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Broadwell (microarquitetura)

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Broadwell (também conhecido como Rockwell[1]) é o codinome da Intel para o seu die shrink de 14 nanômetros pertencente à microarquitetura Haswell. Ele é um "tick" no modelo tick-tock da Intel para o lançamento de novos chips semicondutores.[2][3][4] Diferentemente de antigas iterações tick-tock, a Broadwell não vai substituir completamente a linha completa de processadores da geração passada (Haswell), já que não haverá CPUs de baixo custo baseadas na arquitetura Broadwell.[5]

Para podermos entender o que e o chamado "tick-tock", podemos aqui descrever que o "tick", representa uma microarquitetura utilizando um processo de fabricação novo. Este tipo de microarquitetura não traz grandes mudanças em relação as anteriores, sendo efetuadas pequenos ajustes e melhorias em relação ao anterior. Já o "tock" representa uma microarquitetura completamente nova, utilizando métodos iguais ao do anterior na sua fabricação. Sua intenção é utilizar uma microarquitetura completamente nova depois que o fabricante domine completamente o novo processo de fabricação.[6]

As variantes H e C pertencentes à Broadwell serão usadas em conjunto com os chipsets Intel 9 Series (Z97, H97 e HM97), a modo de manter a compatibilidade retroativa com alguns chipsets Intel 8 Series.[7]

Broadwell
CPUID code 000306D4
L1 cache 64 KB per core
L2 cache 256 KB per core
L3 cache 2–6 MB (shared)
L4 cache 128 MB of eDRAM (Iris Pro models only)
Created 2014
Transistors 14 nm transistors
Last level cache 35 MB
Architecture Haswell x86
Instructions MMX, AES-NI, CLMUL, FMA3
Extensions x86-64, Intel 64 SSE, SSE2, SSE3, SSSE3,SSE4,

SSE4.1, SSE4.2 AVX, AVX2, TXT, TSX VT-x, VT-d

Socket(s) LGA 1150

rPGA 947

BGA 1364

LGA 2011-v3

Predecessor Ivy Bridge (tick),

Haswell (tock)

Successor Skylake (tock)

Cannonlake (tick)

GPU HD 5300, HD 5500, HD 6000

HD 6100, HD 6200, HD Graphics

Brand name(s) Core i3, Core i5, Core i7,

Core M, Celeron, Pentium, Xeon

Variantes Esperadas

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Os microchips Broadwell, é esperado para ser lançado em três variantes:

  •  Pacote BGA:
    •  Broadwell-Y: system-on-a-chip (SOC); Classes com projeto de força térmica (TDP, do inglês Thermal Design Power) de 4.5 W e 3.5 W, para tablets e certas implementações de computadores ultrabook. Usa a GPU GT2 e suporta ao máximo 8 GB de memória LPDDR3-1600. Foram os primeiros chips a saírem, no terceiro e quarto trimestre de 2014. São chamados de Core M.[8]
    •  Broadwell-U: SoC; Duas classes diferentes de TDP - 15 W para configurações 2+2 e 2+3 (dois cores com uma GPU GT2 ou GT3), e 28 W para configurações 2+3. Foi projetada para ser usada em placas-mãe com o chipset PCH-LP, feito para as categorias Ultrabook e NUC (Next Unit of Computing) da Intel. Suportam ao máximo 16GB de memória DDR3 e LPDDR3, tendo velocidades máximas DDR1600 e LPDDR3-1867. A configuração 2+2 foi lançada no quarto trimestre de 2014, enquanto a 2+3 foi lançada no primeiro trimestre de 2015. Para os modelos Broadwell-U com modelos 5x00 de GPU integradas, o microchip tem tamanho de 82 mm2 e um total de 1.3 bilhões de transístores, enquanto os modelos com GPUs de modelo 6100 e 6200 tem o tamanho do microchip de 133 mm2 e um total de 1.9 bilhões de transístores.
    •  Broadwell-H: classes TDP 37 W e 47 W para placas-mãe com os microchips HM86, HM87, QM87 e o novo HM97 para sistemas "all in one", placas-mãe mini-ITX form-factor, e outros pequenos formatos semelhantes. Pode vir em duas variantes diferentes, com chips únicos e duplos; os duplos (4 cores, 8 threads) possuem GPUs GT3e e GT2, enquanto os únicos (SoC; 2 cores, 4 threads) possuem GPU GT3e. O máximo de memória suportada é 32 GB de DDR3-1600. Eles serão lançados no segundo trimestre de 2015.
  •  Soquete LGA 1150:
    •  Broadwell-C: Versão quad-core com gráficos integrados GT3e (Iris Pro 6200) e 128 MB de cache L4 eDRAM, em uma classe TDP de 65 W. Anunciado como retrocompatível com as placas-mãe LGA 1150, projetadas para os processadores Haswell.
  •  Soquete LGA 2011-v3:
    •  Broadwell-EP: Vendido como Xeon E5-2600 v4 (entre outros), usando uma plataforma para chipsets C610 Wellsburg. Suporta até 18 cores e 36 threads, com um total de 45 MB de cache e 40 slots para placas PCI Express 3.0, com classes TDP de 70-160 W. A velocidade máxima de memória é um quad-channel DDR4-2400.
    •  Broadwell-EX: Plataforma específica para servidores de grande importância crítica. É esperado que o Intel QuickPath Interconnect (QPI) seja atualizado para a versão 1.1, permitindo escalonamento além de sistemas para 8 soquetes. A velocidade máxima de memória é esperada para ser DDR3-1600 e DDR4-3200.[9]

