CPUs Decodificados: Entendendo os nomes de microarquitetura da Intel

O que há em um nome? Muito, na verdade, se estamos falando de processadores Intel. A Intel usa codinomes internos projetados para ocultar no que a empresa está trabalhando até que esteja pronta para se tornar pública. Portanto, não é de admirar que esses termos não sejam muito significativos para os não iniciados.

Por que os nomes de código da Intel são importantes

Esses nomes de código inevitavelmente se tornam conhecidos (a Intel os publica) e, se você fizer uma pequena pesquisa, descobrirá que eles têm muito significado.

Na verdade, os nomes de código da Intel geralmente fornecem uma melhor compreensão das CPUs do que os nomes oficiais de marketing que você vê na caixa. Vamos considerar os mais recentes processadores de laptop Intel de 10ª geração. Essas CPUs são compostas por várias microarquiteturas de CPU. No entanto, a menos que você possa fazer referência a seus codinomes, os nomes oficiais ficam um pouco confusos.

Veja o Core i7-1065G7 e o Core i7-10510U, por exemplo: ambos são CPUs móveis para laptops e outros dispositivos, e ambos são considerados chips de 10ª geração (daí o “10” após o traço). No entanto, o G7 é um CPU Ice Lake, enquanto o outro é o Comet Lake.

A maioria das pessoas que procuram o “melhor” escolheria o 10510U, pois possui uma velocidade de clock mais alta. Contudo, Reivindicações da Intel um chip de laptop Comet Lake é melhor para produtividade e cargas de trabalho multithread, enquanto Ice Lake tem melhor desempenho para IA e gráficos.

É por isso que ajuda ter pelo menos uma compreensão superficial das várias gerações de chips da Intel ao sair para comprar um novo PC ou laptop. Não é algo com o qual você deva se prender, mas entender os nomes de código pode ajudá-lo a decifrar as resenhas on-line, bem como os materiais de marketing nas prateleiras e embalagens das lojas.

Modelo de desenvolvimento da Intel

Uma CPU Intel Coffee Lake.

Não podemos falar sobre codinomes sem falar sobre como a Intel fabrica seus processadores. Por cerca de uma década, a Intel desenvolveu seus processadores baseados no famoso modelo de tique-taque. A cada ano, a Intel introduzia uma nova microarquitetura (tock) e, no próximo, a reduzia (tick). (Sim, na verdade é “tock-tic”, mas é a maneira mais simples de explicar.)

O tick-tock foi substituído por volta de 2016 pelo modelo de otimização de arquitetura de processo (PAO). O die shrink é a primeira etapa desse processo e, em seguida, uma nova arquitetura é introduzida, assim como o modelo tick-tock. Então, no entanto, há uma fase de otimização durante a qual a arquitetura é aprimorada sem ter que dar um salto no processo de fabricação.

No entanto, o PAO não é necessariamente um modelo de três anos – a fase de otimização pode continuar indefinidamente, como vimos no desktop desde 2015. Também parece que o modelo PAO não é uma regra rígida e rápida, como tem sido rumores de que as próximas CPUs de desktop podem ter um novo design (o “A”) antes de um die shrink (o “P”).

Então, qual é a microarquitetura de um chip e o encolhimento da matriz? Nos termos mais simplistas, a microarquitetura é o design de um chip. Cada novo CPU tem um design totalmente renovado ou uma versão melhorada de um existente. Uma nova microarquitetura pode trazer novos recursos, bem como melhorias nas instruções por ciclo/relógio (IPC) que aumentam o desempenho.

Além disso, cada CPU usa um processo de fabricação, como 14nm, 10nm ou 7nm (o “nm” significa “nanômetro”). Para nossos propósitos, veremos cada processo como um termo de marketing para saber se uma nova CPU deu um salto na fabricação de chips ou se é apenas uma melhoria em uma tecnologia existente.

Geralmente, uma mudança de um processo de nm maior para um menor (também chamado de redução de matriz) significa melhor desempenho e consumo de energia mais eficiente.

É tudo sobre Skylake por enquanto

Um dado Intel Skylake.

Para discutir CPUs Intel modernas, temos que começar com Skylake – se você leu alguma revisão de CPU nos últimos cinco anos, provavelmente já viu isso mencionado.

