Nowe procesory Intela 12. generacji skorzystają z heterogenicznej budowy - szykuje się rewolucja w PC

W dzisiejszym artykule sprawdzimy, czym zaskoczą nas nowe procesory 12. generacji Intela. Budowę heterogeniczną wykorzystuje się powszechnie, ale nie w architekturze PC x86-64. To może przynieść zaskakująco duży wzrost wydajności w komputerach domowych. Spójrzmy na najnowsze przecieki, wygląd sampli inżynieryjnych i omówmy pokrótce, czym jest hybrydowa konstrukcja i jaki może mieć wpływ na rynek w 2022 roku.

W tym tygodniu stworzyłem dwa teksty typowo techniczne, które przyjęliście z dużym entuzjazmem. Mowa o dywagacjach na temat możliwości układu Tegra X1 w konsoli Nintendo Switch oraz rozważaniach dotyczących potencjału AMD APU zawartego w niedawno zapowiedzianym Steam Deck. To jednak nie koniec takich treści. Chciałbym dzisiaj nieco bardziej przybliżyć architekturę najnowszych procesorów Intela, które mają zadebiutować na rynku już w 1 kwartale 2022 roku. Do premiery nie pozostało zatem zbyt wiele czasu, ale widać, że "niebiescy" mają bardzo ambitne plany i chcą rzucić wyzwanie AMD, ponownie wskakując na fotel lidera wydajności wśród CPU przeznaczonych dla konsumenckich PC. 

Jak dobrze wiecie, obecnie na rynku mamy procesory Intela 11. generacji, z których najpotężniejszym modelem jest układ Intel Core i9-11900K, wyposażony w 8 rdzeni i 16 wątków, taktowanych z prędkością max. 5,3 GHz w trybie turbo. Taki CPU kosztuje dzisiaj ok. 2500 zł i do działania oraz podkręcania wymaga płyty wyposażonej w chipset Z590. Jeśli spojrzymy na to, co oferuje AMD, to u nich za podobne pieniądze możemy dostać procesor Ryzen 9 5900X, który ma 12 rdzeni i 24 wątki (z taktowaniem max. 4,8 GHz) lub dopłacając blisko 1000 zł, nabędziemy flagowy wariant serii - Ryzen 9 5950X, który napędza 16 rdzeni i 32 wątki. Dokładnie dwa razy więcej od najszybszego, konsumenckiego układu Intela (bo nie mówię tu o procesorach na platformę LGA2011 lub LGA2066, które przeznaczone są dla entuzjastów i profesjonalistów). 

To niejako zmusiło firmę do podjęcia zdecydowanych działań i wypuszczeniu na rynek procesorów, które nawiążą co najmniej równą walkę ze swoją największą konkurencją. Dwa razy większa liczba rdzeni i dwa razy większa liczba wątków pozwalały osiągnąć niezrównaną wydajność nie tylko w testach syntetycznych, ale przede wszystkim w zadaniach profesjonalnych, takich jak montaż filmów czy tworzenie animacji 3D. Warto wiedzieć, że Intel dalej miał ogromne problemy z przejściem na niższy proces produkcyjny i dalej wykorzystywał przestarzałą już, 14 nm litografię. AMD w tym czasie zeszło do 7 nm i wygląda na to, że będą celowali w jeszcze niższe wartości. Niższa litografia to mniejszy pobór mocy, mniej wydzielanego ciepła, a jednocześnie możliwość użycia większej liczby tranzystorów w układzie o tej samej wielkości. Jest zatem o co walczyć. 

Heterogeniczna budowa w nowych procesorach Intela pomoże im wrócić na szczyt

Warto wiedzieć, że omawiane zagadnienie nie jest niczym nowym. Już w 2015 roku AMD zaprezentowało pierwsze procesory korzystające z takiego rozwiązania, ale do dzisiaj nie wprowadziło ich do konstrukcji przeznaczonych na rynek konsumenckich PC. To właśnie dzięki "czerwonym" blisko 6 lat temu mogliśmy ujrzeć pewnego rodzaju innowacje na rynku komputerowym. Heterogeniczna budowa pozwala na wykorzystanie procesorów o różnej mocy i przeznaczonych do różnych zadań, w tym samym układzie i co więcej - w tym samym momencie. Wszystkie jednostki, takie jak CPU, GPU, pamięć operacyjna czy DSP dzieli ta sama szyna, która wspomaga wykonywanie obliczeń. Zatem żeby stworzyć klaster heterogeniczny, niezbędne jest wykorzystanie wydajnych procesorów, a następnie stworzenie mechanizmów łączenia ich możliwości. Można to zrobić choćby poprzez podział dużych zadań na nieco mniejsze "subzadania" i realizowanie ich w sposób rozproszony lub równoległy. 

