in: News - Processors | December 14, 2018 | by: Alva "Lucky_n00b" Jonathan

Intel Architecture Day 2018: Sunny Cove CPU, Gen11 Graphics, & Foveros 3D Stacking

Pada ajang Intel Architecture Day 2018 yang diadakan di Santa Clara, 12 Desember 2018 lalu, Intel memperlihatkan beberapa teknologi next-gen mereka yang akan digunakan di produk terbaru mereka pada masa mendatang. Secara khusus, ada beberapa hal menarik yang diperlihatkan Intel disana, seperti:

  1. CPU microarchitecture baru yang bernama ‘Sunny Cove
  2. Next-generation Integrated Graphics ‘Gen11
  3. Foveros 3D Stacking Technology

Mari simak beberapa teknologi ini lebih dekat!

 

Sunny Cove: Microarchitecture Baru

Skylake – Kaby Lake – Coffee Lake – Coffee Lake Refresh

Beberapa tahun terakhir, tepatnya setelah Skylake di tahun 2015, perubahan yang terjadi dari sisi arsitektur di prosesor Intel kelas mainstream tergolong minim. Peningkatan yang terjadi pada Skylake ke Kaby Lake(awal 2017) kebanyakan terjadi pada peningkatan clockspeed, sedangkan jumlah core relatif tetap.

Prosesor Kaby Lake desktop tercepat saat rilis (Core i7-7700K, awal Januari 2017) bisa mencapai kecepatan 5 Ghz saat di-overclock, dan kecepatan seperti demikian dapat dicapai dengan normal/ambient cooling, sedikit mengalami dibanding pendahulunya, Core i7-6700K(yang umumnya rata-rata hanya bisa mencapai 4.6 – 4.7 Ghz dengan voltage aman). Peningkatan clockspeed yang didapatkan oleh optimasi transistor(dari 14nm ke 14nm+) membuat sebagian besar prosesor Kaby Lake unggul pada single-threaded(ST) performance. Keunggulan ini berlanjut pada Coffee Lake (akhir 2017), yang selain mempertahankan keunggulan clockspeed, namun juga menambah jumlah core, dari 4-core ke 6-core.

Di tahun 2018 pada platform desktop, Coffee Lake Refresh Core i9-9900K, hadir dengan kecepatan 5 Ghz secara default(1-Core dan 2-Core Turbo), dan juga menjadi prosesor 8-core mainstream pertama dari Intel.

Secara total, performance improvement yang terjadi dari Skylake ke Coffee Lake termasuk baik (apalagi mengingat semuanya masih dikerjakan di fabrikasi 14nm), namun masih banyak pengguna yang merasa perubahan dari Skylake ke Coffee Lake tidak terlalu signifikan (terutama dari segi performance per clock / IPC), untuk itu Intel berniat memberikan peningkatan performa yang lebih drastis dibandingkan prosesor generasi sebelumnya dengan menghadirkan microarchitecture baru bernama Sunny Cove.

 

Sunny Cove: Revisi besar setelah Skylake

*klik untuk memperbesar

 

Sekilas terlihat pada roadmap baru mereka(di bagian kiri atas), Intel menempatkan Sunny Cove, sebuah microarchitecture baru yang akan digunakan unutk menjadi basis dari lini produk CPU high-performance mereka, mulai dari kelas workstation/server (Intel Xeon Series), hingga produk consumer/client (Intel Core series). Perlu diingat, Sunny Cove adalah codename untuk CPU core microarchitecture saja, BUKAN codename untuk chip prosesor (saat ini yang diketahui adalah gabungan dari core Sunny Cove, Gen11 Integrated Graphics dan beberapa komponen lain bisa jadi menjadi CPU “Ice Lake” next-gen).