Extensão de Conjunto de Instruções

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O Broadwell introduziu as seguintes extensões de conjunto de instruções:[10][11]

  • Intel ADX: ADOX e ADCX para melhorar a performance de operações de inteiros de precisão arbitrária (bignum).
  •  RDSEED Para geração de números aleatórios de 16, 32 ou 64 bits, baseada em um stream de entropia de ruídos térmicos, de acordo com a NIST SP 800-90B e 800-90C[12]
  •  A instrução PREFETCHW[12]
  •  SMAP (Prevenção de Acesso ao Modo de Surpervisor) - Desabilita, opcionalmente, acesso da memória pertencente ao kernel por memória pertencente ao usuário, com a finalidade de dificultar a exploração de bugs de software.>[12]

Novas Características

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O novo decodificador em hardware de vídeo do Broadwell, Quick Sync Video, adiciona hardware para decodificar vídeos comprimidos usando a técnica VP8. Também, irá ter dois decodificadores bit stream independentes (BSD) que irão processar comandos vídeos em GPUs GT3; Isso permitirá que um BSD faça o encoding ao mesmo tempo que outro BSD faz o decoding.[13]

Também, a GPU integrada do Broadwell agora também suporte Direct3D 11.2, OpenGL 4.3 e OpenCL 2.0.[14][15][16] Já está sendo anunciada como pronta para Direct3D 12.

Lista de Processadores Broadwell

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Processadores Desktop

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A Intel relata que esta a preparar o lançamento de uma série de processadores para desktop Broadwell.

