PC procesoriai: kas pasikeitė per 2014 metus?

Praėjusiais metais nebuvo jokių ryškių įvykių asmeninių kompiuterių procesorių rinkoje. Bendrovės „AMD“ ir „Intel“ jau seniai nustojo tiesiogiai konkuruoti viena su kita. Būtinybė parengti ir išleisti revoliucinius produktus išnyko ir dabar kūrėjai retai mus džiugina mažais evoliuciniais žingsniais. O 2014 metais, šie evoliuciniai žingsniai tapo dar mažiau ryžtingi nei anksčiau. Ištisus metus, pavyzdžiui, tradicinių sistemų šalininkai nepamatė iš esmės naujos mikroarchitektūros. Procesorių gamintojai stengėsi išlaikyti savo padėtį rinkoje su minimaliomis pastangomis ir visų pirma koncentravo dėmesį į savo vidines problemas ir mobiliųjų prietaisų su ARM architektūra sritį.

Vis dėlto, reikia pripažinti, kad pastaruosius keletą metų vyraujančios depresinės nuotaikos, jei ne praeina, tai mažų mažiausiai silpnėja. Asmeninių kompiuterių pardavimų mažėjimas per pastaruosius metus smarkiai sulėtėjo ir net davė situacijos stabilizavimosi viltį. Operacinės sistemos „Windows XP“ gyvavimo ciklo pabaiga ir nebrangių, bet funkcionalių kompiuterių, visų pirma „Chromebook“, atsiradimas verčia vartotojus atnaujinti įrangą. Taigi, yra vilties, kad netolimoje ateityje galėsime kalbėti apie PC procesorių rinkos renesansą. Juo labiau kad pamatai būsimai plėtrai jau yra kuriami.

AMD

Ar pamatysime spartų kompiuterių procesorių vystymąsi netolimoje ateityje, labai priklauso nuo to ar AMD sugrįš į aukštos kokybės x86 mikroarchitektūros gamybą. Dabartinis „Bulldozer“ mikroarchitektūros potencialas yra aiškiai nepakankamos didelės spartos procesorių gamybai, todėl dabar „AMD“ buvimas viduriniame ir viršutiniame CPU kainų intervalo rinkos segmente yra simbolinis. Panaši padėtis susiklostė ir su serverių procesoriais. Pagrindinė įmonės CPU produkcija (jei neskaičiuoti specialių lustų versijų skirtų konsolėms) dabar yra nebrangūs hibridiniai procesoriai, kurių pagrindinis konkurencinis pranašumas yra ne skaičiavimo greitis, o integruoto grafikos branduolio galia.

Tačiau ne viskas „AMD“ gyvenime yra taip liūdna. Geros naujienos yra tai, kad per pastaruosius metus, kompanija sukūrė aiškų planą, kaip atkurti savo padėti procesorių rinkoje. Šis planas gali įkvėpti optimizmo, nes jis susijęs su iš esmės naujos aplinkos su dideliu našumu, pavadintos projektu „SkyBridge“ kūrimu. AMD idėja yra sujungti į bendrą sistemą procesorius su ARM ir x86 architektūra ir tada pasiūlyti novatoriškų sprendimų. Pagal planą, 2016 metais „AMD“ turėtų pagaminti savo „ARM K12“ ir naujus x86 „Zen“ branduolius, su kuriais bendrovė šiuo metu aktyviai dirba. Akivaizdu, kad vieningos procesorių su skirtinga architektūra ekosistemos kūrimas – ėjimas, kuriuo pirmiausia siekiama pagerinti konkurencinę padėtį serverių rinkoje. Tačiau mums svarbu tai, kad projektas „SkyBridge“ sukurs naują x86 architektūrą, kuri turėtų būti būsimų PC procesorių pagrindas.

