ผ่าขุมพลัง Ivy Bridge คนเล็กหมัดเทวดา!

head

ภายในงาน IDF 2011 ที่จัดขึ้นในนครซานฟรานซิสโกเดือนกันยายนที่ผ่านมา Intel ได้เปิดเผยรายละเอียดของโปรเซสเซอร์ Ivy Bridge (IVB) ที่กำลังจะออกมาแทนที่ Sandy Bridge ภายในปีหน้า โดยชิพ IVB นั้นถือได้ว่าอยู่ในขั้นตอน tick ในกลยุทธ์ tick-tock ที่ Intel ใช้ในการวางโร้ดแม้ปการพัฒนาโปรเซสเซอร์ของตนตั้งแต่เมื่อ  5-6 ปีีที่แล้ว โดย tock นั้นหมายถึงการใช้โครงสร้างสถาปัตยกรรมภายในใหม่ ในขณะที่ tick หมายถึงการนำโครงสร้างดังกล่าวนั้นมาลดกระบวนการผลิตลง แต่สำหรับ tick เวอร์ชั่น IVB นั้น Intel ให้คำมั่นว่ามีอะไรพิเศษกว่ารุ่นที่แล้วๆ มาแน่นอน

โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนแปลงของ IVB ที่เห็นเด่นชัดที่สุดคือลดกกระบวนการผลิตจาก 32 ไปเป็น 22 นาโนเมตรและเป็นชิพแรกที่ใช้เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์แบบ Tri-Gate ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมเพิ่มขึ้น ในขณะที่มีการใช้พลังงานน้อยลง สำหรับตัวแกนประมวลผลกราฟิกภายในก็ได้ถูกปรับเปลี่ยนโครงสร้างใหม่ที่ไม่เพียงแต่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังรองรับลูกเล่นใหม่ๆ ใน DirectX 11 อย่าง Tessellation ด้วย สำหรับวงจรควบคุมหน่วยความจำภายในก็ยังถูกเปลี่ยนให้รองรับหน่วยความจำความเร็วสูงขึ้นและสามารถใช้งานร่วมกับหน่วยความจำประเภทใช้พลังงานน้อย (low-voltage) ได้แล้ว และที่แน่นอนคือความสามารถในการโอเวอร์คล็อกที่พกมาแบบไม่กั๊กเช่นเดียวกัน

ไม่ต้องเปลี่ยนเมนบอร์ดใหม่ก็ใช้ได้!

แน่นอนว่าปัญหาสำคัญสำหรับผู้ที่ชอบเปลี่ยนโปรเซสเซอร์ใหม่ๆ ก็คือต้องเปลี่ยนเมนบอร์ดใหม่ตามไปด้วย แต่สำหรับผู้ที่ใช้ชิพ Sandy Bridge อยู่แล้วก็เตรียมเฮกันได้ เพราะ Intel ประกาศมาอย่างชัดเจนแล้วว่าชิพ IVB จะสามารถใช้ร่วมกับเมนบอร์ด LGA1155 รุ่นปัจจุบันได้แน่นอน แต่ในขณะเดียวกันทางบริษัทก็จะทำการปล่อยชิพเซ็ตซีรีย์ 7 ใหม่ออกมาด้วย ซึ่งหลักๆ แล้วก็ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอะไรมากนอกเหนือไปจากการรองรับ PCI Express 3.0 กับ USB 3.0 (สักที) และก็แน่นอนว่า Intel ยังแบ่งซอยออกเป็นรุ่นย่อยหลายรุ่นเช่นเดิม แต่ที่เราจะสามารถหาซื้อตามร้านคอมพิวเตอร์ทั่วไปก็คือรุ่น Z77, Z75 และ H77 โดยที่รุ่น 77 ทั้งสองตัวนั้นจะมีความโดดเด่นคือรองรับเทคโนโลโลยี Smart Response (SRT) หรือ SSD Caching ที่เราคุ้นเคยกันดีบนชิพ Z68 ในขณะที่ชิพเซ็ตรุ่น H นั้นจะไม่รองรับการโอเวอร์คล็อกโปรเซสเซอร์ กล่าวโดยง่ายก็คือใครที่เป็นขาฮาร์ดคอร์ที่ชอบการโอเวอร์คล็อกเป็นชีวิตจิดใจ และอยากใช้เทคโนโลยี SRT ด้วยก็ต้องใช้รุ่น Z77 อย่างเดียว ที่น่าชื่นชมคือชิพทุกรุ่นรองรับการทำงานร่วมกับวงจรประมวลผลกราฟิกภายใน IVB ครับ ทำให้สามารถใช้เทคโนโลยี Quick Sync ในการเข้า/ถอดรหัสไฟล์วิดีโอความละเอียดสูงอันลือชื่อด้านประสิทธิภาพและคุณภาพได้