Intel niejako "przetarł szlak" w zeszłym roku, prezentując architekturę Lakefield przeznaczoną dla małych, kompaktowych laptopów. Skorzystano z budowy hybrydowej, umieszczając w jednym układzie "duże" rdzenie Sunny Cove oraz energooszczędne Tremont, do obsługi mniej wymagających zadań w tle. Heterogeniczna konstrukcja nie jest niczym zaskakującym z punktu widzenia posiadacza nowoczesnego smartfona. Tam bowiem od lat stosuje się architekturę big.LITTLE, która polega na umieszczeniu w jednym układzie rdzeni wysokowydajnych oraz energooszczędnych. Są one przeznaczone do realizacji różnych zadań i w zależności od potrzeb, układ może korzystać albo z jednych, albo z drugich, ale też połączyć ich wydajność. Podobną technologię wykorzystało Apple przy budowie układów M1, dlatego chwała Intelowi, że takie rozwiązania próbuje rozpowszechnić na rynku konsumenckich PC, które korzystają z architektury x86-64. Spójrzmy teraz, jak wyglądają przecieki dotyczące nadchodzących układów z rodziny Alder Lake-S.

Specyfikacja techniczna Intel Core i9-12900K, i7-12700K oraz i5-12600K

Intel Core i9-12900K wyposażony zostanie w 8 rdzeni Golden Cove (korzystających z Hyper-Threading, czyli będzie tutaj 16 wątków) oraz 8 mniejszych energooszczędnych rdzeni Gracemont (bez wsparcia dla HT). W rezultacie będzie to zatem procesor 16 rdzeniowy i 24 wątkowy. Główne, te "duże" rdzenie osiągną w trybie boost taktowanie dochodzące do 5,3 GHz, a mniejsze Gracemont rozkręcą się maksymalnie do 3,9 GHz. Procesor będzie mieć standardowe TDP na poziomie 125W (w trybie boost dochodzące do 228W) i aż 30 MB wbudowanej pamięci cache trzeciego poziomu. Intel Core i7-12700K wyposażono podobnie, w 8 rdzeni Golden Cove (16 wątków), ale już w 6 mniejszych rdzeni Gracemont, czyli będzie to układ 14 rdzeniowy i 22 wątkowy. Rozkręci się maksymalnie do 5,0 GHz, a rdzenie Gracemont osiągną prędkość 3,8 GHz. Znajdziemy tu identyczne TDP, ale nieco mniej pamięci cache - 25 MB. 

Na koniec zostawiłem najsłabszego, występującego w przeciekach, przedstawiciela 12. generacji CPU Intela. Model i5-12600K, wyposażony w 6 rdzeni Golden Cove (12 wątków) oraz w 4 rdzenie Gracemont, co daje nam procesor 10 rdzeniowy i 16 wątkowy. Ma 20 MB pamięci cache trzeciego poziomu, a duże rdzenie rozkręcą się maksymalnie do 4,9 GHz. Mniejsze pozostaną przy max. prędkości 3,6 GHz. Patrząc na dotychczasowe jednostki, możemy mówić o sporym przeskoku, bo wszystkie procesory z każdego z tych segmentów zyskały nie tylko sporo więcej pamięci cache, ale także mają więcej rdzeni i więcej wątków. To nawiązanie do architektury ARM nie jest zresztą przypadkowe, bo wiemy już, że Windows 11 będzie mocno wspierać efektywne wykorzystanie różnego typu rdzeni, więc Intel myśli całkiem przyszłościowo. Powyższe układy powinny świetnie sprawdzić się w laptopach, choćby ze względu na wyższą energooszczędność. 

No dobrze, ale jakie przełożenie na wydajność ma zastosowanie heterogenicznej budowy?

