар лично для меня был — это карт-ридер. Я честно не верил, что его когда-то вернут, особенно с учетом последней линейки. Даже в том же iMac его ликвидировали!

А тут на тебе карт-ридер, за ним сразу HDMI (версия 2.0) — двойной лайк и разъем миниджек с поддержкой высокоомных наушников. Правда, непонятно, какой импеданс держит новый разъём. В прошлых поколениях MacBook был установлен разъём с импедансом < 24 Ом. Тут стоит отметить, что низкоомные наушники — все с сопротивлением ниже 25 Ом, а высокоомные — все с сопротивлением выше 25 Ом. Вот и вопрос, какой импеданс у разъёма. Ну и опять же, пять лет назад в 3,5 мм разъём можно было вставить оптический кабель и была поддержка SPDIF, которую очень любили многие музыканты. И это пожалуй единственное из того, что не вернули…

Из под другого удара молота улетает Touch Bar. Правильно — в топку его. За пять лет он так и не оправдал себя.

Профессиональные макоюзеры не смотрят на клаву и любят кнопочки. Клавиатуру тоже обновили — теперь это та же клава, что идет отдельно или с iMac- с Touch ID в кнопке с полноценными функциональными клавишами и большим ESC!

А потом еще и Magsafe — та самая легендарная магнитная зарядка, которая была визитной карточкой макбуков долгое время. Мой макбук она лично не раз спасала от падения, когда я спотыкался о провод!

Он вернулся обновленный Magsafe версии 3 и вместе с ним появились адаптеры на 140W которые идут с 16-дюймовой версией. С младшей 14-й в комплекте зарядка мощностью 67W, а в версиях постарше появляется 96-ваттная зарядка, такая же как в прошлом MacBook 16 Pro.

Батареи и зарядка

Батареи, кстати, на 70W на 14-дюймовых версиях и на 100W на MacBook Pro 16.

Также макбуки теперь поддерживают быструю зарядку и набирают 50 процентов заряда за 30 минут, но она работает только для адаптеров мощностью 96W и выше. Но что самое приятное, тут оставили также и зарядку по USB-C — и адаптер идет универсальный к разъемом Type-C. Правда в комплекте провод USB-C — MagSafe, для зарядки по USB-C надо иметь отдельный провод.

Портов USB-c по три штуки в каждой версии и все с поддержкой Thunderbolt 4.

Но что мы все про зарядку — нам же специально сказали, что производительность макбуков не будет меняться с подрубленным адаптером и без, как это бывает в мощных ноутбуках с дискретной графикой. Тут от батареи будет полная производительность.

С учетом заявленного времени жизни: 11 часов серфинга и 17 часов видео у MacBook Pro 14 и 14 серфинга и 21 видео у MacBook Pro 16 — заряжать их надо будет не так часто, но явно чаще, чем MacBook Pro на M1. Она жила существенно дольше — почти на треть. Еще смущает, что тесты проводили только на младших версиях. В общем, это надо будет проверять!

Но с стоит понимать, что машины данного уровня на x86 прожили бы меньше вполовину с такими батареями. И тут конечно главная заслуга энергоэффективности это ARM чипы — в данном случае M1 Pro и M1 Max.

Теперь наверное самое главное — производительность нам как будто слишком много всего пообещали — посмотрите на эти иксы!

Производительность центрального процессора

Apple конечно же в своём стиле — показали кучу графиков, на которых всё красиво, но ничего не понятно. Давайте попробуем их расшифровать.

Начнем с того, что по производительности центрального процессора новые чипы M1 Pro и M1 Max идентичны, а отличаются они только в плане графического процессора. В M1 про может быть до 16 ядер, а в Max — до 32-х. Но об этом позже, а пока что там с мощами ЦП?

