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Por dentro da microarquitetura Intel Broadwell

       
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Veja o que há de novo na microarquitetura Broadwell da Intel, usada nos processadores Core i3, Core i5 e Core i7 de quinta geração, nos processadores Core M e futuros modelos do Xeon.

Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Introdução

A microarquitetura Broadwell, usada nos processadores Core i de quinta geração e também em outras linhas de processadores da Intel (Core M e futuros modelos do Xeon), adiciona pequenas melhorias à microarquitetura anterior do fabricante, a Haswell. Sua principal novidade é o uso de um novo processo de fabricação, de 14 nm (processadores Haswell utilizam processo de 22 nm).

É importante entender que a Intel utiliza um cronograma chamado “tique-taque” (“tick-tock”, em inglês), onde o “tique” representa uma microarquitetura utilizando um novo processo de fabricação. Esta microarquitetura não traz grandes mudanças em relação à microarquitetura anterior, sendo feitos apenas pequenos ajustes e melhorias. Já o “taque” representa uma microarquitetura completamente nova, utilizando o mesmo processo de fabricação da microarquitetura anterior. A ideia é utilizar uma microarquitetura completamente nova somente após o fabricante dominar completamente o novo processo de fabricação.

Dentro desse cronograma, a microarquitetura Broadwell é “tique” e, logo, não traz nenhuma mudança estrutural severa em relação à microarquitetura Haswell. Portanto, para compreender a microarquitetura Broadwell e tirar maior proveito deste tutorial, leia o nosso tutorial “Por dentro da microarquitetura Intel Haswell”.

Para computadores de mesa, os processadores Core i de quinta geração continuarão usando o soquete LGA1150, introduzido com os processadores Core i de quarta geração (Haswell).

Como é óbvio de se supor, várias melhorias foram feitas para aumentar o desempenho, diminuir o consumo elétrico e diminuir a dissipação térmica.

As principais novidades da microarquitetura Broadwell em relação à microarquitetura Haswell são as seguintes:

  • Três novas instruções de criptografia e segurança
  • Novo modo SMAP (Supervisor Mode Access Protection, proteção de acesso do modo supervisor), que expande o modo SMEP introduzido na microarquitetura Ivy Bridge para impedir código supervisor de bisbilhotar dados em páginas de memória do usuário
  • Novo estado de economia de energia C7+
  • Motor de vídeo suportando decodificação dos formatos VP8, HVEC e JPEG por hardware, além de codificador no formato HVEC
  • Motor gráfico DirectX 11.2 e OpenGL 4.3
  • Melhoria na técnica de GPGPU, com a adoção da interface de programação OpenCL 2.0
  • Aumento de dois processadores por módulo no motor gráfico
  • Novo sistema de “debug” chamado “Intel Processor Trace”, voltado a desenvolvedores de software
  • Adoção da técnica de “throtle” para o chipset nos modelos com chipset integrado (SoC), de forma a diminuir o consumo e dissipação
  • Melhorias no consumo elétrico
  • Melhorias na dissipação térmica
  • Melhorias na tecnologia de virtualização (menor tempo de transição)
  • Agendador da unidade de execução fora de ordem aumentado de 60 para 64 entradas
  • Buffer de tradução de endereços (TBL) aumentado
  • Diminuição na latência no envio de microinstruções a serem processadas
  • Melhorias diversas em várias áreas para aumentar o desempenho

Vamos agora falar de algumas melhorias específicas que vale a pena serem explicadas em mais detalhes.

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Comentários de usuários




Espero ver como será estes processadores para desktop. Pelo que vi, as mobos equipados com o chipset Intel 9 series serão todos compatíveis com estes processadores, entretanto, como é de mesmo socket que os chipsets Intel 8 Series, não compreendi o porque de não ser compatível. Muitos falam por razões mercadológicas (já que se for compatível com a mobo, a Intel vende mas as fabricantes de mobos não).

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A memória DDR 4 não vai ser introduzida na arquitetura Broadwell?

 

Na Broadwell, assim como na Haswell, memórias DDR4 só estarão disponíveis nos modelos de Core i7 topo de linha (soquete LGA2011-v3). Modelos LGA1150 não terão memória DDR4. Ainda não é o momento da memória DDR4 "descer" para o mercado "popular". Como explicado no tutorial, a arquitetura Broadwell é a Haswell apenas com pequenas mudanças.

