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Intel Tiger Lake avec Xe GPU en un coup d’œil

Intel Tiger Lake: Willow Cove und Xe in 10 nm sind theoretisch richtig gut

Tl;dr : Intel Tiger Lake combine de nouveaux cœurs de processeur de type Willow Cove avec la toute première apparition d’un processeur Intel Xe, de nouvelles fonctionnalités multimédia et une connectivité E/S de pointe. Comme la nouvelle technologie SuperFin 10 nm augmente aussi considérablement la vitesse de l’horloge, le Tiger donne une très bonne image sur le papier.

Tiger Lake n’est pas encore disponible dans le commerce et n’est donc pas encore expérimenté dans la pratique. Pour l’instant, Intel ne fait que lever le premier grand rideau. Les premiers détails architecturaux concernant les nouveaux cœurs de processeur et la première génération des nouveaux graphiques Xe sont accompagnés d’informations sur le nouveau contrôleur de mémoire, notamment la prise en charge de la DDR5 et les innovations telles que Thunderbolt 4 et PCI Express 4.0. Cependant, Intel ne parle pas encore de modèles concrets de CPU basés sur Tiger Lake, leur fréquence d’horloge et leur TDP.

Tiger Lake saute loin

Les directives de conception de Tiger Lake étaient claires : Ice Lake-U doit être dépassé (de loin). Comme Ice Lake a été le premier à utiliser des carottes de 10 nm et de nouvelles carottes, cela aurait certainement été possible avec très peu de ressources. L’objectif a donc été quelque peu élargi : Tiger Lake devait devenir une unité centrale qui couvrirait toute la gamme TDP de moins de 10 watts à 65 watts, offrirait plus de performances avec une consommation d’énergie plus faible, et apporterait de nouvelles instructions et fonctionnalités multimédia.

Exigences à Tiger Lake
Exigences à Tiger Lake (Photo : Intel)

Noyaux de CPU : Willow Cove suit Sunny Cove

La structure de base des noyaux est fournie par Willow Cove de Sunny Cove. Outre les optimisations habituelles, l’accent a été mis sur une nouvelle conception de la cache. Le cache L2 est devenu considérablement plus volumineux, avec 1,25 Mo par noyau, et est désormais non inclusif. Intel s’attend à des avantages dans le domaine d’application de Tiger Lake.

Il existe de nombreuses analyses et rapports (exemple (PDF)) sur la meilleure solution, car l’inclusion, la non-inclusion ou l’exclusivité présentent des avantages et des inconvénients. L’inclusion est avantageuse pour les petites caches L2 et les grandes caches L3. Toutefois, si le cache L2 devient trop important, la non-inclusion et l’exclusivité sont avantageuses. Cela dépend toujours de la relation entre eux. Les cœurs SP de Skylake avec leur cache L2 sont passés de 256 KByte à 1 MByte par rapport à la version régulière de Skylake ; à cette époque, le statut du cache L3, dont la taille a été réduite en contrepartie, est passé d’inclusif à non-inclusif.

Willow Cove
Willow Cove (Photo : Intel)

L’avant, mais aussi l’arrière sont par ailleurs assez similaires à Sunny Cove. Le nombre d’unités d’exécution est le même, mais apparemment Intel a sauvé la troisième unité FMA sur le port 5 – cela était encore visible dans le diagramme de Sunny Cove. Il devrait également y avoir des différences dans la taille des tampons, mais c’est une spéculation pour le moment. Il n’y avait pas de temps pour de tels détails dans l’événement de deux jours sur place, qui a été réduit à une diffusion sur le web de 4 heures. Toutefois, l’information sera probablement fournie prochainement lors de la conférence Hot Chips et d’autres réunions d’information.

La somme des ajustements devrait permettre à Willow Cove de donner plus que la hausse habituelle de l’IPC d’un changement de génération, qui se situe en moyenne entre 5 et 9 pour cent. Cependant, Intel n’a pas encore dit exactement à combien s’élève ce montant. Ice Lake a apporté 18% par rapport à Skylake, encore plus d’IPC couplé avec maintenant plus ou moins la même vitesse d’horloge que Skylake devrait alors lentement laisser l’ancienne génération migrer vers les archives. L’IPC n’a jamais été le problème de Ice Lake, mais la vitesse relativement faible de l’horloge.

Double anneau, cache L3 plus grand, mémoire rapide

Intel a également révisé de manière significative la structure et le niveau de charge du cache. Sur la base du bus en anneau classique, la société conduit maintenant une architecture à double anneau à Tiger Lake, qui double la largeur de bande par rapport à son prédécesseur. Cela était nécessaire parce qu’en plus du processeur, l’unité graphique offre également plus de performances et le cache L3 a également été augmenté de 50 %. Pour le cache L3, 12 MByte, également non inclus, sont maintenant le maximum pour le modèle quadricœur. Afin de pouvoir maintenir la faible latence pour un « hit » du prédécesseur, cette modification a dû être apportée.

