เส้นทางสายความแรงสีฟ้า Skylake X สู่ Icelake เทียบฟอร์มจอมยุทธคำสั่ง AVX512

[Comlow]

หลังจากผ่านการลงสนามมาแล้วเป็นเวลาจะครบ 1 ปีเต็มกับสถาปัตยกรรมใหม่ล่าสุดจาก Intel Haifa Israel อิสราเอล ผู้สร้างสรรค์ตำนาน
ความแรงนับเนื่องมาจาก Conroe Nehalem Sandy Bridge Haswell มาถึง Skylake และ Icelake ล่าสุด วันนี้เราจะมาชมความแรง
ของ Icelake Core เทียบฟอร์มกับ Skylake X Core แบบบ้านๆ ให้พี่น้องได้แลเห็นประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสถาปัตยกรรม
จาก Skylake Microarchitect มาสู่ Sunny Cove Microarchitect อีกหนึ่งก้าวใหญ่ของ Intel Haifa Israel กันสนุกครับผม

Intel Haifa Israel Development Center Creator of Conroe Nahalem Sandy Bridge Haswell Skylake and Icelake


สถาปัตยกรรมที่เปลี่ยนแปลง Skylake SP => Sunny Cove Microarchitect


10+ nm FinFet manufacturer process


Microarchitect Change from Skylake Microarchitect






New features and more headroom


Enhance Vector performance and Cryptography Decode/Encode performance

[คิม]

ตอนนี้มีเกมส์ไหนที่ต้องการ AVX512 แล้วมั่งครับท่าน
แล้วคำสั่ง AVX512 ในวงการอีมูเช่นแอนดรอยจะได้รับประโยชน์ไหมครับ

[Comlow]

ตอนนี้มีเกมส์ไหนที่ต้องการ AVX512 แล้วมั่งครับท่าน
แล้วคำสั่ง AVX512 ในวงการอีมูเช่นแอนดรอยจะได้รับประโยชน์ไหมครับ

คำสั่ง AVX512 ไม่ได้พัฒนามาเพื่อเกมส์อย่างเดียวครับ แต่เป็นคำสั่งอเนกประสงค์ที่เพิ่มความสามารถในการคำนวนข้อมูลในปริมาณมากๆ กว่า CPU รุ่นก่อนๆ
จากระดับ 256 บิตเป็น 512 บิต ส่วนเกมส์ที่สนับสนุนคำสั่ง SSE/AVX ปกติก็สามารถใช้งานทรัพยากรในตัว CPU ที่สนับสนุนคำสั่ง AVX512 ได้เช่นกันกับ
CPU ทั่วๆ ไป เพียงแต่ภาระงานของ CPU จะน้อยลง เปรียบเทียบง่ายๆ ถนน 4 เลน 8 เลน และ 16 เลน รถก็วิ่งได้เช่นกัน ถ้ารถจำนวนมากๆ วิ่งบนถนน 4
เลนก็อาจจะมีการจราจรติดขัดมากกว่าถนน 8 เลนและ 16 เลนตามลำดับ คงพอมองภาพออกนะครับ

ในด้านสถาปัตยกรรมหรือ Hardware จะต้องนำหน้า Software เสมอ เช่นเดียวกับถนนในย่อหน้าข้างบน เขาก็ต้องขยายถนนไว้เพื่อรองรับการจราจรในอีก
5-10 ปีข้างหน้าฉันใด ในส่วนของ Hardware ก็ต้องขยายทรัพยากรในระบบเพื่อรองรับปริมาณข้อมูลในอนาคตฉันนั้น ถึงแม้ว่าในปัจจุบันผู้ใช้งานส่วนใหญ่
จะยังไม่ได้ใช้ประโยชน์เต็มประสิทธิภาพของความสามารถ Hardware ก็ตาม

[Comlow]