Apple нам заявляет, что их новые чипы потребляют на 70% меньше энергии, чем свежий 8-ядерный ноутбучный процессор и при этом их чип еще и в 1,7 раза быстрее, то есть на те же 70%. Но с каким именно процессором сравнивается Apple? Смотрим в нижний правый угол и видим, что сравнение проводилось с ноутбуком MSI GP66 Leopard в комплектации 11UG-018.

Смотрим, что это за комплектация и выясняем, что в ней стоит процессор Intel Core i7-11800H. Это не самый сильный ноутбучный процессор Intel, но один из самых сильных.

К примеру, в мультикоре Geekbench от в среднем выбивает 7360 попугаев. Между прочим, это точь-в-точь уровень Apple M1.

И при этом Apple как раз заявляет, что их новый 10-ядерный проц на 70% быстрее M1. Как видите, цифры сошлись.

Поэтому мы можем предположить, если M1 выбивал в мультикоре в гикбенче в среднем 7400 попугаев, то M1 Pro и M1 Max будут выбивать на 70% больше, и это 12580 попугаев (7400+70% = 12580).

А это уже уровень Mac Pro также известного как тёрка. Ни или какого-нибудь AMD Threadripper. И это конечно всё синтетика: условные единицы, помноженные на догадки. Но всё-таки это кое-что да значит.

Мы предполагали, а Apple располагает. Во время подготовки материала в GeekBench утекли и первые реальные цифры. И что же — у нас математика почти сошлась…

 

По данным Apple, по скорости новые чипы сопоставимы с современными серверными процессорами, а по энергопотреблению процессорами для ультрабуков — всего 30W в пике. И как бы это фантастически ни звучало, в это охотно верится, ведь предыдущий M1 превзошел все, даже самые смелые, ожидания.

Производительность графического процессора

Теперь поговорим про графику. Тут всё ещё интереснее.

Во-первых, Apple говорит нам что 16-ядерный GPU в M1 Pro в 7 раз быстрее интегрированной графики в Intel Core i7-11800H и это уже не плохо. И это совсем не мало.

Производительность ГП в M1 Pro — 5.2 TFLOPS, а это чуть больше чем в мобильном RTX 2060 (там 4.6 TFLOPS), и даже больше чем в Xbox Series S, со своими 4 TFLOPS.

• M1 Pro (16 ядер) — 5.2 TFLOPS
• Nvidia RTX 2060 Laptop — 4.6 TFLOPS
• Xbox Series S — 4 TFLOPS

Но еще интереснее взглянуть на 32-ядерный ГП в M1 Max. Ведь в нём уже 10.6 TFLOPS и это уровень PS5 и Nvidia RTX 3060 для ноутбуков.

• Xbox Series X —12.1 TFLOPS
• M1 Max (32 ядра) — 10.6 TFLOPS
• Nvidia RTX 3060 Laptop — 10.3 TFLOPS
• PlayStation 5 — 10.3 TFLOPS
• M1 Pro (16 ядер)— 5.2 TFLOPS
• Nvidia RTX 2060 Laptop — 4.6 TFLOPS
• Xbox Series S — 4 TFLOPS

Более того вот в этом и вот в этом графиках Apple сравнивается с ноутбуками, у которых RTX 3080 на борту.

Это Razer Blade 15 Advanced и MSI GE76 Raider. И результаты тестов говорят нам, что производительность сопоставима с NVIDIA GeForce RTX 3080 при существенно меньшем энергопотреблении.

Razer Blade 15 Advanced RZ09-0409CE53-R3U1 15.6

• 15.6-inch 4K UHD OLED touchscreen
• 32GB memory/1TB SSD
• Intel Core i9 11th Gen
• NVIDIA GeForce RTX 3080

MSI GE76 Raider 11UH-053 17.3″ FHD Gaming

• Intel Core i9-11980HK 2.6GHz
• 17.3″ FHD (1920×1080), 360Hz 3ms, IPS-Level
• NVIDIA GeForce RTX 3080 Laptop GPU 16GB GDDR6
• 32GB (16G*2) DDR4 3200Hz
• 1TB NVMe SSD

Опять же это всё данные Apple. Тесты внушают оптимизм и мы по крайней мере знаем, что по графике мы можем рассчитывать на производительность консолей нового поколения и даже немного лучше. Вот правда в играх мы этого проверить не сможем, по крайней мере пока MoltenVK не раскроет свой потенциал.