Os processadores Skylake foram lançados em 2015, como uma continuação do Broadwell – um encolhimento de matriz de 14 nm (tick) do Haswell de 22 nm (o tock pré-Skylake da Intel). Skylake foi a última vez que vimos um “tock” (uma microarquitetura totalmente nova para CPUs de desktop).

Desde então, as CPUs Intel para desktops foram todas uma otimização do Skylake ou de um dos descendentes do Skylake. Isso levou a processadores melhores, pois as gerações recentes trouxeram mais núcleos e velocidades de clock mais altas. Estes forneceram melhor desempenho, mas as melhorias de base e novos recursos foram mais raros.

Depois do Skylake veio o Kaby Lake, que foi projetado para preencher a lacuna quando o próximo “tick” da Intel (ou encolher) de 14nm para 10nm não der certo. Em vez disso, Kaby Lake foi lançado como uma melhoria de 14nm + para Skylake.

O Coffee Lake para desktops começou a ser lançado em 2017, usando o chamado processo de 14nm++ da Intel. Em seguida, servidores e desktops de ponta receberam CPUs Cascade Lake. Finalmente, em 2020, obtivemos o Comet Lake, que é, novamente, construído em um processo de 14nm++. No momento da redação deste artigo, esses são os processadores de desktop mais recentes e oferecem algumas melhorias de desempenho muito boas em relação aos seus antecessores. Os principais CPUs desta geração têm mais núcleos e a capacidade de ultrapassar uma velocidade de clock de 5 GHz.

No entanto, todas essas melhorias de mesa e laptop podem ser rastreadas diretamente para Skylake, e isso não é necessariamente uma coisa ruim, como mencionamos anteriormente. Um novo chip Comet Lake-S para desktops é certamente uma escolha melhor do que uma CPU Skylake original.

Ainda assim, os fãs da Intel e os fabricantes de desktops aguardam ansiosamente o próximo salto no design de desktops da empresa. Isso pode ocorrer no final de 2020 ou início de 2021, com os novos processadores Rocket Lake.

Se os relatórios atuais estiverem corretos, o Rocket Lake será a maior mudança para as CPUs de desktop da Intel em cinco anos. De acordo com as alegações, ele abriga uma nova microarquitetura distinta do Skylake, mas ainda conta com um processo de 14nm++ como seus predecessores imediatos.

Nomes duplos

Assim como as CPUs de desktop da Intel parecem prontas para receber uma revisão, o mesmo acontece com seus esquemas de nomenclatura. Por exemplo, se você olhar para Site da Intel Arca, você não encontrará nenhum produto conhecido como “Palm Cove”. Isso ocorre porque, embora esse nome se refira ao design do núcleo da CPU, as poucas CPUs móveis que usam núcleos Palm Cove são chamadas de Cannon Lake.

A Intel também fez isso em 2019 com núcleos Sunny Cove em suas CPUs Ice Lake para laptops, o que nos traz de volta ao que vem a seguir para desktops: Rocket Lake. Essas novas CPUs de desktop, previstas para o final de 2020 ou início de 2021, são baseadas nos núcleos Willow Cove. Willow Cove também é a base para CPUs de laptop Tiger Lake de 10nm++ esperadas em meados de 2020.

Portanto, agora temos dois nomes de código ativos para processadores Intel: um para o design do núcleo e outro para a nova geração de CPUs. Esses esquemas de nomenclatura atualmente seguem o padrão de dar aos designs do núcleo uma designação “Cove”, enquanto as CPUs recebem um nome “Lake”. Não conte com esse esquema de nomenclatura da enseada ao lago para durar para sempre, mas é um guia útil por enquanto.

Novamente, os nomes de código não são descritivos em si mesmos. No entanto, se você aprender o que está por trás dos nomes, eles o ajudarão a entender que tipos de CPUs estão disponíveis atualmente na Intel.

Mesmo que você não saiba os nomes de todos os núcleos e CPUs, basta saber que existem designs de núcleos com codinomes que se tornam CPUs com codinomes diferentes. Armado com apenas um pouco de informação geral, você pode compreender melhor o que diabos todas essas análises de CPU estão falando e comprar um PC melhor.