7 نکته‌ای‌ که باید در مورد پردازنده‌های اسکایلک بدانید

هدف اسکایلک متحول ساختن دستگاه‌های پردازشی است
در ماه‌های گذشته شرکت اینتل پردازنده‌های نسل ششم خود را موسوم به اسکایلک معرفی کرد. بزرگترین اعضای خانواده اسکایلک شامل Core i7 6700K و Core i5 6600K است که برای کامپیوترهای دسکتاپ طراحی شده‌اند. شرکت اینتل از ماه‌ها قبل از معرفی اسکایلک، تبلیغات زیادی کرد و "افزایش راندمان" و "کاهش مصرف انرژی" را به عنوان دو مولفه بنیادین نسل ششم برشمرد. پردازنده اسکایلک که  محصول چرخه "تاک" است، از لیتوگرافی 14 نانومتر بهره‌ می‌برد و به همین دلیل، تعداد ترانزیستورها در اسکایلک افزایش یافته است. از سالیان گذشته، شرکت اینتل تمامی پردازنده‌های خود را در چرخه‌های تیک و تاک تولید می کند. در پردازنده محصول چرخه تیک، فناوری ساخت (لیتوگرافی) تغییر کرده و این مهم باعث می‌شود تا فاصله ترانزیستورها از یکدیگر، کاهش یافته و در نتیجه تعداد بیشتری ترانزیستور بر روی ویفر سیلیکون جای گیرد.

مطلب پیشنهادی

آموزش نصب پردازنده اینتل روی سوکت مادربرد

8 گام برای نصب پردازنده‌های اینتل روی مادربرد

اما اینتل معماری جدیدی را برای محصول چرخه تاک معرفی می‌کند. مطابق با قانون مور، پردازنده‌های برادول محصول چرخه تیک بودند که لیتوگرافی آن به 14 نانومتر کاهش یافت. اما اسکایلک برای به‌کارگیری در گجت‌های قابل حمل و با معماری جدیدتری نسبت به برادول طراحی شده است و بیشترین تمرکز شرکت اینتل بر بهینه‌سازی اجرای دستورالعمل‌های محاسباتی، قدرت تراشه گرافیکی مجتمع و مصرف انرژی معطوف بوده است. این بهینه‌سازی‌ها به اندازه‌ای حیاتی است که با ارائه راندمان بیشتر و مصرف انرژی کمتر، به شکل معناداری می‌تواند کامپیوترهای دسکتاپ نسل ششم را نسبت به هاسول، متمایز کند. 
طبق اعلام این شرکت، پردازنده‌های اسکایلک 60 درصد سریع‌تر و 60 درصد کم‌مصرف‌تر از نسل چهارم هاسول خواهند بود. اگر این آمار و ارقام در عمل نیز درست باشد، باید اطمینان داشت که Skylake برای تحول در سیستم‌های پردازشی، از ظرفیت بالایی برخوردار است (شکل1). 

عملکرد اسکایلک به ویژه برای تلفن‌های همراه بهبود یافته است
اولین و برجسته‌ترین شاخص، افزایش کارآیی پردازنده‌های اسکایلک است. از اول هم قرار بود تا اسکایلک پردازنده‌ای باشد که سازندگان دستگاه‌های قابل حمل بتوانند بر روی بهره‌وری و مصرف آن تکیه کنند. این نکته برای سازندگان قابل تامل است که اسکایلک می‌تواند به صورت دو یا چهار هسته‌ای تولید شود که البته به این موضوع قابلیت پردازش موازی اینتل (Hyper-Threading) را هم باید افزود. موضوع دیگر، افزودن Phase Locked Loop (حلقه فاز قفل شده) به تراشه است که کاهش مصرف انرژی را در پی دارد. علاوه بر این، هسته‌های اسکایلک با ولتاژ پایه بیشتری نسبت به نسل‌های قبل فعالیت می‌کنند که در نهایت به افزایش سرعت پردازشی هسته‌ها منجر می‌شود. همچنین بخش مدیریت مصرف انرژی اسکایلک کاملاً بهینه‌سازی شده تا فازهای دیجیتال به صورت هدفمند و مدیریت شده، ولتاژ مورد نیاز را در اختیار هسته‌های پردازشی قرار دهند و این عملیات، با اتکا بر اطلاعات رسیده از سنسورهای دمایی و کاهش یا افزایش فرکانس هسته‌ها، صورت می‌پذیرد. شاید Speed Shift را بتوان کاربردی‌ترین فناوری بکار رفته در اسکایلک برشمرد. این فناوری به دور از دخالت سیستم عامل و در چند میلی ثانیه، تشخیص می‌دهد که فرکانس پردازنده می‌بایست در چه وضعیتی قرار گیرد. با این اوصاف، اینتل اعلام کرده که دو پردازنده را برای دستگاه‌های موبایل عرضه خواهد کرد؛ پردازنده زئون با کاربرد در ابزار قابل حمل پرقدرت و مدل 6820HK که خوشبختانه از قابلیت اورکلاکینگ مناسبی نیز برخوردار است (شکل2).