Išsamios informacijos apie „Zen“ šiuo metu žinoma labai mažai. Procesorių gamybai bus naudojam 16 nanometrų technologinis procesas, o CPU galės sujungti iki 20 branduolių (serverio konfigūracijoje). Tačiau faktas, kad AMD pripažino mikroarchitektūros „Bulldozer“ nesėkmę, jau teikia vilčių. Be to, „Zen“ gamybai vadovauja į „AMD“ iš „Apple“ sugrįžęs Džimas Keleris, kuriam tiesioginiai dalyvaujant buvo įgyvendinti tokie legendiniai projektai kaip „K7“ ir „K8“.

Akivaizdu, kad nauja mikroarchitektūra bus taikoma ne tik serverių ir didelio našumo procesoriuose, bet taip pat turės įtakos ir hibridiniams lustams. Jų atžvilgiu „AMD” žada sutelkti dėmesį į energijos vartojimo efektyvumą ir tikisi per ateinančius šešerius metus padidinti našumą 25 kartus, kurį gali suteikti kiekvienas suvartotos energijos vatas. Tai yra, CPU našumo ir energijos suvartojimo santykis, lyginant su dabartiniais rodikliais, turėtų būti didesnis 3-4 kartus. Čia „AMD“ daugiausia vilčių deda ne tik į platų nevienalyčio skaičiavimo taikymą, bet ir „Zen“ mikroarchitektūra neabejotinai vaidins svarbų vaidmenį.

Kalbant apie „AMD“ ateitį reikėtų paminėti, kad 2014 metų spalio mėnesį buvo pakeistas generalinis direktorius. Iš „Lenovo“ perėjusio vadovo Rory Rido vietą užėmė Lisa Su, kuri iki tol buvo „AMD“ technologijų tarnybos direktore. Komentuodami šį sprendimą, įvairūs „AMD“ atstovai tvirtino, kad Lisa Su labai gerai išmano šiuolaikines puslaidininkių technologijas ir būtent tokio vadovo šiuo metu reikia bendrovei . Nors „AMD” dalis procesorių rinkoje nukrito gerokai žemiau 20 procentų, jai reikalingas naujas požiūris į produktų asortimentą ir Lisa Su turėtų suteikti postūmį teisinga kryptimi. Beje, ji pati savo pirmuosiuose interviu aiškiai pažadėjo, kad procesorių kūrimo sąskaita nebus taupoma ir visi nauji produktai bus išleisti laiku. Be to, naujoji vadovė jau ne kartą pabrėžė, kad bendrovės vaidmens procesorių rinkoje atkūrimui pirmiausia reikia gerų ir konkurencingų produktų, o su tuo „AMD“ šiuo metu patiria tam tikrų sunkumų.

Tiesą sakant visos šios problemos yra aiškiai matomos, jei žinote, kuo 2014 metais „AMD“ sugebėjo nudžiuginti asmeninių kompiuterių komponentų pirkėjus. Sąrašas iš tikrųjų yra labai trumpas ir jo didžiausią dalį užims ne pristatymai, o tik pranešimai apie kainų mažinimą. Žinoma, lanksti kainų politika gali daryti stebuklus, tačiau „AMD“ atveju, tai yra įmonės bejėgiškumo atspindys, kalbant apie technologijas. Dėl visų šių manevrų bendrovės aštuonių branduolių procesorius „FX-9590“ per 2014 metus atpigo ketvirčiu – iki 220 JAV dolerių, o už 101 $ sumą „AMD“ dabar yra pasirengusi parduoti šešių branduolių „FX-6300“ procesorius. Kitaip tariant, asmeninių kompiuterių rinkoje „AMD“ apsiribojo tik vidutinio ir žemiausio kainų segmento atstovais.

Atsižvelgiant į tai, visiškai natūralus atrodo spendimas procesorių stacionarams gamybos ir platinimo padalinius perkelti į Kiniją. Būtent Kinijos kompiuterių gamintojai ir galutiniai vartotojai rodo didžiausią susidomėjimą pigiais CPU, todėl „AMD“ padarė šį regioną savo pagrindine rinka. Pagal šios konkrečios rinkos poreikius per pastaruosius metus „AMD“ sukūrė keletą naujų procesorių. „AMD FX“ šeima su „Socket AM3 +“ sąsaja buvo papildyta nauju flagmanu „FX-8370“, kuris gavo 100 MHz didesnį dažnį nei „FX-8350“, taip pat procesoriais „FX-8370E“ ir „FX-8320E“ su nuo 125 iki 95 vatų sumažintu TDP. Šių procesorių pagrindą sudaro 2012 metų branduoliai „Piledriver“, todėl šios naujienos nekelia didelio susidomėjimo.

