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Intel Raptor Lake: características, iGPU y posible fecha de lanzamiento

Intel Raptor Lake ya está en desarrollo. Será la futura microarquitectura que llegará para sustituir a Alder Lake (12ª Gen), es decir, será la 13ª Generación de procesadores de la compañía de Santa Clara. Además, también deberá competir contra las futuras microarquitecturas de AMD, ya que la compañía verde ha despertado, y los de Intel cada vez lo tienen más complicado para obtener ventaja. Eso, unido a los retrasos en la foundry con los nuevos nodos de fabricación, no ayuda para nada.

Pero… ¿Será Intel Raptor Lake un punto de inflexión? Y, lo más importante, ¿lo será en positivo o en negativo? La competencia no está de brazos cruzados, y pese a que pueda ganar con creces a todos los procesadores actuales, lo importante es que lo haga en el momento en el que se ponga a la venta. Ahí es donde AMD Zen 4 entraría en juego, y no se lo va a poner nada fácil.

AMD Zen 4 (Raphael) vs Intel Raptor Lake

Raphael vs Raptor

Cuando se lance Intel Raptor Lake no estará solo, tendrá una dura competencia. AMD Zen 4 (Ryzen 7000 Series con nombre clave «Raphael») está también ultimándose y promete dar batalla. Por este motivo, es importante ver qué hay en el frente del campo de batalla.

Lo que se sabe de AMD Zen 4

AMD socket AM5

AMD planea lanzar su nueva microarquitectura Zen 4 casi a la par que la Intel Raptor Lake. La sucesora de Zen 3 llegará con interesantes novedades. Ha estado en desarrollo desde 2018, ya que las microarquitecturas pueden estar entre 3-5 años en la «mesa de diseño». Y es muy probable que Mike Clark, uno de los padres de Zen, junto con Jim Keller, sea el arquitecto principal. Un ingeniero clave para la empresa y que ha estado a la sombra de Jim, pero lo cierto es que Jim solo estuvo de paso en AMD para poner todo en orden para poder crear Zen, pero Mike fue uno de los artífices más destacados.

Zen 4 usará el nodo de 5nm de TSMC, por lo que tendría ventaja respecto a Intel nuevamente. Y no solo eso, sino que se esperan un montón de núcleos:

  • HPC: los AMD EPYC «Genoa» basados en Zen 4 se espera que puedan tener hasta 96 núcleos y 192 threads.
  • Entry-level, Mainstream, HDET: Ryzen 3, 5, 7, 9 «Warhol» hasta 20 núcleos y 40 threads.
  • Portátiles y escritorio (+iGPU): Ryzen «Rembrandt» con hasta 8 núcleos y 16 threads.
  • Cloud: los «Bergamo» serán más pequeños, y es probable que incluyan hasta 128 núcleos (con 128 threads), sacrificando SMT y AVX-512.

Con respecto a Zen 3, se esperan una serie de mejoras para la microarquitectura Zen 4:

Los rumores sobre un posible salto de 2-way SMT a 4-way SMT no parece darse. Por tanto, se desmentiría ese rumor que pululó por las redes hace tiempo. Esto no tendría demasiado sentido para el sector del usuario convencional, tal vez solo lo tendría en el caso del sector HPC, para los AMD EPYC. Ya hemos visto otros procesadores como los SPARC o los POWER con un multihilo de mayor profundidad, por lo qu eno sería raro.

  • Escalar el número de núcleos.
  • Escalar el número de threads (núcleos lógicos).
  • Mejorar la carga de la memoria caché (menos latencia) para la escritura y prefetch desde o hacia los registros. Se mantiene la memoria L3 compartida como en Zen 3. Se empleará IC 3D para apilar los troqueles de memoria caché L3 y así aumentar el espacio para núcleos.
  • Nueva iGPU basada en Navi2 (RDNA2), aunque aún falta por confirmar. En un principio, ese salto de rendimiento tan elevado no tenía sentido, dado que el ancho de banda de la DDR4 está limitado, por lo que aumentar de ese modo la potencia gráfica supondría más un cuello de botella que una ganancia. Sin embargo, tras confirmar que adoptarán la DDR5, el movimiento cobra todo su sentido. Ya sabes que la iGPU usa la memoria RAM como VRAM, puesto que no tiene memoria propia…
  • Uso de un nuevo socket AM5. Nuevamente se apuesta por una plataforma duradera, para no tener que cambiar de placa base si se desea actualizar la CPU. Además, este socket será tipo LGA, como los de Intel, y contará con 1718 pads de contacto.
  • Soporte para memorias DDR5.
  • Soporte para PCI Express 5.0.
  • Nueva plataforma de chipsets 600 Series.
  • Mayor densidad de transistores y agilidad de conmutación gracias a la fotolitografía de 5 nm. El CIOD se fabricará en 7 o 6 nm. Seguirá siendo chiplets, pero en vez de los 7 y 12 nm de la anterior generación, se pasará a 5 y 6/7 nm respectivamente.
  • Doble capacidad de la L2 respecto a Zen 3.
  • Capacidad para trabajar a frecuencias de reloj superiores. Muy probablemente por encima de 5 Ghz.
  • Mejoras en el E/S.
  • TDP máximo de 120W según se ha rumoreado, aunque algunos apuntan a un tope de 30W, lo que sería realmente alucinante.
  • Mejoras de rendimiento en enteros y coma flotante. Se espera un 29% de mejora del IPC con respecto a Zen 3.