Tissu et stockage
Tissu et mémoire (Image : Intel)

L’interface mémoire révisée s’inscrit également dans cette optique. La prise en charge des LPDDR4X-4266, DDR4-3200 et plus tard également des LPDDR5-5400 devrait permettre d’obtenir une bande passante allant jusqu’à 86 Go par seconde via un contrôleur classique à deux canaux. Le « Total Memory Encryption » (TME) assurera la sécurité, qui sera également mise en œuvre dans le serveur d’Intel à Ice Lake-SP. Selon Intel, dans le cas d’une attaque où des données doivent être lues à partir de la mémoire, l’attaquant reçoit « rien que des déchets“.

Thunderbolt 4, USB 4 et PCIe 4.0

Pour Thunderbolt 4, Intel fait tourner le tambour depuis un certain temps déjà, et l’USB 4.0 est également très demandé – bien que plus susceptible de placer TB 4 comme une meilleure USB 4.0. En ce qui concerne le PCI Express 4.0, Intel s’est couvert jusqu’à présent. Il est maintenant clair que Tiger Lake est le premier CPU du fabricant à supporter la norme.

Il y a cependant un hic : ce ne sera probablement pas toujours le cas, le nombre de voies et le support approprié étant liés à certains modèles de CPU. La question principale est ici la consommation d’énergie. La rumeur veut que le Tiger Lake UP4 (le modèle à gauche sur la photo de l’article), anciennement connu sous le nom de série U, offre cette fonction. Tiger Lake UP3 (à droite), qui était auparavant la série Y, ne l’aura pas.

Les fonctionnalités d'E/S à un nouveau niveau
Les fonctions d’E/S à un nouveau niveau (Image : Intel)

Xe LP : l’avenir des GPU d’Intel est là

Avec Tiger Lake, non seulement Willow Cove célèbre sa première, mais aussi la nouvelle génération de GPU d’Intel, baptisée Xe, fait sa première apparition commerciale. Il couvre la gamme complète des applications, des solutions à faible consommation d’énergie (Xe LP à Tiger Lake) au segment HPC, et comprendra également les GPU de jeux à partir de 2021.

Intel Xe LP

Intel Xe LP

Intel Xe LP

Intel Xe LP

Pour la solution à faible consommation d’énergie des nouveaux graphiques Xe, Intel s’appuie sur 96 UE. Cela signifie que Xe surpasse son prédécesseur de 50 %, puisque le Gen11 de Ice Lake s’est terminé avec 64 UE. En interne, la conception a été légèrement modifiée, à commencer par un nouveau contrôleur de fil qui attribuera désormais les tâches à deux UE au lieu de n’en prendre soin que d’une seule. Les FP/INT-Alus sont plus grands qu’auparavant, soutenus par un nouveau cache L1. La largeur de bande externe a été considérablement augmentée grâce à un contrôleur de mémoire redessiné.

Depuis des années, Intel QuickSync est synonyme d’accélération vidéo extrêmement efficace – c’est là qu’intervient Xe LP. Selon Intel, le débit de codage et de décodage a été multiplié par 2, l’accélération matérielle AV1 est également impliquée. Le support 12 bits BT.2020 pour les professionnels est également disponible, tandis que les écrans 360 Hz et Adaptive Sync sont pris en charge pour les joueurs. Quatre moteurs d’affichage délivrent des signaux via DisplayPort, HDMI 2.0, Thunderbolt 4 et USB 4 Type C, avec une prise en charge maximale de 8K UHD et Ultrawide.

Affichage et UIP

Affichage et UIP

2094

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« Augmentation spectaculaire de la vitesse d’horloge » dans tous les domaines

La performance par cycle (IPC) est une des variables, le cycle est l’autre variable déterminante dans l’examen de la performance. Le saut de l’IPC élevé de Ice Lake par rapport à celui de Skylake, par exemple, s’est effondré lors du déclin du cycle. Intel élimine ce problème avec la nouvelle étape de production, qui va maintenant presque compenser la perte de 1 GHz à l’époque.

Comparaison des horloges entre Sunny Cove et Willow Cove
Comparaison du cycle d’horloge de Sunny Cove à Willow Cove (Photo : Intel)

Selon Intel, Willow Cove est supérieur à Sunny Cove dans toutes les situations de la vie. Les nouveaux noyaux peuvent fonctionner à une tension inférieure et fournir la même puissance ou une puissance beaucoup plus importante à la même tension. Si l’on se contentait d’entendre ces mots, cela ressemblerait à une étape typique d’une fonderie, mais dans la commercialisation, 10 nm ne serait pas devenu une nouvelle génération de 10 nm, mais peut-être 8 nm.

