Skylake [6] [7] es el nombre en código de Intel para su familia de microprocesadores Core de sexta generación que se lanzó el 5 de agosto de 2015, [8] sucediendo a la microarquitectura Broadwell . [9] Skylake es un rediseño de microarquitectura que utiliza la misma tecnología de proceso de fabricación de 14 nm [10] que su predecesor, que sirve como un tic-tac en el modelo de diseño y fabricación tick-tock de Intel . Según Intel, el rediseño brinda un mayor rendimiento de CPU y GPU y un consumo de energía reducido. Las CPU Skylake comparten su microarquitectura con las CPU Kaby Lake , Coffee Lake , Whiskey Lake y Comet Lake .
Algunos de los procesadores basados en la microarquitectura Skylake se comercializan como Core de sexta generación. [15] [16] [17]
Intel declaró oficialmente el fin de la vida útil y discontinuó las CPU Skylake LGA 1151 (excepto Xeon E3 v5) el 4 de marzo de 2019. [18]
Historial de desarrollo
El desarrollo de Skylake, al igual que con procesadores anteriores como Banias , Dothan , Conroe , Sandy Bridge e Ivy Bridge , fue realizado principalmente por Intel Israel en su centro de investigación de ingeniería en Haifa, Israel . [19] El diseño final fue en gran medida una evolución de Haswell , con pequeñas mejoras en el rendimiento y varias características de ahorro de energía agregadas. [20] Una prioridad importante del diseño de Skylake fue diseñar una microarquitectura para sobres de tan solo 4,5 W para integrar en tabletas y portátiles , además de computadoras de escritorio y servidores de mayor potencia . [21]
En septiembre de 2014, Intel anunció la microarquitectura Skylake en el Intel Developer Forum en San Francisco , y que los envíos en volumen de CPU Skylake estaban programados para la segunda mitad de 2015. Se anunció que la plataforma de desarrollo Skylake estaría disponible en el primer trimestre de 2015. Durante el anuncio, Intel también demostró dos computadoras con prototipos Skylake de escritorio y móviles: el primero era un sistema de prueba de escritorio , que ejecutaba la última versión de 3DMark , mientras que la segunda computadora era una computadora portátil completamente funcional, que reproducía video 4K . [22]
El 5 de agosto de 2015, durante la Gamescom se anunció la disponibilidad inmediata de un lote inicial de modelos de CPU Skylake (i5-6600K e i7-6700K) , [23] inusualmente pronto después del lanzamiento de su predecesor, Broadwell, que había sufrido retrasos en el lanzamiento. [24] Intel reconoció en 2014 que pasar de 22 nm (Haswell) a 14 nm (Broadwell) había sido su proceso más difícil de desarrollar hasta el momento, lo que provocó que el lanzamiento planificado de Broadwell se retrasara varios meses; [25] sin embargo, la producción de 14 nm volvió a la normalidad y estuvo en plena producción a partir del tercer trimestre de 2014. [26] Los observadores de la industria habían creído inicialmente que los problemas que afectaban a Broadwell también harían que Skylake se retrasara hasta 2016, pero Intel pudo adelantar el lanzamiento de Skylake y acortar el ciclo de lanzamiento de Broadwell. [27] [28] Como resultado, la arquitectura Broadwell tuvo un recorrido inusualmente corto. [27]
Overclocking de procesadores no soportados
Oficialmente, Intel solo admitía el overclocking de las versiones K y X de los procesadores Skylake. Sin embargo, más tarde se descubrió que se podía hacer overclocking de otros chips que no fueran K modificando el valor del reloj base, un proceso que se hizo posible porque el reloj base se aplicaba solo a la CPU, la RAM y los gráficos integrados en Skylake. A través de actualizaciones de firmware UEFI beta, algunos proveedores de placas base, como ASRock (que lo promocionaba de forma destacada bajo el nombre de Sky OC), permitieron que el reloj base se modificara de esta manera. [29] [30]
Al realizar overclocking de procesadores no compatibles utilizando estas actualizaciones de firmware UEFI, surgen varios problemas:
Los estados C están deshabilitados, por lo tanto, la CPU funcionará constantemente a su frecuencia y voltaje más altos.