Lo que se sabe de Intel Raptor Lake

Intel Raptor Lake

Por ahora, los rumores que se conocen de Intel Raptor Lake apuntan a una batalla bastante cruenta con AMD Zen 4. La 13ª Gen de los procesadores Intel estarán fabricados usando el proceso de fabricación Intel 10 nm ESF (es decir, con transistores Enhanced SuperFin), es decir, continúan estirando el chicle de este nodo, por lo que es probable que el TDP sea mayor que los de su competencia.

Las mejoras que se esperan para esta generación son:

  • Hasta 24 núcleos y 32 threads (configuraciones 8x P-Cores + 16x E-Cores).
  • Mayor IPC o rendimiento. Según estiman, podría ofrecer hasta un 15% más de rendimiento en sigle-thread y un 40% más en multithread.
  • Núcleos híbridos con P-Cores (Performance-optimized) y E-Cores (Efficiency-optimiced). Se espera que los actuales Golden Cove (P-Cores) sean sustituidos por los nuevos Raptor Cove. Mientras que los E-Core seguirán siendo los Gracemont, aunque con algunas mejoras menores.
  • Soporte para socket LGA 1700.
  • Soporte para memoria DDR5-5200 – DDR5-5600.
  • Soporte para PCI Express 5.0 de hasta 20 lanes.
  • Mayor frecuencia de reloj, de hasta 5.5 Ghz.
  • TDP PL1 dependiendo del SKU de unos 125W de media.
  • Mejoras en la L2 y L3, probablemente con una Game Caché para mejorar el rendimiento en videojuegos. Los núcleos P tendrían 2 MB de L2 y 3 MB de L3 por núcleo, mientras que los E tendrían 4 MB de L2 y 3 MB de L3 para el clúster completo.
  • Se planean SKUs Celeron, Pentium S-Series, Core i3 S-Series, Core i5 S/K-Series, Core i7 K-Series y Core i9 K-Series. Recuerda que los SKUs más bajos se consiguen mediante prácticas de binning.
  • Las iGPUs, o GPUs integradas en esta Xe 13ª generación, también tendrán cambios.

El binning es una práctica en la industria de semiconductores para «aprovechar» algunos troqueles o chips que no son del todo funcionales, ya sea porque tienen alguno/s de su/s núcleo/s defectuoso/s y se tienen que desactivar, o porque no puedan alcanzar la frecuencia máxima para la que fueron diseñados. Para aprovecharlos se remarcan y se venden con diferentes SKUs.

También se saben otros detalles que la propia compañía ha confirmado sobre Intel Raptor Lake, como el uso de chipsets 600-Series y 700-Series, con mejoras en el E/S. Además, se estima que los precios de los Ryzen 7000 estarán en torno a 150 y 180$ más caros con respecto a los de Intel.

iGPU del Intel Raptor Lake: ¿decepción?

Aunque algunos piensan que la iGPU no es tan importante, lo cierto es que esa afirmación es solo cierta en parte. No es importante en equipos de escritorio o en portátiles con GPU dedicada. Pero lo es en los cada vez más populares AIO y los ultrabooks, donde muchos modelos simplemente hacen uso de esta GPU integrada. Por eso, es importante que los diseñadores den pasos importantes en este sentido.

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AMD lo tiene más fácil, ya que posee una poderosa división de gráficos. Intel ha llegado más tarde, y sus GPUs han mejorado mucho, pero no lo suficiente. Aún no son rivales para NVIDIA y para la propia AMD en las gráficas de alto rendimiento.

