ODYSSEY-X86J4125 — Intel встречает Arduino и Raspberry Pi
Разъемы GPIO важны для производителей при подключении датчиков, управляющих сервоприводов, двигателей и т. д. Одноплатный компьютер ODYSSEY-X86J4105 от Seeed Studio, который теперь вытесняется ODYSSEY-X86J4125, сочетает в себе мощность процессора Intel Gemini Lake (Refresh) с возможностью работы в режиме реального времени микроконтроллера Microchip SAMD21 Cortex-M0 +, совместимого с Arduino. Помимо этого также доступен разъем Raspberry Pi для еще больших возможностей расширения.
Мы протестировали плату с Windows 10 Enterprise и Ubuntu 20.04, и все работало, как ожидалось, но вентилятор может быть немного шумным, а разъем Raspberry Pi поддерживался только в Ubuntu. Документацию можно найти в Wiki
Несмотря на то, что получить ODYSSEY-X86J4105 SBC должно быть сложно, поскольку процессор постепенно снимается с производства, новый ODYSSEY-X86J4125 SBC с более быстрым процессором и теми же функциями продается за 218 долларов без хранилища или за 269 долларов с флэш-памятью eMMC 128 ГБ и корпусом Re_Computer.
⇡ Микроархитектура Sandy Bridge: с высоты птичьего полёта
Чип Sandy Bridge — это четырёхъядерный 64-битный процессор с изменяемой (out-of-order) последовательностью исполнения команд, поддержкой двух потоков данных на ядро (HT), исполнением четырёх команд за такт; с интегрированным графическим ядром и интегрированным контроллером памяти DDR3; с новой кольцевой шиной, поддержкой 3- и 4-операндных (128/256-битных) векторных команд расширенного набора AVX (Advanced Vector Extensions); производство которого налажено на линиях с соблюдением норм современного 32-нм технологического процесса Intel.
Так, вкратце, одним предложением можно попробовать охарактеризовать новое поколение процессоров Intel Core II для мобильных и настольных систем, массовые поставки которых начнутся в самое ближайшее время.
Процессоры Intel Core II на базе микроархитектуры Sandy Bridge будут поставляться в новом 1155-контактном конструктиве LGA1155 под новые системные платы на чипсетах Intel 6 Series.
Примерно такая же микроархитектура будет актуальна и для серверных решений Intel Sandy Bridge-EP, разве что с актуальными отличиями в виде большего количества процессорных ядер (до восьми), соответствующего процессорного разъёма LGA2011, большего объёма кеша L3, увеличенного количества контроллеров памяти DDR3 и поддержкой PCI-Express 3.0.
Предыдущее поколение, микроархитектура Westmere в исполнении Arrandale и Clarkdale для мобильных и настольных систем, представляет собой конструкцию из двух кристаллов — 32-нм процессорного ядра и дополнительного 45-нм «сопроцессора» с графическим ядром и контроллером памяти на борту, размещённых на единой подложке и производящих обмен данными посредством шины QPI. По сути, на этом этапе инженеры Intel, используя преимущественно предыдущие наработки, создали этакую интегрированную гибридную микросхему.
При создании архитектуры Sandy Bridge разработчики закончили начатый на этапе создания Arrandale/Clarkdale процесс интеграции и разместили все элементы на едином 32-нм кристалле, отказавшись при этом от классического вида шины QPI в пользу новой кольцевой шины. Суть микроархитектуры Sandy Bridge при этом осталась в рамках прежней идеологии Intel, которая делает ставку на увеличение суммарной производительности процессора за счёт улучшения «индивидуальной» эффективности каждого ядра.
Структуру чипа Sandy Bridge можно условно разделить на следующие основные элементы: процессорные ядра, графическое ядро, кеш-память L3 и так называемый «Системный агент» (System Agent).
В общем и целом структура микроархитектуры Sandy Bridge понятна. Наша сегодняшняя задача — выяснить назначение и особенности реализации каждого из элементов этой структуры.