@wilsansilva até onde eu sei é exatamente isso que você diz.

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Realmente lamentável, um felizardo mal ter adquirido uma placa com o chipset da linha Intel 8 séries, como uma mobo z87 qualquer e depois ficar frustrado ao perceber que mesmo o socket sendo compatível com o CPU Broadwell (já que o encaixe da CPU é equivalente ao processador), a mesma não funcionará com o processador da quinta geração, nem por update da BIOS. É muito improvável, dificilmente poderá ocorrer (se a chance existir), mas, já pensou se no decorrer do tempo não haja uma mudança de planos por parte das fabricantes (ou até da Intel) para socorrer a série 8? :cool:

Pode se dizer que o Tique foi iniciado e, quando vier o Skylake, ou o Taque, tudo indica que mudanças no socket e slots de memória deverão ocorrer. Preparem seus bolsos...

E para piorar, a Intel quer antecipar os processadores de 10nm antes de 2017, isso se a AMD chegar a lançar seus processadores em 2016, mas nada ainda oficial... 

http://www.hardware.com.br/noticias/2015-02/intel-confirma-desenvolvimento-de-processadores-com-processo-de-fabricação-em-10-nm.html

Editado por wilsansilva
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Na Broadwell, assim como na Haswell, memórias DDR4 só estarão disponíveis nos modelos de Core i7 topo de linha (soquete LGA2011-v3). Modelos LGA1150 não terão memória DDR4. Ainda não é o momento da memória DDR4 "descer" para o mercado "popular". Como explicado no tutorial, a arquitetura Broadwell é a Haswell apenas com pequenas mudanças.

@wilsansilva até onde eu sei é exatamente isso que você diz.

Gabriel, obrigado pela resposta.

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Faz tempo (desde a transição dos Sandy para os Ivy Bridge) que a Intel só adiciona mudanças meramente incrementais na sua arquitetura e a maioria delas voltada para a eficiência energética e o motor gráfico integrado, o que para quem tem um PC com uma placa de vídeo discreta não faz a menor diferença.

 

Quanto à suposta incompatibilidade com os chipsets da série 8, não me surpreenderia caso isto se confirme pois a obsolescência programada é algo típico da Intel, seja com a sua eterna dança dos soquetes (1156, 1155, 1150...) e até mesmo por barreiras mais artificiais como esta.

 

Que falta faz uma concorrência mais acirrada... que a nova arquitetura da AMD realmente venha para arrebentar e tirar a Intel da zona de conforto. Enquanto isto, continuo feliz com o meu 3770K@4,5 GHz que me atenderá bem por vários anos ainda.

Editado por Michael Rigo
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Faz tempo (desde a transição dos Sandy para os Ivy Bridge) que a Intel só adiciona mudanças meramente incrementais na sua arquitetura e a maioria delas voltada para a eficiência energética e o motor gráfico integrado, o que para quem tem um PC com uma placa de vídeo discreta não faz a menor diferença.

 

Quanto à suposta incompatibilidade com os chipsets da série 8, não me surpreenderia caso isto se confirme pois a obsolescência programada é algo típico da Intel, seja com a sua eterna dança dos soquetes (1156, 1155, 1150...) e até mesmo por barreiras mais artificiais como esta.

 

Que falta faz uma concorrência mais acirrada... que a nova arquitetura da AMD realmente venha para arrebentar e tirar a Intel da zona de conforto. Enquanto isto, continuo feliz com o meu 3770K@4,5 GHz que me atenderá bem por vários anos ainda.

O meu core i5 2500k vai completar 3 anos agora em junho de 2015 e está me atendendo muito bem, acho que só vou trocar de arquitetura quando a Intel lançar o Skylake.

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O meu core i5 2500k vai completar 3 anos agora em junho de 2015 e está me atendendo muito bem, acho que só vou trocar de arquitetura quando a Intel lançar o Skylake.

 

Eu tinha um 2600K e só troquei pelo 3770K porque exagerei um pouco no over ( :muro: ) e detonei o 2600K, senão estaria com ele tranquilamente até hoje. Mais detalhes aqui.