چرا اسکایلک سریع است؟
اسکایلک به گونه‌ای طراحی شده که بیشترین سازگاری را با برنامه‌های کاربردی داشته باشد. پشتیبانی از حافظه‌های پرسرعت و فرکانس‌دار DDR4، یکی دیگر از شاخصه‌های پویایی در اسکایلک است. در حافظه‌های نسل جدید DDR4 علاوه بر افزایش پهنای باند، فرکانس نیز افزایش یافته است. بیشتر شدن خطوط ارتباطی شکاف‌های توسعه‌دهنده گرافیکی PCI Express 3.0، استفاده از حافظه کش Last Level Cache و تعبیه 1.5 مگابایت حافظه نهان سطح 3 برای هر هسته (در مجموع 6 مگابایت)، ضمن کاهش زمان تاخیر در دسترسی هسته‌ها، اطلاعات مورد نیاز را با سرعت بیشتر و به‌ شکل طبقه‌بندی شده، در اختیار هسته‌های پردازشی اسکایلک قرار می‌دهند. پردازنده‌های موبایل اسکایلک با افزایش 2.5 برابری کارآیی هسته‌ها، بهبود کارآیی سه برابری تراشه گرافیکی و افزایش سه‌برابری عمر باتری عرضه می‌شوند. همچنین اسکایلک‌‌های بکار رفته در اسمارت‌فون‌‌ها، از قابلیت افزایش فرکانس (اورکلاک)  نیز برخوردار خواهند بود.

بخش پردازش گرافیکی اسکایلک، قدرتمندتر از قبل
در عمل، بیشتر کاربران خانگی و اداری برای امور روزانه خود به پردازش‌‌های سنگین نیازی ندارند و از این رو، از پردازنده های قدرتمند و گران‌قیمت استفاده نمی‌کنند. این موضوع در بخش پردازش گرافیکی نیز صدق می‌کند. بیشترین استفاده این گروه از کاربران، به خواندن یا تولید فایل‌های متنی، تماشای محتوای ویدیویی، وب‌گردی و انجام بازی‌های سبک رایانه‌ای محدود است؛ بنابراین نیازی نیست که از کارت گرافیک مجزا استفاده کنند. استفاده از پردازنده‌‌های دارای تراشه گرافیکی مجتمع، مناسب‌ترین گزینه برای کاربران خانگی و اداری است و این موضوعی است که با ورود اسکایلک به بازار، بیشتر به این گروه از کاربران توصیه می‌شود. در نسل هاسول دیدیم که تراشه گرافیکی HD‌ اینتل نتوانست توقعات کاربران خانگی و اداری را برآورده سازد، چرا که به لحاظ ساختاری، از قدرت پردازش کمتری برخوردار بود. اما یکی از نقاط قوت اسکایلک، افزایش قدرت پردازشی تراشه گرافیکی مجتمع آن است. این مهم با تعبیه بخش شتاب‌دهنده eDRAM با ظرفیت 32 و64 مگابایت در کنار هسته‌ها و حافظه نهان صورت گرفته تا بیشترین سطح دسترسی به منابع (کش ثانویه) برای هسته‌های تراشه گرافیکی اسکایلک، مهیا شود.