Дешевая Rock Pi X – x86
Если вы когда-либо искали самую дешевую плату x86 — цена Atomic Pi SBC составляет 35 долларов. Цена платы объясняется тем, что плата была получена из неудачного проекта робототехники и не очень удобна в использовании. Но теперь, в 2021 году, самым дешевым SBC x86, который может запускать Windows, несомненно, будет Rock Pi X с ценой от 39 долларов …
За такую стоимость вы получите 1 ГБ ОЗУ и 8 ГБ флэш-памяти eMMC. Но, как ни странно, его невозможно приобрести, поскольку наиболее распространенной моделью является Rock Pi X с 2 ГБ ОЗУ и 32 ГБ флэш-памяти, продаваемые за 63 доллара плюс доставка.
В то время как Rock Pi X SBC может работать под управлением Windows 10 и Ubuntu 20.04, наш обзор Rock Pi X с обеими операционными системами показал, что может быть сложно добиться того, чтобы все работало хорошо, так как были некоторые проблемы с драйверами (по состоянию на январь 2021 года), а тепловое охлаждение не реализовано по умолчанию (поэтому не забудьте приобрести дополнительный радиатор). Конечно, большей производительности от процессора Cherry Trail ожидать не стоит. Rock Pi X в первую очередь интересен своим компактным форм-фактором, низкой ценой и совместимостью с x86.
С технической точки зрения, есть еще один SBC x86, который еще дешевле, но не использует ни Intel, ни AMD, а вместо этого 86duino Zero использует 32-разрядный одноядерный процессор DM&P Vortex86EX с тактовой частотой 300 МГц и 128 МБ ОЗУ …
Intel Alder Lake для настольных ПК 10 нм
Intel Alder Lake – первые десктопные процессоры 10-нм, которые можно будет приобрести осенью 2021 года вместе с серверами Sapphire Rapids. Несмотря на заявление компании о выпуске 7-нм агрегатов, их презентация откладывается на неопределенное время.
Поколение Alder Lake разработано на гетерогенной структуре: она представлена высокопроизводительными ядрами на архитектуре Golden Cove и энергоэффективными Gracemont. Об их количестве известно мало: по слухам, Intel планирует выпустить 16-ти ядерный процессор. Точная информация будет доступна только в начале 2021 года.
Также производитель заявил о поддержке памяти DDR5, конфигурации big.SMALL и сокете LGA1700. Он заменит LGA 12000, который в последний раз можно увидеть в 11-ом поколении – Rocket Lake-S. Информаторы говорят о значительном приросте IPC и внедрении поддержки PCIe 4.0.
Именно эту новинку пользователи ожидают больше всего, называя ее лучшим поколением процессоров 2021 году. Главная причина – переход на технологию 10 нм, который означает конец эры 14 нм. Технология была представлена в 5-ой серии устройств Broadwell в 2015 году.
Обратная сторона безопасности
Как пишет The Verge, появление Pluton способно вызвать недовольство противников технических средств защиты авторских и смежных прав DRM (Digital Rights Management), которые широко применяются во всем мире для ограничения копирования или модификации цифрового контента (видео, аудио игровых программ).
По словам Дэвида Вестона (David Weston), директора по корпоративной безопасности и безопасности ОС в Microsoft, новая технология действительно может быть использована для защиты цифрового контента, однако Pluton создан не ради этого, а для повышения безопасности.
Беспокойство может вызывать и факт «привязки» новых чипов к облаку Microsoft. Корпорация, по сути, получает эксклюзивный доступ к одному из важнейших компонентов компьютера. Таким образом, от качества выпускаемых обновлений прошивки будет зависеть стабильность и безопасность работы машины.
Новые материнские платы и чипсеты
К сожалению, для нового сокета LGA 1200 потребуется новая материнская плата. Intel представила четыре набора микросхем, поддерживающих работу новой линейки. Так на выбор предлагаются следующие чипсеты: Z490 и H470 для самых производительных решений и B460 с H410 для более бюджетных систем.
Что касается интерфейса PCIe, то здесь он так и остался версии 3.0. Компания сообщает, что пока не готова к переходу на PCIe 4.0 и появится он только в следующем поколении.
Рассмотрим функционал каждого чипсета отдельно.