Processadores Mobile

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Target segment Cores (threads) Processor branding and model GPU model Base frequency Turbo frequency TDP cTDP down Graphics clock rate L3 cache Release date Price (USD)
Single Core Dual Core Base Max
Mainstream 2(4) Core i7 5650U HD 6000 2.2 GHz 3.2 GHz 3.1 GHz 15 W 600 MHz / 9.5 W 300 MHz 1 GHz 4 MB Q1 2015 $426
5600U HD 5500 2.6 GHz 3.2 GHz 3.1 GHz 15 W 600 MHz / 7.5 W 300 MHz 950 MHz 4 MB Q1 2015 $393
5557U Iris 6100 3.1 GHz 3.4 GHz 3.4 GHz 28 W N/A / 23 W 300 MHz 1.1 GHz 4 MB Q1 2015 $426
5550U HD 6000 2.0 GHz 3.0 GHz 2.9 GHz 15 W 600 MHz / 9.5 W 300 MHz 1 GHz 4 MB Q1 2015 $426
5500U HD 5500 2.4 GHz 3.0 GHz 2.9 GHz 15 W 600 MHz / 7.5 W 300 MHz 950 MHz 4 MB Q1 2015 $393
Core i5 5350U HD 6000 1.8 GHz 2.9 GHz 2.7 GHz 15 W 600 MHz / 9.5 W 300 MHz 1 GHz 3 MB Q1 2015 $315
5300U HD 5500 2.3 GHz 2.9 GHz 2.7 GHz 15 W 600 MHz / 7.5 W 300 MHz 900 MHz 3 MB Q1 2015 $281
5287U Iris 6100 2.9 GHz 3.3 GHz 3.3 GHz 28 W 600 MHz / 23 W 300 MHz 1.1 GHz 3 MB Q1 2015 $315
5257U Iris 6100 2.7 GHz 3.1 GHz 3.1 GHz 28 W 600 MHz / 23 W 300 MHz 1.05 GHz 3 MB Q1 2015 $315
5250U HD 6000 1.6 GHz 2.7 GHz 2.5 GHz 15 W 600 MHz / 9.5 W 300 MHz 950 MHz 3 MB Q1 2015 $315
5200U HD 5500 2.2 GHz 2.7 GHz 2.5 GHz 15 W 600 MHz / 7.5 W 300 MHz 900 MHz 3 MB February 2015[17] $281
Core i3 5157U Iris 6100 2.5 GHz — — 28 W 600 MHz / 23 W 300 MHz 1 GHz 3 MB January 2015 $315
5020U HD 5500 2.2 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 300 MHz 900 MHz 3 MB March 2015 $281
5015U HD 5500 2.1 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 300 MHz 850 MHz 3 MB March 2015 $275
5010U HD 5500 2.1 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 300 MHz 900 MHz 3 MB January 2015 $281
5005U HD 5500 2.0 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 300 MHz 850 MHz 3 MB January 2015 $275
Pentium 3825U HD Graphics 1.9 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 300 MHz 850 MHz 2 MB March 2015
2(2) 3805U HD Graphics 1.9 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 100 MHz 800 MHz 2 MB Q1 2015 $161
Celeron 3755U HD Graphics 1.7 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 100 MHz 800 MHz 2 MB Q1 2015 $107
3205U HD Graphics 1.5 GHz — — 15 W 600 MHz / 10 W 100 MHz 800 MHz 2 MB Q1 2015 $107
Target
segment 		Cores
(Threads) 		Processor
Branding & Model 		GPU Model Programmable TDP[18]:69–72 CPU Turbo Graphics Clock rate L3
Cache 		GPU
eDRAM 		Release
Date 		Price
(USD)
SDP[19][20]:71 cTDP down[a] Nominal TDP[b] cTDP up[c] 1-core Normal Turbo
Mainstream 2 (4)[21] Core M (vPro) 5Y71 HD 5300 
(GT2)[22] 		3.5 W 3.5 W / 600 MHz 4.5 W / 1.2 GHz 6 W / 1.4 GHz 2.9 GHz 300 MHz 900 MHz 4 MB — 27 de outubro de 2014 (2014-10-27) $281
5Y70 — — 4.5 W / 1.1 GHz — 2.6 GHz 100 MHz 850 MHz 5 de setembro de 2014 (2014-09-05) $281
Core M 5Y51 3.5 W 3.5 W / 600 MHz 6 W / 1.3 GHz 300 MHz 900 MHz 27 de outubro de 2014 (2014-10-27) $281
5Y31 4.5 W / 900 MHz 6 W / 1.1 GHz 2.4 GHz 850 MHz
5Y10c 4.5 W / 800 MHz 6 W / 1 GHz 2.0 GHz 800 MHz
5Y10a — — — 100 MHz 5 de setembro de 2014 (2014-09-05) $281
5Y10[23] 4 W / ? MHz
  1. Quando um cooler ou um modo silencioso de operação é desejado, este modo permite um TDP menor e frequência reduzida quanto ao modo nominal.[18]:71–72
  2. Esta é a frequência e o TDP do processador.[18]:71–72
  3. Quando refrigeramento extra está disponível, este modo especifica um TDP maior e uma frequência mais elevada quanto ao modo nominal.[18]:71–72

Processadores de Servidores

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Target segment Cores (threads) Processor branding and model GPU model Base frequency Turbo frequency TDP Socket Memory L3 cache Release date Price (USD)
Single core All cores Type Channel
SoC server 8 (16) Xeon D D-1540 — 2 GHz — 2.6 GHz 45 W FCBGA 1667 DDR4 Dual 12 MB Q1 2015 $581
4 (8) D-1520 — 2.2 GHz — 2.6 GHz 6 MB Q1 2015 $199

Roadmap e História

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Ver artigo principal: Intel Tick-Tock

No dia 10 de setembro de 2013, a Intel anunciou o processador Broadwell, de 14 nm, em uma demonstração na IDF. Brian Krzanich, CEO da Intel, afirmou que o chip iria permitir sistemas com uma melhora de 30 por cento no gerenciamento de energia do que seus antecessores, anunciados no meio de 2013. Krzanich também afirmou que os chips iriam ser lançados no final de 2013.[24] No entanto, o lançamento foi atrasado devido aos baixos rendimentos dos processos de 14 nm da Intel.[25]

