بعد صراع دام طويلًا قرابة 5 اعوام حول الانتقال من دقة تصنيع 14 نانومتر الى 10 نانومتر في معالجات وشرائح Intel خرج لنا مطلع الشهر الجاري 1/8/2019 الجيل العاشر من معالجات Intel المستندة لمعمارية 10نانومتر Ice Lake ولكن هل سنرى فارقًا واضحًا في الاداء بينها وبين معالجات ال 14 نانومتر ؟ وهل ستتفوق بفارق جيد على معالجات RYZEN 3000U المصنعة بدقة 12 نانومتر يجعلك تفكر في اقتناؤها بدلًا منها Intel 10th Ice Lake

اولا القالب الخاص بمعالجات Intel 10th Ice Lake 10nm :

بناءًا على الصورة اعلاه التي كشفت عنها Intel خلال بيانها الصحفي في كبيوتكس 2019 التي تمثل عدد الترانزستورات التي يتكون منها قالب المعالجات الجديدة وحجمه يظهر لنا ان القالب تقريبًا يأتي بحجم 130 mm2 وهو اكبر من قالب معالجات Coffe Lake الذي يأتي بحجم 126mm2 ... القالب الخاص بالجيل العاشر من انتل للحواسب المحمولة يقدم كحد اقصى 4 انوية اساسية للمعالجة المركزية و 8 مسارات اضافية للمعالجة بالاضافة الى عدد 64 وحدة تنفيذ الرسوميات وهو عدد كبير نسبيًا مقارنة بالجيل السابق Coffe Lake الذي قدم نفس عدد الأنوية والمسارات ولكن اكتفى بتقديم 24 وحدة تنفيذ رسومية ....

ننتقل الى حجم النواة الواحدة في الجيل العاشر :

حجم النواة الواحدة على قالب معالجات الجيل العاشر من انتل متضمنة المستوى الثاني من ذاكرة التخزين المخبئة (الكاش) تقدر تقريبًا ب7.14 mm2 وعند حساب حجم ال4 انوية جميعهم متضمنين المستوى الثالث من ذاكرة الكاش سنحصل على 31.34 mm2 لكافة الانوية بمعدل 7.84 mm2 تقريبًا لكل نواة ..... وعند مقارنة هذه النتائج بحجم الانوية التي تواجدت في معالجات Coffe Lake 14nm سنجد ان معالجات الجيل العاشر اقل منها بنسبة 34% تقريبًا حيث ان النواة الواحدة في الجيل الثامن وصل حجمها الى 11.9 mm2 ...

وأخيرًا حجم المعالج الرسومي (GPU)الموجود على نفس شريحة المعالج المركزي :

في معالجات Coffee Lake تم وضع 24 وحدة تنفيذ رسومية في مساحة 45.6 mm2 من قالب المعالج المصنع بدقة 14نانومتر وعند الانتقال الى معالجات الجيل العاشر Ice Lake سنجد ان 64 وحدة تنفيذ رسومية قد شغلت 40.6 mm2 فقط اي اصغر بنسبة 11% تقريبًا وعند مقارنة حجم كل وحدة تنفيذ على حدى سنجد ان حجم الوحدة الواحدة قد انخفض من 1.9mm2 الى 0.63 mm2 مما يجعل المعالج الرسومي GEN11 المصنع بدقة 10 NM اصغر ب3 مرات من المعالج الرسومي في معالجات الجيل الثامن..

سنعود بعد قليل ... ما الداعي من هذه الحسابات ؟!

بأختصار شديد التقلص في حجم الانوية الخاصة بالمعالج المركزي و المعالج الرسومي مع وحدات معالجة وتنفيذ اكبر على قالب اكبر في الحجم من الجيل السابق يجعلنا نتوقع ان المساحة المتبقية يتم استثمارها في امور افضل لزيادة الاداء .... في كلمات اخرى انوية معالجة مركزية ورسومية افضل تشغل مساحة اقل من قالب كبير مقارنة بالجيل السابق التي قدمت مواصفات اقل للمعالج المركزي والرسومي بمساحة كبيرة على قالب اصغر من القالب الحالي يعطينا انطباع بأن الجيل الحالي افضل بكثير ....

عدنا ... تحليل هذه الحسابات :

اول شريحة من انتل تم تصنيعها بدقة 14 نانومتر كانت ثنائية النواة وهي Broadwell وقدرت بحجم 82 mm2 فقط ومع التطوير الذي حدث سنجد تقريبًا ان الجيل العاشر من انتل المصنع بدقة 10نانومتر يحتوي على اكبر قالب قدمته انتل لمعالجات الانوية الرباعية حيث انه يقدر كما ذكرنا سابقًا ب130mm2 تقريبًا .... وعند الرجوع للحسابات اعلاه سنجد ان انوية المعالج المركزي ووحدات المعالجة الرسومية تستهلك فقط 72mm2 من حجم القالب الكلي المقدر ب130mm2 اي ان هناك ما يقارب من 52mm2 من مساحة القالب الكلية تم استخدامها على وحدات التحكم في الذاكرة و مشفر الفيديو و معالج اشارات الصور ووحدات التحكم في الادخال / الاخراج وغيرها من الاضافات الاخرى ... سبب تقليص حجم انوية المعالج بنسبة 34% مقارنة بالجيل السابق من الممكن ان يكون بسبب الانوية الأوسع ( وحدة فك الترميز اكبر - منافذ التنفيذ - وغيرها ) وذاكرة تخزين كاش اكبر حيث يقدم المستوى الأول 32 → 48 kB والمستوى الثاني من الكاش 256 → 512 kB مع اضافة ناقل AVX512 لدعم اداء افضل في التعامل مع التطبيقات التي تستخدم هذه الاضافة ... مما نتج عنه تحجيم مفرط لحجم الترانزستور وزيادة 2.7 في كثافته وهذا يكلف انتل اموالًا باهظة لانتاجه ولكنه يقدم اداءًا افضل بنسبة 18% (Instruction Per Cycle) متوسط عدد الاوامر التي يتمكن المعالج المركزي من تنفيذها ما حدث في انوية المعالج المركزي حدث عكسه تمامًا في وحدات المعالجة الرسومية فهي تلقصت بنسبة 3 مرات مقارنة بالجيل السابق بالرغم من زيادة كثافة الترانزستورات فان Intel وجدت طريقة ما لازالة 10% اضافية ...

الاضافات الجديدة في الجيل العاشر من معالجات انتل :

Intel 10th Ice Lake