Intel e la fine dell’era del tick-tock

In un mercato oramai saturo, in cui i miglioramenti di anno in anno sono più sottili di un tempo, Intel ha dovuto rivedere la propria strategia attuando un approccio più conservativo per il futuro.

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Daniele Vergara Daniele Vergara viene alla vita con un chip Intel 486 impiantato nel cervello, a mo' di coprocessore. E' più che entusiasta di tutto ciò che riguarda la tecnologia intera e i videogames, con un occhio di riguardo verso l'hardware PC e l'overclocking. D'inverno ama snowboardare, macinando km e km di piste. Lo trovate su Facebook, Twitter e Google+.

Prima del 2007, Intel non aveva alcuna precisa e stabilita linea guida che accompagnasse lo sviluppo delle nuove architetture e che indicasse la strada per il proprio progresso. Circa dieci anni fa, però, la società ha deciso di intraprendere delle roadmap meglio definite, che attraversassero lassi di tempo più circoscritti e chiari rispetto al passato. E' così che sono nati tick e tock, due diversi stadi legati a due differenti approcci all'evoluzione dei microprocessori. Con il primo, Intel intendeva affinare l'architettura dell'anno precedente, migliorando le performance dove possibile e offrendo talvolta qualche nuova caratteristica. Progettare da zero un'architettura tutta nuova faceva invece attraversare alla società una annata chiamata "tock", con la quale arrivavano le maggiori novità e gli stravolgimenti più grandi. E' stata una generazione "tick" quella dello scorso anno, in cui Intel ha rilasciato i processori Haswell-Refresh, come il Core i7-4790K, mentre il 2014 e il 2016 sono state due fasi "tock", con l'introduzione rispettivamente di Haswell e di Skylake.

Efficienza: la nuova via dell'industria

Negli ultimi anni gli sviluppi sulle nuove architetture si sono concentrati sul miglioramento dell'efficienza energetica, senza rinunciare alle prestazioni. Un esempio è AMD, che con Carrizo ha messo a disposizione degli utenti più prestazioni - sia per la parte CPU che per quella GPU - rispetto alle APU più vecchie, con nome in codice Kaveri. Carrizo stessa è infatti un netto miglioramento, e fa parte del piano di AMD che prevedeva l'Adaptive Voltage e il Frequency Scaling, due tecniche più smart ed efficienti per gestire frequenze e voltaggi. Altro testimone della strada intrapresa dall'industria è ARM, seppur sia sempre stata meno trasparente degli altri concorrenti sugli sviluppi tecnologici futuri. I core basati su Cortex-A9 migliorano l'IPC di quasi il 50% rispetto ai primi system-on-a-chip costruiti a 40 nanometri. Infine troviamo NVIDIA, ferma sostenitrice dei bassi consumi con l'architettura Maxwell, e adesso con Pascal, con la prima a rappresentare un netto taglio rispetto a Kepler, la generazione subito precedente, incrementando drasticamente le performance-per-watt.

Sia ARM, sia NVIDIA, che AMD hanno seguito le proprie strade ma tutte con un unico obiettivo: l'efficienza energetica. Intel ha lo stesso, identico scopo, e con il cambio di rotta che si è imposta desidera perseguirlo spremendo al massimo ogni architettura. Rispetto ai processori di ARM o di AMD, però, i design di Intel sono decisamente più maturi e radicati, aiutati anche da un progresso più lineare. AMD Bulldozer può considerarsi un flop e la società di Sunnyvale ha dovuto stringere i tempi per passare da un progetto a bassa efficienza, ove consumi e clock alti la facevano da padrone, a qualcosa di più potente ma con TDP decisamente meno esosi. Gli ingegneri della compagnia hanno dovuto fare gli straordinari anche con le schede grafiche: ricordiamo che uno degli aspetti per cui la serie Radeon R9 200 si è contraddistinta è stato il calore generato, tanto che abbiamo sempre suggerito di affidarsi esclusivamente alle board con dissipatore personalizzato e mai alle versioni reference per questa famiglia. Non possiamo però paragonare una scheda grafica ad un processore, in quanto questi ultimi componenti sono da molto prima in commercio e quindi sono anche più maturi.

