스카이레이크 (마이크로아키텍처)

3. 제품 구성 및 사양

스카이레이크는 이전 모델인 브로드웰과 마찬가지로, S, H, U, Y의 4가지 유형으로 제공된다. 각 유형별 주요 특징은 다음과 같다.^[121]

스카이레이크는 DDR3 SDRAM 메모리가 점차 DDR4 메모리로 교체되는 SDRAM 시장의 변화에 맞춰 출시되었다. DDR4만을 사용하는 대신 두 형태의 메모리를 모두 사용할 수 있도록 하위 호환성을 유지했으며, DDR3이나 DDR4 메모리 칩을 수용할 수 있는 새로운 SO-DIMM인 UniDIMM이 발표되었다.^[124]

하스웰과 비교했을 때, 스카이레이크 아키텍처의 주요 변화는 다음과 같다. 하스웰에 적용되었던 통합 전압 조정기(FIVR)가 제거되었고,^[123] 별도의 플랫폼 컨트롤러 허브(PCH)를 사용하는 경우 다이렉트 미디어 인터페이스(DMI) 2.0이 DMI 3.0으로 교체되어 최대 8 GT의 속도를 낼 수 있다.

스카이레이크 U와 Y 유형은 채널당 하나의 DIMM 슬롯을, H와 S 유형은 채널당 두 개의 DIMM 슬롯을 지원한다.^[121]

개선된 기능으로는 썬더볼트 3.0, SATA 익스프레스, 다이렉트 3D 12_1 수준의 아이리스 프로 그래픽스, 그리고 특정 SKU에서 최대 128MB까지 지원하는 L4 eDRAM 캐시가 있다.^[125] 스카이레이크 프로세서 제품군은 VGA 지원을 중단했으며,^[126] HDMI 1.4, 디스플레이포트 1.2 또는 임베디드 디스플레이포트(eDP) 인터페이스로 연결된 모니터를 최대 3개까지 지원한다.^[127] HDMI 2.0 (4K@60 Hz)은 인텔의 알파인 리지 썬더볼트 컨트롤러를 탑재한 마더보드에서만 지원된다.^[128] 스카이레이크의 명령 집합에는 인텔 MPX (메모리 보호 확장)과 인텔 ADX (다중 정밀도 Add-Carry 명령 확장)이 포함되며, 제온 유형은 고급 벡터 확장 3.2 (AVX-512F)를 포함한다.^[129][130]

스카이레이크 S 형에 통합된 GPU는 다이렉트X 12 (기능 레벨 12_1), 오픈GL 4.4, 오픈CL 2.0 표준을 지원하며, VP9^[133], V8, HEVC^[134] 등 최신 하드웨어 비디오 인코딩/디코딩 형식을 지원한다.^{[135][136][137]}

이전 세대와 달리, 스카이레이크 제온 E3는 동일 소켓을 지원하는 데스크톱 칩셋과 호환되지 않으며, C230 칩셋이 필요하다.

3. 1. 데스크톱 프로세서

• 14 nm 제조 공정^[139]
• LGA 1151 소켓 사용
• 인텔 100 시리즈 칩셋 (선라이즈 포인트) 사용^[140]
• 열 설계 전력 (TDP)은 모델에 따라 35W에서 91W 사이^[141]
• DDR3L SDRAM (최대 32GB, 1.35V) 또는 DDR4 SDRAM (최대 64GB, 1.2V) 듀얼 채널 메모리 지원.^{[142][143][144]}
• 일부 마더보드 제조사에서 비공식적으로 일반 DDR3 SDRAM 메모리 지원^[145][146]
• CPU에 16개의 PCI 익스프레스 3.0 레인, 칩셋에 20개의 레인 지원
• 썬더볼트 3 지원^[147]
• 일부 모델에 64MB 또는 128MB L4 eDRAM 캐시 탑재
• 최대 4개의 코어를 기본으로 구성^[142]
• AVX-512 명령어는 일부 제온 모델에서 지원되지만, 제온 E3에서는 미지원^[129]
• 인텔 MPX (메모리 보호 확장) 및 인텔 SGX (소프트웨어 가드 익스텐션) 지원
• 인텔 스피드 시프트 기술 지원^[148]
• 통합 Gen9 GPU는 다이렉트X 12 (기능 레벨 12_1) 지원^{[149][150][151]}
• HEVC 메인/8비트 인코딩/디코딩 가속, 하이브리드/불완전 HEVC 메인10/10비트 디코딩 가속, 최대 해상도 16,000×16,000 픽셀의 JPEG 인코딩 가속, 불완전 VP9 인코딩/디코딩 가속 지원^[152]

