Tehnologija: Pravi početak desetljeća
Napokon smo i od Intela dočekali prave nove pomake u razvoju računalnih arhitektura koje već u startu donose brojne pozitivne rezultate, ali i izazove.
Dolazak nove Alder Lake arhitekture donio je i Intelovo rješenje miješanih jezgri u mainstream segment. Intel je preuzeo već dugo korištenu taktiku ARM sustava s implementacijom „jakih” i „slabih” jezgri u jednu cjelinu, te se za sada, zajedno s drugim unapređenjima, ovakav pristup pokazao uspješnim. Intel je procesore s ovakvim pristupom lansirao još prošle godine kada smo i mi pisali o Tremont jezgrama. Bili su to nesuđeni Lakefield procesori za ultrabook laptope snage do 7 W te su koristili jednu „jaku” i četiri „efikasne” jezgre za obavljanje zadataka korištenjem što manje energije. Sada znamo da je to bila samo testna stepenica do lansiranja prave hibridne arhitekture u mainstream segment s novom postavkom jezgri.
Objasnimo odmah što mislimo pod jakim i efikasnim jezgrama jer se lako kasnije izgubiti u detaljnijem opisivanju arhitekture. Kao i kod ARM procesora, Intelovi procesori sada imaju dvije različite arhitekture jezgri: P jezgre (Power/Snaga) i E jezgre (Efficiency/Efikasnost). Dok se P jezgre ne zamaraju puno s potrošnjom, njihov zadatak je korisniku što prije izbaciti rezultat, bilo to otvaranje web stranice ili pokretanje programa.
Rade na visokim frekvencijama i cilj im je snaga. Za razliku od njih, E jezgre dizajnirane su za obavljanje jednostavnih pozadinskih zadataka, baš kao i na mobitelima. Zadaci koji nisu u fokusu korisnika, a kojih je u svakom trenutku jako puno pokrenuto na svakom računalu, mogu se obavljati na ovim slabijim jezgrama koje ne zauzimaju puno energije i samim time ne proizvode puno topline, dajući mnoštvo termalnog prostora glavnim jezgrama i zahtjevnijim zadacima.
Snaga procesora
Ovaj detalj bitan je jer Intel mijenja dosta toga oko rada svojih procesora. Sustav se u zadnjih par generacija sve više fokusirao na njihovu toplinu, a priča je sada zaokružena jer Intel prestaje koristiti TDP za opis svojih procesora. Sada sama toplina procesora zauzima najbitniji dio kod određivanja performansi, pogotovo kod “K” modela procesora. Toplina procesora i mogućnost njenog odvođenja od jezgri govori procesoru koliko snage može iskoristiti za naglo podizanje frekvencije u kratkim intervalima, za tzv. „burst” zadatke.
Pojednostavljeno, frekvencija je bitna komponenta ukupnih performansi procesora, a više frekvencije zahtijevaju i višu voltažu na jezgrama što rezultira višom potrošnjom električne energije (vata). Načinom na koji procesori rade, gotovo sva električna energija pretvara se direktno u toplinu koja se mora odvesti od procesora, inače ga može oštetiti. Intel je ovaj proces jednostavno objasnio. Ako procesor ima TDP od 125 W, konstantan maksimalan rad procesora od 125 W (primjerice Blender render) neće koristiti Burst frekvencije.
No, ako procesor od 125 W TDP radi na 30 W i onda dobije složeniji zadatak, ima prostora da na kratko povuče primjerice 240 W u Alder Lake slučaju što će naglo podignuti temperaturu procesora, no kako se radi o vrlo kratkoj radnji, procesor se neće imati vremena pregrijati. Kako bi se ovaj proces bolje objasnio, Intel više neće koristiti TDP za označavanje procesora, već tu funkciju sada preuzima oznaka Processor Base Power koja primjerice za i9 12900K iznosi 125 W, kao i od procesora podržan Maximum Turbo Power, u ovom slučaju 241 W snage na razdoblje kraće od 10 milisekundi.
Imajmo na umu da se Processor Base Power odnosi na snagu koju procesor može trošiti pri radu na osnovnoj frekvenciji, u slučaju i9 12900K, to je 3,2 GHz na svim performance jezgrama i 2,4 GHz na svim efficiency jezgrama. Bilo kakav boost iznad ovih vrijednosti podrazumijeva i potrošnju višu od 125 W, što će ovisiti o temperaturi samog procesora, te se tako vraćamo na početnu priču oko temperature koja je sada glavni čimbenik u određivanju performansi.