SKYLAKE X VS ICELAKE OCTANE 2.0 JAVA SCRIPT BENCHMARK

1.5 GHz Core i7 1065G7 (Sunny Cove Microarchitect) 15W TDP


1.5 GHz Core i7 1065G7 OCTANE 2.0 JAVASCRIPT BENCHMARK DETAILS


4.2GHz Core i9 7980XE (Skylake X Microarchitect) 165W TDP


4.2GHz Core i9 7980XE OCTANE 2.0 JAVASCRIPT BENCHMARK DETAILS

สำหรับการทดสอบวันนี้ เราจะใช้ซอฟต์แวร์ Benchmark ที่เก่าสักหน่อยคือ OCTANE 2.0 Benchmark ในการวัดประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูลทั่วไป
ที่เน้นการใช้รีจิสเตอร์ GPRS 64-bit K0-K7 ความกว้าง 64 บิต เทียบระหว่างสุดยอดสถาปัตยกรรม Skylake X อันเป็นที่สุดของบรรดาสถาปัตยกรรมนี้ และ
Sunny Cove Microarchitect ใหม่ที่มาพร้อมกับ Icelake U Core i7 1065G7

ผลการวัดค่าต่างๆ ใน Benchmark ตัวนี้จะแสดงให้เราเห็นถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของสถาปัตยกรรม Sunny Cove Microarchitect ใหม่ได้หลายๆ มิติ ถ้าพี่น้องคอความแรงพิจารณาจากคะแนนในการทดสอบด้านต่างๆ ที่ CPU ทั้งสองรุ่นคำนวนได้ จะเห็นได้ว่าสถาปัตยกรรม Sunny Cove Microarchitect นั้นแรงกว่า Skylake Microarchitect อยู่มากทีเดียวครับ

สำหรับพี่น้องที่มี CPU รุ่นอื่นๆ และต้องการเปรียบเทียบความสามารถก็สามารถใช้ลิงค์นี้
ทดสอบ CPU ของทุกท่านได้ ทดสอบได้ทุกแพลตฟอร์มและระบบปฏิบัติการที่สนับสนุน JAVA Script นะครับ
ทดสอบกันได้หมดทั้ง X86/RISC/ARM

https://chromium.github.io/octane/

[Comlow]

SKYLAKE X VS ICELAKE PERFORMANCE BENCHMARK 10

1.5 GHz Core i7 1065G7 Performance Benchmark 10 Build 1006


4.2 GHz Core i9 7980XE Performance Benchmark 10 Build 1006

มาต่อกันกับ Performance Benchmark 10 Build 1006 ใหม่ล่าสุดจาก PASSMARK SOFTWARE สำหรับท่านที่สนใจ
อยากจะวัดประสิทธิภาพ CPU ของท่าน สามารถดาวน์โหลดไปทดสอบได้จากลิงค์ข้างล่างบทความนี้ครับ

ในส่วนคะแนนข้างบนขอให้พี่น้องทุกท่านโฟกัสไปยัง Single Thread Score เสียก่อนนะครับ รายละเอียดอื่นๆ ให้ข้ามไปทั้งหมดก่อน
ท่านก็จะเห็นประสิทธิภาพของ Sunny Cove Microarchitect โดยรวม ที่ล้ำหน้า Skylake X Microarchitect ไปหลายระดับเลย
ทีเดียว

ที่ความเร็ว 1.5 GHz สถาปัตยกรรม Sunny Cove Microarchitect สามารถทำคะแนนแซงหน้าสุดยอดสถาปัตยกรรม
ตัวแรงที่สุดของบรรดา Skylake Microarchitect ที่ความเร็ว 4.2 GHz ได้อย่างง่ายดาย

ลองจินตนาการกันเล่นๆ ก่อนที่จะสัมผัส Icelake SP ของจริงๆ ว่า ถ้า Sunny Cove Microarchitect ทำงานที่ 4.2 GHz
จะแรงสุดขั้วกว่าตอนนี้ขนาดไหนดูนะครับผม