El turbo-boost está desactivado
Los gráficos integrados están deshabilitados
El rendimiento de la instrucción AVX2 es deficiente, aproximadamente 4 a 5 veces más lento debido a que la mitad superior de 128 bits de las unidades de ejecución y los buses de datos no salen de sus estados de ahorro de energía.
Las lecturas de temperatura del núcleo de la CPU son incorrectas
Estos problemas se deben en parte a que es necesario desactivar la administración de energía del procesador para que funcione el overclocking del reloj base. [31]
Sin embargo, en febrero de 2016, una actualización de firmware de ASRock eliminó la función. El 9 de febrero de 2016, Intel anunció que ya no permitiría ese overclocking de procesadores que no fueran K y que había publicado una actualización de microcódigo de CPU que eliminaba la función. [32] [33] [34] En abril de 2016, ASRock comenzó a vender placas base que permiten el overclocking de CPU no compatibles mediante un generador de reloj externo. [35] [36]
Compatibilidad con sistemas operativos
En enero de 2016, Microsoft anunció que finalizaría el soporte de Windows 7 y Windows 8.1 en procesadores Skylake a partir del 17 de julio de 2017; después de esta fecha, solo se lanzarían las actualizaciones más críticas para los dos sistemas operativos para los usuarios de Skylake si se ha determinado que no afectan la confiabilidad del sistema operativo en hardware más antiguo (hasta el 31 de julio de 2019; la actualización crítica de agosto de 2019 requiere al menos Windows 10 ), y Windows 10 sería la única plataforma Microsoft Windows oficialmente compatible con Skylake y en microarquitecturas de CPU Intel posteriores comenzando con el sucesor de Skylake, Kaby Lake . Terry Myerson declaró que Microsoft tuvo que hacer una gran inversión para brindar soporte confiable a Skylake en versiones anteriores de Windows, y que las futuras generaciones de procesadores requerirían inversiones adicionales. Microsoft también declaró que debido a la antigüedad de la plataforma, sería un desafío para las combinaciones más nuevas de hardware, firmware y controladores de dispositivos ejecutarse correctamente en Windows 7. [37] [38]
El 18 de marzo de 2016, en respuesta a las críticas sobre la medida, principalmente de los clientes empresariales, Microsoft anunció revisiones a la política de soporte, cambiando el corte para el soporte y las actualizaciones no críticas al 17 de julio de 2018, y declarando que los usuarios de Skylake recibirían todas las actualizaciones de seguridad críticas para Windows 7 y 8.1 hasta el final del soporte extendido. [39] [40] En agosto de 2016, citando "una fuerte asociación con nuestros socios OEM e Intel", Microsoft declaró que continuaría brindando soporte completo a 7 y 8.1 en Skylake hasta el final de sus respectivos ciclos de vida. [41] [42] Además, se lanzó una modificación creada por entusiastas que deshabilitó la verificación de Windows Update y permitió que Windows 8.1 y versiones anteriores continuaran actualizándose en esta y plataformas posteriores. [43]
A partir del kernel de Linux 4.10, la gestión de energía móvil Skylake es compatible con la mayoría de los estados del Paquete C y se utiliza de alguna manera. Linux 4.11 habilita la compresión Frame-Buffer para el chipset gráfico integrado de forma predeterminada, lo que reduce el consumo de energía. [44]
Skylake es totalmente compatible con OpenBSD 6.2 y versiones posteriores, incluidos gráficos acelerados . [45]
Para Windows 11 , solo los procesadores Skylake-X de gama alta están oficialmente listados como compatibles. [46] Todos los demás procesadores Skylake no son oficialmente compatibles debido a problemas de seguridad. [47] Sin embargo, aún es posible actualizar manualmente usando una imagen ISO (ya que a los usuarios de Windows 10 en esos procesadores no se les ofrecerá actualizar a Windows 11 a través de Windows Update), o realizar una instalación limpia siempre que el sistema tenga habilitado el Módulo de plataforma segura (TPM) 2.0, [48] pero el usuario debe aceptar que no tendrá derecho a recibir actualizaciones y que los daños causados por el uso de Windows 11 en una configuración no compatible no están cubiertos por la garantía del fabricante. [49] [50]
Las variantes U e Y de Skylake admiten una ranura DIMM por canal, mientras que las variantes H y S admiten dos ranuras DIMM por canal. [52] El lanzamiento y la vida útil de ventas de Skylake se producen al mismo tiempo que la transición en curso del mercado SDRAM , con la memoria DDR3 SDRAM siendo reemplazada gradualmente por DDR4 SDRAM . En lugar de trabajar exclusivamente con DDR4, la microarquitectura Skylake sigue siendo compatible con versiones anteriores al interoperar con ambos tipos de memoria. Acompañando el soporte de la microarquitectura para ambos estándares de memoria, también se anunció un nuevo tipo de SO-DIMM capaz de llevar chips de memoria DDR3 o DDR4, llamado UniDIMM . [55]
Las pocas variantes P de Skylake tienen una unidad gráfica integrada reducida (12 unidades de ejecución habilitadas en lugar de 24) en comparación con sus contrapartes directas; consulte la tabla siguiente. En cambio, con las CPU Ivy Bridge, el sufijo P se utilizó para CPU con un chipset de video integrado completamente deshabilitado.
