รู้จัก Haswell คอร์เทพรุ่นที่สี่จาก Intel

head

เป็นเรื่องธรรมดาของโลกเทคโนโลยีที่จะต้องควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลง เมื่อช่วงกลางปีที่ผ่านมาเราได้เห็นการเปิดตัวชิพ Ivy Bridge ที่ลดขนาดของกระบวนการผลิตลง ส่งผลให้โปรเซสเซอร์ใช้พลังงานน้อยกว่า ซึ่งเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการเริ่มเข้ามาในตลาดของ Ultrabook ที่กำลังได้รับความสนใจมากขึ้น สอดคล้องกับวิถีการดำเนินชีวิตของผู้คนในยุคปัจจุบันที่ต้องการคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงในทุกที่ทุกเวลา

แน่นอนว่า Ivy Bridge เป็นเพียงจุดเริ่มต้น เพราะในปีนี้ Intel ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ตระกูล Core รุ่นที่สี่ซึ่งมีชื่อว่า Haswell โดยเน้นไปที่การประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพด้านการประมวลผลกราฟิกในตัวที่นับเป็นจุดอ่อนของชิพในตระกูลนี้มาตลอด โดยหวังว่าในท้ายที่สุดจะสามารถนำมาใช้แทนการ์ดกราฟิกได้ในทุกโอกาส เอาล่ะเรามาเริ่มดูรายละเอียดของตัวชิพกันเลยดีกว่าครับ

ปรัชญาว่าด้วย Haswell

ปรัชญาการออกแบบ Haswell ที่มีอยู่ด้วยกันสามข้อ
ปรัชญาการออกแบบ Haswell ที่มีอยู่ด้วยกันสามข้อ

เช่นเดิมที่ Intel ยังคงคอนเซปต์กลยุทธ์ tick-tock ในการพัฒนาโปรเซสเซอร์ของตนไว้ ขณะที่ Ivy Bridge คือ tick หรือการลดขนาดของกระบวนการผลิตลง แต่ยังคงใช้สถาปัตยกรรมเดิมจากรุ่นก่อนหน้า Haswell ก็จะเป็น tock หรือการคงขนาดกระบวนการผลิต 22 นาโนเมตรไว้เช่นเดิม แต่จะเน้นการพัฒนาสถาปัตยกรรมภายในโปรเซสเซอร์ใหม่ ซึ่งก็แน่นอนว่านั่นย่อมหมายถึงแพลตฟอร์มใหม่ด้วย

อย่างไรก็ตาม ในงาน Intel Developer Conference ที่ผ่านมา Intel ได้ให้รายละเอียดว่า สถาปัตยกรรม Haswell จะได้รับอิทธิพลมาจาก Sandy/Ivy Bridge ค่อนข้างมาก โดยเน้นไปที่การพัฒนาคุณสมบัติเดิมๆ  อาทิ Turbo Mode และ Hyper-Threading ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ฉะนั้นเราอาจไม่ได้เห็นการเปลี่ยนแปลงจากหน้าเป็นหลังมือในสถาปัตยกรรมใหม่นี้ โดย Intel กล่าวว่าปรัชญาการออกแบบ Haswell มีอยู่ด้วยกันสามข้อคือ 1) Performance หรือการทำให้ชิพตัวนี้สามารถรันซอฟแวร์ต่างๆ ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม 2) Modularity หรือความยืดหยุ่นด้านการออกแบบซึ่ง Intel เรียกคุณสมบัตินี้ว่า Converged Core ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้กับอุปกรณ์หลากหลายตั้งแต่แท็บเล็ตยันเครื่องเซิร์ฟเวอร์ และ 3) Power หรือการใช้พลังงานที่น้อยลงกว่าเดิม

การเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใช่การปฏิวัติ

จากภาพจะเห็นได้ว่าซอฟแวร์ที่ได้รับประโยชน์จากชุดคำสั่งใหม่ AVX2 คือประเภทตัดต่อวิดีโอ
จากภาพจะเห็นได้ว่าซอฟแวร์ที่ได้รับประโยชน์จากชุดคำสั่งใหม่ AVX2 คือประเภทตัดต่อวิดีโอ