Dari slide di atas, Intel nampak menargetkan Sunny Cove core untuk rilis di sekitar tahun 2019(walau belum jelas kapan dan di segmen apa), dan memiliki fokus pengembangan pada bidang:

  • ST(Single-Threaded) Performance
  • New ISA(Instruction Set Architecture)
  • Scalability Improved

Single-threaded performance pada aplikasi umum(general-purpose application) adalah salah satu keunggulan Intel sejauh ini, dan pada Skylake/Kaby Lake/Coffee Lake hal tersebut diraih dengan menggunakan clockspeed yang aggresive. Pada pembahasan di Intel Architecture Day, Intel sama sekali tidak memberikan data apapun mengenai target clockspeed CPU Sunny Cove, dan ini sedikit banyaknya bisa diartikan bahwa mereka akan menggunakan berbagai strategi baru untuk ‘memeras’ performa selain clockspeed.

Meskipun tidak disebutkan pada slide-nya, cukup aman untuk berspekulasi bahwa Sunny Cove CPU akan dibuat pada fabrikasi 10nm.

Salah satu informasi yang diberikan Intel adalah peningkatan dari arsitektur, yang bertujuan untuk:

  • Memperbaiki bagian execution(back-end) dari prosesor untuk memproses lebih banyak instruksi secara parallel, lalu
  • memperbesar ukuran cache (L1,L2, Micro-op cache etc) dan juga melakukan berbagai penyesuaian pada ukuran load/store buffer.
  • Menerapkan algoritma lebih pintar untuk memperkecil latency pada berbagai komponen (kami menduga ini diterapkan pada komponen front-end seperti branch predictor, walau belum ada detail pada bagian mana ini akan diterapkan, tidak ada informasi mengenai hal tersebut)

Selain beberapa strategi di atas yang berguna untuk memeras general-purpose performance, Intel juga mengutarakan bahwa mereka akan menerapkan beberapa extension/ISA khusus untuk menangani dan mengakselerasi tugas spesifik (“special-purpose” performance), Intel menuliskan adanya dukungan untuk vector AES dan juga SHA-NI. Selain itu, banyak juga media yang menspekulasikan hadirnya dukungan instruction AVX-512, yang selama ini hanya ada di unit high-end seperti Skylake-X. Semua peningkatan pada Sunny Cove CPU ini membuat prosesor tersebut lebih baik menangani workload gaming, media, hingga data-centric workload dibanding para pendahulunya.

Salah satu yang unik dari pemaparan ini adalah Intel nampak lebih serius menggali berbagai cara alternatif untuk mempertahankan keunggulan-nya dalam hal IPC dan single-threaded performance, dibandingkan dengan mem-push clockspeeed dan jumlah core seperti yang terjadi 2-3 generasi terakhir ini. (Namun Intel nampak tidak lupa untuk menjaga scalability prosesor-nya, ini akan kita bahas lebih lanjut pada bagian ‘3D stacking’).

 

Next-Generation Integrated Graphics: Gen11 Graphics

Raja Koduri – Senior vice president Core and Visual Computing Group, General manager of edge computing solutions, chief architect at Intel Corporation

 

Tidak bisa dipungkiri bahwa selama ini sebagian besar solusi grafis terintegrasi dari Intel (a.k.a ‘GT2’ Graphics yang terdapat di sebagian besar CPU kelas mainstream) memiliki performa agak ‘pas-pasan’ untuk aplikasi gaming, dan memiliki performa lebih rendah dibanding solusi dari kompetitor mereka, AMD APU ‘Raven Ridge’. Dengan Raja Koduri (ex-Radeon Technology Group/AMD) sebagai Senior VP Core & Visual Computing Group di Intel, mengembangkan solusi grafis mereka untuk menjadi lebih kompetitif nampak menjadi target utama.

Untuk generasi ke depan, Intel memperkenalkan solusi yang mereka sebuah dengan Gen11 Graphics. (Sebagai perbandingan, solusi grafis Kaby Lake/Coffee Lake disebut dengan Gen 9.5 Graphics, Skylake menggunakan Gen9 Graphics). Meski belum ada tanggal rilis resmi, Intel mengatakan bahwa solusi Gen11 Graphics ini akan dipasang dengan produk prosesor 10nm mereka.

