INTEL STRIKES BACK! Resumo dos anúncios de placas e processadores da Intel

A Intel mostrou muita coisa sobre seus futuros produtos no Architecture Day 2020, evento em que detalhou seu planejamento para a linha de processadores e também seus gráficos. Entre os principais destaques temos um detalhamento aprofundado da linha de processadores Intel Xe, desde os modelos integrados, passando pela linha intermediária, gamer e também para HPC (high performance computing).

Vamos dividir esse artigo para o entendimento ficar mais fácil: primeiro comentando das microarquiteturas e tecnologias, para depois falar das suas implementações em produtos finais. 

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Microarquitetura SuperFin

Começando do princípio: não tem como escapar do assunto redução de litografia, algo que se tornou um grande problema para a Intel e que a própria empresa já admitiu que não dá mais conta de manter o tradicional ciclo Tick-tock . Isso quer dizer que o conceito de reduzir a litografia em uma geração, e na seguinte fazer otimizações já era, e a empresa agora trabalha com uma nova abordagem

Sem poder contar com transistores menores, a Intel vai trabalhar com evoluções de performance dentro da mesma litografia, buscando ganhos expressivos de desempenho em outras otimizações. Assim, os núcleos em 10nm Sunny Cove dos Ice Lake vão dar lugar aos Willow Cove, mas não serão em “10nm+”.

Ao invés de transistores em 7nm, que ficarão só pra 2021, a empresa investiu pesado na otimização e melhoria de sua arquitetura, trabalhando com dois conceitos simultaneamente. De um lado, os novos capacitores MIM (metal-insulator-metal), de outro várias melhorias na estrutura FinFET dos transistores – combo que a empresa batizou de SuperFin.

A Intel não apresentou o resultado na prática, mas trouxe o comparativo acima. Colocado junto da tecnologia Sunny Cove, um núcleo Willow consegue manter frequências muito superiores quando operando na mesma tensão elétrica, o que já traria o benefício de uma maior eficiência energética e também redução de aquecimento. Porém as reestruturações da arquitetura FinFET e os novos materiais também viabilizaram a operação dos chips com mais tensão. Logo, também será possível entregar mais performance em cenários onde o processador tem uma estrutura de alimentação mais robusta.

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Gráficos Intel Xe

Partindo para os gráficos, entram em ação o Intel Xe. A empresa fez uma reorganização profunda de seu motor gráfico, e a palavra de ordem foi aumentar. O Intel Xe LP incrementa em 50% as estruturas, comparado a um gráfico Gen 11, o que aumenta as ALUs (unidades lógicas e aritméticas) de 512 para 768, as unidades de texturas de 32 para 48 e os ROPs de 16 para 25 – tudo dividido em seis estruturas ou “slices”.

Além do incremento na estrutura disponível, como os Intel Xe LP são construídos na nova microarquitetura SuperFin, isso também traz os mesmos benefícios que vimos nos núcleos Willow Cove. Logo, as frequências que antes chegavam na casa dos 1100Mhz em um chip Gen 11 podem superar os 1600MHz quando baseados em Xe.

Além do aumento no número de Unidades de Execução (execution units, ou EU), que agora saltam de 64 para 96, os EU também foram amplamente reestruturados e agrupados em duplas, com um controlador de thread para cada par. As memórias em diversos níveis foram ampliadas tanto em capacidade quanto na largura de banda, que foi dobrada.

O motor de mídias também é mais robusto, conseguindo até o dobro de desempenho na codificação e decodificação comparado a Gen 11 – e dando suporte ao HEVC, HDR, Dolby Vision e pipelines de vídeo em 12-bit. As resoluções suportadas também foram ampliadas para 8K@60fps, tornando mesmo a solução gráfica mais modesta bastante competente em dar conta de multimídias.

Todas essas evoluções não fazem sentido se não houver um incremento no motor de display, e o Intel Xe LP dará conta de até 4 pipelines de vídeo, com suporte a DisplayPort 1.4, HDMI 2.0, USB4 Tipo-C e Thuderbolt 4, abarcando formatos 4K e também ultrawide. Os gráficos serão capazes de lidar com até 360Hz de taxa de atualização, além de suportar taxas de atualizações variáveis com o Adaptive Sync.