Además de todo esto, parece que la iGPU del Intel Raptor Lake podría ser un paso atrás. Según algunos benchmarks de SiSoftware que están apareciendo, las GPUs podrían aportar un rendimiento incluso por debajo de las anteriores Intel UHD 770 en muchos tests, lo que es un poco descorazonador. En el videojuego Hero Wars, por ejemplo, los resultados han sido los siguientes:

INTEL RAPTOR LAKE igpu vs INTEL UHD 700
321.32 Mpix/s (procesamiento) 396.16 Mpix/s
34.40 GB/s (ancho de banda) 24.46 GB/s
4.33 GB/s (cifrado) 5.35 GB/s
224.73 Mpix/s (procesamiento de imagen en precisión normal/single) 278.63 Mpix/s
296.96 Mpix/s (procesamiento de imagen en baja/media precisión) 365.31 Mpix/s

A juzgar por esta comparación, la Intel UHD 770 consigue unos resultados muy parejos con la nueva iGP del Intel Raptor Lake, e incluso en algunos casos la supera. Y eso que usa 256 stream processors o unidades de sombreado igual que la otra, pero la frecuencia parece ser superior en la 770, es probable que esto sea parte de la explicación de estos datos, aunque no toda. Al ser una arquitectura más avanzada debería haber incrementos de rendimiento notables a igualdad de frecuencia, y pese a esta diferencia, no se debería reflejar de forma tan evidente en las benchmarks.

Por otro lado, hay que tener en cuenta que, además de una arquitectura más avanzada, también tiene una memoria mucho más rápida en comparación con la Intel UHD 770, lo que debería ayudar a mejorar esos resultados del benchmark de SifSoft, pero no se ha reflejado.

¿Esperanzas? Por un lado tenemos que Intel aún sigue desarrollando Raptor Lake, pero ya no creo que extraiga más rendimiento de ella, sino que estará ultimando todo para enviar a fabricar, e incluso podría ya estar en la foundry produciéndose para que estén en el mercado en la fecha señalada. Por tanto, no queda demasiada esperanza en ese sentido. Aunque es probable que este chip que se envió para probar sea un sample engineering que aún no estuviera del todo «pulido».

Lo único que podría dar un vuelco a la historia es que la iGP del Intel Raptor Lake rinda mucho mejor con memoria DDR5 para la que ha sido diseñada, y no tan bien con la DDR4, y por ello esos resultados. Además, faltarían más pruebas para ver si esto ocurre en otros benchmarks o no.

Por último, no hay que olvidar un detalle, y es que los Ryzen 7000 basados en Zen 4, en teoría, vendrían con la GPU basada en la poderosa RDNA2, lo que traerá mucho rendimiento para ser una integrada. Es una respuesta de AMD a la mejora de las GPUs Xe Gen 12 de los Intel Alder Lake-S, y no solo superarán a ésta, sino que los resultados serán prometedores, y más interesante la competencia cuando veamos los resultados de ambos titanes del procesamiento.

Conclusión acerca de Intel Raptor Lake

En cuanto a la fecha de lanzamiento de los nuevos productos basados en Intel Raptor Lake sería en la segunda mitad de 2022, aunque aún no existe una fecha concreta. Es probable que se pueda retrasar hasta Q3, por lo que podrían llegar también entre julio y septiembre de este año.

AMD también ha pensado en esa misma fecha para lanzar sus productos basados en Zen 4. Por lo que si hay una diferencia considerable de precio, y algunas ventajas como el TDP, o si logran un rendimiento como el que hemos visto en generaciones anteriores de Zen, entonces Intel podría meterse en problemas una vez más. Los Ryzen se han disparado en número de ventas, y la compañía verde ha llegado a cifras de share de mercado de récord, tendencia que podría seguir así.

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Por otro lado, veremos cómo lidian los sistemas operativos con los núcleos híbridos, algo que Windows ha tenido algunos problemas para gestionar de forma óptima, y esto también podría ser un problema.Y a esto hay que agregar que la iGPU de Intel no parece demasiado prometedora, por lo que AMD volvería a ganar en este sentido con sus APUs. Y, cuidado con el segmento de ultrabooks, que es el de mayor dominio de Intel y podría perder terreno con estos pasos en falso.

Todo el éxito o el descalabro de los Intel Raptor Lake dependen de la propia Intel. Si logran realmente hacer un buen trabajo y el rendimiento está un paso por delante de AMD, entonces a muchos les compensará pagar más por ellos, pero el paso debe ser considerable.

Isaac Romero Torres

Más de una década trabajando en el ámbito de la investigación sobre arquitecturas y microarquitecturas de CPUs, de la electrónica, la lógica digital, de los sistemas operativos Unix (con los que trabajé como asesor para algunas empresas), programación de MCUs, PLCs, hacking, etc.
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