 Em 21 de outubro de 2013, um vazamento da Intel indicou que a série K do Broadwell, na plataforma LGA 1150, estava marcado para final de 2014 ou início de 2015, em paralelo com uma atualização do Haswell. Isto coincidiu com o lançamento dos chipsets 9-series da Intel, que seriam requeridos pelos processadores Broadwell devido à uma mudança nas especificações de energia do seu soquete LGA 1150.[26][27]

 No dia 18 de maio de 2014, Reuters citou o CEO da Intel, prometendo que PCs contendo o chip Broadwell estariam nas prateleiras até a época do natal, mas provavelmente não mais cedo.

CPUs Mobile eram esperadas até o quarto trimestre de 2014, e as CPU quad-core, de alta performance, em 2015. As CPUs Mobile se beneficiaram de um consumo menor de energia para o chip.[28][29]

No dia 18 de junho de 2014, a Intel contou à CNET que, apesar de alguns produtos específicos, baseados no Broadwell, estariam sendo vendidos no quarto trimestre de 2014, "maior variedade" (incluindo CPUs Mobile) só estariam liberadas em 2015.[30]

Em julho de 2014, CPUs Broadwell estavam disponíveis para parceiros da Intel em quantidades de exemplo.[31] A Intel esperava lançar 17 microprocessadores Broadwell da família series U na CES 2015.[32] Também, de acordo com um vazamento postado na vr-zone, chips Broadwell-E estariam disponíveis em 2016.[33]

No dia 11 de agosto de 2014, a Intel revelou formalmente o seu processo de manufaturamento da arquitetura 14 nm, que é usado para o Broadwell, e indicou que as variantes mobile do processo serão conhecidas como Core M. Adicionalmente, Core M foram anunciados para lançamento até o final de 2014, com variantes desktop sendo lançadas logo após.[34]

Lançamentos

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Em 5 de setembro de 2014, a Intel lançou seus três primeiros processadores baseados no Broadwell que pertenciam à uma família Core M de TDP reduzido: Core M 5Y10, Core M 5Y10a e Core M 5Y70.[35]

 Em 9 de outubro de 2014, o primeiro laptop com o chip Intel Broadwell Core M 5Y70, o Lenovo Yoga 3 Pro, foi lançado.[36]

Em 31 de outubro de 2014, mais quatro CPUs baseados no Broadwell foram lançadas, pertencendo à família Core M, aumentando número de CPUs Broadwell para sete.[37]

