Skylake

Un processeur Skylake i7-6700K vu du dessus

Informations générales

Production	De 5 août 2015 à 4 mars 2019
Fabricant	Intel
cpuid	0406e3h, 0506e3h

Performances

Fréquence	1,1 GHz à 4,5 GHz

Taille du cache

Niveau 1	64 ko par cœur
Niveau 2	256 ko par cœur
Niveau 3	2 Mo par cœur

Spécifications physiques

Finesse de gravure	FinFET14 nm
Cœur	2-28
Socket(s)	LGA 1151 LGA 2066 LGA 3647

Architecture et classification

Architecture	x86-64
Extensions	AES-NI,CLMUL,RDRAND,MPX (en),MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3,SSE4,SSE4.1,SSE4.2,ADX,AVX,AVX2,AVX-512 (Skylake-SP, Skylake-W & Skylake-X[1],[2],[3]),TSX (en),TXT (en),SGX (en)[4],FMA3,VT-x,VT-d
Famille	Skylake Kaby Lake Kaby Lake Refresh Coffee Lake Coffee Lake Refresh Comet Lake

Produits, marques, modèles, variantes

Marques	Celeron Pentium Core i3 Core i5 Core i7 Core i9 Core X-Series Core m3 Core m5 Core m7 Xeon

Historique

HaswellKaby Lake(optimisation)
Ice Lake(nouvelle architecture)

modifier

Skylake est lamicro-architecture deprocesseursx86 d'Intel qui succède à la micro-architectureBroadwell à partir d'août2015^[5].

Avec cette nouvelle micro-architecture, Intel abandonne sa traditionnellestratégie tic-tac. En effet, la firme a connu quelques difficultés pour le passage à la gravure en14 nm, et prend encore du retard pour la gravure en10 nm. Cette architecture est donc déclinée en de bien plus nombreuses familles qu'à l'accoutumée.

La famille de microprocesseursCannon Lake (en) gravée en 10 nm[6] sortie en mai 2018, est encore basée sur la micro-architecture Skylake.

Chez Intel, le 10 nm inaugure lalithographie extrême ultraviolet, pour succéder aux procédés lithographiques classiques enimmersion àlaser à fluorure d'argon d’unelongueur d'onde de 193 nm[7].

La chronologie des familles de microprocesseurs cités est donc la suivante :

• micro-architectureHaswell :
  • famille de processeursHaswell,gravés en 22 nm, depuisjuin 2013
  • famille de processeursBroadwell, gravés en 14 nm, depuisseptembre 2014
• micro-architecture Skylake :
  • famille de processeurs Skylake, gravés en 14 nm, depuisaoût 2015
  • famille de processeursKaby Lake, gravés en 14 nm, depuisoctobre 2016
  • famille de processeursKaby Lake Refresh, gravés en 14 nm, depuisaoût 2017
  • famille de processeursCoffee Lake, gravés en 14 nm, depuisoctobre 2017
  • famille de processeursCoffee Lake Refresh, gravés en 14 nm, depuisoctobre 2018
  • famille de processeursCannon Lake (en), gravés en 10 nm, depuismai 2018, mais abandonnée fin 2019
  • famille de processeursComet Lake, gravés en 14 nm, depuisaoût 2019

Intel change son modèle d'évolution dit dutic-tac, faisant alterner des changements de gravure à architecture inchangée, puis des changements d'architecture à finesse de gravure inchangée. Il se révèle en effet que les difficultés apparaissant avec des gravures de l'ordre de 15 nm, demandent une approche désormais en trois phases :Procédé (finesse de gravure),Architecture (nouveaux nanocircuits), qui vise essentiellement les nouvelles fonctionnalités, et une troisième et nouvelle phase :Optimisation, qui cherche à augmenter la performance, d'où le nomPAO (sans rapport avec le sigle désignant lapublication assistée par ordinateur).

• La famille de micro-processeurs Skylake requiert unsocketLGA1151.
• La partie graphique évolue avec cette micro-architecture : la famille de micro-processeurs Skylake embarque un cœur graphique deneuvième génération, prenant en chargeDirectX 12,OpenGL 4.4 etOpenCL 2.0.

