Aktualne serije centralnih procesorjev nosijo skorajda dolgočasno predvidljive nadgradnje, toda vrsta negotovosti v industriji nakazuje, da bi bilo lahko že kmalu živahneje.
Kot smo poudarjali v procesorskih vodnikih preteklega 12-mesečja, imajo uporabniki osebnih računalnikov trenutno na voljo res široko paleto razmeroma zmogljivih in primerno cenjenih izdelkov, najsi gre za brskanje po spletu, igranje, ali urejanje videa z macom. Večni tekmeci na tržišču so trenutno namreč precej poravnani, njihove zadnje generacije izdelkov pa po zmogljivosti ali funkcijah bistveno ne izstopajo. O izbiri tako ponavadi odločajo podrobnosti, kot je linija ryzenov 9000X3D, posebej namenjenih igričarjem. Za povprečnega kupca je to koristno, saj si nihče ne upa pretirano navijati cen, zato je tudi še letošnja pomlad primeren trenutek za to, da si omislimo novo mašino, če stara že preveč pokašljuje. Sočasno s procesorji smo namreč videli tudi nove generacije grafičnih kartic, tako da je mogoče v eni potezi posodobiti ves sistem.
Občasni opazovalec ima nemara vtis, da so snovalci čipov tokrat zadržano ubrali preverjene poti nadgrajevanja generacij, kar pa ni čisto res. Medtem ko so pri AMD svoje ryzene res osvežili zelo premočrtno, pa imajo Intelovi novinci Core Ultra 200 bistveno zanimivejše ozadje. Ne gre spregledati tudi Microsoftovega potiskanja standarda Copilot+ PC, ki spremlja doslej najzmogljivejše Qualcommove snapdragone za prenosne računalnike. Prištejmo še ekonomska tveganja, ki jih sprožajo majav položaj Intela in kaotični ukrepi nove administracije Donalda Trumpa, pa imamo zanimivejše dogajanje, kot je videti na prvi pogled. Ob krovnem pregledu repertoarjev poglavitnih izdelkov se zato dotaknimo tudi orisa tehnološke in ekonomske situacije.
*******
Ranjeni velikan
Družba, okoli katere se v zadnjem času dviga največ polemičnega prahu, je v tem kontekstu brez dvoma Intel. Potem ko je snovalcu proslavljene znamke procesorjev Core v preteklem desetletju najprej spodletelo pri gladkem prehodu med 14- in 10-nanometrskim proizvodnim procesom, so v zadnjem času do izraza prišle tudi druge pretekle strateške napake. V prvi vrsti poraz na področju telefonov, kjer je zmagal Arm, in pa seveda uborna zastopanost pri čipih za pospeševanje strojnega učenja, kjer trenutno s premočno prednostjo vlada Nvidia. Da bi rešili navedene probleme, so v Intelu pred štirimi leti na čelo podjetja postavili Pata Gelsingerja, ki je začel korenito prenovo njihove strategije. Proizvodne zmogljivosti je bolje odprl navzven in hkrati začel tesneje sodelovati z zunanjimi proizvajalci, predvsem s TSMC. Tako je večina nove serije procesorjev Core Ultra 200 pravzaprav izdelana pod tajvansko streho.
Američan malezijskih korenin Lip-Bu Tan je bil med leti 2009 in 2021 na čelu družbe Cadence, enega najpomembnejših svetovnih členov v verigi dizajniranja najzmogljivejših čipov. Nato je sedel v Intelovi upravi, od koder pa je lani odstopil. Sedaj se vrača kot novi up opotekajočega se ameriškega velikana.
Toda položaj se tudi pod Gelsingerjevim vodstvom ni bistveno izboljšal oziroma je bilo okrevanje veliko prepočasno za okus delničarjev podjetja. Proizvodni oddelek velikana je še naprej redno beležil izgubo, ki je samo v letu 2023 znašala sedem milijard ameriških dolarjev. Da bi omilili padce v rdeče, so v Intelu dvakrat odpuščali in odložili gradnjo novih tovarn na Poljskem ter v Nemčiji. Lani so se s tem v zvezi celo razširile govorice, da naj bi del podjetja prodali Qualcommu, kar pa se ni razvilo v nič otipljivega. Jeseni so nato naznanili načrt ločitve proizvodnih zmogljivosti v gibkejšo podružnico. Naposled so Gelsingerju decembra pokazali vrata, k čemur je pretežno pripomoglo dejstvo, da je Intelova delnica v zadnjih štirih letih zabeležila kar 60-odstotni zdrs. Po prehodnem obdobju, v katerem sta podjetje vodila David Zinsner in Michelle Johnston Holthaus, so marca na čelo postavili nekdanjega direktorja družbe Cadence, Lip-Bu Tana, ki podrobnejše strategije – oziroma morebitnih sprememb Gelsingerjevega pristopa – še ni razkril.
