بررسی و تحلیل کارایی بالا و مصرف کم انرژی پردازنده هزول اینتل

‌راز قطعه گمشده پازل اینتل

همزمان با گسترش سیستم‌های قابل حمل رایانشی (mobile computing)، سیستم‌های‌عامل‌ (OS) اندروید گوگل و iOS شرکت اپل به صورت چشمگیر در حال فرسایش بازار رایانه‌های دسکتاپ هستند. این در حالی است ویندوز 8 نیز در احیای بازار فروش رایانه‌های دسکتاپ آن طور که مایکروسافت انتظار داشت، موفق نبوده است. در این شرایط همه امیدها به تراشه‌های هزول (Haswell) معطوف شده تا شاید بتواند کاربران را به خرید سیستم‌های رایانش سنتی تشویق کند.

کد خبر: ۵۶۶۰۵۰

چیپ‌ست‌های اینتل با چرخه تناوبی «تیک تاک» مانندی به بازار عرضه می‌شود. بخش «تیک» این حرکت معرف آب رفتن فرآیندی است که در ساخت این تراشه‌ها به کار برده می‌شود، در حالی‌که بخش «تاک» معرف ساخت یک ریزمعماری (micro-architecture)‌‌ ‌جدید است. چیپ‌ست‌های (chipset) وعده توسعه در نقاط کلیدی را می‌دهند. در این مطلب آنچه را که باید درباره نسل بعدی تراشه‌های پردازشی اینتل بدانید، برای شما شرح می‌دهیم.

‌هزول چیست؟

هزول اسم رمز چیپ‌ست‌هایی است که شرکت intel قصد دارد آنها را در آینده نزدیک به بازار عرضه کند. این چیپ‌ست‌ها حاصل موفقیت معماری پردازنده‌های آیوی بریج (Ivy Bridge) اینتل است. این روزها ترکیب و تعبیه‌کردن قطعاتی با عملکردهای مختلف در قالب یک قطعه واحد سخت‌افزاری به صورت یک رکن از صنعت تولید نیمه هادی‌ها درآمده است. اصولا تعبیه قطعات سخت‌افزاری در درون یکدیگر، ضمن کاستن مصرف برق و قیمت، موجب افزایش کارایی می‌شود. این گرایش در صنعت تولید قطعات سخت‌افزاری رایانه‌های PC، لوحه‌ای و تلفن‌های همراه هوشمند (smartphone) در تولید پردازنده‌های سیستم روی تراشه (System-on-a-Chip)‌ یا SoC به صورت مفهومی کامل به خود گرفته است. جدیدترین نوع این پردازنده‌های سیستم روی تراشه، هزول اینتل است. این SoC اولین عضو خانواده سیستم روی تراشه‌های اینتل است که ریزمعماری آن با فرآیند تولید 22 نانومتری FinFET ساخته شده است. در ساختار آن از یک ترانزیستور چند وجهی (non-planar) استفاده شده که از سه جهت به دور دروازه (gate) پیچیده شده است. با این‌که ابتدا پردازنده (CPU) آیوی بریج به عنوان اولین عضو خانواده اینتل با معماری 22 نانومتری معرفی شد، با این حال به طور کامل برای فرآیند 22 نانومتری بهینه‌سازی نشده بود. معماری این CPU به جای طراحی جدید، معماری آب رفته 32 نانومتری پردازنده‌های سندی بریج (Sandy Bridge) را داشت. خانواده هزول در بردارنده یک هسته پردازشی (CPU core) جدید، یک واحد پردازشگر گرافیکی (GPU) تازه و تغییرات زیادی در سطح سیستم است. از همه آنها مهم‌تر، نشان‌دهنده آغازی از گرایش همگون‌تر اینتل به سوی سیستم روی تراشه است. خانواده هزول مجموعه‌ای واقعی از قطعات پازلی است که برای تحت سلطه درآوردن بخش‌های مشخصی از بازارهای مصرف، تدارک دیده شده‌ است. هسته پردازشی هزول اینتل نه‌تنها گامی روبه جلو در کارایی است، بلکه مهم‌تر از آن، پیشرفت عظیمی در زمینه کاهش مصرف انرژی به حساب می‌آید. این SoC گزینه‌ای ماندگار برای رایانه‌های لوحه‌ای فوق پیشرفته بوده و در هماهنگی کامل با پیشروی و توسعه آنهاست. هدف انواع مختلف پردازنده‌های هزول پایین‌آوردن مصرف برق تا سطح کمتر از ده وات است. حتی ممکن است پیشرفت‌های بعدی این پردازنده‌ها باعث شود این پردازنده‌ها در صرفه‌جویی از این هم فراتر بروند. فرآیند تولید 22 نانومتری شرط لازم دستیابی به این مهم بوده، اما به تنهایی برای آن کافی نیست. معماری هزول چنان کامل از این فناوری پردازش جدید بهره‌برداری می‌کند که آیوی‌بریج هرگز موفق به انجام آن نشده است. کارایی بالا و مصرف پایین از مزایای عالی این SoC است که در رایانه‌های PC و تبلت‌ها به صورت کار سریع‌تر و زمان دوام شارژ‌دهی بیشتر باتری معنی می‌شود.

