PC inovace pro rok 2017

Evoluce a revoluce. Svět počítačových komponent osciluje mezi těmito dvěma extrémy s úžasnou pravidelností. Známý výrobce procesorů Intel vymyslel princip „tik-tak“, který už léta udává rytmus vývoje základních počítačových komponent. Fáze „tik“ označuje zmenšení výrobního procesoru předchozí generace procesorů, které vede ke zvýšení jeho energetické efektivity, fáze „tak“ pak značí zásadní změnu architektury procesoru. V případě nejnovější generace procesorů Kaby Lake se Intel poprvé odchýlil od léta zažité praxe a zavedl ještě druhý „tak“. První desktopové procesory generace Kaby Lake Intel oficiálně představil hned zkraje roku na výstavě CES.

Veletrh CES hned na počátku roku pravidelně představuje technologie, se kterými se budeme potkávat v následujících měsících. Kromě Intelu na něm své novinky představila i řada velkých IT společností. Krátce po představení procesorů Kaby Lake přijde s novou řadou CPU i AMD, a to v podobě architektury Zen. Podle všeho to vypadá, že po několika letech bude společnost AMD s touto řadou opět schopna konkurovat čipům od Intelu. Samotné čipy s kódovým označením Ryzen měly být původně uvedeny koncem ledna, podle posledních zpráv je však AMD oficiálně představí až ke konci prvního čtvrtletí.

Kaby Lake udává rytmus

Nová generace procesorů Kaby Lake přinese uživatelům Windows jednu zásadní změnu. Microsoft již nějakou dobu hrozí, že podpora nových hardwarových komponent se bude týkat pouze systému Windows 10. Snahy o omezení podpory nového hardwaru pro starší operační systémy ohlásil Microsoft v minulosti již několikrát, zatím ale vždy svá prohlášení později odvolal. Nyní to však vypadá, že architektura Kaby Lake bude podporována opravdu pouze systémem Windows 10.

Až se tak stane, bude jedinou alternativou k Windows ve světě PC počítačů operační systém Linux. Microsoft navíc již od listopadu nedodává OEM výrobcům nové licence systémů Windows 7 a 8.1. Netflix nedávno ohlásil, že jeho zákazníci si budou moci vychutnat obsah v nejvyšší nabízené kvalitě, pouze pokud přejdou na prohlížeč Edge (součást Windows 10) a architekturu Kaby Lake. Právě tato kombinace prohlížeče a CPU bude nutná, pokud by předplatitelé Netflixu chtěli sledovat 4K obsah v HDR kvalitě. Tento krok budou pravděpodobně následovat i další velcí poskytovatelé streamovaného videoobsahu, jako je například Amazon. Nové procesory Kaby Lake totiž obsahují dedikovaný media koprocesor, který při zpracování multimediálního obsahu ulehčuje výpočetním jednotkám CPU, ale kromě toho také podporuje DRM systém Microsoft Play Ready 3.0, který má zabraňovat pirátskému kopírování streamovaného obsahu. Nová dedikovaná jednotka pro kódování a dekódování videa je hlavní inovací procesorů rodiny Kaby Lake, Intel ale samozřejmě zvýšil i výpočetní výkon. V porovnání s generací Skylake dosahují díky optimalizaci 14nm výrobního procesu ve stejných řadách procesory Kaby Lake o 200 MHz vyššího kmitočtu. 

V naší testovací laboratoři jsme od prosince pečlivě zkoušeli prozatím nejvýkonnější Kaby Lake 7700K. Písmenko „K“ značí, že procesor má otevřený multiplikátor, a lze jej tedy volně přetaktovat. Výsledky testů prokázaly, že optimalizace výrobního procesu přinesla pozitivní nárůst výkonu. Intel Core i7-7700K se v našich dlouhodobých srovnávacích testech umístil hned za mnohem dražším procesorem řady Broadwell-E a nabízí výrazně vyšší výkon než srovnatelný model předchozí generace (Skylake Core i7-6700K). V intenzivních výpočetních testech, zahrnujících kódování filmů nebo šifrování dat, zvládne Kaby Lake 7700K svoji úlohu mnohem rychleji než jeho předchůdce (viz tabulka na str. 122). Stejně tak nabízí o poznání vyšší výkon i jeho integrovaná grafika.