Daug įdomesnis „FX“ serijos papildymas. Metų viduryje išleistas procesorius nešiojamiesiems kompiuteriams „FX-7600P“ yra keturių branduolių „Kaveri“ modifikacija su grafikos branduoliu „Radeon R7“, turinčiu aštuonis skaičiavimo klasterius. Tipinis naujienos šilumos išskyrimas yra 35 vatai. „FX-7600P“ gavo „jaunesnį brolį“ – „FX-7500“, kuriame grafikos branduolys turi tik šešis klasterius ir jo dažnis gerokai sumažintas. Tai daugiausia ploniems nešiojamiems kompiuteriams skirtas procesorius, o jo TDP yra tik 19 vatų.

Šiek tiek išsiplėtė stcionarių sistemų hibridinių procesorių „Kaveri“ šeima. Reikšmingų pokyčių čia nėra: jų pagrindą ir toliau sudaro „Steamroller“ branduoliai ir „GCN“ architektūros grafika, o prieš metus pristatytas keturių branduolių „A10-7850K“ lieko galingiausiu „Socket FM2 +“ ekosistemos procesoriumi. Be nepasotinamų šios klasės 95 vatų CPU, metų viduryje „AMD” išleido hibridinių procesorių porą su nuosaikesniu 65 arba 45 W TDP – keturių branduolių „A10-7800“ ir „A8-7600“. Jie skiriasi ne tik taktiniu dažniu, bet ir integruotu grafikos branduoliu, kuris pirmuoju atveju, surinktas iš aštuonių, o antruoju – šešių klasterių. Šios naujienos įdomios tuo, kad jose gamintojas įdiegė reguliuojamo TDP koncepciją: norimas šilumos išskyrimo lygis nustatomas pagrindinės plokštės „BIOS“, o procesorius pagal pasirinktus nustatymus pritaiko savo taktinį dažnį.

Dauguma 2014 metų „AMD“ pristatymų atrodo kaip dirbtinis esamų linijų išplėtimas, kuriuos bendrovė įvykdė tik tam, kad kaip nors pritrauktų vartotojų dėmesį. Ne geriausią įspūdis padarė ir naujos platformos „Socket AM1“ atsiradimas, su kurios pagalba bendrovė nusprendė tiekti kompiuterių rinkai savo lustų sistemas. Nors idėja pardavinėti sistemas su lustais atskirai nuo pagrindinių plokščių turi prasmę, jos realizavimas, kaip neretai nutinka „AMD“, nebuvo geriausias. „Socket AM1“ sistemoms su prekiniais ženklais „Athlon“ ir „Sempron“ buvo pasiūlyti keturi „Kabini“ modeliai su keturiais ir dviem branduoliais, kurie žymiai nusileidžia našumu ir šilumos išskyrimu „Bay Trail-D“ iš „Intel“, todėl didelio populiarumo tikėtis negali.

Apskritai, atliktas „Kabini“ procesorių pritaikymas staliniams kompiuteriams atrodo kaip bandymas parduoti užsigulėjusius produktus, kurie nebuvo pripažinti savo tikslinėje rinkoje. Tai patvirtina tas faktas, kad beveik tuo pačiu metu su „Kabini“ stacionariems kompiuteriams išleidimu „AMD“ pristatė naujas sistemas su lustais „Beema“ ir „Mullins“, skirtus pigiems nešiojamiems kompiuteriams ir planšetėms. Jie yra ne tik tiesioginiai „Temash“ ir „Kabini“ įpėdiniai, bet taip pat siūlo du kartus pagerintą galios vienetų vatui santykį, daugiausia dėl perėjimo nuo branduolių su „Jaguar“ architektūra prie labiau šiuolaikinių „Puma +“. „Beema“ energijos suvartojimo lygis yra tik 10-15 vatų, o „Mullin“s – 4-4,5 W, o tai suteikia mums vilties, kad šie procesoriai taps plačiau naudojami mobiliuosiuose įrenginiuose negu jų pirmtakai. Apie „Beema“ procesorių pritaikymą „Socket AM1“ platformai „AMD“ kol kas net neužsiminė.

