Intel håller schemat kring Ice Lake för bärbara datorer – i butik till julhandeln

Det som ska bli mest intressant att se i vilka frekvenser dom kan leverera och är "upp till" för folk som spelar cinebench eller inte.

@_Merc_: För de allra flesta laptops är prestanda per watt det viktigaste så du bör nog inte ta ut något i förskott.

Frekvenserna i första vändan är väl redan officiella? Läst på flera ställen att Ice Lake U-serien kommer finnas upp till 4,1 GHz. Det är lägre än dagens 4,6 GHz (i7-8565U), men givet IPC-ökningen borde det bli en totalt sett snabbare CPU. Men är värt att notera att i7-1065G7 är den modell som så här långt det läckt resultat från, den ska ha maxfrekvens på 3,9 GHz.

Sedan är det rätt sannolikt att Ice Lake systemen kommer kunna hålla högre frekvenser i fall som pågår under längre än de 2-10 sekunder ultratunna bärbara brukar hålla sin maxfrekvens.

För bärbara i U-serien gav ju övergången från 2C -> 4C inte alls några 100 % ens i triviala fall som CB, mer runt 50 %. Det lite trista där är att om CPU-frekvensen dras ned allt för mycket p.g.a. att saker i bakgrunden använder alla kärnor så kommer det man har i förgrunden faktiskt bli långsammare än på en 2C maskin som klara att hålla betydligt högre frekvens.

Så här kan man hoppas att Ice Lake inte alls behöver dra ned frekvensen lika dramatisk när alla kärnor bli aktiva som fallet är idag. i7-8565U dyker en bit under 3,0 GHz i värsta fall

Beror helt på klockfrekvens. Intel har en tradition av att deras första två generationer av en arkitektur har betydligt lägre klockfrekvenser än tidigare pga. omogen nod. Ett exempel är ju IVB mot SB. Där kunde det skilja närmare 6-700 MHz. Och då kommer 18% IPC (i viss last remember that..) ungefär lägga processorn på samma nivå som 9900K i ren spelprestanda. Vilket inte är att hurra över. Sedan har AMD inte alls gått ut med att Zen 2+ kommer att innebära ökad energieeffektivitet utan de har bara sagt att det är deras fokus. När Intel väl lanserat Sunny Cove så har AMD eventuellt lanserat Zen 3.

Men samtidigt brukar de ändå ha en ganska aggressiv boost även om dock på ett fåtal kärnor.

"Håller schemat"... ja, beror ju lite på vilken version av schemat genom åren man syftar på.
Frågan är väll när 10nm i höga frekvenser för stationärt bruk är något man ser i stora volymer och till överkomliga priser. Det har tidigare nämnts att det kommer dröja och en del analytiker menar att Intel i princip inte prioriterar desktop just nu utan lägger krut på bärbara, där de är konkurenskraftiga, samt fokuserar på server för att inte tappa marknad där. 2021-2022 verkar folk eniga om att det kan vara fråga om volymer för stationära datorer som är intressanta för den typ av folk vi ofta finner här. Men om inget går fel så är AMD redo att släppa nästa generation Zen då så det verkar konstigt av Intel att vänta så länge.

Men, de kanske inte har världens bästa yield och då de fått backa från flera designer som skulle vara med i 10nm och pressa upp prestanda så kanske det är för mcyket jobb för vad de anser är för lite resultat för stationära. Man får väll se, det har en tendens att svänga fort nu för tiden (vilket är roligt att se igen).

Det talas dock om att Intels 10nm kommer klocka lägre och den totala prestandan i så fall kanske hamnar ungefär där de ligger idag. De kan ju dock skala upp med åren och generationenra då (precis som de gjort med nuvarande arkitektur). Problemet blir bara att när de verkar redo att släppa 10nm med hastigheter att prata om för desktop, 2021-2022 ryktas det om, så kommer AMD vara på väg med nästa generation Zen. Så det lär nog vara rätt spännande även framåt.

Är nog därför de är noga med att nämna "10nm for laptops". 4.1GHz boost även med 18% IPC ökning skulle resultera i prestanda motsvarande deras nuvarande arkitektur i 4.8GHz. Så de har, redan idag, processorer som presterar bättre. Därav är det sannolikt att desktop dröjer tills de erbjuder iaf likvärdig prestanda som dagens desktopprocessorer.