Spolu s procesory Kaby Lake přišla na svět i nová čipová sada řady 200, která se stará o co nejefektivnější a nejrychlejší přenos dat po základní desce. Spolu s novým procesorem Core i7-7700K jsme měli možnost vyzkoušet dvě základní desky od společností Asus a Gigabyte. Ty ale představují pouze evoluční změnu. Zpětně podporují i procesory Skylake a jejich hlavní výhoda v porovnání s deskami osazenými předchozím čipsetem Z170 spočívá v podpoře vyšší frekvence DDR4 pamětí (z 2 133 MHz na 2 400 MHz). Novinkou je také podpora vyššího počtu kanálů PCIe Express sběrnice. Nové desky s čipsetem Z270 jich mají 24, zatímco předchozí verze Z170 umožňovala komunikaci pouze po 20 linkách. V základní verzi ale Z270 (stejně jako Z170) postrádá podporu rychlejší sběrnice USB 3.1 Gen 2, která v porovnání s USB 3.0 nabízí dvakrát vyšší propustnost, a tedy i dvakrát rychlejší přenosové rychlosti dat mezi počítačem a připojenou periferií. Nová platforma desek pro procesory AMD Ryzen již USB 3.1 Gen2 defaultně podporuje.

Zenový mistr s osmi jádry

Intel bude muset po příchodu nových procesorů od AMD poněkud zbystřit pozornost, protože očekávaný výkon procesorů Ryzen se má vyrovnat nejlepším CPU od Intelu, a jak je u AMD zvykem, určitě se budou prodávat za nižší cenu. Při pohledu na schéma architektury procesorů Ryzen to vypadá, že AMD se poučilo známým čínským pořekadlem, že dobrá kopie je lepší než špatný vynález. AMD totiž kompletně přepracovalo architekturu a využilo řadu funkcí známých z procesorů Intel, například HyperThreading. Díky novému 14nm výrobnímu procesu se AMD dnes, co se velikosti tranzistorů týče, Intelu rovněž vyrovná. Právě velikost tranzistorů hraje zásadní roli z hlediska efektivity procesoru. Každá výpočetní jednotka CPU Ryzen se skládá ze čtyř jader a lze k ní připojit další výpočetní jednotku, která bude obsahovat buď další čtyři jádra, nebo grafický čip.

První osmijádrové procesory Ryzen předvedlo AMD již na veletrhu CES, i když datum oficiálního uvedení na trh a ceny procesorů nikdo řádně nepotvrdil. Jediný přesnější termín udává první čtvrtletí tohoto roku. Spekulovalo se o tom, zda AMD uvede na trh nejdříve osmijádrovou verzi, ale vypadá to, že spolu s ní přijde na trh i čtyřjádrová a možná i šestijádrová varianta. Co se přesnějších údajů o výkonu procesorů Ryzen týče, musíme stále vycházet z prezentace AMD z konce loňského roku, kde osmijádrový procesor s kódovým označením SR7 předstihl při kódování videa za pomoci nástroje HandBrake dokonce procesor Intel Core i7-6900K (osmijádrový Broadwell-E s HyperThreadingem), který je momentálně druhým nejvýkonnějším desktopovým procesorem na světě.

Vykázal i o poznání vyšší výkon než nový Kaby Lake 7700K, přičemž podle odhadů se budou oba procesory prodávat za podobnou cenu okolo 10 000 Kč. Na rozdíl od Core i7-7700K osmijádrový Ryzen SR7 neobsahuje interní grafiku, to ale asi nebude herní nadšence zase tak pálit, protože si stejně pořídí plnohodnotnou grafickou kartu.