ดาวน์โหลด Performance Benchmark 10 Build 1006 ได้ที่นี่

https://downloads.passmark.com/downloads/petst.exe

[LipkiZ]

ice lake นี่ 10 nm แล้วหรอครับ

[Comlow]

ice lake นี่ 10 nm แล้วหรอครับ

ใช่แล้วครับ สำหรับ Icelake จะเป็น 2nd Generation ของ 10nm คือ 10+nm FinFet ที่พัฒนาต่อยอด
มาจากสถาปัตยกรรม Palm Cove ที่ใช้พัฒนา Cannonlake มา่ก่อนหน้านี้อีกทีครับ

วันนี้เราเอาแค่พอหอมปากหอมคอกันก่อนครับ พรุ่งนี้เดี๋ยวจะมีผลการทดสอบที่แสดงให้เห็นจุดเด่นของสถาปัตยกรรม
Sunny Cove Microarchitect มาเล่าสู่กันฟังกันสนุกสนานอีกเช่นเคยครับผม

[Comlow]

Skylake X Microarchitect Diagram VS Sunny Cove Microarchitect Diagram

Skylake X Microarchitect

Skylake X Microarchitect Diagram

Sunny Cove Microarchitect

Sunny Cove Microarchitect Diagram

จากภาพสถาปัตยกรรมของทั้งสอง CPU ที่เรานำมาทดสอบกันสนุกในวันนี้ พี่น้องสมาชิกจะเห็นได้ว่าในส่วนของ Skylake X นั้นเป็นการต่อยอดจากสถาปัตยกรรม Skylake เดิมเพื่อสนับสนุนคำสั่ง AVX512 ทำให้มีการขยายช่องทางการรับส่งข้อมูลให้กว้างขึ้นเป็น 512-bit จากเดิม 256-bit ถ้าจะว่าไปก็คือการโมดิฟายสถาปัตยกรรมเดิมให้รองรับปริมาณข้อมูลมากขึ้นและรับส่งข้อมูลได้ไวขึ้นเฉยๆ ในส่วนโครงสร้างอื่นๆ ทั้งในส่วนสถาปัตยกรรมโดยรวม และ สถาปัตยกรรมส่วนหน้า หรือ Front-End ที่เป็นประตูด่านแรกของการประมวลผลนั้นยังคงเป็น Skylake เหมือนเดิม ในขณะที่ Sunny Cove Microarchitect นั้นมีการเพิ่มจำนวนทรัพยากรในสถาปัตยกรรมส่วนหน้าเพื่อรองรับการประมวลผลคำสั่ง AVX512 และปริมาณข้อมูลจำนวนมากได้อย่างเหมาะสมกว่า

ผลที่ตามมาคือ สถาปัตยกรรม Skylake X จะใช้พลังงานในการประมวลผลคำสั่ง AVX512 สูงกว่า และมีความล่าช้าในการประมวลผลในส่วน Front-End ไปจนถึง Decoder เนื่องจากยังคงเป็นสถาปัตยกรรมพื้นฐานจาก Skylake ปกติที่สนับสนุนข้อมูลชนิด 256-bit เป็นหลัก พอจะทำงานกับข้อมูลขนาด 512-bit ที่ใช้ในคำสั่ง AVX512F นั้น ตัว Skylake X จะต้องเสียเวลา FUSED Port 0 และ Port 1 ที่แต่เดิมออกแบบมาเพื่อการประมวลผลข้อมูล AVX/FMA ที่มีความกว้าง 256-bit เข้าด้วยกันก่อนที่จะทำงานกับข้อมูลในระดับ 512-bit เสมอ ส่วน Sunny Cove Microarchitect นั้นออกแบบมาสำหรับคำสั่ง AVX512 โดยขยาย Port 0 และ Port 5 ให้รับข้อมูลขนาด 512-bit เลยตั้งแต่แรก ขั้นตอนการ FUSED นี้จึงไม่จำเป็น ทำให้ตัว CPU ที่พัฒนาจาก Sunny Cove Microarchitect ลดระยะเวลาในขั้นตอนการ FUSED ข้างต้นลงไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผลที่ได้จากการออกแบบสถาปัตยกรรมใหม่นี้ ทำให้ค่า Latency ในการประมวลผลคำสั่ง AVX512 ของ Sunny Cove Microarchitect ลดลงเหลือเพียง 3 Cycle (Port 0 / 5) จากเดิมใน Skylake X ต้องใช้ 4 Cycle (FUSED Port 0+1 ) และ Port 5 ต้องใช้ 6 Cycle ตามลำดับ