W sieci dostępne są już pierwsze przecieki pokazujące potencjalną wydajność nowych układów i muszę przyznać, że wyniki dosłownie zwalają z nóg. Chociaż nie są nam znane dokładne taktowania najnowszego modelu i9-12900K, to już teraz widać, że robi on dosłownie miazgę ze wszystkich pozostałych CPU dostępnych na rynku, włącznie z flagowym modelem AMD Ryzen 9 5950X wyposażonym w 32 wątki. Zresztą spójrzcie sami na wykresy w teście dla jednego rdzenia (gdzie wychodzi na jaw potężne IPC i nowa architektura) oraz w testach wielordzeniowości. Tutaj teoretycznie 8 rdzeniowy i 16 wątkowy procesor oraz 8 mniejszych rdzeni Gracemont bez większych problemów pokonuje 32 wątkowy procesor AMD. A musimy pamiętać, że to testy egzemplarza inżynieryjnego i nie wiemy też, czy i jak podkręconego, wiemy natomiast, że korzystano z potężnego chłodzenia wodnego.

źródło: Guru3D

Co ważne, najnowsza 12. generacja Intela, jako pierwsza, będzie wspierać nowy rodzaj pamięci operacyjnej RAM - DDR5, a także nowe złącza PCI-E w wersji 5.0. Niebiescy skorzystają także z niższej, bo 10 nm litografii Enhanced SuperFin. Już wcześniej jednak Dyrektor Finansowy Intela - George Davis wspominał, że nie będzie to najbardziej udany proces technologiczny w historii firmy, ale dostrzegają w nim olbrzymi potencjał i chcą szybko przeskoczyć do 7 nm, z którego korzysta między innymi AMD. Intel potrzebuje potężnego uderzenia, a konsumenci - większej konkurencyjności, bo czerwoni, przekonani o swej doskonałości, mocno wywindowali ceny najnowszych układów, serwując swoje flagowe jednostki w bardzo wysokich cenach. Mają do tego pełne prawo, ale dalej muszą popracować nad swoim IPC, bo w grach Intel dalej wypada lepiej - już nie tak zauważalnie, ale wciąż ma te 8 do 15% przewagi, albo nawet więcej, w zależności od uruchomionego tytułu. 

Hybrydowa budowa może tutaj pomóc, chociaż wstępne wyniki wydajności są doprawdy powalające i trudno w nie uwierzyć. Co ciekawe, na czarnym rynku w Chinach można już kupić sample inżynieryjne najnowszego układu i9-12900K w cenach ok. 1100$, co w przeliczeniu daje ~4300 zł. Procesory skorzystają, rzecz jasna, z nowego gniazda - LGA1700 oraz nowego chipsetu, prawdopodobnie o oznaczeniu Z690. Są także zauważalnie większe od swoich poprzedników, bardziej prostokątne i robią ogromne wrażenie (co mogliście zobaczyć na zdjęciu nieco wyżej). Swoją budową przypominają konkurencyjne jednostki AMD z rodziny Threadripper. W przypadku wspomnianych wcześniej układów Lakefield dla laptopów, zastosowanie budowy hybrydowej pozwoliło zmniejszyć rozmiar procesora aż o 56%. Jednostki cechują się także rekordowo niskim poborem mocy (do 91% mniej od poprzedników). Przekłada się to na zmniejszenie rozmiaru płyty głównej o 47%, co umożliwi zastosowanie większej baterii i pozwoli skuteczniej odprowadzać ciepło z układu. W kontekście biurowych ultrabooków przeznaczonych do pracy - robi to ogromne wrażenie. 

Posiadaczy PC czekają zatem wspaniałe czasy, ale i duże wydatki, bo w przyszłym roku powinny zadebiutować nowe karty graficzne z rodziny NVIDIA RTX 40x0, nowe procesory Intela 12. generacji ze wsparciem dla DDR5 i złącza PCI-E 5.0, oraz nowe chipsety, płyty główne i technologie (choćby jeszcze lepsze WiFi 6 Gig+). AMD też na pewno wprowadzi do swoich nowych układów budowę hybrydową i to w niej posiadacze komputerów PC powinni upatrywać rewolucji. Szykują się bardzo emocjonujące miesiące, a ja czekam z niecierpliwością na pierwsze, oficjalne testy wydajności najnowszych układów Intela. Możemy doświadczyć sporego przeskoku wydajnościowego. Jeśli zamierzacie teraz inwestować w PC, warto te plany odłożyć. Dostępność GPU dalej jest bardzo znikoma, a nadchodzące nowości z pewnością wywrócą rynek do góry nogami.