18 % är ett genomsnitt över totalt strax under 100 st deltester (SPEC 2016, SPEC 2017, SYSmark 2014, WebXPRT och CB15).

Både SPEC och WebXPRT är betydligt bättre indikatorer på någon form av genomsnittlig prestanda är CB15. De 15 % som AMD i slutändan använde som deras officiella värde var taget just från SPEC.

Sett till individuella deltester verkar IPC ökningen gå från 0 % till 40 %, så gissar att 18 % är ett rätt bra riktvärde. 18 % i genomsnitt stämmer också väldigt väl med de läckta resultaten från GB4, GB4 är en av de bättre benchmarks som finns för typiska desktop-laster (inte så konstigt då det är en benchmark som internt använder bibliotek/kod från "typiska" desktop-applikationer).

Det som oftast kommer upp här på SweC är spelprestanda (då det för rätt många medlemmar i praktiken är med råge det mest CPU-krävande de gör på sin dator). Hur det ser ut där går inte att avgöra från den information som läckt så här långt. Men just i det specialfallet har Intel fortfarande kvar ett visst "IPC" övertag om man ska tro TechSpot/HardwareUnboxed test där de körde 3700X/3900X/9900K på 4,0 GHz (3900X hade 8C/16 aktiverat, värt att notera är att i spel så verkar nackdelen av totalt 4 CCX vara mindre än fördelen av att få dubbelt så mycket L3$).

Nu när de flesta detaljer kring µ-arkitekturen Sunny Cove är känd samt i stort sett allt kring förändringarna i Zen2 µ-arkitektur kan det vara kul att ställa dem mot varandra.

Kan än mer intressant, eller egentligen sorgligt (x86 borde få gå i pension, ju snabbare ju bättre för oss), att också ställa det mot Cortex A76 från ARM och Apples A12. Cortex A76 är intressant då den har rätt identisk IPC som Skylake och Zen2 medan A12 är intressant då den på många sätt har väldigt snarlik mängd resurser på sin "back-end" som Skylake/Zen2.

Några nyckelvärden på delar i respektive design. Blir inte en perfekt äpplen-mot-äpplen i alla lägen, men är ändå rätt mycket samma grundläggande design hos alla moderna CPUer (alla dessa implementerar något som kallas out-of-order execution som bygger på Tomasulo algorimen, d.v.s. alla dessa är drabbade av Spectre...).

I de fall det förekommer en siffra inom parentes är det ökningen från föregående generation. I tabellen listas Cortex A77 då den lanserades för någon månad sedan, IPC är ~25 % högre för heltal och ~35 % högre för flyttal jämfört med Cortex A76.

Det som är riktigt talande är sista raden. Nu är det Intels 10 nm mot TSMC 7 nm, men mycket pekare ju på att de är rätt jämförbara.

AMD gjorde helt rätt när de verkligen gick all-in på att skruva upp bredd/storlek på det mesta i mikroarkitekturen, jämfört med Skylake har Zen2 lika mycket eller mer resurser på nästan varje punkt. Problemet att det endast gav samma IPC.

Fast det är just Intels (egentligen x86) gigantiska problem. Svårare att jämföra µ-arkitektur mellan två olika ISA, men själva "back-end" är väldigt snarlik oavsett (framförallt är Zen väldigt lik både Axx och Cortex A7x i sin back-end design). A12 har konservativt räknat 50 % högre IPC jämför med Skylake/Zen2, det på ungefär halva kretsytan!

Cortex A77 kommer av allt att döma matcha Sunny Cove i IPC, det ungefär med en tredjedel av kretsytan... Och lite spännande att man i Cortex A77 lämnat den traditionellt ARM-designen med en "issue-queue" per pipeline (är nu grupper med centra schemaläggare, en för heltal, en för flyttal och en för minnesoperationer). En unik egenskap hos Core-designen är dess helt centrala schemaläggare. I Zen2 har minnesoperationer blivit centrala (de var per pipeline tidigare).