Beberapa highlight dari Gen11 Graphics ini antara lain:

  • Performa compute setidaknya 2x lipat per-clock dibanding Gen9 Graphics
  • 64 EU(Execution Unit) , lebih dari 2x Gen9 Graphics kelas mainstream yang umumnya hanya memiliki 24 EU
  • Compute performance melebihi 1 TFLOPS
  • Advanced Media Decoder/encoder untuk 4K Video Stream
  • Dukungan Adaptive Sync Technology (a.k.a “Freesync”)

Jika klaim dari Intel ini benar, maka perkiraan kasar kami akan menempatkan Gen11 Graphics untuk memiliki performa setidaknya ada di kelas AMD APU Raven Ridge Vega 8.

 

Jim Keller, Senior Vice President
General Manager, Silicon Engineering Group, Intel

Foveros “3D Stacking”

Teknologi berikutnya yang diperkenalkan Intel adalah ‘Foveros‘, sebuah teknologi packaging/stacking yang mengizinkan berbagai chip yang memiliki fungsi dan kapabilitas berbeda untuk diintegrasikan dalam satu package.

Lihat beberapa ilustrasi berikut ini:

*klik untuk memperbesar*

 

*klik untuk memperbesar*

 

Dalam pembuatan chip prosesor, umumnya strategi yang paling umum digunakan adalah menggunakan desain monolithic, dimana semua logic dan komponen-komponen lain terintegrasi dalam satu silicon die, namun satu faktor limitasi-nya adalah semuanya harus dibuat dengan teknologi fabrikasi yang sama (sebagai penjelasan sederhana: desain monolithic umumnya tidak mengizinkan CPU Core dibuat dengan teknologi 14nm, namun I/O Hub dibuat dengan teknologi 22nm pada sebuah single die). Nampak jelas bahwa fleksibilitas desain adalah kelemahan dari monolithic die.

Untuk menghadapi masalah ini, diperlukan sebuah teknologi packaging mutakhir yang juga berfungsi sebagai high-speed interconnect untuk menghubungkan berbagai chip dengan fungsi berbeda. Intel sudah pernah menghadirkan teknologi serupa bernama EMiB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) awal tahun 2018 ini.  (Intel Core i7-8809G yang menggabungkan Teknologi CPU Intel, GPU AMD Radeon Vega 24, dan HBM adalah salah satu implementasi teknologi EMIB)

Jika EMiB disebut sebagai solusi untuk melakukan berbagai “2D” Integration and packaging, maka Foveros disebut sebagai solusi masa depan untuk melakukan “3D” Integration yang memiliki semua keuntungan 2D Integration dari EMiB, plus kapabilitas untuk melakukan ‘chip stacking’ secara vertikal, menambah fleksibilitas pembuatan sebuah chip, membuat chip menjadi lebih efisien dari segi density(lebih banyak transistor untuk area/volume relatif sama), dan pastinya menciptakan desain-desain baru yang tadinya tidak bisa direalisasikan tanpa teknologi packaging ini.

Belum ada kepastian desain seperti apa yang akan dicapai dengan Foveros, namun Intel mengatakan bahwa mereka akan menggabungkan sebuah high-performance compute die 10nm dengan 22nm FinFET Low Power base die, ini akan menghasilkan desain chip yang bisa memiliki performa tinggi ketika die high-performance-nya aktif, namun juga bisa hemat daya ketika idle dan hanya die low-powernya yang aktif.

Dengan teknologi Foveros ini juga, secara teori sebuah tim desainer chip bisa saja memilih untuk mengintegrasikan berbagai komponen secara fleksibel, misal sebuah CPU High-performance dan GPU High-Performance dengan teknologi fabrikasi berbeda (misalnya CPU-nya 10nm, GPUnya masih 14nm, dsb).

Dengan berbagai teknologi yang ditawarkan ini, nampak bahwa tahun 2019 akan menjadi tahun yang menarik bagi pengguna, dan juga pengamat teknologi 😉

 

Sumber : Intel

Tags:

Share This:

Comments

RANDOM ARTICLES