Razburkana jezerca
Gelsingerjeve ideje v mnogočem izraža aktualna arhitektura Intelovih namizniških in prenosniških procesorjev, ki ji krovno pravimo kar Meteor Lake, po njeni začetni izvedbi, ki so jo na trg poslali konec leta 2023. Z njo so Intelovi inženirji v splošnem nadaljevali premiso serije Alder Lake, to je heterogeno zasnovo procesorja z dvema vrstama računskih jeder, zmogljivimi vrste P(erformance) in varčnimi vrste E(fficiency), torej podobno kot v telefonih. Toda meteor laki so prinesli še bistveno več zanimivih tehničnih in poslovnih domislic, s čimer so brez dvoma ena najbolj razburljivih družin čipov doslej. V prvi vrsti je Intel z njo končno prešel na čipletno tehnologijo, pri čemer jo je pretežno uporabil za to, da je lahko dele vezja poslal v izdelavo v TSMC. V začetni različici Meteor Laka so tako v Intelu izdelovali zgolj čiplet s procesnimi jedri, medtem ko so integrirano grafiko in vhodno-izhodna vezja proizvajali v TSMC. V zadnji namizniški različici pa, kot že rečeno, dejansko vsa računska vezja delajo Tajvanci, medtem ko v Intelu sestavne dele nato spojijo s podlago.
Z Intelovimi proizvodnimi težavami je tajvanski TSMC močno pridobil na vrednosti v svetovni proizvodnji čipov in gradi nove tovarne tudi v ZDA, kot je ta v Arizoni. Toda zaradi ihtave narave Trumpove vladavine svetla prihodnost ni zagotovljena, saj je administracija postavila pod vprašaj izvajanje ameriškega odloka CHIPS Act, ki za industrijo pomeni bistveno finančno injekcijo.
Pri tem ne gre za običajen substrat, kajti z meteor laki je družba prešla na dolgo napovedano tehnologijo modernega pakiranja Foveros, ki označuje prehod v tridimenzionalno strukturo centralnih procesorjev. Čipleti namreč sedijo na posebnem sloju elektronskega vezja – vmesniku ali interposerju, ki je namenjen pametnemu odrejanju električne porabe. Tako so ti čipi pravzaprav zgrajeni v dveh »nadstropjih«. Tretja odlika nove arhitekture je vdelava doslej daleč najzmogljivejše različice Intelove integrirane grafike, ki seveda izhaja iz njihovega vstopa na področje diskretnih grafičnih kartic, z linijo Arc. Grafično vezje Xe-LPG v meteor lakih je tako izpeljanka istih arhitektur kot v njihovih karticah Alchemist in Battlemage. Čeprav se po zmogljivostih še vedno ne more primerjati z diskretnimi rešitvami, pa uporabnik vseeno dobi bonbončke, kot so sledenje žarkom (ray tracing), podpora DirectX 12 in druge naprednosti.
Prepočasna plovba
Najmodernejša linija Intelovih izdelkov nosi naziv Core Ultra 200, kar je druga generacija znamke Core Ultra, ki so jo uvedli približno z nastopom meteor lakov. Podjetje nas je vnovič obdarilo s kopico malce dvoumno označenih modelov, ki zahtevajo nekaj pojasnil. Namizniške različice nosijo nalepko 200S in so napravljene na arhitekturi Arrow Lake. Nosijo starejši generaciji integrirane grafike (Alchemist) ter enot NPU, snovalci so jih torej namenili spajanju z diskretnimi grafičnimi karticami. Njihove neposredne izpeljanke za prenosnike so modeli z oznakami U za ultravarčne naprave ter H in HX za prenosne delovne postaje. Nato je tu posebna pasma, prenosniški procesorji 200 V, na samosvoji arhitekturi Lunar Lake. Ti imajo vdelan delovni pomnilnik, podobno kot Applovi čipi M, pa najnovejši različici integrirane grafike (Battlemage) in enote NPU. Očitno je, da so v Intelu z njimi merili na Microsoftov standard Copilot+ PC in so temu prilagodili celo datum lansiranja – konec lanskega leta namesto pomladi, ko običajno prispejo njihovi izdelki.