Editado por Michael Rigo

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Faz tempo (desde a transição dos Sandy para os Ivy Bridge) que a Intel só adiciona mudanças meramente incrementais na sua arquitetura e a maioria delas voltada para a eficiência energética e o motor gráfico integrado, o que para quem tem um PC com uma placa de vídeo discreta não faz a menor diferença.

 

Quanto à suposta incompatibilidade com os chipsets da série 8, não me surpreenderia caso isto se confirme pois a obsolescência programada é algo típico da Intel, seja com a sua eterna dança dos soquetes (1156, 1155, 1150...) e até mesmo por barreiras mais artificiais como esta.

 

Que falta faz uma concorrência mais acirrada... que a nova arquitetura da AMD realmente venha para arrebentar e tirar a Intel da zona de conforto. Enquanto isto, continuo feliz com o meu 3770K@4,5 GHz que me atenderá bem por vários anos ainda.

Li rumores de que a AMD está trabalhando em uma possível arquitetura de processadores com menor litografia e, tendo conhecimento da sacada da AMD, a Intel já antecipou o desenvolvimento de pesquisas relacionadas aos processadores de 10nm, mantendo a gigante de Mountain View na liderança tecnológica frente a sua concorrente.

http://wccftech.com/breaking-amds-gen-x86-high-performance-core-code-named-zen-debut-k12/

Editado por wilsansilva

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Mountain View? A sede da Intel é em Santa Clara...

 

Agora é importante lembrar que a Intel é uma empresa muito maior que a AMD, muita gente não tem noção disso e acha que elas são do mesmo tamanho. Com isso a Intel tem muito mais dinheiro para pesquisas do que a AMD, e consegue estar sempre lançando novos processadores.

 

Hoje a Intel tem um valor de mercado (quanto a empresa vale) de 161 bilhões de dólares. O valor de mercado da AMD é de 2,3 bilhões de dólares... A Intel é, hoje, exatamente 70 vezes maior que a AMD.

 

http://ycharts.com/companies/INTC/market_cap

 

http://ycharts.com/companies/AMD/market_cap

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Mountain View? A sede da Intel é em Santa Clara...

 

Agora é importante lembrar que a Intel é uma empresa muito maior que a AMD, muita gente não tem noção disso e acha que elas são do mesmo tamanho. Com isso a Intel tem muito mais dinheiro para pesquisas do que a AMD, e consegue estar sempre lançando novos processadores.

 

Hoje a Intel tem um valor de mercado (quanto a empresa vale) de 161 bilhões de dólares. O valor de mercado da AMD é de 2,3 bilhões de dólares... A Intel é, hoje, exatamente 70 vezes maior que a AMD.

 

http://ycharts.com/companies/INTC/market_cap

 

http://ycharts.com/companies/AMD/market_cap

Eu estou torcendo para que a AMD se recupere e fabrique bons processadores mesmo que não consiga disputar com os topo de linha da Intel, core i7 LGA 1150 e LGA 2011, caso contrário a Intel terá o monopólio absoluto na fabricação de processadores e os preços subirão ainda mais.

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A AMD precisa é de ajuda. É como uma briga de boxe em que um dos lutadores sofreu um nocaute e o outro continua batendo. O juiz não dá qualquer sinal de que vai interromper a crueldade; o treinador não joga a toalha e ninguém da platéia dá um pío sequer.

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Mountain View? A sede da Intel é em Santa Clara...

 

Agora é importante lembrar que a Intel é uma empresa muito maior que a AMD, muita gente não tem noção disso e acha que elas são do mesmo tamanho. Com isso a Intel tem muito mais dinheiro para pesquisas do que a AMD, e consegue estar sempre lançando novos processadores.

 

Hoje a Intel tem um valor de mercado (quanto a empresa vale) de 161 bilhões de dólares. O valor de mercado da AMD é de 2,3 bilhões de dólares... A Intel é, hoje, exatamente 70 vezes maior que a AMD.

 

http://ycharts.com/companies/INTC/market_cap

 

http://ycharts.com/companies/AMD/market_cap

 

Caramba, é impressionante a diferença! Ouvi dizer certa vez que a verba destinada pela Intel para pesquisas (somente para as CPUs x86) é maior do que o lucro líquido da AMD...  :o

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Mountain View? A sede da Intel é em Santa Clara...