Также важная ремарка! Все эти сравнения справедливы только в отношении максимальный версий новых процессоров: с 10-ядрами ЦП и 16-я ядрами ГП для M1 Pro и 32-ядрами ГП для M1 Max.

Но минимальная комплектация 14-дюймового макбука продаётся с урезанным 8-ядерными ЦП и 14-ядерным ГП. В этой комплектации производительность, очевидно будет ниже. Но насколько узнаем только из практики.

Чёлка

Но не обошлось и без ложечки дегтя. Вы уже поняли, о чем я — о челке, конечно же! Ну зачем?

Мы уменьшили челку в iPhone 13 и добавили ее в MacBook — вот такие дела. Причем — объяснили это тем, что рамки стали супертонкие.

Но при этом в эту самую челку Face ID не завезли хватит с вас Touch ID подумали в Купертино!

Приятно что камеру прокачали: нет, 4K не дали, но зато 1080p со всеми алгоритмами вычислительного видео от Apple и с поддержкой HDR.

Дисплей

Что стало с дисплеями? Как я не раз вещал в подкасте — завезли HDR посредством miniLED. Apple это называет Liquid Retina XDR!

И такую яркость у ноутбуков я вообще не помню — 1000 нит рабочая, 1600 в пике! Контраст 1 000 000:1! Наконец, можно сидеть с ноутом в парке под палящим солнцем!

Разрешение тоже подняли 3024 х 1964 пикселей у версии на 14 дюймов. Если быть точным, то размер экрана чуть больше — 14,2 дюйма. В итоге получается 254 ppi.

Что же касается MacBook Pro 16 — 3456 х 2234 пикселей и тот же PPI. Точный размер экрана составляет — 16,2 дюйма.

И вишенка на торте — теперь в MacBook Pro есть ProMotion с адаптивной частотой до 120 Гц. Так что вся эта красота еще и будет работать в 120 Гц. Этот параметр даже уделывает дорогущий монитор Pro Display XDR — так что вскоре ждем и его обновления!

Подключение внешних мониторов

Кстати, о мониторах — одна из больших проблем MacBook на M1 была в подключении всего одного монитора! Ну теперь заживём: M1 Pro поддерживает 2 внешних монитора а M1 Max — 4 или, как сказали со сцены, 3 Pro Display XDR и один 4K-телевизор — всё потянет!

Звук

На этом праздник не закончился. Нам показали прокаченный звук в новых ноутбуках. И казалось бы — куда? Я кайфовал от динамиков своего старого MacBook Pro 16. Но тут нам завезли систему из шести динамиков, с сабвуферами, которым дали больше воздуха и в итоге получили на 80 процентов больше баса. Честно говоря, я не понял, как они посчитали бас, но вот так! И вместе с этим завезли Spatial audio и Dolby Atmos.

Сюда же добавим массив из трех направленных микрофонов, на 60 процентов ниже порог шума, и конечно WiFi 6 и Bluetooth 5.

Чуть не забыл про One More Thing — вот она новинка которую мы заслужили.

Теперь живите с этим супертряпочка за 2к!

Цены

Вот такие дела, друзья! По ценам правда история — не такая радостная! Смотрите, будем говорить об официальных ценах в России.

Начинаются они от 190 тысяч рублей за младший MacBook Pro 14 на 8-ядерном M1 Pro с 14-ядерной графикой, 16 Гб оперативки и 512 SSD. Следующая версия уже стоит 235 тысяч рублей с M1 Pro (10 ядер CPU + 16 ядер GPU), 16 ОЗУ и 1Тб накопитель.