เมื่อผ่าดูรายละเอียดโครงสร้างของ Haswell ก็จะพบว่าหน้าตาโดยรวมยังคงคล้ายกับ Ivy Bridge เพราะแทบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอะไรเลย แต่ที่โดดเด่นที่สุดก็คือมีการเพิ่มชุดคำสั่ง Advanced Vector Extensions 2 (AVX2) และ Transactional Synchronization Extensions (TSX) ซึ่งผมจะกล่าวถึงต่อไป มาถึงขั้นนี้หลายคนอาจพอเดาได้ว่าประสิทธิภาพที่ได้รับอาจไม่เพิ่มขึ้นมาก โดยข้อมูลเท่าที่มีการเปิดเผยมาระบุว่าจะอยู่ที่ราว 10-20% เท่านั้นเมื่อเทียบกับชิพรุ่นเดิม แต่อาจเห็นอะไรที่หวือหวากว่านั้นเมื่อใช้งานร่วมกับโปรแกรมที่ออกแบบมาให้ใช้ประโยชน์จากชุดคำสั่งใหม่อย่างเต็มที่

บางคนอาจเริ่มอยากรู้แล้วว่าโปรแกรมในลักษณะที่ว่านั้นมันมีอะไรบ้าง คำตอบคือโปรแกรมประเภทตัดต่อวิดีโอที่ต้องอาศัยอัลกอริธึมซับซ้อนในการคำนวณ การพัฒนาซอฟแวร์ให้รองรับชุดคำสั่งดังกล่าวจะมีผลทำให้ทำงานได้รวดเร็วมากขึ้น คุณภาพเนื้องานที่ออกมาดีขึ้นกว่าเดิม รวมทั้งยังสามารถรองรับเอ็ฟเฟ็คและลูกเล่นต่างๆ ได้อย่างลื่นไหล Intel ได้ให้ความสำคัญกับฟีเจอร์นี้มาก เพราะช่วงสามสี่ปีที่ผ่านมาเราก็น่าจะพอทราบดีว่าการ์ดกราฟิกได้รับการพัฒนาให้มาแย่งหน้าที่ดังกล่าวไปจากโปรเซสเซอร์มากขึ้น ซอฟแวร์ตัดต่อภาพ/วิดีโอได้รับการพัฒนาให้สามารถใช้ประโยชน์จากจีพียูที่มีกำลังประมวลผลสูง ซึ่งแน่นอนว่า Intel ย่อมไม่ปล่อยให้ใครมาแย่งซีนไปได้ง่ายแน่นอน สำหรับอีกชุดคำสั่ง TSX ที่เพิ่มเข้ามาใหม่นั้น ผู้ที่จะได้รับผลประโยชน์ไปเต็มๆ ก็คือเหล่าโปรแกรมเมอร์ที่จะพบกับความยืดหยุ่นขณะทำงานมากกว่า แต่กับผู้บริโภคทั่วไปคงไม่เห็นผลอะไรนักครับ

การพัฒนากระบวนการจัดการพลังงาน

นวัตกรรมจัดการพลังงานใหม่ของ Haswell
นวัตกรรมจัดการพลังงานใหม่ของ Haswell

อาจกล่าวได้ว่าคุณสมบัติเด่นที่สุดของ Haswell ก็ว่าได้นั่นคือ การจัดการที่ทำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อเอาใจคนชอบใช้โน้ตบุ๊กโดยเฉพาะ โดย Intel ได้อัดเทคโนโลยีและแนวคิดใหม่ที่จะช่วยปรับปรุงคุณสมบัตินี้เข้าไปมากมาย อาทิ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการและการออกแบบตัวเซมิคอนดักเตอร์ ไปจนถึงซอฟแวร์ควบคุมสภาวะการประหยัดพลังงานใหม่ที่ตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว

แน่นอนว่าการพัฒนากระบวนการผลิตใหม่จะช่วยให้ตัวชิพใช้พลังงานน้อยลง แต่ที่น่าสนใจที่สุดก็คือ สภาวะการประหยัดพลังงาน (power-saving states) ซึ่งได้รับการปรับปรุงใหม่ที่ Intel กล่าวว่าไม่เพียงแต่จะไปลดการใช้พลังงานของโปรเซสเซอร์ในโหมด idle ให้น้อยลงเท่านั้น แต่ยังไปทำให้การเปลี่ยนไปเป็นโหมด active สามารถทำได้อย่างรวดเร็วมากขึ้นถึง 25% อีกด้วย