Naštetim procesorjem je skupno, da so sami zase čisto spodobne naprave, in če jih primerjamo s preteklimi generacijami, je Intel napravil bistven napredek predvsem pri njihovi varčnosti, saj porabijo zaznavno manj energije od prvotnih meteor in alder lakov. Vse odkar je podjetje prešlo na heterogeno strukturo procesorjev, se namreč ni moglo znebiti požrešnosti teh čipov in šele z lunar in arrow laki so problem končno zadovoljivo rešili. To je pomembna podrobnost, če se odločamo za katerega od cenejših starejših modelov, recimo Core 14. generacije. Hkrati so snovalci v zameno žrtvovali zmogljivost, kajti Core Ultra 200 nikjer ne premagajo tekmecev iz tabora AMD. Če potrebujemo računalnik za vsakdanja opravila, tako doma kot na poti, ta hip ne bomo ustrelili mimo ne z nakupom modrega ne rdečega procesorja, saj so si zmogljivostno precej blizu. Toda Intel je za plezanje iz poslovne luknje potreboval zmagovalca – in v Core Ultra 200 ga še nima, kar je verjetno zapečatilo Gelsingerjevo usodo. Čipi krovne arhitekture meteor lake so čudo tehnike, toda njihovih teoretičnih prednosti podjetju doslej še ni uspelo docela izkoristiti.
Sladke tegobe AMD
Če se Intel ukvarja s kočljivimi večplastnimi izzivi, od katerih bo odvisna usoda podjetja, je situacija pri neposrednem tekmecu drugačna. Tudi AMD bije boj na več frontah, toda širše: šefinja Lisa Su in sodelavci so osredotočeni predvsem na strežniški in superračunalniški segment, kjer se trenutno odlikujejo njihovi procesorji Epyc, obenem pa morajo ugotoviti, kako z grafičnimi karticami Radeon ujeti Nvidijine geforcee, ki imajo trenutno nesporen tehnološki primat. Procesorji Ryzen za domače uporabnike so tako v aktualni seriji 9000 doživeli precej pohlevno posodobitev. Na papirju imajo v primerjavi s prejšnjo generacijo ryzenov 7000 sila podobne karakteristike v frekvencah in številih jeder – in so dejansko tudi zmogljivostno spredaj zgolj za kakih deset odstotkov, včasih še manj, toda hkrati so varčnejši, kar je bil eden od fokusov te generacije; 12-jedrnik Ryzen 9 9900X ima 50 vatov manjšo porabo od enako postavljenega Ryzena 9 7900X. To je tudi poglavitna podrobnost pri odločanju za katerega od starejših in cenejših ryzenov 7000, ki jih je še vedno veliko na trgu. In ker so tudi v Intelu, kot smo povedali zgoraj, ubrali podobno pot, so si to generacijo modeli obeh tekmecev zmogljivostno presneto blizu.
Na predstavitvenih dogodkih največjih konferenc, kot sta CES in Computex, je AMD veliko bolj opazen kot Intel. Družba se je osredotočila na zanesenjaška področja, kot sta igričarstvo in inženirstvo, toda Intel ima med največjimi potrošnimi segmenti, kot so prenosniki za običajno rabo, še vedno tržno prevlado.