[Comlow]

ICELAKE GOOD

ในช่วงแรก Intel ได้เปิดตัว Icelake CPU มาในสองรูปแบบหลักๆ คือ รุ่น U และ Y ซึ่งน่าจะเป็น CPU ที่มาลองทดสอบสนาม
ในตลาด Laptop และ Notebook ราคาประหยัด เท่าที่เราได้ลองใช้งานการทำงานกับโปรแกรมทั่วๆ ไปและ Benchmark ใน
หลายๆ ชุด ระบบปฏิบัติการ Windows ล่าสุด ก็พบว่าตัว CPU มีการจัดการพลังงานในระดับที่ดีเยี่ยม การทำงานกับโปรแกรมส่วน
ใหญ่ค่อนข้างลื่นไหล อันเนื่องมาจากพัฒนาการของสถาปัตยกรรมในหลายๆด้านดังที่กล่าวมาแล้ว

จากการทดสอบโหลดงานหนักๆ ก็พอมองออกว่าทำไม Intel ไม่เอา Icelake ลงสนาม Desktop ไม่ใช่เพราะว่า Icelake ไม่แรง
หรือประสิทธิภาพแย่ หรือผลิตยากอะไรต่ออะไรเลย เพียงแต่เพราะถ้าเอา Icelake มาขาย คงไม่มีซื้อ Skylake X/SP แน่นอนๆ ซึ่ง
ตลาด Data Center ของ Intel นั้นต้องการ CPU ที่แรงๆ ประหยัดพลังงานอยู่แล้ว ถ้า Icelake ลงสนาม Server หรือ Desktop
เต็มๆ แล้วจะขาย Skylake และสถาปัตยกรรมอื่นๆ อย่างไรมากกว่าครับ



หลังจากลองชิมลางกับ Icelake U และ Y ใน Laptop รุ่นใหม่ๆ ทั้งสามค่ายแล้ว อดใจไม่ไหวที่อยากจะลองความแรง Icelake SP ไวๆ
้เลยครับทุกๆ ท่าน

[bellman]

โครตแรง

[TWK.]

[Comlow]

New Intel 00000046 Microcode for Icelake U on W10 2021H1 Build 19628.1

New Intel 00000046 Microcode for Icelake U Core i7 1065G7 1.3 GHz / 3.9 GHz Turbo Boost 2.0
coming with Microsoft Windows 10 2021H1 Insider Preview Build 19628.1


AIDA64 6.25.5400 Cache and Memory Bandwidth Core i7 1065G7 1.3 GHz / 3.9 GHz


New Iris Plus Graphic Driver 27.20.100.8236 BETA ACER SWIFT 5 BIOS 1.14 DATE 2020/05/11

ผลการทดสอบดีขึ้นไปอีกระดับของความแรง


Intel 00000046 Microcode Core i7 1065G7 1.3 GHz / 3.9 GHz BIOS 1.14


Intel 00000032 Microcode Core i7 1065G7 1.3 GHz / 3.9 GHz BIOS 1.07

ในช่วงนี้ Intel กำลังปรับปรุงประสิทธิภาพ CPU ทุกรุ่นกันอยู่ผ่าน Microcode ชุดใหม่ๆ ซึ่งล่าสุดในวันพฤหัสบดีที่ 14 พฤษภาคม 2563 ที่ผ่านมา
ในส่วนของ CPU Icelake U/Y เองก็ได้รับการอัพเดต Microcode จากรุ่น 00000032 เป็นรุ่น 00000046 กับ Kernel ใหม่ที่มาพร้อมกับตัว
Windows 10 2021H1 Insider Preview Build 19628.1 ใหม่