MacBook Pro 16 начинается с отметки в 235 тысяч рублей и это с M1 Pro (10 ядер CPU + 16 ядер GPU), 16 ОЗУ и накопителем на 512 ГБ. За 256 тысяч рублей та же версия, по сути, но с накопителем в 1 ТБ.

И топовый MacBook Pro 16 на 10-ядерном M1 MAX с 32 графическиит ядрами, 32 ГБ оперативной памяти и накопителем на 1 ТБ стартует с отметки в 335 тысяч рублей. В кастоме по максимуму можно сделать вот такого убийцу: 64 ГБ оперативной памяти и накопитель на 8 ТБ, но эта конфигурация уже перевалит за полмиллиона рублей — 595 тысяч, если быть точным.

Мы привыкли думать, что это всё шикарная архитектура Zen, в которой всё так грамотно продумано и оптимизировано. И, отчасти, это действительно так.

Но еще у AMD в запасе есть ряд технологий, благодаря которым их процессоры могут делать, казалось бы невозможное повышать производительность при уменьшении нагрева и потребления энергии.

Поэтому сегодня мы вам расскажем про технологии процессоров AMD, про которые вы вряд ли слышали. И заодно протестируем их на практике на ноутбуке Acer Nitro 5 с процессором Ryzen, который мы разыгрывать… не будем. Мы тут про технологии говорим вообще-то, а не вот это всё.

Существует проблема! Мы думаем, что процессор – это универсальная штука, мерило производительности ноутбука. Вставил и работает. Но люди пока еще не научились создавать точные копии чего-либо с точностью до атома. Поэтому все сошедшие с конвейера процессоры немного отличаются. Какие-то экземпляры работают получше, меньше греются, стабильнее работают на высоких частотах и т.д. А какие-то, наоборот — хуже.

Более того, одни и те же процессоры работают в разных системах. Где-то хорошее охлаждение, где-то похуже. Одни материнские платы обеспечивают более высокое качество питания, в других, могут возникать перебои с напряжением и пульсациями. Поэтому сложно обеспечить одинаково высокую производительность для каждого конкретного экземпляра процессора в каждой конкретной системе.

Стандартный выход из этой ситуации такой. Производитель процессоров перестраховывается: задает для процессоров безопасные рабочие диапазоны для всех процессоров, которые не позволяют раскрыть весь потенциал железа, зато обеспечивают стабильную работу и одинаковую производительность для всех.

Ну а кто хочет большего — существуют оверклокинг. Пожалуйста, если любишь риск и не нужна гарантия, разгоняй процессор до предела. Но существует и другой подход.

И его смогли реализовать ребята из AMD. Они создали систему, которая позволяет добиться практически максимальной производительности для любого процессора Ryzen в любой конфигурации. И эту систему в AMD назвали SenseMI. Что это такое?

SenseMI

SenseMI объединяет внутри себя несколько умных систем.

Во-первых, это набор датчиков, которые каждую миллисекунду собирают данные о состоянии процессора, различных компонентов на материнской плате, скорости вращения вентилятора и прочее. Вся информация затем передается через шину Infinity Fabric для анализа.

На основе полученных данных SenseMI не только изменяет текущие условия работы, например, снижает тактовые частоты из-за перегрева, но и прогнозирует дальнейшие условия работы. И конечно же, здесь используется машинное обучение.

Давайте разберемся, как это работает?

Precision Boost

SenseMI состоит из нескольких компонентов. Во-первых, это технология авторазгона процессора Precision Boost. Что она делает?

Используя те самые датчики, эта штука отслеживает несколько параметров: температуру процессора и VRM (Voltage Regulator Module) подсистемы материнской платы, сколько энергии потребляет процессор, и на какой частоте он работает, насколько сильно шумит вентилятор.

И если всё в норме, ни один из параметров не превышает предельно допустимый. Precision Boost ехидно потирает ручки и начинает повышать тактовые частоты процессора с шагом 25 МГц. А когда начинает пахнуть жаренным, останавливается.

