المعمارية
ما الجديد مع Raptor Lake Refresh
في قلب معالجات الجيل الرابع عشر الأساسية التي تم إطلاقها، توجد شريحة السيليكون المتجانس الجديد “Raptor Lake Refresh”. وهذي فعليًا نفس شريجة السيليكون الموجودة في “Raptor Lake” التي تعمل على تشغيل سلسلة الجيل الثالث عشر الأساسية. فقد تم بناء سلسلة Core من الجيل الرابع عشر الجديدة على أساس زيادة في سرعات ساعة وحدة المعالجة المركزية الأساسية لكل من انوية الاداء P وانزيو الكفائة E، وإدخال تقنية Intel Application Optimization الجديدة التي سنتحدث عنها أكثر قليلاً لاحقًا؛ وتعزيز وحدات SKU Core i7 بأربعة انوية كفائة E إضافية لتحسين أدائها متعدد الخيوط ضد منافسيها.
ويتميز معالج i9-14900K/KF على وجه الخصوص بميزة تعزيز السعة الحرارية، والتي تقود الى تبريد جيد للمعالج بأعلى ترددات تعزيز تبلغ 6.00 جيجاهرتز. بالإضافة إلى هذه الزيادات في سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية، تقول إنتل إنها قامت بتعديل وحدات التحكم في الذاكرة لدعم سرعات ذاكرة DDR5 أعلى، خاصة عند استخدام وحدات ذاكرة DIMM بسعة 12 جيجابايت و 24 جيجابايت. على الرغم من أن الشركة لم تقدم مجموعة شرائح جديدة مع هذه المعالجات، إلا أن كل مصنعي اللوحات الأم لمنصة LGA1700 تقريبًا قدموا نماذج جديدة للوحات الأم تعتمد على مجموعة شرائح السلسلة 700، والتي تأتي مع دعم خارج الصندوق لهذه المعالجات، وعدد قليل من المزايا الجديدة، كميزة اتصال Wi-Fi 7. وتدعم جميع اللوحات الأم الحالية بمجموعة الشرائح 700 و600 هذه المعالجات، ويتطلب بعضها تحديثات البرامج الثابتة UEFI BIOS المقدمة من مصنعي اللوحات الأم.
وتعد تقنية Intel Application Optimization أو “APO” امتدادًا لتقنية الضبط الديناميكي (DTT) من إنتل الخاصة بالالعاب. وتتوفر هذه الميزة في طرز مختارة من معالجات الجيل الرابع عشر الأساسية، مثل i9-14900K/KF، وتوفر وسيلة لتقنية الضبط الديناميكي لتحسين تخصيص عبئ العمل لموارد الأجهزة المختلفة، مثل P-core، ودعمها باستخدام أعلى الترددات الممكنة. وتدعي إنتل أن الميزة يمكن أن تؤدي إلى تحسينات في معدل الإطارات يمكن أن تصل إلى 13% في لعبة “Tom Clancy’s Rainbow Six Siege”، أو حتى ما يصل إلى 16% في “Metro Exodus”. ويعمل تطبيق Intel Application Optimization من خلال تحسين جدولة مؤشر ترابط المعالج وإدارة تخصيص موارد التطبيق في الوقت الفعلي. ويتم دعم APO في لعبتين فقط في الوقت الحالي. وللمضي قدمًا تعد شركة إنتل باختبار الكثير من الألعاب وإضافة ملفات تعريف APO حيث يمكن الحصول على زيادة في الاداء.
ومع أحدث إصدار من تطبيق Intel Extreme Tuning Utility (XTU)، تقدم إنتل ميزة حصرية لمعالجات الجيل الرابع عشر غير المقفلة K، تسمى AI Assist. وعند الإطلاق تكون هذه الميزة حصرية لمعالج i9-14900K/KF، لكن Intel تعمل على توسيعها لتشمل نماذج معالجات الجيل الرابع عشر الأخرى. وتتطلب إضافة الدعم لكل طراز معالج جديد إجراء اختبارات صارمة والتحقق من الصحة، ولهذا السبب لا تتوفر الميزة عالميًا لجميع معالجات الجيل الثاني عشر حتى الرابع عشر. مساعدة الذكاء الاصطناعي هي ميزة ضبط أداء تلقائية تعتمد على الذكاء الاصطناعي وتستخدم شبكة DNN مدعومة بالذكاء الاصطناعي مُدربة مسبقًا لفهم جهازك ومعرفة أفضل الإعدادات الممكنة.