Otras mejoras incluyen Thunderbolt 3.0 , Serial ATA Express , gráficos Iris Pro con nivel de función Direct3D 12_1 con hasta 128 MB de caché eDRAM L4 en ciertos SKU. [56] La línea de procesadores Skylake retira la compatibilidad con VGA , [57] mientras admite hasta tres monitores conectados a través de interfaces HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 o Embedded DisplayPort (eDP). [58] HDMI 2.0 ( 4K a 60 Hz) solo es compatible con placas base equipadas con el controlador Alpine Ridge Thunderbolt de Intel. [59]
Los cambios en el conjunto de instrucciones de Skylake incluyen Intel MPX (Memory Protection Extensions) e Intel SGX (Software Guard Extensions). Las futuras variantes de Xeon también tendrán Advanced Vector Extensions 3.2 (AVX-512F). [3] [4]
Se predijo que las computadoras portátiles basadas en Skylake utilizarían una tecnología inalámbrica llamada Rezence para cargarse y otras tecnologías inalámbricas para comunicarse con los periféricos. Muchos de los principales proveedores de PC acordaron utilizar esta tecnología en las computadoras portátiles basadas en Skylake; sin embargo, hasta 2019 no se lanzó ninguna computadora portátil con esta tecnología. [60] [61]
La GPU integrada de la variante S de Skylake es compatible con Windows DirectX 12 Feature Level 12_1, OpenGL 4.6 con la última actualización del controlador de Windows 10 [62] (OpenGL 4.5 en Linux [63] ) y los estándares OpenCL 3.0. El motor de video Quick Sync ahora incluye soporte para VP9 (solo decodificación acelerada por GPU), VP8 y HEVC (codificación/decodificación de 8 bits acelerada por hardware y decodificación de 10 bits acelerada por GPU), y admite resoluciones de hasta 4096 × 2048. [64] [65] [66]
Intel también lanzó CPU Skylake móviles desbloqueadas (capaces de overclocking). [67]
A diferencia de las generaciones anteriores, el Xeon E3 basado en Skylake ya no funciona con un chipset de escritorio que admita el mismo zócalo y requiere el chipset C232 o C236 para funcionar.
A partir de Skylake, Intel eliminó el modo IDE (del controlador SATA) y el controlador EHCI de sus chipsets de plataforma cliente.
Problemas conocidos
Los bucles cortos con una combinación específica de uso de instrucciones pueden provocar un comportamiento impredecible del sistema en las CPU con hiperprocesamiento. Se publicó una actualización del microcódigo para solucionar el problema. [68]
Skylake es vulnerable a los ataques Spectre . [69]
De hecho, es más vulnerable que otros procesadores porque utiliza especulación de rama indirecta no solo en ramas indirectas sino también cuando la pila de predicción de retorno se desborda.
La latencia de la instrucción spinlockPAUSE se ha incrementado drásticamente (de los 10 ciclos habituales a 141 ciclos en Skylake), lo que puede causar problemas de rendimiento con programas o bibliotecas más antiguos que utilizan instrucciones de pausa. [70] Intel documenta la mayor latencia como una característica que mejora la eficiencia energética. [71]
Cambios en la arquitectura en comparación conBroadwellmicroarquitectura
El tamaño de caché L1 se mantiene sin cambios en 32 KB de instrucciones y 32 KB de caché de datos por núcleo.