Är rätt uppenbart att x86 har så många fundamentala designproblem (som inte kan fixas med mindre än att bakåtkompatibilitet åker all världens väg) att det numera krävs enorma resursökningar i mikroarkitektur för så små ökningar som 15-18 %. Både Sunny Cove och Zen2 har skruvat upp ett gäng kritiska delar rejält och bara fått den boosten.

Det samtidigt som ARM av allt att döma kan skala upp till minst den nivå Apple idag ligger på. Ingen slump att man där kan ha en långt bredare front-end och lägga resurser på in-flight load/stores (något som minskar behov av massiv mängd cache men ändå göra det möjligt att mata back-end). Det är en direkt konsekvent av en långt bättre designad ISA och minneskonsistensmodell (ingen av dessa kan ändras på x86 utan att paja bakåtkompatibilitet).

Kommer rätt säkert skaffa en Ice Lake laptop (lär om inte annat garanterat få en som jobbdator). Men hoppas verkligen övergången till 64-bitars ARM på just bärbara kommer ta fart i närtid, med 15-25 W att leka med kommer då bärbara rätt snabbt gå om stationära x86 i absolut prestanda!

Intel lever verkligen på sin högre frekvens nu, men gissar (och innerligt hoppas) på att Apple visar vad skåpet ska stå genom att lansera MBP med deras A13 nästa år! Om det händer tror jag ARM64 på Windows (som är "riktigta" Windows och inte det missfoster man förskte med Window RT för 32-bitars ARM) kommer ta fart rejält!

Edit: observationen som kan göras är att både Intel och AMD verkar inse att det är meningslöst att öka antal beräkningsenheter. Det beror på designval som var vettiga på 70-talet (när man räknade cykler per instruktion, inte instruktioner per cykel), men som nu rejält begränsar möjligheten till högre IPC. Vad man får rikta in sig på är fetare ROB (i.e. mer spekulering), större cache och liknande (äter massor med transistorer per % IPC ökning).

ARM hade tidigare samma problem då 32-bitars ARM har precis samma designmiss som x86 (egentligen ännu värre). 64-bitars ARM är en helt ny ISA och nu när man släppt 32-bitars stödet (Apple tror jag helt droppat det och från Cortex A76 är det emulerat, OS-kärnan måste köra 64-bitars ISA) är det hindret undanröjt. Så ingen slump att se 6 heltal-pipelines, frågan är om det är gränsen eller om den ligger ännu längre bort?

Blir också spännande att se hur Intel klarar spekulations-problem framöver. Det är mycket enklare att hantera "stores" jämfört med "loads", det är nog förklaringen till varför Cortex A7x har fler av den förra + ARM ISA inte garanterat någon ordning mellan oberoende load/stores.

En rejäl huvudvärk för x86 när RAM ramlat efter CPU i hastighet så mycket är att ISA där garanterar att man från andra CPU-kärnor ser stores exakt i den ordning de hände utan explicit synkronisering. Där ryker rätt mycket potentiell prestanda och flera av de problem Intel stött i spåren av Spectre-cirkusen (d.v.s. det som bara drabbat Intel, just Spectre grejorna drabbar ju alla som är out-of-order, även AMD och ARM) är för att de intern gjort optimeringar (som vore helt OK på ARM) men där ISA kräver att man "fixar till" det hela i sluttampen så man blir x86-kompatibelt.

Min gissning är att AMD klarade sig från flera av dessa tack vare brist på resurser, man lämnade dessa optimeringar till framtiden. Det är väldigt komplexa optimeringar att få till rätt (captain obvious här ), men mer cache är ingen bra ersättare (gissningarna är att ungefär halva ytan i Zen2 är cache, inte effektivt att fortsätta öka den).

Nu har Intel rejält skruvat upp in-flight load/stores i Sunny Cove, ska bli spännande att se var det ger effekt (givet att spel påverkas av RAM-hastighet är faktisk spel en het kandidat där det kan ge fin effekt). Men ARM kommer alltid få betydligt större utväxling på att öka just denna resurs tack vare en, för dagens krav, långt vettigare minneskonsistensmodell (framförallt i multicore fall).