Izstopajoči izjemi pa sta igričarski in inženirski segment. Za prvega imajo v AMD prav posebno linijo izdelkov, ryzene z oznako X3D, ki označuje dodaten, vertikalno vdelan predpomnilnik tehnologije V-Cache. Ko so v podjetju pred dvema generacijama uvedli tak pristop, je to še pomenilo žrtvovanje frekvenc v zameno za predpomnilnik. Z ryzeni 9000 pa so uvedli drugo različico te tehnologije, ki pomnilnik doda na spodnji strani čipa, tako da so računska vezja bliže hladilniku. Procesorji Ryzen 9000X3D tako ne žrtvujejo taktov in gre za daleč najzmogljivejše procesorje za igre, ki imajo od dodatnega predpomnilnika največ koristi. Za navdušenske igričarje, ki zahtevajo surovo moč in jih ne moti dobrih sto evrov višja cena od običajnih modelov, sta letos zgolj dve izbiri: Ryzen 7 9800X3D in Ryzen 9 9950X3D. Inženirji in podobni strokovnjaki, ki iščejo rešitve z velikim številom jeder in večjo količino pomnilnika, pa imajo na razpolago drugo namensko serijo izdelkov AMD, threadripperje. Ker so različice na osnovi najmodernejših računskih jeder Zen 5, ki poganjajo ryzene 9000, ravno v pripravi, bo treba na njihov prihod počakati še nekaj tednov. Nadejamo se lahko podobnih zasnov kot pri seriji 7000, torej čipe z do 96 jedri.
Lov na Topse
Na področju prenosnih računalnikov je AMD letos izdal svojo bržkone najboljšo serijo izdelkov doslej. Nosi prikupen kodni naziv Strix Point in precej manj posrečeno tržno znamko Ryzen AI 300. Jasno – če so pri Intelu lansirali nekaj z »200« v imenu, je moral AMD številko malo naviti, mar ne. Šalo na stran – tokratni mobilni ryzeni so izjemno dobro zaokrožene in večplastno zmogljive naprave. Vdelana grafika je na osnovi arhitekture RDNA 3.5, torej nadgrajene različice starejše generacije radeonov. NPU na papirju dosega 50 TOPS in torej več kot zadošča Microsoftovemu standardu Copilot+ PC, ki zahteva 40 TOPS. Merska enota je kratica za Trillion Operations per Second in je v resnici precej manj eksaktna, kot je videti na prvi pogled, saj ne definira natančnosti teh operacij – torej, ali so, denimo, dolžine FP4 ali FP8. Tako gre pretežno za marketinški vzvod industrije, ki ga še ni treba jemati preveč resno, sploh ker se same storitve, ki naj bi jih ti NPU poganjali, še niso zares razvile.
Ryzeni AI 300 so odlični izdelki tudi, če NPU povsem odmislimo, in sicer predvsem zaradi dobrega razmerja med številom jeder in porabo. Nosijo med 6 in 16 jedri, pri čemer moramo biti pozorni na eno podrobnost. AMD v običajnih modelih te generacije uporablja lastno različico heterogenosti, z nekaj jedri varčnejše oblike Zen 5c. Razlika v primerjavi z običajnimi jedri Zen 5 ni tako velika kot med jedri P in E v intelih, pa vendarle. Če iščemo običajen prenosnik oziroma takšnega, kjer je na prvem mestu varčnost, se na to ni treba ozirati. Če pa je cilj zmogljivejša delovna naprava, je koristno pobrskati za linijo Ryzen AI Max 300, katere čipi nosijo zgolj jedra Zen 5. Na koncu velja omeniti še, da obstajajo tudi igričarske različice X3D prenosniških čipov. Prvo smo pred dvema letoma videli v obliki Ryzena 9 7945HX3D, trenutno pa čakamo na najmodernejšo izvedenko, Ryzena 9 9955HX3D, ki naj bi prispel nekje do poletja.
Trdna nadgradnja
Tudi v Applu se to pot niso preveč pretegnili, saj je četrta generacija njihovega računalniškega sistemskega čipa M dokaj predvidljiva posodobitev trojke. Ker sta tako M3 kot M4 napravljena na podobnih proizvodnih procesih (različicah TSMC N3), si niso mogli privoščiti preveč zrejenega čipa. M4 tako v primerjavi s predhodnikom v osnovni inačici nosi dve dodatni varčni jedri oziroma skupno štiri močnejša in šest varčnih jeder. Bolj bistvena nadgradnja tega procesorja je tako pravzaprav … njegov pomnilnik. Ne pozabimo, da nosijo čipi M vdelan RAM in v četrto smo se v prenosnikih končno znebili inačic z osmimi gigabajti, ki so bile že grozno podhranjene, saj takšno najdemo le še v ipadu. Po novem gredo velikosti po vrsti 16, 24 in 32 GB rama. Ker že ptički na veji uporabljajo chatgpt, je pošteno nadgradnjo doživela tudi enota NPU, ki je skočila s slabih 16 na 38 TOPS.