Иными словами, это похоже аналогичную технологию от Intel Turbo Boost, но она работает с шагом 100 МГц, что куда менее эффективно.

Плюс с появлением процессоров Ryzen второго поколения Precision Boost тоже обновилась до второй версии и теперь умеет регулировать частоту каждого ядра по отдельности. А раньше регулировались одно, две или сразу все ядра.

Обновленный подход, позволит AMD, получить прирост тактовых частот на практике до 500 МГц по сравнению с первой версией технологии.

В ноутбуке Acer Nitro 5 используется процессор Ryzen 4000 серии, значит тут есть как раз вторая версия Precision Boost. И на практике видно, что ноутбук способен долго держать высокие частоты.

Extended Frequency Range

Но и это не всё. У технологии авторазгона от AMD есть приятный бонус, под названием Extended Frequency Range или XFR.

А что если, система SenseMI видит, что вы вашем ноутбуке или ПК используется эффективная система охлаждения, а материнская плата способна выдавать больше энергии. Система позволят задействовать потенциал мощного охлаждения и выйти за пределы максимально допустимой тактовой частоты. Ну а почему нет?

Сейчас актуальная технология XFR 2 и она также как и в случае Precision Boost 2 умеет работать со всеми ядрами по отдельности.

Да, там не будет какого-то невероятного прироста, стоит ожидать +50-100 Мгц. Но всё работает автоматически, а это приятный бонус.

В ноутбуках такая технология уже есть и называется mXFR. Поэтому мы попробовали поймать на превышении МГц наш Acer. Тут установлен AMD Ryzen 5 4600H с максимальной частотой 4.0 ГГц…

Precision Boost Overdrive и Curve Optimizer

Ну и раз уж мы заговорили про выход за пределы максимальных значений в процессорах Ryzen есть две опции, которые позволяют вам существенно прокачать производительность процессора. Но сразу предупреждаю, их активация, автоматически лишает вас гарантии. Они активируются в BIOS, поэтому будьте аккуратны.

Первая технология простая как два рубля — Precision Boost Overdrive. Она позволяет вам повысить максимальную частоту процессора на пару сотен МГц, значение зависит от конкретной модели. То есть это самый настоящий перманентный оверклокинг, который вы можете сделать стандартными средствами. На свой страх и риск, естественно.

А вот вторая технология — это просто пушка, и очень жаль, что она тоже лишает вас гарантии.

Называется технология Curve Optimizer и это самый настоящий динамический андервольтинг.

Те кто хоть раз дела андервольтинг на ноутбуке или ПК знает, что андервольтинг — это лучший софтверный способ борьбы с троттлингом.

В чем суть? На самом деле мы можем повысить производительность процессора одновременно снизив и количество потребляемой энергии и нагрев.

Всё что нужно сделать — это уменьшить количество вольт, которые мы подаем на процессор.

То есть если нарисовать график, на одной оси которой будут вольты, а на другой тактовая частота. Андерволтинг будет выглядеть как сдвиг графика немного вниз. Теперь при том же количестве потребляемой энергии, мы можем достигнуть большей частоты.

Но вот тут есть проблема, если мы сильно снизим напряжение, то на низких частотах еще будет работать, а вот на высоких ему просто не хватит энергии, и у вас всё зависнет. Поэтому приходится андерволтить совсем чуть-чуть.

Curve Optimizer — решает эту проблему применяя динамический андервольтинг, сильнее уменьшая напряжение на низких частотах, и меньше на высоких. Позволяя по максимуму сэкономить энергии на всех частотах. Причем Curve Optimizer позволяет сделать тонкую настройку для каждого ядра. И это очень круто!

И если оверклокинг, в первую очередь, позволяет увеличить однопоточную производительность более высокой тактовой частоты. За счет того, что что все ядра потребляют меньше энергии, меньше нагреваются, соответственно меньше троттлят и в середнем работают на более высокой частоте.