افزایش شارژ‌دهی باتری

این طور به نظر می‌رسد که افزایش شارژ‌دهی باتری (battery life) لپ‌تاپ‌ها آن هم یک روز کامل می‌تواند به دست هزول محقق شود. اینتل مدعی 13 ساعت دوام شارژ‌دهی باتری برای هزول و در ضمن پیش‌بینی واقعگرایانه امکان ده ساعته آن برای سیستم‌هایی مانند اولترابوک‌ها (Ultrabook) است. این غول تراشه‌ساز خیلی سخت کار می‌کند تا نسل چهارم پردازنده‌های سری Core i خود را که تا حد ممکن کم‌مصرف است تولید و راهی بازار کند. این پردازنده‌ها مصرفی نصف تراشه‌های قبلی یعنی در حد ده وات دارند. پردازنده‌های هزول در مقایسه با نسل پیشین خود آیوی بریج‌ها که صرفه‌جویی در مصرف برقشان دو مرحله‌ای بود، از سه مرحله صرفه‌جویی بهره می‌برند. این مراحل شامل حالت‌های فعال (Active)، خواب (Sleep) و فعال بیکار (Active Idle) هستند. اینتل ادعا می‌کند سیستم صرفه‌جویی در انرژی پیشرفته هزول کمک می‌کند تا نسبت به آیوی بریج دو برابر کمتر مصرف برق داشته و از زمان فعال‌شدن مجدد (resume) بسیار سریع‌تری برخوردار باشد.

‌کارایی

کارایی گرافیکی که از هزول انتظار می‌رود باید دو برابر تراشه‌های آیوی بریج باشد و کارایی دائم CPU نیز باید 10درصد بیشتر باشد. نتایج آزمایش‌های بنچ مارکی که از مقایسه پردازنده فوق پیشرفته هزول Core i7-4770K‌ با نسل قبلی آیوی بریج آن به دست آمده، نشان می‌دهد هنگامی که پای اجرای بازی‌های رایانه‌ای (gaming) به میان می‌آید، هزول پیشرفت قابل ملاحظه‌ای را نشان می‌دهد؛ اما در زمینه تبدیل (convert) فایل‌های ویدئویی، موزیک و مدارک افزایش چشمگیری از آن مشاهده نمی‌شود. اینتل می‌گوید کارایی گرافیک تعبیه شده هزول سه برابر آیوی بریج است. البته این کارایی گرافیکی تناسب مستقیم با کشش جریان برق CPU هزول دارد. قرار است گرافیک استاندارد HD 5000 اینتل در پردازنده‌های 15 واتی هزول گنجانده شود. گرافیک‌های سری آیریس شامل Iris Graphics 5100 و Iris Pro graphics 5200 کارایی گرافیکی بهتری را ارائه می‌کنند که درباره مدل 5200 کارایی تا سه برابر بالاتر و البته به همان نسبت کشش جریان برق نیز بیشتر است. این گفته‌ها به این معنی است که لپ‌تاپ‌هایی که هزول را به عنوان قلب تپنده در سینه دارند، می‌توانند تا چهار برابر تفکیک‌پذیری ویدئوی فول HD یعنی 4K (رزولوشن 3840 در 2160 پیکسل) را پشتیبانی کنند.

‌‌سیستم‌های رایانشی

پردازنده‌های هزول نیرودهنده سرورها، دسکتاپ‌ها و نسل بعدی اولترابوک‌ها هستند. همچنین انتظار می‌رود که در ساختار رایانه‌های ترکیبی (hybrid) استفاده شوند؛ اما هنوز مشخص نیست خود اینتل یا شرکت تولید‌کننده دیگری قصد به کارگیری آن در تولید رایانه‌های لوحه‌ای را داشته باشد.

‌‌قیمت‌گذاری و تاریخ عرضه به بازار

قیمت انواع پردازنده‌های هزول برحسب دلار
به شرح زیر است:

1‌ـ ‌Intel Core i5 4430 197$

2‌ـ ‌Intel Core i5 4570 213$

3‌ـ‌ Intel core i5 4570S 205$

4‌ـ‌ Intel Core i5 4670 236$

5 ـ‌ Intel Core i5 4670K 256$

6‌ ـ‌ Intel Core I7 4770 328$

7‌ـ ‌Intel Core i7 4770K 368$

8 ‌ـ‌ Intel Core i7 4770S 320$

اینتل می‌گوید پردازنده‌های هزول باید در تابستان 2013 به بازار عرضه شوند. (این قیمت‌های جهانی بوده و ممکن است در نقاط مختلف جهان متفاوت باشد)

جواد ودودزاده