Um preview do Haswell, sucessor do Ivy Bridge

A Intel tem organizado seu roadmap na forma de Ticks e Tocks. Um Tick é a atualização de uma arquitetura já existente, produzida com uma técnica mais avançada de fabricação e pequenos aperfeiçoamentos, como no caso do Ivy Bridge, que sucederá o Sandy Bridge, enquanto um Tock é a introdução de uma nova arquitetura, como no caso do Haswell, que sucederá o Ivy Bridge em 2013.

O Sandy Bridge está sendo produzido usando uma técnica de 32 nm, assim como o antigo Westmere. O Ivy Bridge migrará para o uso de uma técnica de 22 nm, que abrirá espaço para as melhorias na GPU e outros aperfeiçoamentos prometidos pela Intel. Enquanto escrevo, as primeiras unidades do Ivy Bridge já estão em produção e tudo indica que o lançamento será feito dentro do planejado, eliminando as dúvidas em relação à viabilidade da técnica de 22 nm com transistores tri-gate.

O Haswell manterá o uso da mesma técnica de 22 nm, que até o final de 2012 (quando o Haswell entrará em produção, se preparando para o lançamento em 2013) já estará madura. Entretanto, o Haswell introduzirá uma arquitetura completamente redesenhada, que é o tema do artigo de hoje, baseado em slides confidenciais da Intel que vazaram através do chiphell.

A primeira grande mudança do Haswell é a adoção de uma arquitetura System On a Chip, com o chipset sendo movido para dentro do encapsulamento do processador em alguns modelos. Inicialmente, a integração será feita de forma similar ao que tínhamos com a GPU no Clarkdale: um chip separado, produzido com uma técnica anterior de produção, simplesmente colocado dentro do encapsulamento ao lado da CPU, pavimentando o caminho para que no futuro a integração possa ser feita dentro do próprio chip, assim como foi feita com a GPU:

A ponte sul do chipset era o único elemento que ainda faltava ser movido para dentro do processador, já que nas gerações anteriores a Intel já havia movido o controlador de memória, as linhas PCI Express e até mesmo a GPU para dentro do die, deixando de fora apenas a ponte sul do chipset. A integração ajudará os fabricantes a produzirem sistemas mais compactos, o que contribuirá com os esforços da Intel dentro de uma área que está sendo considerada como vital pelos executivos da empresa, os ultrabooks:

A Intel vê os ultrabooks como sucessores dos netbooks, uma plataforma de aparelhos super-portáteis finos e leves, capazes de rivalizar com os tablets. A grande diferença é que enquanto os netbooks se tornaram uma plataforma de massa, com telas e teclados apertados e um baixo desempenho, os ultrabooks são uma plataforma high-end, que mantém telas de 13″ e teclados e tamanho regular, confortáveis de usar, mas reduzem as medidas em outra dimensão, tornando-se muito mais finos.

A Intel considera os ultrabooks uma área tão importante que o Haswell será produzido em duas versões: uma para desktops e notebooks e outra exclusivamente para os ultrabooks, com menos núcleos e um TDP mais baixo. A plataforma para desktops e notebooks manterá o layout tradicional, com a ponte sul do chipset, batizada de Lynx Point sendo fornecida como um chip separado, enquanto a versão para ultrabooks adotando o layout SoC, com tudo integrado dentro do mesmo chip:

Outra diferença é o número de cores e o chip gráfico integrado. Com o Haswell a Intel oferecerá três sabores de GPU, batizadas de GT1, GT2 e GT3, oferecendo um nível crescente de desempenho. Os chips para desktop oferecerão até 4 núcleos, mas serão oferecidos em conjunto com apenas o GT1 e GT2, as versões mais fracas da GPU. A plataforma para notebooks também oferecerá 4 núcleos, porém trará como diferencial a presença do GT3, enquanto a plataforma para ultrabooks será limitada a apenas 2 núcleos (devido ao TDP mais baixo), mas em compensação também virá com o GT3, oferecendo um desempenho de GPU forte, permitindo que os ultrabooks sejam utilizáveis também como plataforma para jogos.

Embora ao que tudo indica os chips para desktops rodarão dentro de TDPs de até 95W watts, as versões móveis serão muito mais econômicas, com as versões para ultrabooks trabalhando dentro de um TDP máximo de 15 watts (daí o uso de apenas dois núcleos) com a possibilidade de versões de baixo consumo operando abaixo dos 10 watts. Em outras palavras, estas versões do Haswell oferecerão um consumo na mesma liga do Atom, porém com um desempenho várias ordens de magnitude superior, sobretudo em relação à GPU. As versões para notebooks por sua vez ficarão no meio do caminho, com TDPs de 37, 47 e 57 watts.

Além do suporte ao Turbo Core as versões móveis oferecerão também um TDP configurável, que permitirá que os chips trabalhem em TDPs mais altos em situações pré-determinadas, como ao instalar um dock de ventilação externo.

Outra diferença em relação às versões para ultrabooks é em relação à memória. O Haswell é otimizado para o uso de memória DDR3L, que operam com uma tensão mais baixa (1.3V contra os 1.5V das DDR3 regulares), resultando em uma redução proporcional no consumo. As versões para desktop suportarão também o uso de memórias DDR3 regulares, como uma forma de cortar custos, enquanto a versão para ultrabooks suportará o uso de memórias LPDDR3, que oferecem um consumo ainda mais baixo.

As memórias LPDDR3 ajudarão sobretudo a estender a autonomia de baterias quando o aparelho está dormindo, situação onde a maior parte do consumo vai justamente para os módulos de memória. Isso ajudará a Intel a atingir a audaciosa promessa de 10 dias de autonomia em stand-by feita em setembro:

Apesar do aumento no desempenho da GPU, a Intel manterá o uso de um controlador de memória dual-channel em todas as versões, mantendo um barramento de dados de apenas 128 bits para a GPU, muito menos do que temos nas placas dedicadas.

Mais uma vez, o soquete do processador mudará, com o LGA1155 usado no Ivy Bridge dando lugar ao LGA 1150. A organização de pinos no novo soquete é sensivelmente diferente, refletindo as mudanças internas no chip:

O novo soquete é uma péssima notícia nos desktops, já que significa mais uma vez a quebra de compatibilidade com placas antigas. Entretanto, este é um tema que está se tornando cada vez menos relevante no geral, já que uma percentagem cada vez maior dos sistemas vendidos são notebooks, netbooks ou ultrabooks, onde o soquete usado pouco importa, já que as opções de upgrade são muito limitadas. Mesmo nos desktops os upgrades de processador são cada vez mais raros, com muitos usuários preferindo trocar toda a CPU de tempos em tempos.

Em resumo, com o Haswell a Intel mantém o ritmo de avanço que tem mantido desde o lançamento do Conroe em 2006. As inovações não chegam a ser espetaculares, mas são um avanço respeitável em relação ao Ivy Bridge, que é por sua vez um avanço respeitável em relação aos chips atuais. Os dois principais destaques são o fato e a Intel estar mantendo o ritmo de inovação anual e ter conseguido finalizar a técnica de produção de 22 nm com transistores tri-gate dentro do planejado, obtendo uma dianteira considerável em relação à AMD no que diz respeito às técnicas de fabricação.