Podle prvních informací od výrobců základních desek bude osmijádrový Ryzen SR7 možné přetaktovat až na 4,2 GHz, přesné údaje o možnostech přetaktování a energetické úspornosti procesorů Ryzen jsme ale do uzávěrky tohoto čísla neměli k dispozici. Procesory Ryzen budou používat novou patici AM4, přičemž k dispozici budou tři až čtyři varianty čipových sad. Nejvýkonnější z nich nese označení X370 a právě desky s tímto čipsetem si budou pořizovat zájemci o maximální výkon. Desky s paticí AM4 budou pracovat s pamětmi DDR4 a budou obsahovat všechny moderní porty, včetně ultrarychlého rozhraní pro SSD NVMe disky. Na rozdíl od čipsetů Intel Z270 budou desky s AM4 a čipsety X370, B350 a A320 podporovat i nejrychlejší současnou verzi USB 3.1 Gen2.

Kaby Lake-X až na 5 GHz?

To, že bere Intel poslední kroky AMD vážně, naznačuje i fakt, že se poprvé v historii rozhodl uvést na trh procesor třídy Core i3 s otevřeným multiplikátorem. Nový Kaby Lake Core i3-7350K bude stejně jako všechny „K“ modely možné snadno přetaktovat i v domácích podmínkách. V srpnu má Intel uvést na trh i extrémní desktopové procesory Skylake-X a Kaby Lake-X. Stejně jako u doposud nejvýkonnějších procesorů Broadwell-E budou i CPU Skylake-X a Kaby Lake-X vyžadovat jiné desky, tentokrát s paticí LGA 2066 a čipsetem X299. Obě varianty budou určeny hlavně těm nejbohatším a nejnáročnějším uživatelům. Zatímco modely Skylake-X budou mít 4, 8 a 10 jader, 28-44 linek PCIe 3.0 a budou podporovat čtyřkanálové zapojení pamětí DDR až do taktu 2 666 MHz, procesory Kaby Lake-X budou pravděpodobně jen čtyřjádrové, s dvoukanálovou pamětí a 16 linkami PCIe 3.0. Podle prvních informací by měly být klasicky značené jako sedmá generace, nejdražší Skylake-X bude stát víc než 1 000 dolarů a cena Kaby Lake-X se bude pohybovat mezi Core i7-7700K a Skylake-X. Procesory Kaby Lake-X sice budou mít jen čtyři jádra, ale nebudou mít integrovanou grafiku a pravděpodobně je půjde taktovat až na 5 GHz.

Optane nahradí flashové buňky

Plánujete-li v roce 2017 stavět špičkové PC s procesorem Ryzen SR7 nebo Kaby Lake-X, pravděpodobně si pořídíte i výkonnou grafiku a rychlý SSD disk. V těchto kategoriích již ale byla žhavá želízka v podobě karet Nvidia GTX 1080 a disků Samsung 960 Pro uvedena loni a letos se pravděpodobně žádné zásadní revoluce nedočkáme. To se však netýká nového typu paměti Optane, vyvinutého ve spolupráci společností Intel a Micron. Paměti Optane nepoužívají flashové buňky, ale jsou založeny na novější technologii, tzv. phase-change memory (PCM), tedy paměti vyrobené z materiálu, který dokáže měnit svou fázi a vodivost. Po krátkodobém zahřátí mění stav z amorfního na krystalický a zpět. Tato vlastnost je ideální pro ukládání binárních hodnot 0 a 1. V porovnání s flashovou technologií má PCM výhodu v delší životnosti a výrazně kratší přístupové době zápisu i čtení. Podle vyjádření společností Intel a Micron postoupil vývoj této technologie do takového stavu, že se začne během pár měsíců prodávat pod označením 3D Xpoint.