แต่ฟังชันใหม่ที่น่าสนใจคือ สภาวะ S0xi (S0xi state) โดยเมื่ออยู่ใน state นี้ ระบบจะไปลดการใช้พลังงานของโปรเซสเซอร์ในโหมด idle ลง แต่จะไปทำให้ระบบปฏิบัติการและแอปพลิเคชันคิดว่าคอมพิวเตอร์กำลัง active อยู่! ผลคือทำให้ช่วยประหยัดแบตเตอรี่ไปได้มาก แต่ขณะเดียวกันก็ทำให้สามารถเปลี่ยนไปเป็นโหมด active จริงๆ ทำได้รวดเร็วเช่นกัน

นอกจากนั้น Intel ยังได้พัฒนาให้ Turbo Mode ใช้พลังงานน้อยลงแต่ไม่ไปลดทอนประสิทธิภาพแล้วยังร่วมมือกับผู้พัฒนาฮาร์ดแวร์รายต่างๆ เพื่อดึงฟีเจอร์ด้านการประหยัดพลังงานออกมาใช้ให้มากที่สุด แน่นอนว่าเราคงได้เห็นชิพ Haswell ที่ใช้พลังงานเพียง 10 วัตต์ ในระยะเวลาอันใกล้ ซึ่งก็จะเปิดโอกาสให้ผู้ผลิตสามารถสร้าง Ultrabook ที่มีความบางอยู่แล้วให้บางมากขึ้นไปอีก

กราฟิกที่แจ่มกว่าเดิม!

โครงสร้างภายในของแกนกราฟิกใหม่
โครงสร้างภายในของแกนกราฟิกใหม่

อย่างที่กล่าวไป Intel ยังได้มุ่งมั่นพัฒนาคุณสมบัติและประสิทธิภาพของแกนประมวลผลกราฟิกบน Haswell ให้ดียิ่งขึ้น โดยเรียกได้ว่าอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงชนิดหน้าเป็นหลังมือเมื่อเทียบกับ Ivy Bridge เพราะคราวนี้เป้าหมายคือประสิทธิภาพต้องสามารถเทียบเคียงได้กับการ์ดกราฟิกระดับราคา 50-70 เหรียญสหรัฐ (ราว 1,500-2,100 บาท) เลยทีเดียว!

โครงสร้างภายในโดยรวมของแกนประมวลผลกราฟิกบน Haswell ยังคงไม่มีอะไรเปลี่ยนไปมากเมื่อเทียบกับบน Ivy Bridge แต่ส่วนที่มีการเปลี่ยนแปลงคือหน่วยยิบย่อยภายใน รวมทั้งได้มีการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับชุดคำสั่งใหม่อย่าง DirectX 11.1, OpenCL 1.2 และ OpenGL 4.0 เป็นต้น และคราวนี้ Intel ได้แบ่งโมเดลของแกนกราฟิกออกเป็น 3 รุ่นย่อย (SKU) ด้วยกัน คือ GT3, GT2 และ GT1 โดยรุ่น GT3 ซึ่งเป็นรุ่นท็อปสุดนั้นจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าแกนกราฟิกตัวท็อปของ Ivy Bridge (Intel HD 4000) ถึงกว่าสองเท่าเลยทีเดียว

นอกจากประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นแล้ว ลูกเล่นการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกยังได้รับการปรับปรุงให้รองรับได้อย่างหลากหลายขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการต่อออกมอนิเตอร์พร้อมกันสามตัวผ่านทางพอร์ต HDMI และ DisplayPort รวมทั้งการรองรับความละเอียดระดับ 4Kx2K อาทิ 4096×2304, 4096×2160 และ 3840×2160 เป็นต้น