ประสิทธิภาพต่อพลังงานที่ดีขึ้น

โปรเซสเซอร์ Ivy Bridge จะสามารถปรับแต่งค่า TDP ได้ตามความเหมาะสมของการใช้งานได้
โปรเซสเซอร์ Ivy Bridge จะสามารถปรับแต่งค่า TDP ได้ตามความเหมาะสมของการใช้งานได้

Intel กล่าวว่าเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ Tri-Gate นั้นมีส่วนช่วยทำให้ชิพ IVB มีประสิทธิภาพต่อพลังงานที่ดีขึ้นกว่าเท่าตัวเมื่อเทียบกับชิพรุ่นเดิม ซึ่งเป็นเรื่องจำเป็นอย่างยิ่งเพราะทางบริษัทพยายามดัน Ultrabook ซึ่งเน้นเรื่องการประหยัดหลังงานให้ประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก เพราะฉะนั้น Intel จึงได้ตัดสินใจให้ IVB รองรับแรมแบบ DDR3L ที่ใช้พลังงานต่ำเพียง 1.35 โวลต์ (DDR3 ทั่วไปกินไฟที่ 1.5 โวลต์) แต่ที่นับว่าเป็นคุณสมบัติด้านการจัดการพลังงานที่โดดเด่นใน IVB จริงๆ คือค่า TDP ที่ปรับเปลี่ยนได้ และโหมดการใช้พลังงานต่ำ (Low Power Mode)

เป็นที่รู้กันว่าโปรเซสเซอร์ของ Intel ในปัจจุบันทุกรุ่นจะมีค่า TDP หรือการใช้พลังงานที่แน่นอนเป็นตัวกำหนดเพดานสูงสุดของประสิทธิภาพชิพแต่ละตัวไว้ ที่ผมใช้คำว่าเพดานสูงสุดนั่นก็เพราะต่อให้มีเทคโนโลยี Turbo Boost ระบบก็ไม่สามารถเร่งความเร็วไปให้เกินค่าที่ TDP สามารถรองรับได้อยู่ดี แต่ Intel ได้ทลายข้อจำกัดเสียด้วยการทำให้โปรเซสเซอร์ IVB แต่ละรุ่นสามารถปรับแต่งค่่า TDP ได้สามโหมดคือ minimum, norminal และ maximum ซึ่งหมายความว่าถ้าเรามีการระบายความร้อนและสามารถจ่ายพลังงานให้โปรเซสเซอร์ได้มากพอนั้น เราก็สามารถเร่งความเร็วซีพียูไปให้เกินข้อจำกัดของค่า norminal TDP ได้ ในทางกลับกันถ้าเราต้องการประหยัดพลังงาน ก็เพียงสลับไปใช้ค่า minimal ได้เช่นกัน

ลูกเล่นนี้จะมีประโยชน์อย่างยิ่งกับผู้ที่ใช้งานโน้ตบุ๊กที่การใช้พลังงานเป็นตัวแปรสำคัญ ทว่าตอนนี้ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าเราจะสามารถเข้าถึงฟังชั่นนี้ได้อย่างไร แต่คาดว่าอาจผ่านทางปุ่มปรับพิเศษบนตัวเครื่องหรือผ่านทางซอฟท์แวร์เฉพาะที่ผู้ผลิตออกแบบมา