Process-architecture-optimization

L'approccio tick-tock aveva il vantaggio di essere di per sé molto lineare. Seguendo tale schema, Intel non ha mai rischiato di lavorare su un'architettura nuova di anno in anno. Oggigiorno però, proporre ogni 12 mesi qualcosa di effettivamente innovativo, con tutta probabilità, è praticamente impossibile, a maggior ragione nel campo dei microprocessori in cui l'avanzamento è sempre più stretto. Questa strategia ha accompagnato i piani di Intel da quasi una decade, ma adesso è stata abbandonata: "Come parte dei nostri sforzi sull'R&D (Ricerca & Sviluppo, ndr), pianifichiamo di introdurre nuovi processori Core per desktop, per notebook e nuove CPU Xeon ad una cadenza differente. Ci aspettiamo di allungare i tempi di impiego del processo produttivo a 14 nanometri e in futuro anche dei 10 nanometri, migliorando sempre di più i nostri prodotti e le nostre tecnologie preesistenti", ha affermato un portavoce di Intel.
La nuova tattica del colosso americano prevede adesso tre fasi, denominate process, architecture e optimization. La prima corrisponde allo stadio "tick", e cioè all'introduzione di nuove caratteristiche e funzionalità su una base già esistente, la seconda rappresenta la progettazione di una architettura tutta nuova (e quindi la fase "tock"), mentre la terza è una novità assoluta e può essere vista come un stato intermedio, di mera ottimizzazione sui consumi e sui clock, prima di introdurre determinate novità nel design. La società crede che essa possa offrire miglioramenti maggiori su una singola architettura, ottimizzando ancora di più le architetture rispetto al passato: "Abbiamo continuato ad espanderci seguendo i progressi anticipati dalla legge di Moore, portato più performance con l'utilizzo del silicio e producendo così nuovi prodotti ottimizzati per una grande fetta delle applicazioni disponibili. Ci aspettiamo che questi miglioramenti possano portare una significa riduzione del transistor leakage, della potenza attiva e in un aumento della densità dei transistor stessi, il tutto per dare vita a tablet e smartphone più piccoli, più potenti e con una migliore durata della batteria. I nostri piani prevedono anche l'introduzione di una terza serie a 14 nanometri, con nome in codice Kaby Lake. I prodotti con tale architettura forniranno miglioramenti chiave rispetto alla sesta generazione di processori Intel Core (nonostante si basi comunque su quest'ultima, ndr). Stiamo anche sviluppando il processo produttivo a 10 nanometri, che rappresenta il nostro futuro", ha infine dichiarato Intel.

Intel Il relativamente piccolo incremento nelle istruzioni per clock avuto con Haswell e poi con Skylake non vuol dire che Intel si sia fermata, ma semplicemente che la società sta facendo il massimo in un mercato difficile, e per questo motivo non ci sorprende molto che l’era del tick-tock si giunta al termine. La decisione presa dal colosso americano è la palese testimonianza che l’incremento delle prestazioni e dell’efficienza con i processori del futuro è un task più complicato di quanto sembri. Process-architecture-optimization è quindi una naturale risposta ad una fase di considerabile stallo, che ridefinisce gli obiettivi tracciando una strada decisamente più conservativa rispetto al passato. In sostanza, Intel non si aspetta più grandi salti prestazionali da una generazione all’altra, per cui ha avuto la necessità di rivalutare i criteri con cui stabilisce le proprie roadmap, così che anche i consumatori non vengano delusi. La società ha compiuto grandi investimenti per il futuro, volendosi garantire quella solidità aziendale che l’ha contraddistinta per molti anni a questa parte. Uno degli esempi è la fotolitografia extreme ultraviolt (EUV), un processo produttivo molto costoso e complesso ma che, qualora andasse in porto, potrebbe risultare una solida base per i processori che verranno.