Ну а для ноутбуков с плохой системой охлаждения, андервольтинг часто — это единственное спасение.

Слава богу в случае нашего сегодняшнего Acer Nitro 5 проблем с охлаждением нет.

В играх температура процессора и видеокарты не поднимается выше 60 °C, что говорит о существенном запасе. А в стресс тестах, процессор нагревается до 85 °C, а видеокарта — до 71 °C. Что тоже не много, с учетом того, что стресс тесты — это нереалистичный сценарий. Правда вот уровень шума под нагрузкой, в этом ноте достаточно высокий. Это стоит учитывать.

Pure Power

Окей, в SenseMI — есть и другой, более официальный способ сэкономить энергию помимо андервольтинг.

У Precision Boost и XFR есть технология антагонист — Pure Power. Эта штука наоборот динамически снижает частоту и энергопотребление процессора в моменты, когда он простаивает или когда его загруженность является не полной.

В итоге мы получаем с одной стороны очень мощные, отзывчивые, но при этом энергоэффективные процессоры. Хотя немалую роль тут играет и техпроцесс 7 нм, который используется в 4000-й и 5000-й серии процессоров.

К примеру, в Acer Nitro 5 установлен довольно стандартный аккумулятор 57 Вт⋅ч. Но с этим аккумулятором ноутбук может прожить более 13 часов в режиме простоя с включенным дисплеем. И более 8 часов с рабочим Wi-Fi. Это очень хороший результат.

Neural Net Prediction и Smart Prefetch

Ну и, наконец, система SenseMI не была бы по-настоящему умной, если бы не технологии предсказания. Тут их целых две.

Это технология предсказания ветвлений Neural Net Prediction, занимается предсказанием того, какие инструкции будут необходимы программе на следующем шаге.

И «умная» система кеширования Smart Prefetch предугадывает какие данные вам понадобятся и заранее кэширует.

Обе технологии также являются частью архитектуры Zen многом именно процессоры Ryzen обязаны своей производительностью и отзывчивостью этим технологиям. И этот ноутбук на процессоре Ryzen не исключение. Ну а выгодно приобрести Acer Nitro 5 вы можете в магазине DNS.

Выводы

Сегодня мы обсудили только технологии AMD для процессоров. А есть еще видеокарты и гибридных процессоров, которые используется консолях, в которых тоже есть классные технологии очень сильно повлиявшие на индустрию. Поэтому если вам интересны такие ролики, дайте нам знать, лайком комментарием подпиской.

Intel уже объявил, что собирается снова стать полноценным лидером в производстве CPU и взять «безоговорочное лидерство» на ПК-рынке. Безусловно, это амбициозно, но кажется в компании знают как достигнуть этих целей.

Пэт Гелсингер, CEO Intel, вместе со старшим вице-президентом отдела разработки доктором Энн Кэллехер рассказли планы на будущее. Компания в ближайшее время изменит свои производственные узлы. Теперь все, что строилось на 10-нанометровом техпроцессе под маркетинговым названием Enhanced Superfin будет строиться на 7 нм.

В случае с Intel это звучит логично, ведь компания немного по-другому считает технологические процессы. И они не отвечают физическим цифрам. Наприме 10-нанометровый техпроцесс в Intel ничуть не уступает по мощности и остальным параметрам 7-нанометровым решения от TSMC и Samsung.

При этом компания собирается не просто преодолеть рубеж в 7 нанометров, но и заглядывает в будущее, где например уже есть 4-нанометровый чип Meteor Lake. В то же время компания собирается осенью представить именно 7-нанометровые чипы Alder Lake.

Также в распоряжении Intel есть экстремальная ультрафиолетовая литография и 3-нанометровый технологический процесс. Также в отчетах уже фигурирует и 2-нанометровый техпроцесс, который должен быть запущен в 2025 году.

Intel не только не сдается, но и играет в открытую. Даже интересно, что сделают другие производители чипов.