Ver também

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Referências

  1. ↑ http://semiaccurate.com/2011/03/31/after-intels-haswell-comes-broadwell-sk/
  2. ↑ «Intel» (PDF). Consultado em 10 de Maio de 2015 
  3. ↑ Demerjian, Charlie. «SemiAcurrate». Consultado em 20 de Abril de 2015 
  4. ↑ Broekhuijsen, Niels (May 22, 2014). «Tom's Hardware». Consultado em 14 de Abril de 2014 
  5. ↑ «Ars Technica» 
  6. ↑ http://www.clubedohardware.com.br/artigos/por-dentro-da-microarquitetura-intel-broadwell/3076
  7. ↑ Reynolds, Sam (August 26, 2013). «vr-zone.com». Consultado em 14 de Abril de 2015 
  8. ↑ «AnandTech». Consultado em 14 de Abril de 2015 
  9. ↑ Novakovic, Nebojsa (January 10, 2014). ["Socket 2011 to become the dominant Intel high end physical format even on Xeon EX – but different pin-outs, of course" «Vr-zone.com»] Verifique valor |URL= (ajuda) 
  10. ↑ «Software.intel.com» Verifique valor |URL= (ajuda). Consultado em 10 de Abril de 2015 
  11. ↑ «(Document number 319433-013B) // Intel, July 2012, Chapter 9 "ADDITIONAL NEW INSTRUCTIONS"» Verifique valor |URL= (ajuda) 
  12. ↑ a b c «(Document number: 321414-004US) // Intel, October 4, 2012; section "3.2.4 Inline assembly and intrinsic support for Intel architecture code named Broadwell added to Composer XE 2013 Update 1", page 13» (PDF) 
  13. ↑ «Phoronix.com.». Consultado em 10 de Abril de 2015 
  14. ↑ «Intel® Download Center.» 
  15. ↑ «.» (PDF) 
  16. ↑ «.» 
  17. ↑ «Aldi verkoopt laptop met processor van de 5de generatie». Consultado em 18 de fevereiro de 2015 
  18. ↑ a b c d «4th Generation Intel Core processor based on Mobile M-Processor and H-Processor Lines Datasheet, Volume 1 of 2» (PDF). intel.com. Dezembro de 2013. Consultado em 22 de dezembro de 2013. Configurable TDP (cTDP) and Low-Power Mode (LPM) form a design vector where the processor behavior and package TDP are dynamically adjusted to a desired system performance and power envelope. [...] With cTDP, the processor is now capable of altering the maximum sustained power with an alternate guaranteed frequency. Configurable TDP allows operation in situations where extra cooling is available or situations where a cooler and quieter mode of operation is desired. 
  19. ↑ «The technical details behind Intel's 7 Watt Ivy Bridge CPUs». arstechnica.com. 14 de janeiro de 2013. Consultado em 22 de dezembro de 2013. If the CPU needs to work hard for an extended period of time and the laptop gets warmer, it will slowly ramp down its speed until it's operating at its stated TDP. [...] There are two OEM-configurable "power level" states that define how quick the CPU can be in these situations: PL2 tells the processor how much power it's allowed to use when it needs a short burst of speed, and PL1 defines how quickly the processor can run under sustained load. [...] This is at the heart of what Intel is doing with the Y-series processors: their maximum TDP has been lowered four watts, from 17 to 13. Intel is also validating them for use at two lower PL1 values: 10 watts and 7 watts. This is where the marketing we discussed earlier comes in—rather than keeping these values under the covers as it has so far been content to do, Intel has taken that lowest value, put it on its product pages, and called it SDP. 
  20. ↑ «4th Generation Intel Core processor based on Mobile U-Processor and Y-Processor Lines Datasheet, Volume 1 of 2» (PDF). intel.com. Dezembro de 2013. Consultado em 22 de dezembro de 2013 
  21. ↑ Ian Cutress. «Intel's Core M Strategy: CPU Specifications for 9mm Fanless Tablets and 2-in-1 Devices». Consultado em 6 de janeiro de 2015 
  22. ↑ «Intel launches three Core M CPUs, promises more Broadwell "early 2015"». Ars Technica. Consultado em 6 de janeiro de 2015 
  23. ↑ «Details of first Broadwell "Y" mobile processors». cpu-world.com. Julho de 2014. Consultado em 6 de janeiro de 2015 
  24. ↑ http://www.theregister.co.uk/2013/09/10/intel_reveals_14nm_pc_declares_moores_law_alive_and_well/
  25. ↑ «CNET. October 15, 2013». Consultado em 10 de Abril de 2015 
  26. ↑ http://vr-zone.com/articles/intels-broadwell-k-launching-end-2014-according-new-roadmap/60966.html
  27. ↑ Shilov, Anton (August 29, 2013). «Xbit Labs.» 
  28. ↑ http://www.heise.de/newsticker/meldung/Intels-Broadwell-kommt-rechtzeitig-zum-Weihnachtsgeschaeft-2195725.html
  29. ↑ Chris.L (May 19, 2014). «chinese.vr-zone.com». Consultado em 10 de Abril de 2015 
  30. ↑ Crothers, Brooke. «CNET» 
  31. ↑ Mark Hachman (July 15, 2014). «PCWorld.». Consultado em 10 de Abril de 2015 
  32. ↑ http://www.cpu-world.com/news_2014/2014100301_Intel_to_launch_Broadwell_U_series_CPUs_at_CES_event.html
  33. ↑ http://www.pcgamer.com/intels-extreme-broadwell-e-chips-reportedly-not-coming-until-early-2016/
  34. ↑ Hachman, Mark (August 11, 2014). «PCWorld» 
  35. ↑ http://www.cpu-world.com/news_2014/2014090701_Intel_launches_first_Broadwell_processors.html?PROCESS=Read+more.../
  36. ↑ http://www.extremetech.com/computing/192893-the-first-core-m-laptop-paints-a-depressing-mediocre-picture-for-intels-broadwell
  37. ↑ http://www.cpu-world.com/news_2014/2014103101_Intel_to_release_Core_M_5Y10c_5Y31_5Y51_and_5Y71_processors.html?PROCESS=Read+more...

Ligações externas

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  1. Intel Broadwell to be Soldered-Only CPUs (ChipLoco)


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