Od novodobnih zmogljivih sistemskih čipov nimajo koristi zgolj prenosniki, temveč so povzročili tudi prodor kompaktnega formata presenetljivo zmogljivih računalnikov. Mac Mini M4 (v sredi) ni bistveno večji od TV škatlice Apple TV.
NPU, ključni koprocesor?
Druga tehnična domislica, ki krasi vse več sodobnih CPU, je enota NPU, kar je kratica za neural processing unit, torej pospeševalnik algoritmov, ki temeljijo na strojnem učenju, oziroma po domače – vezje za poganjanje umetne inteligence. Takoj je treba povedati, da ta elektronika nima dejanske oblike nevronskih mrež, torej živčevja z vozlišči, čemur sicer pravimo nevromorfno vezje. NPU je še vedno namenjen emulaciji nevronskih mrež in potemtakem izvira iz vezij, kakršna najdemo v grafičnih čipih za splošno računanje, denimo tenzorska jedrca v geforceih. Ali če spet povemo preprosteje: gre za elektroniko, pretežno namenjeno mletju matričnih izračunov. Pri tem so enote NPU v telefonih in prenosnikih optimizirane predvsem za izvajanje algoritmov umetne inteligence, kot bi bilo poganjanje lokalne različice Deepseekovega pogovornega bota. Za domače treninge lastnih jezikovnih modelov pa je še vedno najbolje poseči po zmogljivi grafični kartici. Tovrstni koprocesorji so se v telefonih tehnično že proslavili, denimo pri stvarnem pospeševanju prepoznave slik. Najnovejši prodor v prenosnikih pa v mnogočem sloni na uspehu pogovornih botov in generatorjev slik.
NPUji so/bodo denimo uporabni za generiranje fotografij, kar danes sicer večinoma opravlja »oblak«.
Ena bistvenih značilnosti Applovih čipov M so njihove zmogljivostne izvedenke: poleg osnovne poznajo še različice Pro, Max in Ultra. Teh ne napravijo za vsako generacijo po istem kopitu. Pri M3 smo videli precej zadržan model Pro, zato pa je M4 Pro toliko bolj navdušujoč. Nosi 8 ali 10 močnejših P-jeder in do 64 GB pomnilnika. V splošnem so vsi modeli M4 zelo spodobne naprave in je torej četrta generacija zelo primeren trenutek za nadgradnjo. Samosvoja vrsta so različice Ultra, ki jih dobijo tako, da združijo dva čipa Max. Dostikrat prispejo z zamikom in tudi tokrat smo model M3 Ultra (da, M3) dobili šele letošnjega marca. Sedi v močnejši izvedbi aktualnega Mac Studia, medtem ko ima šibkejša izvedba čip M4 Max (da, M4). Izvedba z M3 Ultra je vprašljiva, saj je dvakrat dražja, hkrati pa ni tudi dvakrat hitrejša in je tako primerna zgolj za tiste, ki zares vedo, da takšno hitrost potrebujejo.
Na koncu je odločitev še vedno bistveno odvisna od okoliških pritiklin in programja, ki ga želimo uporabljati, saj Applov zaprti ekosistem pomeni, da kupujemo napravo, ne čipa. Tokrat kočljivih dilem niti ni, saj so v Cupertinu celoten repertoar zasnovali skrbno in nima hujših šibkih točk. Macbooki Pro in Air z M4 so odlične naprave; večinoma so njihov dizajn povzeli po pretekli generaciji in je M4 dejansko njihova poglavitna nadgradnja. Podobno velja za mace mini, kjer je v izvedbah z M4 Pro težko dojeti, da je mogoče takšno zmogljivost potisniti v tako majhno škatlico. Je pa, zanimivo, tanki air tokrat cenovno ugodnejši nakup od modelov pro, sploh ko začnemo plezati navzgor po specifikacijah, ko Apple ceno hitro navije. Tudi z različnimi bonbončki, kot je mat prevleka nano-texture na računalnikih Macbook Pro, ki odstrani bleščanje.