สำหรับโหมดการใช้พลังงานต่ำ (Low Power Mode) วิศวกรของ Intel ได้อธิบายง่ายๆ ว่าในโหมดนี้ระบบจะพยายามกระจายกำลังงานไปยังแกนประมวลผลต่างๆ ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในขณะที่จะทยอยนำแกนประมวลผลที่เหลือเข้าสู่โหมดประหยัดพลังงาน (power-saving mode) ครับ มองอีกแง่หนึ่งก็เหมือนใช้ทรัพยากรที่ถูกใช้อยู่ให้ถึงขีดสุดก่อนที่จะไปรบกวนส่วนที่เหลือนั่นเอง

โอเวอร์คล็อกกันให้สุดๆ ไปเลย

คงทราบกันดีว่า Sandy Bridge สามารถทำการโอเวอร์คล็อกผ่านทางการปรับค่า BCLK ได้ยากมาก Intel เล็งเห็นถึงปัญหานี้ดีจึงขอแก้มือกับ IVB ด้วยการนำเสนอลูกเล่นเอาใจขาฮาร์ดคอร์สี่คุณสมบัติด้วยกัน ข้อแรกคือการตั้งค่าตัวคูณที่ตอนนี้สามารถปรับได้มากสุดถึง x63 แทนที่ x57 เดิม อันดับสองคือวงจรควบคุมหน่วยความจำภายในสามารถรองรับแรมแบบ DDR3 ได้เร็วมากสุดถึง DDR3-2800 จากเดิมที่ DDR3-2133 ใน Sandy Bridge อันดับสามคือการเพิ่มความเร็วหน่วยความจำที่สามารถทำได้ละเอียดมากขึ้น และที่น่าสนใจที่สุดคือความสามารถในการปรับค่าตัวคูณได้โดยที่ไม่ต้องรีบู๊ตเครื่องใหม่ครับ แบบนี้สามารถโอเวอร์คล็อกผ่านทางซอฟท์แวร์ได้ง่ายกว่าเดิมแน่นอน

กราฟิกที่เป็นมากกว่ากราฟิก

นอกจากจะถูกลดกระบวนการผลิตลงเหลือ 22 นาโนเมตรแล้ว วงจรกราฟิกภายในยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเช่นกัน
นอกจากจะถูกลดกระบวนการผลิตลงเหลือ 22 นาโนเมตรแล้ว วงจรกราฟิกภายในยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเช่นกัน

คุณสมบัติหนึ่งของ Sandy Bridge ที่ยังไม่สามารถสู้คู่แข่งได้ก็คือด้านการประมวลผลกราฟิกที่ยังทำได้ไม่ถึงขั้น แต่ intel ให้คำมั่นว่าวงจรกราฟิกภายใน IVB ไม่เพียงแต่จะมีการเปลีี่ยนโครงสร้างภายในให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเท่านั้น แต่การใช้จัดการพลังงานกับความร้อนยังได้รับการยกเครื่องใหม่หมดอีกด้วย

เริ่มที่ Intel ยืนยันว่าประสิทธิภาพกราฟิกของ IVB นั้นจะมากกว่าเดิมถึง 60% ซึ่งถ้าเป็นจริงก็สามารถพอฟัดพอเหวี่ยงกับชิพ Llano ได้สบาย นอกจากนั้นยังรองรับเทคโนโลยีที่มีอยู่ใน DirectX 11 อย่าง Shader Model 5 กับ Tessellation รวมทั้ง OpenCL ด้วย ซึ่งอย่างหลังมีความจำเป็นอย่างยิ่งกับการประมวลอย่างอื่นที่ไม่ใช่กราฟิก นอกจากนั้นจำนวน execution unit (EU) ที่ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพยังถูกเพิ่มจากเดิม 12 ไปเป็น 16 หน่วยใน IVB นี้ อีกทั้งในแต่ละยูนิตยังสามารถคำนวณชุดคำสั่งได้พร้อมกับสองชุด อีกทั้ง Intel ยังมีแผนเพิ่มแคชระดับสามเข้าไปยังแกนกราฟิกด้วย ทั้งหมดที่กล่าวไปมีความหมายเดียวกันก็คือเราสามารถเล่นเกมโดยใช้เจ้า IVB นี้ได้ลื่นไหลมากขึ้น