Z490 характеристики
Чипсет Z490, является премиальным решением, с большим количеством опций: шестнадцать линий PCIe 3.0 от процессора (в конфигурациях 1×16, 2×8 или 1×8 + 2×4) и еще двадцать четыре от чипсета. В Z490, как и в H470 для связи процессора и чипсета используется шина DMI версии 3.0.
Также здесь представлены шесть портов USB 3.2 Gen2x1, десять портов USB 3.2 Gen 1×1 и четырнадцать портов USB 2.0. Имеется шесть портов SATA 6 Гбит/с. Что касается других функций, то они включают в себя обновленный порт LAN — Intel 2.5G Ethernet i219-V, поддерживающий скорость до 2,5 Гбит/с, а также RapidStorage для RAID 0, 1 и 5.
Из представленных наборов микросхем, только Z490 поддерживают функции разгона процессора и памяти.
H470 характеристики
H470 также предлагает 16 линий PCIe 3.0 от процессора, но исключительно в конфигурации 1×16 и еще двадцать линий от чипсета. Уменьшилось и количество USB, до четырех USB 3.2 Gen 2×1 и до восьми USB 3.2 Gen 1×1. Максимальное количество USB 2.0 осталось прежним и составляет четырнадцать портов.
Остальное осталось без изменений. Шесть портов SATA 6 Гбит/с, Intel 2.5G Ethernet и RapidStorage RAID.
B460 характеристики
Как и H470, чипсет B460 позволяет использовать шестнадцать линий PCI Express 3.0 от процессора 1×16 и шестнадцать от чипсета. Шесть портов SATA 6 Гбит / с, а также возможность выбора из восьми портов USB 3.2 Gen 1×1 и двенадцати портов USB 2.0.
Что касается H410, то пока что по нему нет никаких данных.
В таблице ниже мы собрали вмести всю известную на данный момент информацию по новым чипсетам. Также для сравнения добавили Z390.
| Чипсет | Z490 | H470 | B460 | Z390 |
| Возможность разгона | Да | — | — | Да |
| PCIe 3.0 линии ЦП | 16 | 16 | 16 | 16 |
| PCIe 3.0 линии чипсета | 24 | 20 | 16 | 24 |
| SLI / Crossfire | Да | — | — | Да |
| SATA3 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| USB 3.1 | 6 | 4 | 6 | |
| USB 3.0 | 10 | 8 | 8 | 10 |
| USB 2.0 | 14 | 14 | 12 | 14 |
| Поддержка AX WiFi 6 | Да | Да | Да | — |
| Порт 2.5 Gigabit LAN | Да | Да | Да | — |
Как видно из таблицы, разница между Z490 и Z390 незначительна.
Планируется что новые материнские платы, как и процессоры Intel Comet Lake появятся в продаже в конце мая. Но нужно также учитывать текущую ситуацию с пандемией коронавируса, поэтому скорее всего на полках магазинов России и стран СНГ мы увидим новинки не раньше июня.
Новые процессоры Apple
К 2021 году Apple готовится выпустить чипсеты, которые, по мнению экспертов, будут в несколько раз мощнее разработок бренда Intel.
Кстати, после публикации этой новости акции Intel резко упали почти на 2%. Их цена до сих пор остается неизменной.
Ранее Apple был представлен чип M1, который встраивался в ноутбуках MacBook Pro, MacBook Air и Mac mini. Выпуск следующего их семейства ожидается весной 2021 года, разработано для устройств с высокой производительностью, например, компьютеров iMac.
Точной информации о характеристиках от представителей Apple нет. Однако, по слухам, бренд занимается созданием кристалла с 16 мощными ядрами и 4 энергоэффективными. Будут ли они работать стабильно хорошо – этот вопрос остается открытым.
Инсайдеры сообщают, что компания запустила тесты чипов с 16 и 32 ядрами для настольных компьютеров средней производительности и моноблоков.
Есть мнение, что Apple планирует порадовать 64- или 128-ядерной графикой, которая в несколько раз мощнее ускорителей AMD, встроенных в их компьютеры на данный момент. Однако в каком виде она будет представлена – неизвестно.
Также на 2021 год назначена презентация серии чипов для рабочей станции Mac Pro.