Vzhledem k tomu, že se jedná o úplně novou technologii, není divu, že Intel stále posouvá její uvedení na trh a upřesňuje svá původní oznámení týkající se jejího praktického výkonu. V současné době tvrdí, že Optane dosahuje desetkrát vyšší propustnosti než SSD disky a čtyřikrát rychlejší latence (tedy přístupové doby). Sériová výroba již začala, což znamená, že by finální produkty mohly být k dispozici někdy v polovině roku. Čipová sada Z270 pro procesory Kaby Lake již tuto technologii podporuje.

Grafika Vega s turbopamětí

Co se grafických karet týče, společnosti AMD a Nvidia přešly z 28nm výrobního procesu na 14nm již v loňském roce a používají jej všechny grafické procesory Polaris a Pascal. Zmenšení výrobního procesu doprovázelo značné zvýšení výkonu grafických čipů. I když AMD prozatím nevydalo své nejvýkonnější karty architektury Polaris, konkurenční grafiky Nvidia GeForce 1080 Ti by se měly začít prodávat již během února. Plány AMD nejsou stále úplně jasné. Na náš dotaz zástupci AMD popřeli, že by se společnost chystala v nejbližší budoucnosti představit nejvýkonnější řadu Radeon RX 490 s procesory Polaris.

Na internetu se však již objevily benchmarkové výsledky karet označovaných jako Pro 490 (viz výše). Co se nejvýkonnějších grafických čipů týče, stále je možné, že v polovině roku AMD vydá grafické karty s procesory architektury Vega. Ta má jako první podporovat druhou generaci pamětí typu HMB, které budou nejenom rychlejší než běžná GDDR RAM, ale zároveň umožní stavbu menších, úspornějších a extrémně výkonných karet.

Na konci roku plánuje AMD osadit grafickým jádrem Vega s HBM2 pamětí i své procesory generace Ryzen. APU s kódovým označením Raven Ridge slibují zásadní nárůst výkonu integrovaných grafik notebooků a tabletů. Díky extrémně kompaktní podobě by tato technologie mohla položit základ osobních počítačů budoucnosti, ve kterých by CPU, grafika a RAM byly umístěny na jednom společném čipu. Ve stejné době ale plánuje Intel představit svůj další „tik“ v podobě architektury Cannon Lake, která již bude vyráběna 10nm procesem. Přechod na ještě menší tranzistory přinese další zvýšení efektivity CPU. V první vlně pravděpodobně Intel uvede jako tradičně ultraúsporné procesory pro přenosné počítače. Na to, zda to bude stačit, aby si Intel udržel náskok před plánovanými inovacemi, které AMD slibuje představit v roce 2017, si budeme muset ještě chvíli počkat.

***

Kaby Lake vs. Skylake: Porovnání nejvýkonnějších domácích procesorů Intel

Nové procesory Kaby Lake předvedly v testlabu Chipu skvělý výkon a v každém ohledu překonaly předchozí generaci Skylake. Navíc nabízí mnohem efektivnější práci s videem a lepší ochranu autorských práv. Uživatelé Netflixu budou moci 4K HDR obsah sledovat pouze na počítačích s procesory Kaby Lake a Windows 10.

Handbrake (fps)
Core i7-7700K Kaby Lake 69,6
Core i7-6700K Skylake 42,5

TrueCrypt AES kódování (MB/s)
Core i7-7700K Kaby Lake 324
Core i7-6700K Skylake 299

3DMark Fire Strike (body)
Core i7-7700K Kaby Lake 1 231
Core i7-6700K Skylake 1 065

Zdroj: Testovací laboratoř Chipu

***

Nové výkonné CPU od AMD

AMD se uvedením procesorů architektury Zen vrací do souboje s Intelem. Z hlediska výkonu slibují CPU Ryzen konkurovat srovnatelným modelům Intel Core i, a v některých ohledech mají být dokonce lepší. AMD plánuje zpočátku uvést i osmijádrovou verzi, která by chtěla zatopit i drahým speciálním procesorům Broadwell-E.