• "Front-end" amélioré, tampons de réorganisation plus profonds,unités d'exécution améliorées, plus d'unités d'exécution (troisièmeALU vectorielle entière (VALU)) pour cinq ALU au total,bande passante de "load/store" accrue,hyper-threading amélioré (retrait plus large), accélération des instructions AES-GCM et AES-CBC de 17 % et de 33 % respectivement^[8]
• Jusqu'à quatre coeurs sur les configurations de PC grand public^[9] et jusqu'à 18 coeurs pour la série X
• Intel Speed Shift^[10]
• Tampon de réorganisation (ROB) agrandi (224 entrées, 192 auparavant)
• Taille ducache L1 inchangée : 32ko d'instructions et 32 ko de données par coeur.
• Lecache L2 de typeN-way associative est passé de 8 voies à 4 voies^[11]
• Cache L4eDRAM de 64 à 128 Mo sur certains SKU
• Le module régulateur de tension (FIVR) est de retour sur la carte mère
• Améliorations deIntel Processor Trace : timing plus précis via les paquets CYC (cycle-accurate mode) et prise en charge du filtrage d'adressesInstruction Pointer (IP)^[12]
• AVX-512 : sous-ensembles F, CD, VL, BW et DQ pour les variantesXeon Scalable et W, mais pas sur les Xeon E3^[2]
• IntelMemory Protection Extensions (en) (MPX)
• IntelSoftware Guard Extensions (en) (SGX)

• LeGPU Gen9 intégré de Skylake supporte Direct3D 12feature level 12_1^{[13],[14],[15]}
• Accélération à fonction fixe du codage/décodage deHEVC Main/8bit. Accélération hybride/partielle du décodage de HEVC Main10/10bit. Accélération du codage deJPEG pour des définitions allant jusqu'à 16000×16000 pixels. Accélération partielle du codage/décodage deVP9^[16]

• SocketLGA 1151 pour les processeurs de PC de bureau grand public et socketLGA 2066 pour les processeurs série X destinés aux PC de bureau haut de gamme (HEDT) et aux stations de travail
• Chipset série 100 (Sunrise Point)^[17]
• Les processeurs série X utilisent le chipset X299
• DMI 3.0 (au lieu deDMI 2.0)
• Support de la mémoireDDR3L et de laDDR4 pour les modèles pour PC de bureau, utilisant des barrettesSO-DIMM spécifiquesUniDIMM^{[9],[18],[19]}, avec jusqu'à 64Go deRAM sur les modèles à socketLGA 1151. La mémoireDDR3 ordinaire est également supportée par les cartes mères de certains fabricants même si Intel ne la supporte pas officiellement^[20],[21]
• Support de 16 voiesPCI Express 3.0 à partir du CPU, 20 voiesPCI Express 3.0 à partir du PCH (LGA 1151), 44 voiesPCI Express 3.0 pour Skylake-X
• Support deThunderbolt 3 (Alpine Ridge)^[22]

• Enveloppe thermique (TDP) allant jusqu'à 95 W (LGA 1151) ou 165 W (LGA 2066)^[23]
• Procédé de fabrication14 nm^[24]

Les processeurs Skylake sont fabriqués selon sept familles principales : Y, U, H, S, X, W et SP. De multiples configurations sont disponibles au sein de chaque famille^[25] :

Lors de la sortie des premiers processeurs de6^e génération, Intel annonce un gain de performance de 10 à 15 % par rapport à la génération précédente.

Caractéristiques communes des processeurs de bureau Skylake :

• InterfacesDMI 3.0 etPCIe 3.0
• Prise en charge de la mémoire double canal dans les configurations suivantes :DDR3L-1600 1,35 V (32 Go maximum) ouDDR4-2133 1,2 V (64 Go maximum). La DDR3 est officieusement prise en charge par certains fournisseurs de cartes mères.
• 16 voies PCIe 3.0
• Les processeurs de marque Core prennent en charge le jeu d’instructions AVX2. Les modèles de marque Celeron et Pentium ne prennent en charge que SSE4.1/4.2
• Fréquence de base duprocesseur graphique à 350 MHz

Les processeurs X series sont les processeurs les plus puissants du marché, et sont destinés un usage professionnel où une puissance de calcul importante est nécessaire. Ces processeurs ne possèdent pas deprocesseur graphique intégré (IGP).