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Tiger Lake

Tudo isso junto nos leva aos produtos, e a primeira junção é um mercado importantíssimo para a Intel: os ultrafinos e notebooks em geral. Unindo os núcleos Willow Cove e os gráficos Xe LP integrados temos uma das primeiras implementações dessas novas tecnologias, os chips codinome Tiger Lake.

Esses chips devem fazer sua estreia em notebooks integrando tecnologias como o PCIe 4.0, USB 4.0 e suporte a memórias DDR4 e LPDDR4x, além de (potencialmente) suporte a novos padrões como o DDR5. Apesar de ser um grande foco da Intel, devido ao tamanho desse mercado, não é só em gráficos integrados que teremos a microarquitetura Intel Xe. Então hora de conferir os chips gráficos, incluindo os dedicados.

Placas de vídeo

Um dos pontos essenciais da microarquitetura Intel Xe é a escalonabilidade, e o plano da empresa é trazer um chip gráfico que irá permear seus produtos desde o iGPU de um ultrafino até um servidor de HPC. No Architecture Day, a Intel apresentou a delimitação de suas linhas, o que inclui uma novidade bem relevante pra quem está de olho na futura placa de vídeo gamer da empresa.

A empresa parte das estruturas básicas do Intel Xe LP (low power), que são os gráficos que vemos nos modelos ultrafinos e produtos como os Tiger Lake e também placas de vídeo de entrada. Durante o evento, foram introduzidos os segmentos intermediários e entusiasta, batizado de Intel Xe HPG, que vai criar um balanço entre a alta eficiência dos modelos de entrada da linha LP e os recursos avançados das séries mais robustas, que incluem a HP e HPC.

Apesar de não detalhar a fundo, a Intel chegou a trazer algumas informações sobre os modelos HPG. Esses produtos virão com hardware especializado em acelerar Ray Tracing, e usarão memórias GDDR6, o que nos dá um indicativo que a empresa não vai arriscar um produto premium mais caro com HBM para essa série. Outro fator muito relevante é a fabricação: nessa faixa não será usado o SuperFin, indicando que a Intel vai seguir uma estratégia parecida com a da Nvidia e da AMD com suas linhas GeForce e Radeon, e terceirizar a fabricação com a TSMC ou a Global Foundries, por exemplo.

Infelizmente, os entusiastas ansiosos por ter sua placa de vídeo Intel Xe HPG terão que esperar, pois a empresa deve fazer o lançamento de produtos com essa tecnologia apenas em 2021. Antes disso, além do Xe LP em chips Tiger Lake, também chegará a linha HP e HPC voltada para supercomputação, e a empresa também divulgou informações interessantes sobre esses componentes.

Os Intel Xe HP serão divididos em estruturas chamadas Tiles (em tradução livre, lajotas), agrupadas em grupos de 1, 2 ou 4, equipadas com memórias HBM. Em uma demonstração da empresa, um Intel Xe de 1 Tile deu conta de 10 vídeos em HEVC em 4K@60fps simultaneamente.

Porém o mais impressionante foi o escalonamento. Na computação, simplesmente aumentar a quantidade de estruturas não é sinônimo de ganhar performance – ao menos não de forma proporcional. Porém, na demonstração da Intel, os resultados foram bem próximos do escalonamento ideal, onde 4x mais estruturas entregam 4x mais performance ou, nesse caso, 3,993x mais performance.

O resultado é um total de 42 TFLOPs de performance em FP32. Esse resultado é ainda mais impressionante considerando que a microarquitetura Intel Xe foi concebida para ser enxergada pelo sistema com apenas uma GPU. Logo, temos um produto unificado entregando um nível sem precedentes de desempenho.

Essa foi uma visão geral do evento. Fiquem de olho no site para mais novidades sobre a Intel, especialmente novidades sobre o lançamento de futuros produtos baseados nessas tecnologias – algo que deve gradualmente acontecer no ano de 2020 e 2021.