 

Agora é importante lembrar que a Intel é uma empresa muito maior que a AMD, muita gente não tem noção disso e acha que elas são do mesmo tamanho. Com isso a Intel tem muito mais dinheiro para pesquisas do que a AMD, e consegue estar sempre lançando novos processadores.

 

Hoje a Intel tem um valor de mercado (quanto a empresa vale) de 161 bilhões de dólares. O valor de mercado da AMD é de 2,3 bilhões de dólares... A Intel é, hoje, exatamente 70 vezes maior que a AMD.

 

http://ycharts.com/companies/INTC/market_cap

 

http://ycharts.com/companies/AMD/market_cap

Valeu pelo lembrete, tava pensando no Google e digitei errado rs  :D Agora o valor de mercado entre as duas é covardia. Já até ouvi boatos de que a Intel poderia até comprar a AMD e incorporar a tecnologia das GPUs na empresa para concorrer com a Nvidia neste segmento (provavelmente eram só boatos, já que nada se confirmou)...

Editado por wilsansilva

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Valeu pelo lembrete, tava pensando no Google e digitei errado rs  :D Agora o valor de mercado entre as duas é covardia. Já até ouvi boatos de que a Intel poderia até comprar a AMD e incorporar a tecnologia das GPUs na empresa para concorrer com a Nvidia neste segmento (provavelmente eram só boatos, já que nada se confirmou)...

 

Há algum tempo atrás correu um boato muito forte de que a Intel iria comprar a Nvidia para concorrer com a AMD/ATI. Imagina CPUs Intel com motor gráfico Nvidia? Iria ficar ainda mais difícil para a AMD!  :o

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Eu estou torcendo para que a AMD se recupere e fabrique bons processadores mesmo que não consiga disputar com os topo de linha da Intel, core i7 LGA 1150 e LGA 2011, caso contrário a Intel terá o monopólio absoluto na fabricação de processadores e os preços subirão ainda mais.

 

 

Valeu pelo lembrete, tava pensando no Google e digitei errado rs  :D Agora o valor de mercado entre as duas é covardia. Já até ouvi boatos de que a Intel poderia até comprar a AMD e incorporar a tecnologia das GPUs na empresa para concorrer com a Nvidia neste segmento (provavelmente eram só boatos, já que nada se confirmou)...

 

Essa coisa de monopólio é algo que eu sei, por ter conversado com executivos do topo da Intel, que é algo que preocupa a empresa. Pois se a AMD falir, haverá processos antitruste contra a Intel (isto é, contra a formação de monopólio no mercado de processadores para PCs). Então, indiretamente, eu sei que a Intel ajuda a AMD a sobreviver. A Intel não pode comprar a AMD pelo mesmo motivo: seria um tiro no pé. Sendo que, pelos números apresentados, a Intel conseguiria facilmente comprar a AMD.

 

Caramba, é impressionante a diferença! Ouvi dizer certa vez que a verba destinada pela Intel para pesquisas (somente para as CPUs x86) é maior do que o lucro líquido da AMD...   :o

 

É verdade. E aí fica o pessoal enchendo a nossa paciência dizendo que favorecemos a Intel... Não é o caso. O fato é que por ter mais dinheiro, a Intel lança mais produtos que a AMD, muda de tecnologia mais rapidamente, etc. Sempre foi assim. Então há sempre mais notícias e produtos da Intel a serem noticiados.

 

Há algum tempo atrás correu um boato muito forte de que a Intel iria comprar a Nvidia para concorrer com a AMD/ATI. Imagina CPUs Intel com motor gráfico Nvidia? Iria ficar ainda mais difícil para a AMD!  :o

 

É só rumor. A Intel tentou entrar no mercado de GPUs há muitos anos, mas desistiu e disse que não entraria mais. Pois o mercado de GPUs é muito mais competitivo, e o ciclo de vida de chips gráficos é muito inferior, e a Intel não gosta disso. Por exemplo, o ciclo entre de microarquiteturas de processadores é atualmente de dois anos (já foi mais), enquanto que de GPUs é de nove meses, em média.

 

Eu também não acredito nessa aquisição por outro motivo: a cultura corporativa da Intel é completamente diferente da NVIDIA. Sem contar que a NVIDIA não tem fábricas, sua produção é terceirizada (para uma empresa chamada TMSC).