3. 2. 모바일 프로세서

• 스카이레이크-U, H: L4 캐시가 통합된다.
• Y, U, H 칩: 낮은 전력 소모가 필요한 모바일이나 임베디드 시스템을 위한 것이다.
• Y 기종: 저전력 DDR3 SDRAM 만을 지원하며, DDR4 SDRAM은 H, U, S 기종에서 지원된다.
• Y 기종: 브로드웰의 대응 모델과 비교하여 더 작은 패키지로 출시된다.

Skylake-U

Skylake-Y

3. 3. 서버 프로세서

• 제온(Xeon)으로 출시^[99]
• C621 칩셋 사용^[99]
• 제온 W-3175X는 2023년 사파이어 래피즈-WS 제온 CPU가 출시되기 전까지 공식적으로 오버클러킹을 위해 멀티플라이어가 언락된 유일한 제온 프로세서였다.^[99]

• 모든 모델은 다음을 지원한다: ''MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX, AVX2, AVX-512, FMA3, MPX, 향상된 인텔 스피드스텝 기술 (EIST), 인텔 64, XD 비트 (NX 비트 구현), 인텔 VT-x, 인텔 VT-d, 터보 부스트 (W-2102 및 W-2104 제외), 하이퍼 스레딩 (W-2102 및 W-2104 제외), AES-NI, 인텔 TSX-NI, 스마트 캐시.''
• PCI Express 레인: 48
• 최대 8개의 DDR4 메모리 DIMM, 최대 512GB 지원.

• 제온 플래티넘은 최대 8개의 소켓을 지원한다. 제온 골드는 최대 4개의 소켓을 지원한다. 제온 실버 및 브론즈는 최대 2개의 소켓을 지원한다.
• -M: ''-M''이 아닌 SKU의 경우 소켓당 768GB 대신 1536GB RAM을 지원
• -F: 통합 옴니패스 패브릭
• -T: 높은 열적 케이스 및 확장된 신뢰성
• CPU 소켓당 최대 12개의 DDR4 메모리 DIMM을 지원한다.
• 제온 플래티넘, 골드 61XX 및 골드 5122는 코어당 2개의 AVX-512 FMA 유닛을 갖추고 있다.

4. 취약점

스카이레이크 마이크로아키텍처에는 여러 취약점이 존재한다. 인텔과 각 제조사는 펌웨어와 OS를 통해 취약점 완화를 시도했지만, 더 효과적인 대책은 차세대 아이스 레이크 마이크로아키텍처를 기다려야 했다.^[79]

5. 오버클러킹

인텔은 공식적으로 스카이레이크 프로세서의 K 및 X 버전만 오버클러킹을 지원했다. 하지만 나중에 비 K 칩도 베이스 클럭 값을 수정하여 오버클러킹할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 스카이레이크에서 베이스 클럭이 CPU, RAM 및 통합 그래픽에만 적용되기 때문에 가능했다. ASRock(Sky OC라는 이름으로 이를 적극적으로 홍보했다)과 같은 일부 마더보드 제조업체는 베타 UEFI 펌웨어 업데이트를 통해 이러한 방식으로 베이스 클럭을 수정할 수 있도록 했다.^[27][28]

이러한 UEFI 펌웨어 업데이트를 사용하여 지원되지 않는 프로세서를 오버클러킹할 때 몇 가지 문제가 발생한다.