• Les Xeon Platinum supportent jusqu'à 8 sockets. Les Xeon Gold supportent jusqu'à 4 sockets. Les Xeon Silver et Bronze supportent jusqu'à 2 sockets.
  • −M : 1536 Go de RAM par socket au lieu de 768 Go de RAM pour les SKUnon−M
  • −F : BusOmniPath (en) intégré
  • −T : Boîtier à échange thermique élevé et fiabilité améliorée
• Tous les modèles utilisent le socketLGA 3647.
• Supportent jusqu'à 12 barrettesDIMM de mémoireDDR4 par socket.
• Les Xeon Platinum, Gold 61XX et Gold 5122 ont deux unités FMAAVX-512 par coeur. Les Xeon Gold 51XX (sauf le 5122), Silver et Bronze ont une unité FMAAVX-512 par coeur.

• Les Xeon Bronze 31XX n'ont ni l'HT ni le Turbo Boost.
• Les Xeon Bronze 31XX supportent la RAM DDR4-2133. Les Xeon Silver 41XX supportent la RAM DDR4-2400.
• Les Xeon Bronze 31XX et les Xeon Silver 41XX possèdent deux liens UPI à 9,6 GT/s.

• Les Xeon Gold 51XX et les SKU F ont deux liens UPI à 10,4 GT/s. Les Xeon Gold 61XX ont trois liens UPI à 10,4 GT/s.
• Les Xeon Gold 51XX supportent la RAM DDR4-2400 (sauf le 5122). Les Xeon Gold 5122 et 61XX supportent la RAM DDR4-2666.

• 
  Processeur Intel Skylake Xeon Gold
• 
  Processeur Intel Skylake Xeon Gold, avec le capot du boîtier retiré
• 
  Die shot de la puce

• Les SKU Xeon Platinum non-F ont trois liens UPI à 10,4 GT/s. Les SKU Xeon Platinum F ont deux liens UPI à 10,4 GT/s.
• les Xeon Platinum supportent la RAM DDR4-2666.

La famille Kaby Lake, sortie en août 2016, est une légère amélioration de la microarchitecture Skylake. Enaoût 2017, Intel annonce que la sortie de la8^e génération se fera en plusieurs étapes, d'abord les processeurs pour PC portables qui reprennent l'architecture Kaby Lake dans une version Refresh, tandis que les processeurs pour PC de bureau arriveront début 2018 avec la nouvelle architecture Coffee Lake.

Enaoût 2017, Intel annonce que la sortie de la8^e génération se fera en plusieurs étapes, d'abord les processeurs pour PC portables qui reprennent l'architecture Kaby Lake dans une version Refresh, tandis que les processeurs pour PC de bureau arriveront début 2018 avec la nouvelle architecture Coffee Lake.

Gravé en 10 nm, Cannon Lake est prévue pour le deuxième semestre 2018. Elle intégrerait un chip graphique de dixième génération[26].

Pour utiliser la partie graphique de Skylake sousLinux, il faut au minimum de préférence^[27] :

• Linux 4.3
• Mesa 11.0.4
• Lepilote xf86-video-intel 2.99.917

La prise en charge sous Linux de ces puces s'étend àOpenGL 4.3,OpenGL ES 3.2 etVulkan 1.0^{[28],[29],[30]}.

OpenCL 2.0 est pris en charge sous Linux au moyen de la bibliothèqueBeignet^[31].

• Portail de l’informatique
• Portail de l’électricité et de l’électronique
• Portail des micro et nanotechnologies

• Microprocesseur x86 Intel
• Microarchitecture x86 Intel
• 2015 en informatique

• Article contenant un appel à traduction en anglais
• Article utilisant une Infobox
• Portail:Informatique/Articles liés
• Portail:Technologies/Articles liés
• Portail:Électricité et électronique/Articles liés
• Portail:Micro et nanotechnologie/Articles liés