Boost frekvencije i overclock
Intelov najbolji procesor ima više razina boost frekvencija koje će biti aktivirane na temelju brojnih čimbenika, primarno senzora u samom procesoru, a mogu doseći kratki burst do 5,2 GHz na jednoj jezgri. Alder Lake i9 generalno ima boost do 5,2 GHz koji smo često viđali kod jednostavnijih zadataka, a odnosi se na rad jedne od dvije „preferirane” jezgre. Uvijek će samo jedna raditi na maksimalnom boostu, no mogu se izmjenjivati ovisno o temperaturnom stanju procesora.
Slična su pravila i za slabije E jezgre, no imaju niži boost (do 3,9 GHz) bez dodatnih burst opcija. Dok svaka Performance jezgra može raditi na vlastitoj frekvenciji, Efficiency jezgre rade u grupi od četiri, što uključuje i njihov pristup memoriji. U teoriji, novi K procesori nemaju gornji limit frekvencije, već će automatski pokušati izvući maksimum baziran na trenutnoj temperaturi procesora, kao i mogućnostima matične ploče da isporuči potrebnu energiju. Ovaj dio ovisi značajno o matičnoj ploči, te proizvođači ploča mogu sami limitirati maksimume ako specifična ploča nije namijenjena za automatski ekstremni overclock.
Na našem testu uz Core i9 12900K i ASUS-ovom pločom, automatski je procesor dosegnuo overclock na jednoj jezgri od 5,5 GHz, dok je primjerice u gamingu svih 16 Performance jezgri držalo 5,2 GHz u multithreadingu. Teže aplikacije poput Blender rendera ipak su natjerale procesor na ispod 5 GHz. Kako smo spomenuli, uz dobro napajanje i matičnu ploču, jedini limit je hlađenje procesora gdje su pojedine jezgre dosezale vrućih 95°C unatoč punoj snazi ventilatora. Potencijalno bi bolje performanse imao 280-milimetarski AiO hladnjak, a pogotovo custom loop s većom količinom vode u sustavu.
Najbitnija stavka je ta da trenutni CPU blokovi jednostavno nisu dizajnirani za nove procesore koji imaju drugačiji raspored samih jezgri ispod heatspreadera, te samim time i drugačije hotspotove, što je primjetno na testovima gdje na konstantnom benchmarku nekoliko jezgri uvijek ima primjetno višu temperaturu, pa samim time procesor neće tjerati više performanse. Ako sami želite „uprljati ruke”, novi procesori nude ogroman broj mogućnosti za overclockanje, do te razine da možete svakoj Performance jezgri zasebno određivati voltažu na krivulji, pa primjerice najbolju jezgru overclockati i podići voltažu, dok pri radu više jezgri možete undervoltati postojeće performanse i tako povećati „energetski kapacitet” vašeg hlađenja kad god se pruži prilika za boost pri radu jedne jezgre.
Dok je i dalje tehnički moguće, svakako ne preporučujemo fiksni overclock kao u stara vremena jer će ponuditi i najlošije rezultate. Sve mogućnosti overclockanja ovise i o razini ploče za koju se odlučite, te gaming ploče generalno neće imati idealan izbor za finije postavljanje vrlo visokog OC-a. No, jednostavnim paljenjem, kako to ASUS naziva, AI overclocka, možete dobiti maksimum iz svog sustava na temelju vašeg hlađenja.
DDR5 memorija
Novi standard radne memorije dolazi nam na novoj Intelovoj arhitekturi te, kao prijelazno razdoblje, procesori i dalje podržavaju DDR4 standard pa svakako prije same kupnje dvaput provjerite jesu li sve vaše komponente kompatibilne.
DDR5 donosi brojna poboljšanja, a da istovremeno ne mijenja puno u svakodnevnom radu pa ga možemo radije smatrati svojevrsnom evolucijom nego revolucijom. Imajmo na umu da standard koji prati radna memorija i koju postavlja JEDEC vrlo brzo biva nadmašena u samoj industriji, pa su neke vrijednosti na prvu pomalo smiješne. No, van početnih specifikacija, nova memorija značajno će poboljšati radne taktove u budućnosti, kada proizvođači krenu ozbiljno u razvoj.