⇡ Кольцевая шина (Ring Interconnect)
Вся история модернизации процессорных микроархитектур Intel последних лет неразрывно связана с последовательной интеграцией в единый кристалл всё большего количества модулей и функций, ранее располагавшихся вне процессора: в чипсете, на материнской плате и т.д. Соответственно, по мере увеличения производительности процессора и степени интеграции чипа, требования к пропускной способности внутренних межкомпонентных шин росли опережающими темпами. До поры до времени, даже после внедрения графического чипа в архитектуру чипов Arrandale/Clarkdale, удавалось обходиться межкомпонентными шинами с привычной перекрёстной топологией — этого было достаточно.
Однако эффективность такой топологии высока лишь при небольшом количестве компонентов, принимающих участие в обмене данными. В микроархитектуре Sandy Bridge для повышения общей производительности системы разработчики решили обратиться к кольцевой топологии 256-битной межкомпонентной шины, выполненной на основе новой версии технологии QPI (QuickPath Interconnect), расширенной, доработанной и впервые реализованной в архитектуре серверного чипа Nehalem-EX (Xeon 7500), а также планировавшейся к применению совместно с архитектурой чипов Larrabee
.
Кольцевая шина в версии архитектуры Sandy Bridge для настольных и мобильных систем (Core II) служит для обмена данными между шестью ключевыми компонентами чипа: четырьмя процессорными ядрами x86, графическим ядром, кешем L3 и системным агентом. Шина состоит из четырёх 32-байтных колец
: шины данных (Data Ring), шины запросов (Request Ring), шины мониторинга состояния (Snoop Ring) и шины подтверждения (Acknowledge Ring), на практике это фактически позволяет делить доступ к 64-байтному интерфейсу кеша последнего уровня на два различных пакета. Управление шинами осуществляется с помощью коммуникационного протокола распределённого арбитража, при этом конвейерная обработка запросов происходит на тактовой частоте процессорных ядер, что придаёт архитектуре дополнительную гибкость при разгоне. Производительность кольцевой шины оценивается на уровне 96 Гбайт в секунду на соединение при тактовой частоте 3 ГГц, что фактически в четыре раза превышает показатели процессоров Intel предыдущего поколения.
Кольцевая топология и организация шин обеспечивает минимальную латентность при обработке запросов, максимальную производительность и отличную масштабируемость технологии для версий чипов с различным количеством ядер и других компонентов. По словам представителей компании, в перспективе к кольцевой шине может быть «подключено» до 20 процессорных ядер на кристалл, и подобный редизайн, как вы понимаете, может производиться очень быстро, в виде гибкой и оперативной реакции на текущие потребности рынка. Кроме того, физически кольцевая шина располагается непосредственно над блоками кеш-памяти L3 в верхнем уровне металлизации, что упрощает разводку дизайна и позволяет сделать чип более компактным.
L
3 — кеш-память последнего уровня, LLC
Как вы уже успели заметить, на слайдах Intel кеш-память L3 обозначается как «кеш последнего уровня», то есть, LLC — Last Level Cache. В микроархитектуре Sandy Bridge кеш L3 распределён не только между четырьмя процессорными ядрами, но, благодаря кольцевой шине, также между графическим ядром и системным агентом, в который, среди прочего, входит модуль аппаратного ускорения графики и блок видеовыхода. При этом специальный трассировочный механизм упреждает возникновение конфликтов доступа между процессорными ядрами и графикой.
Каждое из четырёх процессорных ядер имеет прямой доступ к «своему» сегменту кеша L3, при этом каждый сегмент кеша L3 предоставляет половину ширины своей шины для доступа кольцевой шины данных, при этом физическая адресация всех четырёх сегментов кеша обеспечивается единой хэш-функцией. Каждый сегмент кеша L3 обладает собственным независимым контроллером доступа к кольцевой шине, он отвечает за обработку запросов по размещению физических адресов. Кроме того, контроллер кеша постоянно взаимодействует с системным агентом на предмет неудачных обращений к L3, контроля межкомпонентного обмена данными и некешируемых обращений.
Дополнительные подробности о строении и особенностях функционирования кеш-памяти L3 процессоров Sandy Bridge будут появляться далее по тексту, в процессе знакомства с микроархитектурой, по мере возникновения необходимости.