مطلب پیشنهادی

Core-M؛سلام بر BroadWell

نگاهی اجمالی به پردازنده‌‌های برادول سری Core-M

پردازنده‌های اسکایلک به چهار پیکربندی از تراشه‌های گرافیکی سری HD500 مجهز شده‌اند. تراشه گرافیکی 510 برای سری U و پنتیوم اسکایلک، تراشه گرافیکی 520 برای پردازنده‌های اقتصادی Core i3، i5 و i7، تراشه گرافیکی 530 برای تمامی مدل‌های سری H اسکایلک و تراشه گرافیکی 540 برای پردازنده‌های قدرتمند سری U اسکایلک (دسکتاپ) مانند Core i7 و Core i5 در نظر گرفته شده‌اند. تراشه‌ گرافیکی سری 500 به ویژه هنگام بهره‌گیری از فناوری MSAA، از فریم‌ریت بیشتری برخوردارند. همچنین میزان کش در نظر گرفته شده برای تغذیه تراشه گرافیکی نسبت به نسل قبل بیشتر است که این مهم، افزایش سرعت پردازش تصاویر گرافیکی را در پی دارد. بالا رفتن Fill Rate، پشتیبانی از فناوری‌های گرافیکی DirectX 12، OpenCL 2.0 و OpenGL 4.4 و فشرده‌سازی رنگ‌های تصاویر با کمترین میزان از دست رفتن جزییات، از دیگر بهینه‌سازی‌های انجام شده در تراشه گرافیکی مجتمع سری 500 در اسکایلک است. اما بخش گرافیکی اسکایلک با سیستم عامل ویندوز 10 نیز سازگارتر عمل می‌کند. بکارگیری انجین HEVC/H.265 در بخش میان‌افزاری تراشه گرافیکی، عملیات رمزگشایی (Encoding) تصاویر را سریع‌تر و با مصرف انرژی کمتری نسبت به موتور ان‌کدینگ H.264 انجام می‌دهد. همچنین تراشه گرافیک اسکایلک از سه نمایشگر 4K پشتیبانی کرده و تا 20 درصد سریعتر نسبت به برادر بزرگترش یعنی برادول، عملیات رمزگشایی  تصاویر 4K را انجام می‌دهد که اینتل با اجرای چند آزمون، این موضوع را ثابت کرده است. به هر تقدیر، موضوع کارآیی پایین تراشه‌های گرافیکی مجتمع در نسل هاسول و قبل از آن، معضلی است که سال‌ها کاربران پردازنده‌های برخوردار از گرافیک مجتمع HD اینتل را آزرده خاطر کرده است و هر چند دیر، اما اینتل توانست تا با تغییرات بنیادین در ساختار تراشه‌های گرافیکی نسل ششم، تا اندازه قابل قبولی راندمان پائین گرافیکی را جبران کند (شکل3).

اسکایلک سریع با مصرف انرژی کمتر
موضوع انرژی در دهه‌های اخیر به یک بحران مبدل شده است. امروزه سازندگان در تمامی صنایع به سمت تولید ابزارآلات و دستگاه‌هایی پیش می‌روند که انرژی کمتری را برای انجام کارها مصرف کنند. سیستم‌های کامپیوتری هم از این قانون تبعیت می‌کنند و در این بازار شلوغ و پر از محصول، سازنده‌ای برنده است که در کنار مصرف کمتر انرژی، سرعت بیشتری را به خریدارش عرضه کند. یکی دیگر از مولفه‌های اساسی که در طراحی اسکایلک دخیل بوده، بحث مصرف انرژی است. شاید در نیم دهه گذشته، دو سازنده بزرگ تراشه‌های دسکتاپ بیشتر به فکر رقابت و افزایش سرعت پردازشی پردازنده‌های خود بودند. اما حالا اوضاع تغییر کرده و حتی کاربران نیز محصولاتی را انتخاب می‌کنند که انرژی کمتری مصرف کند. هرچند اینتل در سال‌های گذشته، تحقیقات زیادی را برای بهینه کردن مصرف انرژی پردازنده‌هایش انجام داده، ولی زحمات اینتل در اسکایلک متبلور شده است. 
رویکرد اینتل در نسل ششم، تولید پردازنده کم مصرف برای دستگاه‌های قابل حمل مانند نوت‌بوک و اولترا‌بوک است. پردازنده‌های موبایل اسکایلک فقط 4.5 وات انرژی مصرف می‌کنند و برای بکارگیری در نوت بوک‌های Low-end بازار تولید شده‌اند. اما این همه ماجرا نیست؛ پردازنده‌های زئون نسل ششم که در سیستم‌های ورک‌استیشن و سرور کاربرد دارند، علاوه بر کاهش مصرف انرژی، از هسته‌‌های بیشتری نیز برخوردارند و در بیشترین فرکانس کاری، 91 وات برق مصرف می‌کنند. پردازنده‌های موبایل اسکایلک تا 60 درصد سریع‌تر هستند و 60 درصد نیز انرژی کمتری نسبت به نسل قبل مصرف می‌کنند.