ส่วนตัว iGPU Iris Plus เองก็ได้รับการอัพเดตไดรเวอร์การแสดงผลให้สนับสนุน WDDM 2.7 มาตรฐานกราฟิกใหม่ Direct X 12 Ultimate
ที่จะมาพร้อมกับ Windows 10 May 2020 Update ในปลายเดือนพฤษภาคม 2563 นี้ด้วยไดรเวอร์ใหม่ 27.20.100.8190 และไดรเวอร์
ทดสอบ 27.20.100.8236 ใหม่ ที่ขับเน้นประสิทธิภาพของตัว Iris Plus ให้ดีขึ้นครับ


Intel Graphic Driver 27.20.100.8190 WHQL Performance


Intel Graphic Driver 27.20.100.8236 Beta Performance

[Comlow]

Geekbench 5.1.1 Cinebench R20 Core i7 1065G7 Icelake U 1.5 GHz

Core i7 1065G7 1.5 GHz Geekbench 5.1.1

วันนี้เราทำการทดสอบประสิทธิภาพการประมวลผล CPU Core i7 1065G7 1.5 GHz ด้วยซอฟต์แวร์
Geekbench 5.1.1 อันเป็นเบนซ์มาร์กรุ่นล่าสุดที่เน้นการวัดผลประสิทธิภาพการทำงานทั่วๆ ไปของตัว
สถาปัตยกรรมใหม่ Sunny Cove Microarchitect ล่าสุดจาก Intel ผลการทดสอบที่ออกมาก็ค่อนข้าง
แรงสุดยอด ที่ความเร็วพื้นฐาน 1.5 GHz และเทอร์โบ 3.9 GHz สามารถทำคะแนนได้น่าประทับใจสมกับ
การรอคอยครับ แม้จะอยู่ในรูปแบบของ Mobile CPU ก็ตาม


Core i7 1065G7 1.5 GHz Cinebench R20

ต่อมาทดสอบกับ Cinebench R20 ที่เรานิยมทดสอบประสิทธิภาพการประมวลผลของ CPU Multicore
ในการเรนเดอร์ภาพ 3D กันเป็นประจำ สำหรับ CPU 4 Core 8 Thread 8MB L3 ที่ความเร็ว 1.5 GHz
ก็ถือว่าทำได้ในระดับที่น่าพอใจครับ


Core i7 1065G7 1.5 GHz Corona 1.3

มาต่อกันที่ Corona 1.3 Benchmark ตัว CPU ก็ทำคะแนนได้ในระดับพอใช้ได้ แต่ยังไงก็คงจะยัง
ไม่สามารถที่จะไปเทียบฟอร์มกับ Desktop CPU แรงๆ ได้แบบสูสี ถ้าเรามองจากความสามารถในการ
เรนเดอร์สำหรับ CPU ในระดับประหยัดพลังงานนี้ กับการทำงานเรนเดอร์งานก็คงไม่เหมาะสมซักเท่าไหร่
ครับ


Core i7 1065G7 1.5 GHz BASEMARK 3.0

เข้ามาสู่การทดสอบในฉบับ WebGL กันอีกหนึ่งชุด ด้วยสถาปัตยกรรมภายในของ Icelake U ที่มีการออกแบบ
มาเพื่อสนับสนุนระบบสื่อสารไร้สาย WIFI6 802.11ax เป็นพิเศษ จึงไม่น่าแปลกใจที่ตัว CPU ที่ทำงานด้วยความเร็ว
เพียง 1.5 GHz ในระดับการทำงานทั่วๆ ไป จะทำคะแนนได้ค่อนข้างดีกว่า CPU Mobile Gen ก่อนๆ ครับ


Core i7 1065G7 1.5 GHz BASEMARK 3.0

คะแนนทดสอบที่ได้ถือว่าทำงานได้ดีกับการใช้งาน WIFI ในระดับที่น่าประทับใจครับ

[TWK.]