Возможность сэкономить сохраняется
Как пишет VideoCardz, Intel намерена выпускать свои настольные Alder Lake-S в коробочном (боксовом) исполнении. Такая комплектация включает, помимо самого процессора, еще и стандартный маломощный кулер, производительности которого хватает только на отвод тепла от процессора, работающего на штатных частотах.
Комплектный кулер Intel, утверждает VideoCardz, с релизом Alder Lake-S не станет лучше или производительнее. Его радиатор по-прежнему будет алюминиевым, и пока неизвестно, имеется ли на его контактной площадке вставка из меди для лучшего отвода тепла.
Сторонние производители кулеров тоже могут облегчить пользователям процесс апгрейда и предложить им не полностью новую систему охлаждения, а специальные фирменные крепления, для нового сокета. Это распространенная практика.
Noctua NH-U9S
В примеру, в ассортименте компании Noctua есть кулер NH-U9S, в модификациях, выпускавшихся до 2019 г., непригодный для установки на процессоры AMD под сокет АМ4. Однако для них существуют фирменные переходные крепления NM-AM4-UxS, этот недочет устраняющий.
Крепления NM-AM4-UxS для сокета АМ4
Такой подход избавляет пользователя от необходимости покупки нового кулера. Тот же NH-U9S на момент публикации материала в российской рознице стоил 7000 руб. (по данным DNS), а дополнительные крепления – 540 руб.
Чип безопасности Microsoft
Microsoft в партнерстве с AMD, Intel и Qualcomm разработала процессор безопасности, предназначенный для защиты компьютеров под управлением операционной системы Windows. Об этом CNews сообщили в пресс-службе компании. Ожидается, что новинка под названием Pluton в перспективе заменит актуальные на сегодняшний день доверенные платформенные модули (TPM, Trusted Platform Module).
В отличие от чипов TPM, аппаратное решение Microsoft интегрируется непосредственно в центральный процессор, а не располагается отдельно на материнской плате. Pluton спроектирован таким образом, чтобы обеспечить более мощную интеграцию аппаратного и программного обеспечения на ПК с Windows, позволяя устранить целые классы векторов атак, поясняют в Microsoft.
Использование Pluton, как отмечают в Microsoft, позволит улучшить возможности отражения физических атак, предотвращения кражи учетных данных и ключей шифрования, а также обеспечить возможность контроля аппаратно-программного обеспечения и проверки целостности системы. Обновляться прошивка микросхемы будет с помощью облака, примерно так же, как это сейчас делает Windows 10 – через службу Windows Update.
Технологии безопасности, реализованные в Pluton, ранее были применены при разработке средств обеспечения безопасности оборудования и ОС в игровой приставке Microsoft Xbox One, которая создавалась в партнерстве с AMD.
Новая микросхема безопасности будет интегрирована в процессоры следующих поколений партнеров Microsoft – AMD, Intel и Qualcomm, которые являются крупнейшими производителями процессоров для ПК, расcчитанных на работу с Windows. В Microsoft не уточняют, станет ли Pluton обязательным компонентом будущих центральных процессоров, и когда именно такие чипы появятся на рынке.
