Intel Core di settima generazione, i segreti di Kaby Lake

Introduzione

La prima ondata di processori basati sull'architettura Intel Core di settima generazione – più comunemente noti come Kaby Lake – basata sul processo produttivo ottimizzato 14nm+, raggiungerà i prodotti durante il corrente mese di settembre. Il debutto è atteso su oltre 100 dispositivi OEM, partendo dai segmenti a più basso consumo: 4,5 watt (Y-series) e 15 watt (U-series), per rispondere alle necessità del mondo mobile, più segnatamente con prodotti come i 2 in 1 e i notebook ultrasottili.

I nuovi core hanno frequenze più alte e livelli di Turbo Boost più aggressivi. Intel ha fatto anche diversi cambiamenti alla parte multimediale del chip, il cosiddetto "media engine".

La generazione Kaby Lake segna la fine della cadenza di aggiornamento "tick tock" di Intel. L'azienda rimane impegnata nel creare nuovi progetti ogni anno, ma le sfide di natura tecnica ed economica nel perseguire la legge di Moore l'hanno indotta a passare a una nuova strategia nota come PAO, sigla di "process-architecture-optimize". Intel ha già allungato il suo tradizionale ciclo di aggiornamento biennale: l'azienda ha presentato il primo processore a 32 nanometri nel 2009, mentre nel 2011 ha svelato una CPU a 22 nanometri. La transizione ai 14 nanometri si è però fatta attendere fino al tardo 2014. Il passaggio al nuovo processo aveva già fatto intuire che sarebbe intercorso un periodo più lungo tra l'arrivo di una nuova architettura e la riduzione del processo produttivo, quindi il nuovo schema PAO reso ufficiale da Intel nei mesi scorsi è una mera conferma dei sospetti che si addensavano sul rallentamento nel seguire i dettami della legge di Moore.

Siamo così giunti al terzo progetto a 14 nanometri (Broadwell/Skylake/Kaby Lake). Questa fase di ottimizzazione si concentra su alcuni interventi mirati di aggiornamento dell'architettura Skylake. I fondamentali dell'architettura, come la pipeline instruction (fetch, decode, execute), rimangono invariati. Ciò significa che il throughput IPC (instructions per cycle) dovrebbe rimanere identico. Intel, tuttavia, dice che i migliori transistor 14nm+ e le interconnessioni (i dettagli nelle prossime pagine), permettono di avere il 12% di velocità in più rispetto al processo di generazione precedente, favorendo un incremento delle frequenze di 300-400 MHz rispetto a Skylake.

Intel ha lavorato anche per aumentare le prestazioni di componenti chiave all'interno del media engine. L'azienda ritiene che questi progressi conferiscano vantaggi sostanziali in un gran parte dei casi d'uso più comuni del settore mobile, il segmento di riferimento (d'altronde è quello che cresce di più) dei suoi ultimi processori.

Intel Core di settima generazione, arriva Kaby Lake

Il ciclo di aggiornamento dei PC desktop si sta allungando da 3-4 anni a 5-6 anni, ma mentre il segmento PC mainstream si sta contraendo – la maggioranza dei PC, secondo Intel, ha almeno cinque o più anni – il segmento enthusiast sta sperimentando un ottimo trend di crescita. L'anno scorso i modelli sbloccati della serie K hanno visto le loro vendite aumentare del 20% su base annua tanto sui PC desktop quanto sui notebook.

Il segmento dei 2 in 1 è un catalizzatore di crescita persino più grande perché ha cicli di aggiornamento più rapidi – circa 8 mesi. Questo ha alimentato un aumento del numero dei 2 in 1 venduti lo scorso anno del 40%. Intel ritiene che il settore dei 2 in 1 continuerà a espandersi "a doppia cifra" il prossimo anno. Ci sono già oltre 100 design 2 in 1 Skylake sul mercato, che spaziano dalle soluzioni a basso consumo a quelle ad alte prestazioni, e Intel si aspetta che il debutto di Kaby Lake vada ad espandere la gamma delle opzioni.

Anche la categoria dei notebook ultrasottili e leggeri sta crescendo rapidamente, e a tal proposito Intel ci ha fatto notare che le vendite dei Chromebook stanno superando quelle dei tablet in alcune aree chiave. Il settore dei mini PC, inclusi i NUC, è cresciuto del 60% solo lo scorso anno, in parte perché il TDP più basso ha permesso ai produttori di offrire più potenza di calcolo in uno spazio più piccolo.

I processori serie Y e U si rivolgono alla principalmente ai segmenti ad alta crescita e Intel prevede che oltre 100 design Kaby Lake raggiungeranno il mercato entro la fine dell'anno. L'azienda afferma che questi processori sono da 1,7 a 15 volte più veloci in diversi carichi di lavoro. I grandi progressi nell'architettura multimediale dovrebbero inoltre garantire un incremento dell'autonomia della batteria durante la riproduzione di video 4K.

Intel ha obiettivi ambiziosi. Si aspetta che ulteriori 350 design arrivino sul mercato nella prima metà del prossimo anno. I dispositivi 2 in 1 e ultraleggeri sono terreno fertile per nuove caratteristiche come touch, stilo e videocamere a infrarossi per la scansione facciale e altri sensori biometrici. Intel ha affermato che ci saranno oltre 120 dispositivi Kaby Lake con Thunderbolt 3, che garantisce velocità di trasferimento fino a 40 Gb/s e fino a 100 watt per l'alimentazione di dispositivi esterni. L'azienda ritiene che più di 100 progetti avranno Windows Hello (autenticazione biometrica), oltre 50 design schermi UHD e altri 25 saranno accompagnati da penne stilo.

I dispositivi convertibili più sottili avranno uno spessore di 10 mm, mentre alcuni prodotti a conchiglia (clamshell) dovrebbero essere persino più sottili. Per chi è alla ricerca delle dimensioni più compatte ci saranno modelli senza ventola, con tastiera staccabile, che andranno sotto i 7 mm.

I processori Kaby Lake scaleranno tra diversi segmenti ma i prodotti della serie H più veloci, che Intel ha progettato per piattaforme mobile dedicate agli appassionati (come i portatili gaming), la serie S (mainstream desktop) e le soluzioni HEDT, workstation ed enterprise arriveranno solo il prossimo anno.

Intel continua a focalizzarsi sull'efficienza energetica. L'azienda sottolinea che il consumo minimo dell'architettura Core di prima generazione (2010) era 18 watt; questo dato è passato a 4,5 watt con l'architettura Skylake. L'azienda ha mantenuto lo stesso valore con Kaby Lake. Intel, tuttavia, dice di aver aumentato le prestazioni per watt di due volte rispetto a Skylake, compiendo un passo in avanti di 10 volte rispetto ai prodotti di prima generazione.