Prvo, propusnost je sada duplo veća pa tako DDR5 kreće od 3.200 MHz, no brzo raste daleko iznad te vrijednosti. Istovremeno, DDR4 se danas može naći sa preko 6.000 MHz radnog takta pa će trebati vremena kada prednost DDR5 memorije bude jasna s obzirom na to da se u skorije vrijeme potencijalno očekuju dvostruko veće brzine.
I samo je napajanje DDR5 memorije promijenjeno, standardno radi na 1,1 V dok je DDR4 standardno na 1,2 V. Uz to, najveća promjena je ta da voltažu više ne kontrolira matična ploča, nego je kontrola prebačena na same DDR5 pločice pod nazivom PMIC (Power Management Integrated Circuit). Promijenjena je i komunikacija memorije te sada koristi dva 40-bitna kanala umjesto jednog 72-bitnog. Maksimalan kapacitet po keksu DDR5 RAM memorije također je povećan sa 64 na 256 GB po modulu, no ipak će trebati vremena da se takvi kapaciteti probiju u mainstream segment, ako će uopće za njima biti potrebe. Za sad je teško napraviti nekakvu procjenu.
Dual channel, Quad channel
Kako smo spomenuli, novi DDR5 koristi dva odvojena memorijska kanala te je samim time DDR5 već dual-channel memorija, iako su kanali sami po sebi manji nego u DDR4 modulima. Alder Lake čipset koristi dva memorijska kontrolera, gdje svaki kontrolira po dva DDR5 keksa RAM memorije. Kad oba kontrolera rade, smatra se da koristite dual-channel memoriju. Jedan kontroler upravlja utorima 1 i 2, dok drugi utorima 3 i 4. Zato je savjet uvijek staviti dva keksa RAM memorije u, primjerice, utore 2 i 4 jer su oba kontrolera aktivna za dual-channel rad. No kako sami RAM keksi u DDR5 memoriji imaju dual-channel implementaciju, rezultat su quad-channel performanse sa samo dva kompatibilna keksa DDR5 memorije.
U performanse se sada uključuje i usporavanje samog kontrolera koji daje naredbe radnoj memoriji. Ova funkcija postala je nužna i kod DDR4 memorije frekvencija iznad 3.200 MHz kako bi se mogle postići još veće brzine memorije bez visokih frekvencija samog kontrolera. DDR5 preuzima tu specifikaciju te kontroler standardno radi u pola brzine same memorije, no šalje po dvije instrukcije po radnom taktu. Alder Lake arhitektura omogućuje dodatno prepolovljene brzine kontrolera kako bi se u teoriji omogućile daleko veće brzine radne memorije, no to ćemo ipak morati pričekati dok proizvodnja ne krene punom snagom.
Ostatak specifikacija DDR5 memorije, za one koji žele eksperimentirati njegovim overclockanjem, nije se puno promijenio u odnosu na DDR4.
Intel Z690 čipset
Novi čipset donosi značajna poboljšanja na području prijenosa podataka unutar sustava implementacijom novog PCIe standarda. Da podsjetimo, dosadašnje Intelove ploče koristile su PCIe 3.0 standard za svu komunikaciju. Intel je sada prvi na tržište uveo potpuno novi PCIe 5.0 standard, koji koristi zajedno s PCIe 4.0 standardnom za povezivanje svih dijelova računala.
Zanimljivo je da se PCIe 5.0 koristi ekskluzivno za PCIe utore koji se standardno koriste za grafičke kartice u mainstream segmentu, te nisu bile ni blizu zasićenja PCIe 4.0 standarda. Tako se korištenje 16 × 5.0 linija na jedan ili 2 × 8 linija na dva utora čini pomalo uzaludno. Za ostatak se sustava između procesora i čipseta koristi 8 × PCIe 4.0 linija što je glavno i najznačajnije unapređenje jer zapravo poboljšava propusnost svega, od USB utora do brzih SSD diskova. Tu je još 4 × PCie 4.0 linija za direktnu vezu između procesora i jednog NVMe SSD diska.
Intel je novom čipsetu omogućio i direktnu ugradnju Wi-Fi 6E standarda, koji naravno ovisi o tome hoće li proizvođač ploče implementirati Wi-Fi ili uštedjeti na toj mogućnosti. Čipset omogućuje još i implementaciju do 4 × USB 3.2 Gen 2 × 2 standarda, najmodernijeg u nizu koji ima dvosmjernu propusnost od 20 Gb/s. Standardni ethernet port sada podržava 2,5G standard pa nam je drago da mrežne tehnologije napokon počinju napredovati i u mainstream segmentu.