Asus ROG Strix Z390-I Gaming
Технические характеристики
| Форм-фактор: | mini-ITX |
| Socket: | Intel LGA 1151 v2 |
| Чипсет: | Intel Z390 |
| ОЗУ: | 2 слота DIMM, до 64 Гб, DDR4 4500 МГц |
| Multi-GPU: | нет |
| Слоты расширения: | PCIe 3.0 x16 — 1 шт |
| Подключение накопителей: | M.2 разъём — 2 шт, SATA3 (6Гбит/с) — 4 шт 2 разъёма M.2 (Socket 3, M key, типоразмер 2242/2260/2280) для подключения SATA и PCIE 3.0 x4 SSD-накопителей, Охлаждение SSD M.2, Интегрированный RAID контроллер 0, 1, 5, 10 |
| Разъёмы на задней панели: | USB-C 3.2 Gen 2 — 1 шт, USB-A 3.2 Gen 2 — 2 шт, USB 3.2 Gen 1 — 2 шт, USB 2.0 — 2 шт |
| Коннекторы на плате: | Основной разъем питания — 24-контактный, Питание процессора — 8 + 8-контактное, USB 2.0 — 1 шт, USB 3.2 gen1 — 1 шт, USB-C 3.2 gen2 -1 шт, Разъемы питания кулеров — 3 шт |
| Интегрированное видео: | поддержка Intel HD Graphics, поддержка Intel InTru 3D, Quick Sync Video, Clear Video HD Technology, Insider HDMI с макс. разрешением 4096×2160 при 60 Гц DisplayPort с макс. разрешением 4096×2304 при 60 Гц |
| Интегрированное аудио: | ROG SupremeFX 8-канальный аудиокодек высокой чёткости, определение импеданса для переднего и заднего выходов на наушники, высококачественный стереофонический выходной сигнал SNR 120 дБ и входной сигнал SNR 113 дБ, SupremeFX Shielding Technology, ESS ES9023P, поддерживает воспроизведение до 32 бит/192 кГц, Sonic Radar III, Sonic Studio III + Sonic Studio Link, изолированные слои звуковой платы — отдельные слои для левого и правого каналов для защиты качества чувствительных аудиосигналов, высококачественные аудио конденсаторы японского производства: обеспечивают теплый, естественный и захватывающий звук |
| Сетевые интерфейсы: | Intel Wireless-AC 9560 Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac, поддерживающий2.4/5 ГГц Dual-Band, конфигурация 2×2, поддержка MU-MIMO Bluetooth 5.0, LAN (RJ-45) 1 Гбит/с, Кол-во LAN-портов — 1 шт, Контроллер Intel I219V |
Хотите создать игровой ПК, который будет соизмерим с консолями, или просто нужен компьютер, специально рассчитанный на использование в качестве аудио-видео центра. В этом случае, нужно присмотреться к Asus ROG Strix Z390-I Gaming. В связи с падением цен и исчезновением предыдущей модели на базе Z370 у производителей, ASUS Strix Z390-I Gaming выходит на первое место в сегменте mini-ITX. Несмотря на небольшие размеры (170 х 170 мм) и малое количество вариантов обновления, ROG Strix Z390-I Gaming обеспечивает отличную производительность за свою цену. Стабильный разгон 5 ГГц, с использованием нескольких тактовых частот памяти, в том числе 4600 МГц с подстройкой, один слот PCIe x16 для графической карты, поддержка высокоскоростной памяти и современных накопителей.
С этой материнской платой не придётся идти на компромисс между мощностью и функциональностью. Вам даже не нужно довольствоваться 32-мегабайтной оперативной памятью, благодаря совместимости с технологией Double Capacity DIMM — на этой плате может быть до 64 Гб памяти.
У маленькой Strix длинный список функций: два слота PCIe Gen3 x4 M.2, Ethernet-контроллер Intel v219, новейший модульWi-Fi 802.11ac Intel 9560 с конфигурацией антенн 2×2, поддержкой технологии MU-MIMO и широких каналов (160 МГц) и аудиокодек ALC1220A, с электромагнитным экранированием и операционными усилителями для наушников. Несмотря на плотный набор функций, чистый дизайн Strix Z390-I обеспечивает быструю сборку и настройку системы, что является важным фактором для сборки геймерской компьютерной системы ITX. Главное установить диск M.2, располагаемый снизу, заранее или выбирать корпус с достаточно большим вырезом за материнской платой, иначе придётся все заново разбирать.
Процессоры перестанут эволюционировать к 2021 году?
Согласно закону Мура, размер и количество транзисторов на интегральной схеме каждые два года должны соответственно увеличиваться вдвое.
Эксперты Semiconductor Industry Association (Ассоциации полупроводниковой промышленности) заявили, что через несколько лет этот закон работать не будет. Разработчики не смогут найти идеальное решение, которое могло бы позволить уменьшить размер и число транзисторов без значительной потери мощности. Однако компании возлагают большие надежды на трехмерные процессоры, вмещающие больше элементов микросхемы и обеспечить высокую производительность.