اسکایلک با فناوری‌های کاربردی آمیخته شده است
سال‌های سال است که شرکت اینتل، آرزوی حذف کابل‌های کامپیوترهای دسکتاپ را در سر دارد. ماژول بی‌سیم Rezence از نمونه‌هایی است که این شرکت تاکنون ارائه کرده است. اینتل به این نتیجه رسیده است که باید از مبدا، تغییر را آغاز کرد. از همین رو، تصمیم گرفته است تا اسکایلک را سکوی پرتاب آرزوهای خود قرار دهد. نسل ششم پردازنده‌های اینتل از فناوری‌هایی بهره می‌برد که امکان استفاده از آنها در آینده نزدیک، وجود دارد. فناوری WiDi بر بستر تاندربولت نسخه 3 شکل گرفته که با USB-C‌ آمیخته شده است. از این فناوری، برای اتصال بی‌سیم و ارسال تصاویر 4K‌ به نمایشگرهای سازگار استفاده خواهد شد. پشتیبانی از Intel Unite یکی دیگر از فناوری‌های قابل پشتیبانی توسط اسکایلک به‌همراه تکنولوژی vPro اینتل است که یک اپلیکیشن ویدئو کنفرانس بوده و به صورت وایرلس ارائه می‌شود. اما فناوری True Key سرویسی برای مدیریت رمز عبور کاربران است. تروکی به سرویس‌های پاسپورت و Hello ویندوز مایکروسافت نزدیک است و با استفاده از شناسایی چهره، اطلاعات ورود به پانزده سایت را بدون دخالت کاربر، وارد می‌کند. همچنین Software Guard فناوری جدیدی است که توسط پردازنده‌های اسکایلک پشتیبانی شده و در برابر حملات هکرها با روش سرریز بافر و نفوذ به رایانه‌ها، از سیستم کاربر محافظت می‌کند (شکل4).

اسکایلک، دوستدار ویندوز 10 
پردازنده‌های نسل ششم اینتل رابطه تنگاتنگی با ویندوز 10 مایکروسافت دارند. این موضوعی بود که مایکروسافت در جریان برگزاری کنفرانس IDF امسال (فروم توسعه‌دهندگان اینتل) تبلیغات زیادی بر روی آن انجام داد. امکان ادغام سخت‌افزاری براساس فناوری DSP توسط دستیار دیجیتال کورتانا در ویندوز 10، استفاده از دوربین های RealSense اینتل برای احراز هویت پیشرفته‌تر در بخش Hello ویندوز، امکان مدیریت منابع در اسکایلک برای کاهش پینگ و همچنین کاهش مصرف انرژی در تراشه WiFi همگی از ارتباط دوستانه و موازی اسکایلک با ویندوز 10 مایکروسافت خبر می‌دهد. این میزان سازگاری تاکنون میان اینتل و مایکروسافت بی‌سابقه بوده و نشان می‌دهد که اسکایلک، حتی برای غول نرم‌افزاری جهان هم جذاب به نظر 
می‌رسد.

آیا به اسکایلک کوچ کنیم یا نه؟
در این‌که پردازنده‌های نسل ششم اسکایلک با انبوهی از فناوری‌های کاربردی مدرن، سرعت پردازش بیشتر و مصرف انرژی کمتر پا به عرصه سیستم‌های پردازشی گذاشته‌اند، هیچ شکی نیست. این را هم خوب می‌دانیم که با گذشت زمان، قیمت‌های اسکایلک متعادل‌تر خواهند شد، اما آیا واقعاً نیازی به کوچ به پلتفرم جدید اینتل احساس می‌شود؟ پاسخ به این سئوال از دو جنبه قابل بررسی است؛ اول اینکه، باید پا‌به‌پای پیشرفت فناوری گام برداشت و لازمه به روز بودن، استفاده از تکنولوژی‌های مدرن است. اما نگاه دوم، بر این اصل استوار است که چه میزان افزایش کارآیی در برابر تحمل هزینه خرید مادربرد، پردازنده و حافظه عاید ما می‌شود؟ حقیقت این است که در بیشتر مواقع، شرایط ویژه بازار داخلی سمت و سوی نگاه خریداران را منحرف می‌کند. نیاز به تغییر مادربرد، قیمت بالای پردازنده‌های اسکایلک و حافظه‌های DDR4، سه شاخصی است که باعث می‌شود تا بیشتر کاربران دسکتاپ در کوچ به پلتفرم اسکایلک، دچار تردید شوند؛ اما در بخش موبایل وضع کمی متفاوت است. محبوبیت روز‌افزون دستگاه‌های همراه و هوشمند باعث شده تا حتی سازندگان نیز حاشیه سود خود در بازار موبایل را به شدت کاهش دهند تا در عوض، سهم بیشتری از بازار فروش را کسب کنند. نگاه آینده‌نگرانه می‌گوید که پردازنده‌های موبایل نسل ششم، تحول بزرگی را در دستگاه‌های قابل حملی چون نوت‌بوک، تبلت و تلفن‌های همراه ایجاد می‌کنند و بدون شک، بیشترین سود از اسکایلک‌های موبایل شرکت اینتل، نصیب مصرف‌کنندگان دستگاه‌های همراه 
خواهد شد