สำหรับ Quick Sync อันโด่งดังก็จะได้รับการอัปเกรดไปใช้รุ่นถัดไปเช่นกัน ซึ่งจะมีประสิทธิภาพและลูกเล่นในการแปลงรหัสวิดีโอความละเอียดสูงมากกว่า เช่นฟิลเตอร์เร่งสีและความเปรียบต่าง รวมทั้งความเร็วที่จะเพิ่มมากกว่าเดิม ที่สำคัญคือการรองรับการแสดงผลภาพสามมิติ Stereo 3D ผ่านทางพอร์ต HDMI 1.4 และรองรับความสามารถต่อออกจอมินอเตอร์ได้พร้อมกับถึงสามตัว

โครงสร้างภายในอื่นที่น่าสนใจ

ความปลอดภัย การจัดการพลังงาน และการรองรับหน่วยความจำกับการแสดงผลที่หลากหลาย คืออีกการเปลี่ยนแปลงภายใน Ivy Bridge ที่น่าสนใจ
ความปลอดภัย การจัดการพลังงาน และการรองรับหน่วยความจำกับการแสดงผลที่หลากหลาย คืออีกการเปลี่ยนแปลงภายใน Ivy Bridge ที่น่าสนใจ

นอกจากที่กล่าวไป Intel ยังได้เปิดเผยรายละเอียดภายในอื่นที่น่าสนใจด้วย เช่น จำนวนทรานซิสเตอร์ภายในที่ตอนนี้อัดแน่นไปมากถึง 1.45 พันล้านตัว ซึ่งมีความซับซ้อนมากกว่า Sandy Bridge เดิมถึง 45% โดยกว่า 30% นั้นเป็นพื้นที่ของแกนประมวลผลกราฟิก แสดงให้เห็นว่า Intel จริงจังกับประสิิทธิภาพในด้านดังกล่าวมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ความปลอดภัยก็เป็นสิ่งที่บรรดาผู้ผลิตอุปกรณ์ไอทีเอาใจใส่มากขึ้น และ Intel ก็ไม่ได้ละเลยตรงจุดนี้ ดังจะเห็นได้จากทีี่ทางบริษัทได้เพิ่มชุดคำสั่งกำเนิดเลขสุ่ม (Digital Number Generator Instruction) ความเร็วสูงที่ทำงานในระดับฮาร์ดแวร์เข้าไปใน IVB ซึ่งจะมีประโยชน์ในแง่ของการเข้ารหัสลับ (cryptographic tasks) ของข้อมูล นอกจากนั้นก็ยังมีลูกเล่นป้องกันการโจมตีระบบที่เรียกว่า Supervisory Mode Execute Protection (SEMP) ซึ่งจะช่วยป้องกันการโจมตีประเภท Escalation of Privilege (EoP) ที่ผู้บุกรุกมักจะพยายามยกฐานะให้เป็นผู้ควบคุมระบบเพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากช่องโหว่ของแอ็พพลิเคชั่นในการให้ได้รับสิทธิ์ในการเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ ที่โดยปกติไม่สามารถเข้าถึงได้ SEMP สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยการกันไม่ให้แอ็พพลิเคชั่นแปลกปลอมเข้าถึงหน่วยความจำได้ก่อนที่จะถูกตรวจสอบ

สรุป

จากที่กล่าวไปทั้งหมดจะเห็นได้ว่า การเปลี่ยนแปลงหลักของ IVB จะเน้นไปที่ด้านจัดการพลังงานที่จะมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อระดับของความร้อนที่ปล่อยออกมา และนอกจากนั้นยังได้มุ่งมั่นแก้ไขข้อผิดพลาดของชิพรุ่นก่อนหน้า อย่างความสามารถในการโอเวอร์คล็อกที่ตอนนี้สามารถทำได้อย่างเต็มที่ ตลอดจนประสิทธิภาพด้านกราฟิกที่คาดว่าจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นกัน ถึงแม้ตอนนี้เราจะยังไม่ทราบชื่อทางการตลาดที่จะถูกใช้ หรือความเร็วของตัวชิพที่แน่นอน แต่ Intel กล่าวว่าโดยรวมชิพ IVB จะเร็วกว่าเดิม 20% ทว่าเราคงอาจต้องรอถึงช่วงไตรมาสสองปี 2012 ครับว่าประสิทธิภาพจะน่าประทับใจมากน้อยแค่ไหน

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s