Courbe d'horloge de Sunny-cove comparée à celle de Willow Cove
Courbe d’horloge de Sunny-cove comparée à celle de Willow Cove (Photo : Intel)

Le même jeu s’applique aux graphiques intégrés. Depuis des années, 1,2 GHz y est la limite, à Xe à Tiger Lake, Intel promet des fréquences d’horloge allant jusqu’à 1,8 GHz et plus – par rapport à Ice Lake, le bond est une fois de plus particulièrement important, car l’horloge du premier processeur 10 nm d’Intel a également souffert par rapport à son prédécesseur. Selon Intel, Tiger Lake offre désormais la même performance à 15 watts que son prédécesseur avec 25 watts couplés à beaucoup plus d’unités d’exécution ou, à l’inverse, une performance nettement supérieure avec le même TDP.

Horloge Gen11 et nouvelle horloge Xe-LP
Horloge Gen11 et nouvelle horloge Xe-LP (Photo : Intel)

Démarrage définitif le 2 septembre

Intel doit encore des modèles concrets avec des spécifications pour les cœurs, l’horloge, le TDP et le GPU. Mais depuis des semaines, les rumeurs se multiplient. Même si cela n’est pas officiel, il est déjà certain que Tiger Lake deviendra la onzième génération de noyau et poursuivra le schéma de dénomination de Ice Lake. Ce qui se cache exactement derrière des noms comme Core i7-1180G7 ne sera révélé officiellement que le 2 septembre 2020 : Ensuite, les modèles seront officiellement lancés – traditionnellement « à l’IFA ». Même si l’IFA 2020 est presque annulée en raison du virus corona, de nombreux OEM présenteront alors également leurs nouveaux produits basés sur Tiger Lake.

Tiger Lake-H devrait venir

Contrairement à Ice Lake ou même Kaby Lake (Refresh), Tiger Lake ne sera probablement pas utilisé uniquement dans des ultrabooks d’une puissance maximale de 25 watts TDP. De petits détails dans l’exposé sur Tiger Lake indiquaient déjà l’existence du plus grand Tiger Lake-H avec jusqu’à huit carottes, qui avait fait l’objet de rumeurs ces derniers temps. Ainsi, l’architecte en chef a parlé d’une « jusqu’à 65 Watt« concevoir avec »jusqu’à 24 MByte de cache« , ce qui va bien avec un Tiger Lake U quasi-doublé. Mais Intel n’a pas voulu confirmer ce plan officiellement pour le moment. Les indications extérieures se précisent également, notamment les nouvelles listes plus fraîches en provenance d’Asie.

Refroidisseur pour Tiger Lake-H avec 45 Watt
Refroidisseur pour Tiger Lake-H avec 45 Watt (Photo : Rego.com.tw)

Bilan et perspectives

Intel Tiger Lake a reçu beaucoup d’éloges aujourd’hui au plus tard, et le produit est convaincant sur la base des données clés officielles sur papier. Selon Intel, les problèmes de Ice Lake ont été résolus, mais en même temps, d’autres innovations ont été mises en œuvre qui promettent un grand bond en avant. Cela ne concerne pas seulement le CPU et le GPU, mais aussi les fonctionnalités médiatiques une fois de plus améliorées et les interfaces actuelles, ce qui donne un ensemble complet convaincant. Tiger Lake devrait être en de très bonnes mains dans le segment des ordinateurs portables – à condition que la pratique apporte ce que la théorie promet.

Le lac du Tigre
Tiger Lake (Image : Intel)

Le concurrent AMD, qui est légitimement renforcé sur le marché des ordinateurs portables avec le Ryzen 4000 « Renoir », pourrait également obtenir une véritable concurrence avec Ice Lake, techniquement et sans la relation OEM-Intel pour le propulseur. Juste à temps pour l’automne, un grand nombre d’ordinateurs portables de tous les fabricants devraient être disponibles. Un Tiger Lake à huit carottes devrait être plus rapide que Renoir avec une vitesse d’horloge et un IPC plus élevés. Le fait que le nouvel APU Cezanne d’AMD arrive plus tôt que prévu n’est donc probablement pas une mince rumeur. Souvent, le concurrent en sait déjà plus sur les performances des nouveaux produits.

Tech Astuce a reçu les informations d’Intel à l’avance à la NDA dans le cadre de l’Architecture Day 2020. Le fabricant n’a eu aucune influence sur la déclaration et il n’y avait aucune obligation de publier les informations. La seule exigence était la date de publication la plus proche possible.

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Robin Vigneron

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