Intel Haswell: 4e generatie Core-processor [ACHTERGROND]

Door: | 19 augustus 2013 14:08

Internet & Thuis

Intel introduceerde begin juni een nieuwe generatie processors voor desktop-pc’s en laptops met de codenaam Haswell. De vierde generatie Core-processors is net als voorganger Ivy Bridge op 22 nm geproduceerd, maar beschikt over een nieuwe architectuur die een nog hogere efficiëntie mogelijk maakt.

Vooralsnog is de nieuwe processor alleen in de smaken Core i5- en i7-smaken beschikbaar. En niet geheel verrassend beginnen de modelnummers met een 4. Conform de strategie van Intel is deze vierde generatie (na de ‘tick’ van Ivy Bridge) een ‘tock’: dat houdt in dat er een gloednieuwe architectuur wordt geïntroduceerd op hetzelfde productieprocedé als zijn voorganger. Haswell-processors maken dus net als de Ivy Bridge-modellen gebruik van 22 nm Tri-Gate ‘3D’-transistors. Haswell-processors vereisen wel een nieuwe socket (LGA 1150 genoemd) en dus een nieuw moederbord.

De belangrijkste vernieuwingen voor de cpu-architectuur zijn de ondersteuning voor nieuwe instructies (AVX 2) en transactional memory (TSX aldus de Intel-afkorting). TSX kan ervoor gaan zorgen dat multi-threaded software een stuk sneller gaat werken. Software moet wel geoptimaliseerd zijn, dus het is nog afwachten wat de winst in de praktijk zal zijn. Overigens bevatten niet alle Haswell-cpu’s ondersteuning voor TSX. Verder gaat Intel door met het integreren van chipset-functionaliteit in de processor. Na de integratie van de geheugencontroller bij ‘Nehalem’ en de PCI Express-controller bij ‘Sandy Bridge’ volgt nu een geïntegreerde voltage-controller. Voor ultrabooks en all-in-one-pc’s komt er zelfs een complete system-on-a-chip-variant (SoC) van de processor, waarbij cpu en chipset geworden gecombineerd in een zogenaamd multi-chip-package.

Haswell is Intels naam voor de vierde generatie Core-processors.

Grafisch veel sterker

De geïntegreerde grafische chip ofwel gpu is in Haswell flink sneller geworden en heeft nu ondersteuning voor DirectX 11.1. Intel komt met verschillende varianten: met 6 gpu-cores (GT1), 20 gpu-cores (GT2) en zelfs 40 gpu-cores (GT3). Van Haswell-processors met deze GT3-variant komen zelfs exemplaren met 128 MB grafisch geheugen ingebakken in de cpu (eDRAM in jargon), wat de prestaties verder doen toenemen. Die GT3-versie zal echter alleen in laptops en all-in-one-pc’s belanden. De GT1- en GT2-varianten gaat Intel als vanouds HD Graphics noemen. Voor de GT3 en GT3e gebruikt men een nieuwe merknaam: Iris Graphics en Iris Pro Graphics. Daarmee geeft Intel aan nu de directe concurrentie aan te gaan met GeForce- en Radeon-gpu’s voor de laptop.

We kunnen duidelijk de vier processor-cores en de grafische core (rechts) onderscheiden.

Desktop en laptops

Intel heeft vijftien Haswell-processors voor desktops uitgebracht, alle in de Core i5 en Core i7-klasse. Het topmodel en de opvolger van de Core i7-3770K is de Core i7-4770K. Deze bevat vier cores met HyperThreading, met een kloksnelheid van 3,5 GHz en een maximale turbo van 3,9 GHz. De Core i5-4670K volgt de Core i5-3570K op. Wederom is het belangrijkste verschil tussen de i7’s en i5’s het ontbreken van HyperThreading op de en een kleinere cache op de i5. Het grote aantal modellen bij introductie wordt mede verklaard door de vele varianten met verschillende verbruikindicaties ofwel TDP (Thermal Design Power). De snelste modellen verbruiken in theorie iets meer dan de Ivy Bridge voorgangers en hebben een TDP van 85 watt. Intel heeft daarnaast ook varianten met een TDP van 65 W (te herkennen aan de -S in het typenummer), 45 W (-T) en 35 W (-T). Deze varianten hebben wat lagere klokfrequenties, met name de basisfrequentie valt lager uit. Bij de introductie had Intel nog maar een paar mobiele Haswell-processors die allemaal in de duurste Core i7-reeks vallen. Wel meldde het al dat er nog dit jaar minstens dertien nieuwe modellen moeten komen. Bijzonder aan de mobiele Haswell-processors is de S0ix-slaapstand, waarin synchronisatie met webdiensten mogelijk is zonder de processor (en notebook) echt te wekken.

Test

We hebben de nieuwe Haswell-processors uitvoerig getest en vergeleken met vrijwel alle op dit moment verkrijgbare processors. Uit de test blijkt dat de cpu-prestaties ten opzichte van de vorige generatie met zo’n 7 procent zijn toegenomen. In de Cinebench 11.5-benchmark behaalt Ivy Bridge topmodel i7-3770K bijvoorbeeld een score van 7,58 punten terwijl de Core i7-4770K op 8,08 punten komt. Dat valt toch wat tegen van een geheel nieuwe architectuur. De verbeteringen op grafisch vlak zijn (veel) groter, daar zien we een winst van gemiddeld wel 50 procent. Een andere grote verbetering is dat het gemiddelde stroomverbruik zowel in idle-stand als onder belasting flink is afgenomen. Zelfs de topmodellen met hogere TDP dan de Ivy Bridge-tegenhangers blijken in de praktijk zuiniger, al wordt dat grotendeels verklaard door de nieuwe chipsets (8-serie).

Die worden met veel modernere 32nm-transistors gebouwd dan de 7-serie, die nog van een 65nm-procedé gebruik maakte. In dat licht is de geringe snelheidstoename van de cpu zelf beter verteerbaar, te meer als we bedenken dat de markt tegenwoordig draait om mobiele apparaten. Hogere desktop-prestaties zijn minder van belang: er zijn al weinig reguliere toepassingen die de enorme rekenkracht van een moderne processor volledig kunnen benutten.

Conclusie

Haswell ofwel de vierde generatie Intel Core-processors brengt niet de spectaculaire prestatieverbetering op de desktop die we doorgaans associëren met een nieuwe Intel-architectuur. In plaats daarvan heeft men zich gericht op het verder terugdringen van het stroomverbruik en het implementeren van technieken waarvan het profijt pas bij toekomstige software duidelijk zal worden.

Haswell is vooral voor mobiele processors een significante vooruitgang en het is de verwachting dat de verschillen bij laptops dan ook een stuk groter zijn, zowel in grafische prestaties als qua accuduur.