Tuo „AMD“ naujų produktų sąrašą turime baigti, nes nieko kito per 2014 metus nebuvo pristatyta. Šią apsnūdusio egzistavimo procesorių rinkoje būklę „AMD“ planuoja tęsti ir 2015 metais. Jokių našių procesorių šiemet nesitikima. Be to, panašu, kad artimiausioje ateityje, mes nesulauksime ir naujų stacionarių sistemų APU. Matyt, bendrovės dėmesys bus nukreiptas tik nešiojamus kompiuterius, kuriems turėtų pasirodyti hibridiniai procesoriai „Carrizo“ ir „Carrizo-L“.

„Carrizo“ versijoje, kuri vystys „Kaveri“ būdingą „HSA“ idėją, bus naudojami „Excavator“ branduoliai ir „Radeon“ naujos kartos grafika su „Mantle“ ir „DirectX 12“ palaikymu. Jaunesni „Carrizo“ broliai, procesoriai „Carrizo-L“ turės branduolius „Puma +“ ir „GCN“ grafiką. Naujų mobiliųjų kompiuterių APU išleidimas turės dar kartą pagerinti „AMD“ produktų energijos vartojimo efektyvumą ir pažanga šioje srityje bus pasiekta be naujo proceso įvedimo – „Carrizo“ ir „Carrizo-L“ gamyba bus vykdoma pagal 28nm normą. Svarbiausia „AMD“ perspektyvių procesorių savybe laikomas jų suderinamumas su vieninga platforma, kuris leis nešiojamų kompiuterių gamintojams naudoti tuos pačius komponentus skirtingų kainų kategorijų produktams.

Intel

Kai „AMD“ visus 2014 metus kūrė ambicingus planus kaip atgauti savo buvusį vaidmenį rinkoje, „Intel“ likusi be rimtos konkurencijos, susidūrė su technologinėmis kliūtimis. Nenumatytų problemų bendrovei iškilo dėl 14 nm technologinio proceso, kuris, pagal pradinį planą turėjo pasiekti visą pajėgumą praėjusių metų viduryje. Tačiau „Intel“ susidūrė su itin mažu tinkamų lustų išleidimu, nes visus projektus, kurie buvo pagrįsti nauja 14 nm trimačių tranzistorių technologija, teko atidėti. Tai lėmė procesorių „Broadwell“ ir „Cherry Trai“ išleidimo atidėjimą. Atsiradusią priverstinę pauzę „Intel“ pakankamai efektyviai išnaudojo.

Nepaisant to, kad pirmieji „Intel“ 14 nanometrų lustų pavyzdžiai buvo pagaminti 2014 pradžioje, masinei gamybai tinkamas puslaidininkių kristalų lygis buvo pasiektas tik praėjusių metų pabaigoje. Ir tai rimtai pakoregavo planus. „Broadwell“ pristatymas buvo perkeltas į 2015 pradžią, o vietoj šių naujoviškų procesorių gamintojas metų viduryje, turėjo pasiūlyti vartotojams laikiną pakaitalą – pagerintus „Haswell“ procesorius. Žinoma, tokie naujų produktų išleidimo vėlavimai negalėjo nepaveikti pardavimų, tačiau nesant rimtos konkurencijos, „Intel“ šis incidentas nebuvo labai nuostolingas.