 

Apesar disso, há uma coisa interessante. O valor de mercado da NVIDIA é de 11 bilhões de dólares:

http://ycharts.com/companies/NVDA/market_cap

 

Ou seja, a NVIDIA vale quase quatro vezes mais do que a AMD. Sendo que a AMD fabrica tantos chips gráficos quanto processadores e tem fábricas próprias e, consequentemente, investe mais em pesquisa e desenvolvimento. O problema é que a AMD está muito endividada, e a empresa está com muitas dificuldades, como essa simples análise de números nos mostra.

 

Por fim, como está muito claro pelos números, a Intel não precisa comprar a NVIDIA para concorrer contra a AMD. Não há menor lógica nisso, não só pelos números finaneiro (Intel 70 vezes maior que a AMD) quanto pela participação de mercado (que no mundo é quase 80% Intel e 20% AMD, apesar de haver variações de acordo com o país/região). 

 

No mercado de GPUS, a Intel ganha da NVIDIA e da AMD porque os pesquisadores contam os processadores com vídeo integrado:

 

http://jonpeddie.com/press-releases/details/intel-gains-nvidia-flat-and-amd-loses-graphics-market-share-in-q1/

 

Esse bate-papo é off-topic, mas me deu a ideia de escrever um editorial ou gravar um podcast sobre o assunto. O que vocês acham?

 

Abraços,

Gabriel.

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Li um artigo tem pouco tempo que diz que tanto Nvidia quanto AMD terceirizam a produção dos chips, sendo elas projetistas ou desenvolvedoras (não sei o termo correto) e a TSMC, juntamente com a Global Foundries (GloFo) as fabricantes dos wafers.

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@Gabriel Torres, para este podcast gostaria de saber, se possível, quais estratégias a AMD vem adotando para se recuperar -- com eufemismo: melhorar sua participação -- no mercado de CPU's desktop. Sei que ela anunciou um retorno para 2016, porém sem mais detalhes. Enfim, o que podemos esperar dela?

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@Gabriel Torres, para este podcast gostaria de saber, se possível, quais estratégias a AMD vem adotando para se recuperar -- com eufemismo: melhorar sua participação -- no mercado de CPU's desktop. Sei que ela anunciou um retorno para 2016, porém sem mais detalhes. Enfim, o que podemos esperar dela?

 

Infelizmente eu não tenho como responder pela a empresa. O ideal seria uma conversa com algum executivo dos EUA.

Li um artigo tem pouco tempo que diz que tanto Nvidia quanto AMD terceirizam a produção dos chips, sendo elas projetistas ou desenvolvedoras (não sei o termo correto) e a TSMC, juntamente com a Global Foundries (GloFo) as fabricantes dos wafers.

 

Tinha até me esquecido dessa história. A AMD, para melhorar suas finanças, separou a parte de fabricação em uma empresa a parte, a Global Foundries. Então devemos corrigir o que eu escrevi antes. Pois a AMD foi vendendo aos poucos sua participação e hoje não tem nada na empresa.

 

Mais informações:

http://www.globalfoundries.com/about/about-globalfoundries

 

http://en.wikipedia.org/wiki/GlobalFoundries

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Infelizmente eu não tenho como responder pela a empresa. O ideal seria uma conversa com algum executivo dos EUA.

 

Tinha até me esquecido dessa história. A AMD, para melhorar suas finanças, separou a parte de fabricação em uma empresa a parte, a Global Foundries. Então devemos corrigir o que eu escrevi antes. Pois a AMD foi vendendo aos poucos sua participação e hoje não tem nada na empresa.

 

Mais informações:

http://www.globalfoundries.com/about/about-globalfoundries

 

http://en.wikipedia.org/wiki/GlobalFoundries

Supondo então, a AMD vai pagar pela fabricação de seus wafers a GloFo (que ela vendeu suas participações) para fabricar os seus novos projetos (é meio irônico, mas familiar para AMD, que já conhece a empresa, teoricamente falando).

De qualquer forma, são muitos pormenores para lembrar. Haja memória (do cérebro :D) para puxar. Se ficarmos lembrando cada detalhe, os posts terão páginas infindáveis...

Editado por wilsansilva

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