L'edizione 2015 del CES, Consumer Electronic Show, di Las Vegas è occasione per Intel di presentare la seconda famiglia di processori Core costruita con tecnologia produttiva a 14 nanometri. Dopo Core M è il momento delle CPU Core i3, Core i5 e Core i7 di quinta generazione affiancate da nuove soluzioni delle famiglie Celeron e Pentium destinate ai sistemi di fascia entry level.
Questi nuovi modelli appartengono alla gamma Broadwell-U, nome in codice che identifica questi processori e li distingue da quelli Broadwell-Y adottati per le CPU Core M. Se queste ultime sono state sviluppate tenendo conto delle esigenze dei tablet e dei sistemi più compatti, potendo vantare un TDP contenuto in soli 4,5 Watt di massimo e quindi capaci di utilizzare un sistema di raffreddamento completamente passivo, con le versioni al debutto odierno passiamo a TDP di 15 Watt oppure 28 Watt a seconda delle declinazioni di GPU integrata.
Si tratta quindi di modelli destinati all'utilizzo in sistemi notebook, o in alternativa in desktop di dimensioni estremamente contenute, capaci di abbinare le elevate prestazioni tipiche delle CPU integrate nei processori della famiglia Core a una GPU della famiglia Intel Extreme Graphics.
Prima di passare ad un'analisi delle specifiche delle nuove CPU è il caso di rimarcare quali siano le principali caratteristiche tecniche dell'architettura Broadwell. Usando la terminologia introdotta da Intel alcuni anni fa dobbiamo indicare Broadwell come un Tick, cioè un'architettura che utilizza una nuova e più sofisticata tecnologia produttiva rispetto a quella Haswell di precedente generazione ma che da quest'ultima non si discosta in misura significativa come design. Con cadenza annuale Intel presenta nuove versioni di CPU alternando il debutto di una microarchitettura completamente nuova all'utilizzo di una tecnologia produttiva più innovativa; questa la cadenza degli ultimi 5 anni a partire dal processo a 32 nanometri:
2010: Westmere (32nm) - Tick
2011: Sandy Bridge (32nm) - Tock
2012: Ivy Bridge (22nm) - Tick
2013: Haswell (22nm) - Tock
2014: Broadwell (14nm) - Tick
Quali le principali caratteristiche tecniche implementate da Intel nei processori della famiglia Broadwell?
tecnologia produttiva a 14 nanometri con seconda generazione di transistor Tri-Gate;
significativa riduzione del TDP delle CPU;
riduzione nel consumo idle del chip e incremento del dynamic operating range;
seconda generazione delle tecnologie FIVR e 3DL;
core x86 di nuova generazione;
nuova generazione di GPU integrata.
L'evoluzione dei sistemi mobile registrata nel corso degli ultimi anni è stata caratterizzata da una sensibile riduzione nelle dimensioni dei notebook, diventati capaci di offrire prestazioni velocistiche non lontane da quelle dei sistemi desktop pur con spessori sempre più contenuti e quindi maggiore facilità di trasporto. Aumenta anche l'autonomia di funzionamento con batteria, rendendo i notebook più recenti dispositivi sempre più adatti ad un utilizzo lontano dalla presa di corrente anche per un periodo di tempo lungo.
Abbiamo segnalato come l'architettura Broadwell si serva della tecnologia produttiva a 14 nanometri rispetto a quella a 22 nanometri utilizzata con i processori Haswell di precedente generazione. Vari affinamenti interni hanno tuttavia permesso di ottenere un incremento di circa il 5% l'IPC (instruction per clock) rispetto a quanto messo a disposizione con le soluzioni della famiglia Haswell; nello specifico segnaliamo queste modifiche alla componente CPU:
scheduler out-of-order incrementati;
lode-to-store forwarder più veloci;
TLB della cache L2 incrementata di dimensione, passando da 1.000 a 1.500 dati di ingresso;
moltiplicatore in virgola mobile più veloce (da 5 a 3 cicli di clock);
migliorie al set di istruzioni che gestiscono l'accelerazione di operazioni di crittografia;
nuova TLB page L2 dedicata a 16 entries;
miglioramenti nelle tecniche di predizione degli indirizzi per branches e returns.
In sintesi possiamo quindi affermare che con i processori Broadwell-U al debutto quest'oggi i notebook e gli Ultrabook