Gegužės mėnesį vietoj pažadėtų „Broadwell“ procesorių pristatyti „Haswell Refresh“ šiek tiek sušvelnino inovacijų nebuvimą, nors iš tikrųjų, palyginti su įprastiniais „Haswell“ jie gavo tik 100-200 MHz didesnį taktinį dažnį, t.y. našumas padidėjo tik keliais procentais. Neišleisti procesoriai „Broadwell“ taip pat nežadėjo didelio našumo augimo, tačiau perėjimas į subtilesnes procesų technologijas turėjo žymiai sumažinti energijos suvartojimą, o „Haswell Refresh“ šiuo klausimu negalėjo pasiūlyti nieko naujo. Todėl atnaujinta „Haswell“ serija praktiškai neįtakojo mobiliųjų sistemų rinkos ir nepritraukė daug dėmesio.

Bet stacionarių kompiuterių vartotojai iš rimtų „Broadwell“ vėlavimų išlošė, nes „Intel‘ jiems sugalvojo dar vieną kompensaciją – metų viduryje kompanija paskelbė, kad staliniai kompiuteriai vėl tapo bendrovės prioritetu. Šis pareiškimas, palaikomas argumentų, kad našių stalinių žaidimų sistemų, taip pat kompiuterių „viskas viename“ pardavimai ir toliau auga nepaisant bendros depresijos PC rinkoje, turėjo didelį psichologinį poveikį. Entuziastai įsitikinę, kad klasikinės versijos asmeniniams kompiuteriams išsigimimas negresia, nors dar prieš kelis metus daug šaltinių buvo linkę manyti, kad „Intel“ ruošiasi atsisakyti į lizdus įstatomų procesorių ir ketina gaminti tik lituojamus prie motininės plokštės.

Nors „Intel“ pabrėžė, kad vienas iš jos tikslų artimiausioje ateityje bus stacionarūs kompiuteriai, NUC sistemos ir monoblokų populiarinimas, dauguma atkreipė dėmesį į kitą pareiškimo dalį – pažadą ir toliau gaminti specializuotus procesorius „Overclocker‘iams“. Juolab kad tai buvo ne vien pasisakymas – tai patvirtino poros „Devil’s Canyon“ procesorių pristatymas. Šie procesoriai pavadinti „Core i7-4790K“ ir „Core i5-4690K“, pasirodė daug geriau nei ankstesni „Haswell“ modeliai su atrakintu daugikliu. Be padidinto taktinio dažnio, kuris vyresniajame „Devil’s Canyon“ peržengė 4 GHz ribą, naujienos gavo geresnę maitinimo sistemą ir naują šiluminę medžiagą. Nors pastebimai spartinimo potencialo tai nepagerino, tačiau entuziastai įvertino „Intel“ parodytą dėmesį.

Be „Devil’s Canyon“ išleidimo „Intel‘“ atliko kitą precedento neturintį ėjimą. Spartinamų CPU šeimą, pastaraisiais metais sudarytą tik iš poros  keturių branduolių „Core i7“ ir „Core i5“ linijos atstovų, papildė dviejų branduolių „Pentium G3258“, kuris savo žemos kainos dėka, nedelsiant tarp spartinimo šalininkų įgijo milžinišką populiarumą. Žinoma jis neprilygsta našumu „Core“ procesoriams, bet pagal kainos ir našumo santykį „Pentium G3258“ yra puikus pasirinkimas nebrangiam kompiuteriui. Tačiau, kaip paaiškėjo, dviejų branduolių procesorius gali pakišti kiaulę savininkams dėl savo nesuderinamumo su šiuolaikiniais žaidimais, sukurtiems konsolėms su aštuonių branduolių procesoriais. Buvo užfiksuoti mažiausiai du tokie atvejai – su žaidimais „Far Cry 4“ ir „Dragon Age: Inquisition“, tačiau žaidimų kūrėjai pakankamai greitai tai ištaisė atnaujinimų pgalba, todėl kalbėti apie fatališkus „Pentium“ trūkumus nereikia.

