Haswell (microarquitetura)

Haswell Microprocessador
Produzido em:	De 2013 a 2015
Fabricante:	Intel
Frequência do Processador:	1,7 GHz a 4 GHz
Litografia:	22 nm
Soquete:	LGA 1150 PGA 947 BGA 1364

Haswell é o codinome da quarta geração de processadores Intel Core com processo de fabricação de 22 nm para computadores, embarcados, dispositivos móveis e servidores, fabricados entre 2013 e 2015, como sucessora da arquitetura Ivy Bridge.^[1] Usando o processo de fabricação de 22 nm,^[1] a Intel lançou CPUs baseadas nessa microarquitetura em junho de 2013.^[2] Um processador de baixo consumo de energia, projetado Ultrabooks, tendo o sufixo Y.

Intel demonstrou um chip Haswell trabalhando no Intel Developer Forum 2011. Haswell CPUs são usados em conjunto com os Intel 8 Series chipsets e Intel 9 Series chipsets.

Projeto

A arquitetura Haswell foi projetada especificamente^[3] para otimizar a economia de energia e benefícios de desempenho para de mudança FinFET (não-planar, "3D"), e transistores melhorados.^[4]

Haswell foi lançada em três formas principais:^[5]

1. Versão Desktop (LGA 1150 socket e o novo LGA 2011-v3 socket): Haswell-DT
2. Versão Mobile/Laptop (PGA socket): Haswell-MB
3. Versão BGA:
   • Classes 47 W e 57 W TDP: Haswell-H (Para sistemas "All-in-one" , Mini-ITX, placas mães, e outros formatos de dimensões reduzidas.)
   • Classes 13.5 W e 15 W TDP (MCP): Haswell-ULT (Para Intel's plataforma Ultrabook.)
   • Classe 10 W TDP (SoC): Haswell-ULX (Para Tablets e UltraBook)

Notas

• ULT = Ultra Low TDP; ULX = Ultra Low eXtreme TDP
• Apenas certas variantes quad-core e SKUs BGA série R (SKUs) recebem GT3e (Intel Iris Pro 5200) gráficos integrados. Todos outros modelos têm GT3 (Intel HD 5000 ou Intel Iris 5100), GT2 (Intel HD 4200, 4400, 4600, P4600 ou P4700) ou GT1 (Intel HD Graphics) Graficos Integrados.^[6] Veja também Iris Graphics para mais detalhes.
• Devido aos requisitos de baixo consumo de tablets e ultrabooks, Haswell-ULT e Haswell-ULX só estão disponíveis em configurações dual-core. Todas as outras versões vêm variantes como dual ou quad-core.

Desempenho

Comparado com Ivy Bridge:

• Cerca de 8% de ganho em Processamento vetorial em Desempenho.^[7]
• desempenho single-threaded 6% mais rápido.
• 6% mais rapido desempenho de multi-threaded.
• Desktop variantes de Haswell draw entre 8% e 23%mais de potência sob carga do que Ivy Bridge.^[7][8][9]
• Um aumento de 6% no desempenho sequencial CPU (oito portas de execução por núcleo contra seis).^[7]
• Até 20% de aumento de desempenho sobre a HD4000 GPU (Haswell HD4600 vs Ivy Bridge's embutido Intel HD4000).^[7]
• Melhoria de desempenho total, em média, é de cerca de 3%.^[7]
• Por volta de 15 °C mais quente do que Ivy Bridge, enquanto as freqüências de clock de 4,6 GHz são realizáveis^{[10][11][12][13][14]}

Tecnologia

Ver também: Intel HD Graphics

Características transportados da Ivy Bridge

• Processo de fabricação de 22 nm
• 3D transistores tri-gate
• Cache de micro-operação capaz de armazenar 1,5 K micro-operações (aproximadamente 6 KB de tamanho)^[15]
• 14 a 19 estágios de pipeline de instruções, dependendo do cache de micro-operação acertar ou errar (a mesma abordagem usada em CPUs antecessor, Sandy Bridge e Ivy Bridge)^[15]
• Variantes principais são até quad-core^[16]
• O suporte nativo para memória DDR3 dual-channel,^[17] com até 32 GB de RAM em LGA 1150.
• 4 KB (32 KB Instrução + 32 KB de dados) cache L1 e 256 KB de cache L2 por núcleo^[18]
• Um total de 16 portas PCI Express 3.0

Características

Um wafer das cpus Haswell.