Media Engine 

การตัดต่อและแปลงไฟล์วิดีโอนับว่าเป็นกิจกรรมหลักบนคอมพิวเตอร์เดสก์ท้อปที่นับว่ายังไม่มีอุปกรณ์พกพาใดสามารถทำได้ดีเท่า Intel จึงได้เพิ่มลูกเล่นให้กับ Media Engine เข้าไปมากมาย ทั้งการรองรับฟอร์แมตการเข้าและถอดรหัสไฟล์วิดีโอใหม่ อย่าง SVC Codec และ MJPEG decode กับ MPEG2 encode และการเล่นไฟล์วิดีโอที่ความละเอียด 4Kx2K ที่สำคัญคือคุณสมบัติ Quick Sync ที่ช่วยในการแปลงไฟล์วิดีโอนั้นก็ได้รับการปรับปรุงด้วยตามระเบียบ แต่ทั้งนี้ก็ต้องขึ้นอยู่กับโมเดลของแกนประมวลผลกราฟิกด้วย โดย Intel กล่าวว่า โมเดล GT3 นั้นจะสามารถแปลงไฟล์วิดีโอความยาวสองชั่วโมงได้โดยใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที

นอกจากความเร็วแล้ว คุณภาพของภาพที่ได้รับก็ดียิ่งขึ้น โดยเมื่อมีบิตเรตเท่ากันนั้น คุณภาพที่ได้จากชิพ Haswell จะมีคุณภาพดีกว่าที่ได้จาก Ivy Bridge และแน่นอนที่ Intel ยังไม่ลืมที่จะใส่ลูกเล่นด้านการประหยัดพลังงานไว้ในกระบวนการเข้าและถอดรหัสไฟล์วิดีโอด้วย

สรุป

จากที่กล่าวไปทั้งหมดก็คงพอจะสรุปความได้ว่า การออกแบบชิพ Haswell ได้ให้ความสำคัญกับคอมพิวเตอร์พกพาเป็นหลัก ดังจะเห็นได้จากที่การเปลี่ยนแปลงหลักๆ จะเป็นเรื่องของการประหยัดพลังงานและประสิทธิภาพด้านกราฟิก ซึ่งแน่นอนว่าอาจไม่เป็นข่าวดีนักสำหรับเกมเมอร์ที่ชอบสิงอยู่หน้าจอเดสก์ท้อปในบ้าน (หรืออาจจะดีก็ได้เพราะจะได้ไม่ต้องหาเหตุผลอัปเกรดเครื่องใหม่) โดยข้อมูลเท่าที่ทราบในตอนนี้ก็คือประสิทธิภาพประมวลผลทั่วไปที่จะเพิ่มขึ้นเพียง 10-20% เมื่อเทียบกับ Ivy Bridge รวมทั้งเราอาจไม่ได้เห็นชิพรุ่นที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาเพิ่มขึ้นไปจากเดิมมากนักอีกด้วยเพราะกระบวนการผลิตยังคงเหมือนเดิม แถมผู้ที่ต้องการอัปเกรดนั้นก็ต้องเตรียมเงินซื้อเมนบอร์ดใหม่เพราะ Haswell ต้องใช้ร่วมกับซ็อกเก็ต LGA 1150 ซึ่งเป็นรุ่นใหม่ครับ

ถึงแม้เราจะไม่ได้เห็นลูกเล่นอะไรใหม่หวือหวาบน  Haswell มากนัก แต่ส่วนหนึ่งก็ยอมรับตื่นเต้นกับคุณสมบัติใหม่ที่เพิ่มเข้าไปมากพอดู ไม่ว่าจะเป็นในด้านการประหยัดพลังงานที่อาจเปิดโอกาสให้เราโอเวอร์คล็อกไปได้ง่ายขึ้น รวมทั้งชุดคำสั่งใหม่และฟังชั่นที่เกี่ยวกับการจัดการไฟล์มีเดียต่างๆ ที่มีการเปลี่ยนแปลงไป สำหรับผู้ที่สนใจอยากจะเปลี่ยนคอมพิวเตอร์ใหม่เป็นชิพตัวนี้ก็โปรดอดใจรออีกสักพักใหญ่ เพราะกำหนดการวางจำหน่ายล่าสุดอยู่ที่ช่วงกลางปี 2013 ครับ

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