Introduzione a Skylake, la nuova Micro-Architettura di Intel - Le novità tecniche e d'architettura

Sviluppato dal Team di Haifa (Israele), lo stesso che ha creato Banias, Merom, Sandy Bridge (probabilmente la miglior micro-architettura Intel di sempre) e Ivy Bridge, Skylake si candida ad essere un altro prodotto di successo. Il Team di Haifa, famoso per non aver paura di prendere decisioni d'impatto, come ad esempio l'abbandono della tecnologia NetBurst ai tempi di Banias, anche con Skylake non ha esitato a cestinare alcune specificità di Haswell volute dal Team di Hillsboro (USA), come ad esempio il FIVR, ora riposizionato sulla Scheda Madre. Procediamo dunque analiticamente, così da non perderci, ed analizziamo cosa ci offre Skylake. Le novità non sono poche.

* DirectX 11.2 ufficialmente, ma tecnicamente è in grado di supportare le DirectX 12.0

Doppio IMC DDR3 e DDR4

Prima caratteristica di rilievo delle nuove CPU Skylake è la presenza di un doppio Controller per le Memorie DDR (DDR3L+DDR4), soluzione inedita per Intel. Sebbene AMD abbia già realizzato in passato diverse CPU con un doppio IMC (Phenom II con DDR2 e DDR3), Intel ha sempre evitato questa strada, forte del fatto che la propria clientela si è sempre limitata a subire passivamente le scelte della dirigenza. Ora, preoccupata per il mercato PC in pesante crisi, e consapevole che una CPU Sandy Bridge (del 2011) è ancora più che sufficiente alla maggior parte dell'utenza, Intel deve cercare di invogliare gli utenti a cambiare almeno parte della propria configurazione (CPU+MoBo). Gli utenti, infatti, potranno mantenere anche le “vecchie” RAM DDR3, grazie alla presentazione di alcune schede madri capaci di accogliere anche moduli da 1.5v: Gigabyte GA-Z170-HD3 DDR3 e Asus Z170-P D3. Skylake, infatti, ufficialmente supporta solo le DDR3L, con tensione di funzionamento di 1.35v.

Via il FIVR

Alla presentazione di Haswell, Intel ha descritto l'introduzione del FIVR (fully integrated voltage regulator) come la genialata del secolo, in grado di garantire consumi irrisori in Idle, al contempo migliorando discretamente i consumi nelle altre condizioni di utilizzo. Con il passare del tempo, però, ci si è accorti che il FIVR ha introdotti più problemi che altro, tanto agli overclocker quanto agli utenti comuni. I primi hanno dovuto imparare a convivere con un maggior numero di impostazioni da settare nel BIOS, e con una più difficile messa a punto in caso di overckock estremi (addirittura Asus ha aggirato il FIVR nelle CPU Haswell-E in alcune schede madri), mentre i secondi per godere dei vantaggi del FIVR al 100% (C6 e C7 Power State) si sono dovuti munire di alimentatori particolari (certificati 12V2 Min-load 0A), e quindi più costosi.

GPU 9th Generation

La GPU integrata nelle CPU Skylake è di nona generazione, e porta con sé alcuni importanti miglioramenti. Sebbene non sia stato ufficialmente confermato da Intel, le iGPU della famiglia HD 5XX di Skylake dovrebbero essere Tier 2 DX12  e supportare il Feature Level 12.0 delle DX12. Per fare un confronto, le iGPU di Haswell e Broadwell sono Tier 1 e supportano solo il Feature Level 11.1. Questo dovrebbe garantire a tutti i possessori di CPU Skylake di poter beneficiare di tutte le funzionalità base delle DirectX 12, cosa che invece non potranno fare i possessori delle CPU Haswell e Broadwell.

Linee PCI-E 3.0

Le CPU Skylake i7-6700K e i5-6600K risultano avere un eguale numero di linee PCI-E 3.0 rispetto alle CPU che sono destinate a sostituire, Haswell e Broadwell: sedici. Questo significa che in configurazioni multi-GPU (SLI o CrossFire) si potrebbe anocra assistere alla presenza di un collo di bottiglia, causato dalla non eccessiva bandwitdh. La carenza di linee PCI-E 3.0, inoltre, potrebbe provocare patemi agli utenti NVIDIA, in quanto le configurazioni SLI richiedono almeno 8 linee PCI-E 3.0 per scheda (le schede Radeon di AMD non hanno questa limitazione, in quanto funzionano anche con connessioni PCI-E 3.0 limitate a 4x). Le configurazioni Triple-SLI, avendo le linee PCI-E 3.0 così suddivise – 8x-4x-4x, sono impossibili da realizzare con le CPU Skylake su Socket 1151. Per le configurazioni SLI a 3 o 4 vie si rende necessario l'acquisto della piattaforma X99 Socket 2011v3 (La CPU entry-level per questa piattaforma, l'i7-5820K da 396$, garantisce ben 28 linee PCI-E 3.0).

DMI 3.0

La connessione tra CPU e Chipset subisce un upgrade rispetto a quella delle piattaforme mainstream precedenti (Socket 1150 e 1155), passando da DMI 2.0 a DMI 3.0. Questo si traduce in una bandwith di 3,93 GB/s, contro quella di 2GB/s precedentemente disponibile. L'utente potrebbe notare questo miglioramento solo qualora utilizzasse periferiche o software che producono lo spostamento di un enorme mole di dati tra CPU e Chipset (non è un caso, infatti, che le versioni più recenti della connessione DMI giungano sempre prima nelle configurazioni di Enthusiast e/o Server), o avesse installato un cospicuo numero di periferiche di memorizzazione ad alta velocità (SSD, M.2, ecc).

Cache L2 Associativa a 4 Vie

Il Team di Haifa ha deciso di dimezzare le Vie della Cache L2 in Skylake. Questa decisione potrebbe essere stata presa a causa degli eccessivi casi di Cache Miss delle CPU Haswell e Broadwell. Procederemo ad ulteriori approfondimenti a riguardo quando avremo a disposizione un sample di Skylake. Qui i benchmark relativi al sottosistema della memoria dell'i7-5775C (Broadwell) e dell'i7-6700K (Skylake), effettuati da Guru3D con AIDA64.

Istruzioni AVX512

Il set di istruzioni di Skylake rimane invariato rispetto a Haswell e Broadwell, in quanto le nuove istruzioni AVX512, come da noi affermato diversi mesi fa, saranno abilitate solo nelle versioni Xeon. Con Cannonlake, nel 2017, potremo sfruttare anche in ambito consumer queste istruzioni. Non v'è comunque da disperarsi, in quanto in ambito casalingo, ancora oggi dopo 2 anni dalla comparsa, le AVX2 sono praticamente inutilizzate.