Typ CPU SR7 SR7 SR5 SR3
Jádra 8 8 8 4
Vlákna 16 16 16 8
L2 cache 4 MB 4 MB 3 MB 2 MB
L3 cache 16 MB 16 MB 12 MB 8 MB
Spotřeba (TDP) 95 W 95 W 65 W 65 W
Nominální frekvence 3,4 GHz 3,0 GHz není známo není známo
Turbo frekvence 3,6 GHz 3,2 GHz není známo není známo
Předpokládaná cena cca 14 000 Kč cca 10 000 Kč cca 7 000 Kč cca 4 500 Kč
Procesory Ryzen by se v podobě tří modelů měly objevit na trhu v průběhu března a slibují zajímavou cenu.

***

Špičková grafika za dostupnou cenu

Grafické karty Nvidia GeForce GTX 1070 jsou prozatím jedinými modely, které přináší špičkový výkon za relativně dostupnou cenu (cca 13 000 Kč). Uniklé srovnání výsledků benchmarkových testů ukazuje, že s uvedením grafik AMD Radeon Pro 490 by se situace mohla změnit.

3DMark FS Ultra (body)
AMD Radeon Pro 490 5 000
Nvidia GeForce GTX 1070 4 529

3DMark FS Extreme (body)
AMD Radeon Pro 490 9 490
Nvidia GeForce GTX 1070 8 966

3DMark Time Spy (body)
AMD Radeon Pro 490 6 510
Nvidia GeForce GTX 1070 5 749

Zdroj: wccftech.com

Foto popis| Intel Kaby Lake S Nový rok začal představením nových desktopových procesorů Intelu, které v porovnání s předchozí generací Skylake dosahují u srovnatelných modelů o 200 MHz vyšší frekvence.
Foto popis| AMD FirePro Profesionální grafické karty s čipy Polaris ukážou, zda je AMD schopno vyrovnat se Nvidii.
Foto popis| AMD Ryzen SR7 Zen bude revoluční: AMD kompletně předělalo architekturu svých procesorů a s osmijádrovými čipy atakuje nejvýkonnější desktopové modely od Intelu, určitě za nižší cenu.
Foto popis| Nvidia GeForce GTX 1080 Ti Nvidia odpoví nejrychlejší, ale také nejdražší grafickou kartou pro domácí PC.
Foto popis| AMD Ryzen SR3 & SR5 Levnější verze procesorů architektury Ryzen budou mít čtyři až osm jader a budou určeny do nejvýkonnějších počítačů pro běžné domácí uživatele.
Foto popis| IMFT Optane První paměťové moduly s novou technologií nahrazující flashové paměti budou drahé, ale čipset pro procesory Kaby Lake je již podporuje.
Foto popis| Intel Skylake-X & Kaby Lake-X Nejvýkonnější desktopové procesory plánované na uvedení v letošním roce představí Intel možná v květnu, možná až v srpnu. Každopádně budou jen pro bohatší zájemce.
Foto popis| AMD Vega V polovině roku slibuje AMD představení nové generace grafických karet osazených superrychlou pamětí typu HBM2.
Foto popis| Intel Skylake EP Serverové procesory s až 32 jádry budou optimalizované pro AI.
Foto popis| AMD Zen Raven Ridge Extrémně kompaktní: AMD plánuje představit nové modely APU Zen, které budou na jedné destičce obsahovat CPU, výkonný grafický čip a rychlou paměť typu HBM2.
Foto popis| Intel Cannon Lake Po přechodu z 14nm na 10nm výrobní proces představí Intel nejprve extrémně úsporné mobilní procesory, které zajistí další prodloužení výdrže při práci na baterii.
Foto popis| 1 339 pinů procesorů Ryzen si ustele v nové patici AM4, kterou AMD slibuje udržet až do roku 2020.
Foto popis| Paměťové čipy Optane využívají Optan technologii, která techn nahradí flashové nahra buňky SSD disků.

O autorovi| MARKUS MANDAU, MICHAL BAREŠ, autor@chip.cz