معمارية Raptor Lake
إن البنية الدقيقة لمعمارية “Raptor Lake” كما ذكرنا، هي بمثابة نجاح كبير للشرائح السيليكونية المتجانسة لشركة إنتل. حيث ستقوم الأجيال القادمة من المعالجات على تنفيذ تصميم IDM 2.0، وستكون عبارة عن وحدات متعددة الشرائح مع شرائح صغيرة مبنية عبر عقد مسبك مختلفة. يتم تصنيع شرائح “Raptor Lake” على نفس عقدة مسبك Intel 7 (10 نانومتر المحسنة SuperFin) مثل الجيل السابق “Alder Lake”، وعلى الرغم من أن إنتل تدعي أنها قامت ببعض التحسينات، مثل تحسين حركة القنوات الإلكترونية، والتي يمكن أن تسمح لكل من انوية الاداء P وانوية الكفائة E بالحصول على زيادات في سرعات الساعة بما يصل إلى 600 ميجاهرتز مقارنة بالجيل السابق، مع الحد الأدنى من الطاقة الأعلى. الا ان كثافة الترانزستور لم تتغير لأنها نفس العقدة. وتبلغ أبعاد قالب Raptor Lake قياس 23.8 مم × 11.8 مم (مساحة القالب 257 مم²).
وتتيح تحسينات تنقل القناة على عقدة تصنيع Intel 7 على وجه الخصوص لمصممي الرقائق رفع منحنى V/F، مع تقليل أكثر من 50 مللي فولت في تردد ISO (الجهد المطلوب للتردد)؛ وهذا يعني أكثر من 200 ميجا هرتز من الجهد المتساوي (زيادة التردد عند جهد معين) ؛ والذي يتيح زيادة تصل إلى 600 ميجاهرتز في ترددات Turbo Boost، مع زيادة الطاقة القصوى للتربو (MTP) إلى 253 واط لمعالجات Core i9-14900K و i7-14700K؛ وتصل إلى 181 واط لمعالج Core i5-14600K.
وتأتي انوبة أداء Raptor Cove (P-cores) مع زيادة في IPC مقارنة بالجيل الثاني عشر، وبينما لم تحدد الشركة زيادة IPC مقارنة بالجيل السابق من P-core Golden Cove، فإنها تذكر أكثر من 15 % زيادة في أداء الخيوط المفردة. ويتطابق ISA الخاص بنواة “Raptor Cove” مع نظيره في “Golden Cove”، لكن الشركة قامت بتحسين الجلب المسبق للمعالجات الذي يتعامل مع ذاكرة التخزين المؤقت L2 المخصصة. كما تساعد تحسينات عقدة التصنيع في تحسين أداء انوية P-core على الحفاظ على ترددات أعلى، وذاكرة تخزين مؤقت L2 مخصصة أكبر – الآن 2 ميجابايت مقارنة بـ 1.25 ميجابايت لـ “Golden Cove”. ويحصل المعالجان i9-14900K وi7-14700K على ثمانية أنوية اداء P Raptor Cove، والتي تأتي مع تمكين HyperThreading، أي 16 خيطًا من انوية P. كما يحصل Core i5-14600K على ستة من هذه الانوية P، أي 12 خيطًا.
ولم تتغير انوبة “Gracemont” للكفائة من الناحية المعمارية عن “Alder Lake”، ولكن تم ضبطها بترددات أعلى، وكان التغيير الأكثر أهمية على مستوى المعالجات هو ذاكرة التخزين المؤقت L2. ويتم تنظيم مجموعات من أربعة انوية كفائة E على شكل مجموعات، والتي تشترك في ذاكرة التخزين المؤقت L2 بين الانوية. حيث ضاعفت إنتل حجم ذاكرة التخزين المؤقت هذا من 2 ميجابايت في “Alder Lake” إلى 4 ميجابايت. وتمامًا مثل انوبة الاداء P-core، قامت إنتل بتحديث خوارزمية الجلب المسبق لذاكرة التخزين المؤقت L2 لمجموعات انوية E-core. ويتميز معالج “Raptor Lake” فعليًا بأربع مجموعات من انوية الكفائة، أي 16 نواة كفائة في المجمل. وقد تم تصميم Core i7-14700K عن طريق تعطيل إحدى هذه المجموعات، مما يمنحك 12 نواة كفائة؛ بينما تم تصميم معالج i5-14600K من خلال تعطيل مجموعتين من انوية الكفائة، بالإضافة إلى نواتين من نوع P، لتكوين انوية 6P+8E.
