Intel Core M (Broadwell): potenza grafica e consumi ridottiBroadwell adotterà un processo produttivo a 14 nm di tipo Tri-Gate 3D di seconda generazione, mentre la microarchitettura, pur sostanzialmente invariata rispetto a Haswell, introdurrà diverse ottimizzazioni che ne miglioreranno le prestazioni. Nuovo anche il sottosistema grafico.


I nuovi processori Intel Core M di quinta generazione, noti col nome in codice Broadwell, stanno ormai per sbarcare sul mercato e, per l'occasione, il chipmaker di Santa Clara ha iniziato a rilasciare maggiori informazioni tecniche su di essi. Finora si sapeva infatti che il colosso avrebbe adottato un nuovo sistema litografico a 14 nm, mantenendo al contempo l'attuale microarchitettura di Haswell e introducendo un sottosistema grafico nuovo, ma le cose sono un po' più articolate di così.

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SOI E TRI-GATE 3D DI SECONDA GENERAZIONE
Sicuramente l'aspetto di maggior importanza è comunque proprio il nuovo processo produttivo, la cui difficoltosa messa a punto ha provocato anche notevoli ritardi nella disponibilità stessa delle nuove CPU. Nonostante la miniaturizzazione dagli attuali 22 nm a 14 nm, Intel ha lavorato anche su diversi altri parametri. La seconda generazione della tecnologia Tri-Gate 3D, che consente cioè di realizzare circuiti tridimensionali per creare un'impronta minore, ha infatti permesso di aumentare lo strato di isolante elettrico SOI (Silicon On Insultator), portandolo da 34 nm a 42 nm, diminuendo nel contempo lo spazio tra le lamelle da 60 nm a 42 nm.

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In questo modo non solo è stato possibile integrare un numero maggiore di transistor in un'area inferiore di ben il 46 % rispetto ad oggi, ma anche di aumentare il quantitativo di Metal Gate attorno alle lamelle stesse, ottenendo così consumi ridotti e prestazioni generalmente migliori. Grazie a queste migliorie inoltre Intel ha dimezzato lo spazio occupato dalle celle SRAM impiegate per le cache di secondo e terzo livello, potendone quindi aumentare la capienza senza incidere negativamente sulle dimensioni globali della CPU, a tutto vantaggio delle performance.

OTTIMIZZAZIONI ARCHITETTURALI  
Ma quelle riguardanti la cache non sono le uniche ottimizzazioni apportate alla precedente microarchitettura. Altre aree di ottimizzazione comprendono il design di seconda generazione FIVR, che offre un nuovo dual-LVR o regolatore di tensione lineare, nonché una nuova modalità di bypass e controllo non lineare del Droop. In poche parole, queste ottimizzazioni consentono al blocco FIVR di consumare meno energia, a parità di carichi di lavoro.

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Intel ha inoltre sviluppato nuovi induttori 3DL che sono stati rimossi dal substrato della CPU e alloggiati invece sotto il die. Questo ha permesso di ridurre del 30 % l'altezza dell'intero modulo, ottenendo package più sottili e adatti ad esempio per tablet e portatili. Intel inoltre ha migliorato la granularità del controllo dei consumi e del clock gating, introducendo un DCC (Duty Cycle Control o ciclo di controllo dei carichi di lavoro), basato sul concetto di HUGI (Hurry Up and Get Idle, ossia fai presto e vai in idle), una tecnica che essenzialmente consente di aumentare il clock rate per tempi brevi, in modo da svolgere nel minor tempo possibile il lavoro, così da passare poi più tempo in idle ottenendo prestazioni equivalenti con consumi inferiori.

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Oltre a queste ci sono poi altre ottimizzazioni, come quelle che riguardano l'adozione di unità di calcolo in virgola mobile più veloci e il miglioramento delle capacità di address prediction. L'aumento complessivo delle performance dovrebbe essere pari solo al 5 %, ma se si unisce questo con le aumentate capacità di risparmio energetico e le misure molto più contenute che consentiranno di integrare alcune versioni a basso consumo di CPU Core anche nei tablet, il risultato è straordinario.

GRAFICA INTEGRATA E PCH
Ci sono però ancora altre novità che riguardano Broadwell. Anzitutto l'IGP, il sottosistema grafico integrato, giunge all'ottava generazione, portando con sé diverse migliorie. Le unità di calcolo infatti passeranno da 20 nm a 24, con un guadagno del 20 % in prestazioni computazionali e del 50 % per quanto riguarda il throughput. La nuova architettura inoltre presenta diverse ottimizzazioni delle capacità di calcolo geometrico, Z e Pixel Fill.

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L'adozione del sistema produttivo a 14 nm consentirà inoltre una soglia termica più elevata, con conseguente possibilità di raggiungere frequenze operative superiori a quelle attuali, sia per quelle di base che di picco. Infine la nuova GPU supporterà le API Direct X 11.2, OpenGL 4.3, OpenCL 1.2 e 2.0 (con supporto alla memoria virtuale condivisa) e avrà consumi minori e supporto nativo per i video 4K e UHD e per la decodifica via hardware dei video in formato H.265. Il PCH o Platform Controller Hub, che si occupa di gestire tutte le connessioni I/O del sistema, sarà ancora una volta integrato nel processore ma, nonostante sia ancora realizzato a 32 nm come l'attuale, secondo Intel dovrebbe consumare il 20 % in meno a livello globale e il 25 % in meno in idle.

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I primi device equipaggiati con processori Broadwell dovrebbero arrivare nei negozi in tempo per la stagione delle vacanze natalizie, anche se secondo Intel in numero limitato. Maggiore disponibilità e più modelli dovrebbero invece vedersi durante il primo trimestre del 2015.     

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