• C 상태가 비활성화되므로 CPU는 항상 최고 주파수와 전압으로 실행된다.
• 터보 부스트가 비활성화된다.
• 통합 그래픽이 비활성화된다.
• AVX2 명령어 성능은 실행 유닛과 데이터 버스의 상위 128비트 절반이 절전 상태에서 해제되지 않아 약 4~5배 느리다.
• CPU 코어 온도 판독값이 부정확하다.

6. 운영 체제 지원

마이크로소프트는 2016년 1월에 스카이레이크 프로세서에서 윈도우 7과 윈도우 8.1에 대한 지원을 2017년 7월 17일부로 종료한다고 발표했다. 이 날짜 이후에는 두 운영 체제에 대한 가장 중요한 업데이트만 스카이레이크 사용자를 위해 출시되며, 이는 구형 하드웨어에서 OS의 신뢰성에 영향을 미치지 않는다고 판단된 경우에 한정된다.^[35][36] 윈도우 10은 스카이레이크 및 그 후속 제품인 카비 레이크부터 시작하여 이후의 인텔 CPU 마이크로아키텍처에서 공식적으로 지원되는 유일한 마이크로소프트 윈도우 플랫폼이 된다. 테리 마이어슨은 마이크로소프트가 구형 윈도우 버전에서 스카이레이크를 안정적으로 지원하기 위해 막대한 투자를 해야 했으며, 차세대 프로세서에서는 추가 투자가 필요할 것이라고 말했다.^[35][36]

2016년 3월, 마이크로소프트는 이러한 조치에 대한 비판에 대응하여 지원 정책을 수정하고, 중요하지 않은 업데이트의 중단 시점을 2018년 7월 17일로 변경했다. 또한 스카이레이크 사용자가 확장 지원 종료 시점까지 윈도우 7 및 8.1에 대한 모든 중요 보안 업데이트를 받게 될 것이라고 밝혔다.^[37][38] 2016년 8월, 마이크로소프트는 각 수명 주기가 끝날 때까지 스카이레이크에서 윈도우 7과 8.1을 완전히 지원할 것이라고 밝혔다.^[39][40] 한편, 매니아들이 만든 수정 프로그램이 출시되어 윈도우 업데이트 검사를 비활성화하고 이 플랫폼 및 이후 플랫폼에서 윈도우 8.1 이전 버전의 업데이트를 계속 허용하기도 했다.^[41]

윈도우 11의 경우, 하이엔드 스카이레이크-X 프로세서만 공식적으로 호환되는 것으로 나열되어 있다.^[44] 다른 모든 스카이레이크 프로세서는 보안 문제로 인해 공식적으로 지원되지 않는다.^[45] 그러나 시스템에 TPM(신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈) 2.0이 활성화되어 있는 한 ISO 이미지를 사용하여 수동으로 업그레이드하거나 클린 설치를 수행하는 것은 여전히 가능하다.^[46] 단, 사용자는 업데이트를 받을 자격이 없으며, 지원되지 않는 구성에서 윈도우 11을 사용함으로써 발생한 손상은 제조업체의 보증 대상이 아니라는 점을 수용해야 한다.^[47][48]

리눅스 커널 4.10부터 스카이레이크 모바일 전원 관리가 지원되며, 대부분의 패키지 C 상태가 일부 사용되는 것을 확인할 수 있다. 리눅스 4.11은 통합 그래픽 칩셋에 대한 프레임 버퍼 압축을 기본적으로 활성화하여 전력 소비를 줄인다.^[42]

스카이레이크는 OpenBSD 6.2 이상에서 가속화된 그래픽을 포함하여 완벽하게 지원된다.^[43]

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_[112] 뉴스 Cannon LakeのCore i3-8121Uがこっそり発表、AVX-512命令対応もGPUは無効か https://pc.watch.imp[...] 2018-05-17
_[113] 웹인용 Intel’s Cannonlake CPUs To Be Succeeded By 10nm Ice Lake Family in 2018 and 10nm Tiger Lake Family in 2019 http://wccftech.com/[...] 2016-01-20
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_[133] 문서 GPU 가속 디코딩만 해당
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