Qualcomm v naskoku
Procesorji Snapdragon X imajo še vedno precej dvomljiv sloves, za katerega je krivo predvsem osredotočanje tržnikov na umetno inteligenco oziroma njihovo enoto NPU, z imenom Hexagon. Da je mera polna, jih je za svoje vzel Microsoft in jih postavil v središče standarda Copilot+ PC, kjer služijo za merilo. A naj razkrijemo skrivnost: snapdragoni x so odlični čipi tudi, če razvpito umetno inteligenco povsem odmislimo! V resnici gre za najbolj impozanten tehnični skok med vsemi procesorji v tem članku, saj je Qualcommovim inženirjem uspelo doseči podvojeno zmogljivost v primerjavi z generacijo snapdragonov 8cx gen3. To ne bo tako presenetljivo, če povemo, da je bilo v razvojnem oddelku kar nekaj strokovnjakov, ki so v Applu pomagali narediti sistemske čipe M in so jih v Qualcommu pohopsali ob nakupu zagonskega podjetja Nuvia leta 2021. Procesorski del čipa, Oryon, je tako bistveno zmogljivejši od različic Kryo iz preteklosti.
Silne zmogljivosti pospeševanja strojne inteligence so trenutno še odgovor v iskanju vprašanja. Funkcije Microsoftovih in Applovih operacijskih sistemov, ki se naslanjajo na enote NPU, močno zamujajo in v nekaterih primerih, kot je Windows Recall (na sliki), celo sprožajo odpor uporabnikov.
Ker so snapdragoni X, ki poznajo izvedenke Elite in Plus, zasnovani na Armovi arhitekturi, je njihov smisel v ultraprenosnih rešitvah, kot so Microsoftove naprave Surface oziroma prenosniki. V tem segmentu se zmogljivostno odlično kosajo s primerljivimi rešitvami iz Intela, AMD ali Appla. Seveda pa ne moremo mimo dejstva, da govorimo o Oknih na Armu, kar je še pred nekaj leti izzvalo nasmeške. A v Microsoft so stanje izboljšali v odločnih korakih in dandanes je pri vsakodnevnih opravilih v Oknih že zelo težko presoditi, ali smo na Armu ali x86. Veliko pogosto uporabljanih aplikacij je že prevedenih za Arm, pri ostalih pomaga platforma za emuliranje Prism. Šibka točka ostajajo predvsem zahtevnejša orodja in igre, kjer so še vedno stalne težave z gonilniki, a resno igranje na ultraprenosniku je že na startu precej vprašljiva reč. Kako se bodo ti snapdragoni razvijali dalje, je tako najbolj odvisno od napredka Oken na Armu. A če gre soditi po številu naprav na tej osnovi, kjer že najdemo široko bero asusov, dellov, lenovov in drugih, se za prihodnost bržkone ni bati.
V tretjo dimenzijo
Pri dizajniranju čipov za osebne računalnike v zadnjem času prednjačita dve vidnejši tehnični novosti. Prva od njiju je široka uporaba naprednih načinov »pakiranja«, torej spajanja silicijevega vezja s substratom, trdno podlago. Že uporaba čipletov, se pravi manjših gradnikov, ki nato sestavljajo poln čip, zahteva takšne tehnologije, ker morajo biti čipleti med seboj prefinjeno povezani, da na kontaktih ne prihaja do prevelikih izgub elektrike ali signala. Nekaj podobnega velja tudi za vdelane oblike pomnilnika, kot je predpomnilnik na ryzenih X3D ali RAM na Applovih čipih M. Najpomembnejšo vlogo ima tu vezje za povezavo med takšnimi večjimi elementi, ki mu pravimo vmesnik ali interposer. Pri običajnih čipletnih tehnologijah ima obliko majhnega pasu elektronike, ki spaja dva čipleta, pri najmodernejših oblikah pakiranja, kot je Intelova Foveros, pa lahko predstavlja celotno plast oziroma »nadstropje« čipa. Tu nima več zgolj naloge povezovanja sklopov, temveč nosi tudi omejene procesne zmogljivosti, denimo za preračunavanje in organizacijo električne porabe. Konkurenčna tehnologija tajvanskega TSMC nosi naziv CoWoS (Chip on Wafer on Substrate with silicon interposer).