La caché L2 se cambió de asociativa de 8 vías a asociativa de 4 vías [76]
El módulo regulador de voltaje ( FIVR ) se mueve nuevamente a la placa base
Mejoras de Intel Processor Trace: sincronización de grano fino a través de paquetes CYC (modo de ciclo preciso) y soporte para filtrado de direcciones de puntero de instrucción (IP). [77]
De 64 a 128 MB de caché eDRAM L4 en determinados SKU
Aceleración de codificación/decodificación HEVC Main/8bit con función fija completa . Aceleración de decodificación HEVC Main10/10bit híbrida/parcial. Aceleración de codificación JPEG para resoluciones de hasta 16 000 × 16 000 píxeles. Aceleración de codificación/decodificación VP9 parcial. [80]
E/S
Zócalo LGA 1151 para procesadores de escritorio convencionales y zócalo LGA 2066 para procesadores de la serie X para estaciones de trabajo y juegos entusiastas
Conjunto de chips de la serie 100 ( Sunrise Point ) [81]
Los procesadores Skylake se producen en siete familias principales: Y, U, H, S, X, W y SP. Hay múltiples configuraciones disponibles dentro de cada familia: [52]
Lista de modelos de procesadores Skylake
Procesadores de escritorio convencionales
Fotograma del núcleo i7-6700
Características comunes de las CPU Skylake para computadoras de escritorio convencionales:
Compatibilidad con memoria de doble canal en las siguientes configuraciones: DDR3L-1600 1,35 V (máximo de 32 GB) o DDR4-2133 1,2 V (máximo de 64 GB). Algunos proveedores de placas base admiten DDR3 de forma no oficial [89] [90] [91]
Los procesadores de la marca Core admiten el conjunto de instrucciones AVX2. Los de la marca Celeron y Pentium solo admiten SSE4.1/4.2.
Frecuencia de reloj de gráficos base de 350 MHz
Procesadores de escritorio de alta gama (Skylake-X)
Características comunes de las CPU Skylake-X de alto rendimiento:
Además del conjunto de instrucciones AVX2, también admiten las instrucciones AVX-512
Sin iGPU (procesador gráfico integrado) incorporado
Tecnología Turbo Boost Max 3.0 para cargas de trabajo de hasta dos o cuatro subprocesos para CPU que tienen ocho núcleos o más (7820X, 7900X, 7920X, 7940X, 7960X, 7980XE y todos los chips de novena generación) [93]
Una jerarquía de caché diferente (en comparación con las CPU Skylake del cliente o arquitecturas anteriores)
Foto del chip Core i7-7820X
Procesadores de escritorio de gama alta Xeon (Skylake-X)
Admite hasta ocho DIMM de memoria DDR4, máximo 512 GB.
Procesadores de servidor
Los chips para servidores de la serie E3 constan de un bus de sistema de 9 GT/s, un ancho de banda de memoria máximo de 34,1 GB /s y una memoria de canal dual. A diferencia de su predecesor, las CPU Skylake Xeon requieren un chipset de la serie C230 (C232/C236) o de la serie C240 (C242/C246) para funcionar, y los gráficos integrados funcionan solo con los chipsets C236 y C246. Sus homólogos móviles utilizan chipsets de las series CM230 y CM240.
Rendimiento escalable de Skylake-SP (14 nm)
Xeon Platinum admite hasta ocho sockets. Xeon Gold admite hasta cuatro sockets. Xeon Silver y Bronze admiten hasta dos sockets.
−M: 1536 GB de RAM por socket en lugar de 768 GB de RAM para SKU que no sean −M
−T: Alta resistencia térmica y confiabilidad extendida
Admite hasta 12 DIMM de memoria DDR4 por zócalo de CPU.
Los procesadores Xeon Platinum, Gold 61XX y Gold 5122 tienen dos unidades AVX-512 FMA por núcleo. Los procesadores Xeon Gold 51XX (excepto el 5122), Silver y Bronze tienen una sola unidad AVX-512 FMA por núcleo.
Xeon Bronze y Silver (procesador dual)
Xeon Bronze 31XX no tiene soporte para HT o Turbo Boost.
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Enlaces externos
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