وقد أجرت إنتل العديد من التحديثات الأخرى لنظام ذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة الفرعي من Alder Lake، فإلى جانب ذاكرة التخزين المؤقت L2 الموسعة السابق ذكرها. يبلغ حجم ذاكرة التخزين المؤقت L3 المشتركة الآن 36 ميجابايت على معالجات SKU Core i9، و 33 ميجابايت لمعالجات Core i7 SKU، و 24 ميجابايت لمعالجات Core i5 K/KF. ولا يزال التوصيل البيني Ring Bus هو الساحة الرئيسية لهذه الشرائح، فقد زادت إنتل تردده بمقدار 900 ميجاهرتز، والآن يصل إلى 5.00 جيجاهرتز (كان يعمل بسرعة تصل إلى 4.10 جيجاهرتز على معالج i9-12900K). وتسمح بنية Dynamic INI (الشاملة/غير الشاملة) الجديدة للمكونات بحجز أجزاء من ذاكرة التخزين المؤقت L3 لأنفسهم لتقليل أخطاء ذاكرة التخزين المؤقت أو رحلات DRAM ذهابًا وإيابًا إذا كانت ذاكرة التخزين المؤقت مشبعة. كما تدعم المعالجات الجديدة ذواكر DDR5 و DDR4 ثنائية القناة (قنوات 2x 64 بت في حالة DDR4، وقنوات فرعية 4x 32 بت في حالة DDR5). بالاضافة الى دعم DDR5-5600 أصليًا (مواصفات JEDEC)، بينما بقى تردد DDR4 الأصلي عند DDR4-3200.
وعلى الرغم من أن إنتل لم تضع مخططات هيكلية تفصيلية لأنوية المعالجات الخاصة بها كما فعلت في المرة الأخيرة، إلا أنها كانت لطيفة بما يكفي لتعطينا تفصيلاً لكيفية تحقيقها لزيادة الأداء في خيط واحد بنسبة 15٪، و> 40٪ للاداء متعدد الخيوط. فالى جانب هذه الزيادات في التردد وحجم ذاكرة التخزين المؤقت وتحسينات الجلب المسبق ورفع تردد الذاكرة. كان الاساس هو الاداء متعدد الخيوط في الجزء الخلفي منها؛ بمضاعفة عدد انوية الكفائة E. إن المساهمة ليست فقط في الأداء متعدد الخيوط، ولكن أيضًا في الاتساق في الأداء متعدد الخيوط عبر التطبيقات المختلفة، واتى هذا عبر سلسلة من التحديثات لبرنامج Intel Thread Director، وهو البرنامج الوسيط على مستوى المعالجات الذي يجعل بنية إنتل الهجينة تعمل مع البرامج، من خلال توجيه النوع الصحيح من عبئ العمل على النوع الصحيح من انوية المعالج. وهو يتعاون مع تحسينات جدولة نظام التشغيل لنظام التشغيل Windows 11 22H2، خاصة مع خاصية QoS الأكثر ذكاءً لمهام الخلفية.
شرائح إنتل Z790
لم تقدم إنتل أي مجموعة شرائح جديدة مع عائلة الجيل الرابع عشر Core، وهذه المعالجات مدعومة عبر اللوحات الأم لمجموعة الشرائح 600 و700، والتي قد تتطلب تحديث البرنامج الثابت UEFI BIOS. ولدى جميع مصنعي اللوحات الأم تقريبًا نماذج جديدة للوحات الأم مع دعم جاهز للمعالجات الجديدة، ومن المنطقي أن أحدث دفعات من نماذج اللوحات الأم القديمة الخاصة بهم ستتضمن هذا الدعم.
إلى جانب طرح المعالجات الستة من الجيل الثالث عشر من سلسلة K، طرحت إنتل لأول مرة مجموعة شرائح Z790. من المؤكد أن اللوحات الأم المستندة إلى ذلك تأتي مع دعم خارج الصندوق لمعالجات الجيل الثالث عشر، على الرغم من أن اللوحات الأم لمجموعة الشرائح 600 تدعمها عبر تحديث BIOS، والعديد منها يتميز بخاصية USB BIOS Flashback. تشهد Z790 إعادة توازن لاتصال PCIe في اتجاه المصب لصالح المزيد من ممرات Gen 4 PCIe في اتجاه المصب، مقارنةً بالجيل السابق من Z690. سوف تجد اللوحات الأم Z790 مع دعم ذاكرة DDR5، بالإضافة إلى تلك التي تدعم DDR4 – لم تقيد إنتل بائعي اللوحات الأم من القيام بذلك.
الاختلافات الرئيسية هي أن Z790 تقدم ثمان مسارات PCIe 4.0 ممرات إضافية من مجموعة الشرائح، ولكن مقابل ازلة ثمان مسارات PCIe 3.0. هذا يعني أن Z790 لا تزال تقدم ما مجموعه 28 مساراً من PCI مقارنةً بـ Z690، ولكنها تمنح المصنعين مزيدًا من المرونة لاستخدام ممرات PCIe 4.0 الإضافية لفتحات M.2 ذات النطاق الترددي العالي ومتحكمات Thunderbolt 4 الإضافية، مع استمرار تقديم عدد قليل من مسارات PCIe 3.0 للأجهزة مثل بطاقات NIC الإضافية وبطاقات البث وغيرها من الأجهزة الاخرى غير المتطلبة للنطاق الترددي.