„Intel“ simpatijų „overkokeriams“ pripažinimas yra įdomus ir tuo, kad bendrovė užsiminė apie ketinamus išleisti spartinimo mėgėjams skirtus „Broadwell“ procesoius. Dėl 14 nm technologijos problemos „LGA1150“ išleidimas atidedamas iki šių metų vidurio, tačiau jau dabar yra žinoma, kad procesoriai su atrakintu daugikliu tarp jų bus. Pirmieji turėtų pasirodyti pasiūlymai turintys maksimalios konfigūracijos grafikos branduolį „Iris Pro“.

„Devil’s Canyon“ ir atrakintas „Pentium“ yra ne vieninteliai 2014 pasirodę „Intel“ procesoriai skirti entuziastams. Ko gero svarbiausiu 2014 metų įvykiu stacionarių kompiuterių srityje buvo didelio našumo platformos „LGA2011-v3“ pristatymas, kuri nepaisant visko, išleista laikantis pirminio tvarkaraščio. Būdami serveriams skirto „Xeon E5 v3“ dvyniu, „LGA2011-V3 Haswell-E“ procesoriai įnešė į stacionarių sistemų rinką keletą stambių naujovių. Pirma, šios šeimos sudėtyje pasirodė aštuonių branduolių CPU, tokių anksčiau tarp PC skirtų „Intel“ gaminių nebuvo. Antra, nauja platforma perėjo į darbą su DDR4 atmintimi, kuri, palyginti su DDR3 siūlo geresnes galimybes ir vartoja mažiau energijos. Dėl to „Haswell-E“ pasirodymas gerokai padidino viršutinio kainų intervalo sistemų efektyvumą: sparčiausias „Intel“ stacionarių kompiuterių procesorius „Core i7-5960X“ gavo aštuonis branduolius su „Hyper-Threading“ palaikymu, 3 GHz dažnį ir atrakintą daugiklį, leidžiantį spartinimą. Kartu su nauju „Intel X99“ lustu, kuris leidžia naudoti iki keturių vaizdo plokščių, „Haswell-E“ sukūrė naują stacionarių kompiuterių standartą, leidžiantį kurti ir žaisti 4k raiškos žaidimus aukščiausiais nustatymais.

Nemanykite, kad pripažindami savo simpatijas staliniams kompiuteriams, „Intel“ visiškai pamiršo mobiliųjų sistemų procesorius. Nepaisant visų vėlavimų, „Intel“ sugebėjo metų pabaigoje pradėti masinę 14 nm procesorių „Broadwell“ gamybą, kurie orientuoti į planšetes, transformerius ir „du viename“ klasės prietaisus. Tai yra, kol kas kalbame tik apie „Broadwell-Y“ seriją – dviejų branduolių su „GT2“ grafika procesorius, kurių TDP yra 4,5 vatų intervale. Tokie procesoriai, pavadinimu „Core M“, jau naudojami kai kuriose „Intel“ partnerių mobiliuose įrenginiuose . Ir tai – tikrai svarbus įvykus, palyginti su 22 nm panašaus TDP lygio lustais, „Core M“ gali pasiūlyti 20% didesnę skaičiavimo galią, 40% greitesnę grafiką ir pora valandų ilgesnį akumuliatoriaus darbą. Naujiena taip pat leidžia sumažinti kompiuterio fizinį dydį, nes ji yra plonesnė ir gali apsieiti be aktyvaus aušinimo.

Su procesoriais „Core M“ gamintojas yra pasirengęs įsiveržti į pačią nišą, kurioje veikia „Intel” žemesnės klasės „Atom“ lustai. Nauja 14 nm gamybos technologija leido pasiekti įspūdingus parametro „našumas vatui“ rezultatus. Todėl nenuostabu, kad beveik tuo pačiu metu su „Core M“ pristatymu „Intel“ paskelbė apie savo ketinimą sujungti kompiuterių ir mobiliųjų įrenginių padalinius. Artimiausioje ateityje laukiame tolesnio mikroarchitektūros „Broadwell“ pritaikymo įvairiuose rinkos segmentuose.