Características herdadas dos Ivy Bridge

• Processo de fabricação de 22 nm
• Transistores 3D Tri-gate (Ivy Bridge e futuros)
• Pipeline de 14 fases
• Processadores mainstream com quatro núcleos
• Suporte nativo a dual-channel de DDR3
• Cache L1 de 32KB dados + 32KB instruções por núcleo
• Cache L2 de 256KB por núcleo e até 32MB de Cache L3 compartilhado entre todos os núcleos
• 3ª geração de processadores Core i

Características confirmadas

• Advanced Vector Extensions 2 (AVX2)
• Novo soquete - LGA 1150 para desktops e rPGA947 & BGA1364 para o mercado móvel
• Intel Transactional Synchronization Extensions (TSX)
• DirectX 11.1 e OpenGL 3.2

Lista de processadores

Desktop

CPU Intel Haswell i7-4771, em cima de sua embalagem original que contém um dissipador de calor refrigerado por ventilador OEM

• Todos os modelos suportados: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, F16C, BMI1 (Bit de manipulação de instruções)+BMI2, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64, XD bit (uma implementação de NX bit), Intel VT-x, e Smart Cache.
  • Core i3, i5 e i7 suportados AVX, AVX2, FMA3 e AES-NI.^[19]
  • Core i3 e i7, bem como i5-4570T e i5-4570TE, suportando Hyper-threading (HT).^[19]
  • Core i5 e i7 suportam Turbo Boost 2.0.^[19]

Mercado alvo	Núcleos (Threads)	Processador Marca e Modelo		Clock da CPU		Clock dos gráficos		Cache L3	TDP	Trimestre de lançamento	Preço (Dólar)	Placa-mãe
				Base	Turbo	Base	Turbo					Socket	Interface	Memória
High-End	8 (16)	Core i7 Extreme	5960X	3 GHz	3,5 GHz	—		20 MB	140 W	3.º tri. de 2014	$1059	LGA 2011-v3	DMI 2.0 PCIe 3.0	DDR4-2133
	6 (12)	Core i7	5930K	3,5 GHz	3,7 GHz			15 MB			$583
			5820K	3,3 GHz	3,6 GHz						$389
Performance	4 (8)		4790	3,6 GHz	4 GHz	350 MHz	1,2 GHz	8 MB	84 W	2.º tri. de 2014	$312	LGA 1150		DDR3-1600
			4790S	3,2 GHz					65 W		$303
			4790T	2,7 GHz	3,9 GHz				45 W		—
			4785T	2,2 GHz	3,2 GHz				35 W
			4771	3,5 GHz	3,9 GHz				84 W	3.º tri. de 2013	$320
			4770K				1,25 GHz			2.º tri. de 2013	$350
			4770	3,4 GHz			1,2 GHz				$312
			4770S	3,1 GHz					65 W		$303
			4770T	2,5 GHz	3,7 GHz				45 W
			4765T	2 GHz	3 GHz				35 W		—
Mainstream	4 (4)	Core i5	4690	3,5 GHz	3,9 GHz			6 MB	84 W	2.º tri. de 2014	$213
			4690S	3,2 GHz					65 W
			4690T	2,5 GHz	3,5 GHz				45 W		—
			4670K	3,4 GHz	3,8 GHz				84 W	2.º tri. de 2013	$243
			4670								$224
			4670S	3,1 GHz					65 W		—
			4670T	2,3 GHz	3,3 GHz				45 W		$213
			4590	3,3 GHz	3,7 GHz		1,15 GHz		84 W	2.º tri. de 2014	$202
			4590S	3 GHz					65 W		$192
			4590T	2 GHz	3 GHz				35 W
			4570	3,2 GHz	3,6 GHz				84 W	2.º tri. de 2013
			4570S	2,9 GHz					65 W
	2 (4)		4570T			200 MHz		4 MB	35 W		$195
	4 (4)		4460	3,2 GHz	3,4 GHz	350 MHz	1,1 GHz	6 MB	84 W	2.º tri. de 2014	$182
			4460S	2,9 GHz					65 W		—
			4460T	1,9 GHz	2,7 GHz				35 W
			4440	3,1 GHz	3,3 GHz				84 W	3.º tri. de 2013	$187
			4440S	2,8 GHz					65 W
			4430	3 GHz	3,2 GHz				84 W
			4430S	2,7 GHz					65 W		—
	2 (4)	Core i3	4370	3,8 GHz	—		1,15 GHz	4 MB	54 W	3.º tri. de 2014	$147
			4370T	3,3 GHz		200 MHz			35 W	1.º tri. de 2015	—
			4360	3,7 GHz		350 MHz			54 W	2.º tri. de 2014	$147
			4360T	3,2 GHz		200 MHz			35 W	3.º tri. de 2014	—
			4350	3,6 GHz		350 MHz			54 W	2.º tri. de 2014	$147
			4350T	3,1 GHz		200 MHz			35 W		$138
			4340	3,6 GHz		350 MHz			54 W	3.º tri. de 2013	$157
			4330	3,5 GHz		350 MHz			54 W		$138
			4330T	3 GHz		200 MHz			35 W		—
			4170	3,7 GHz		350 MHz		3 MB	54 W	1.º tri. de 2015	$117
			4170T	3,2 GHz		200 MHz			35 W		—
			4160	3,6 GHz		350 MHz			54 W	3.º tri. de 2014	$117
			4160T	3,1 GHz		200 MHz			35 W		—
			4150	3,5 GHz		350 MHz			54 W	2.º tri. de 2014	$117
			4150T	3 GHz		200 MHz			35 W		—
			4130	3,4 GHz		350 MHz			54 W	3.º tri. de 2013	$117
			4130T	2,9 GHz		200 MHz			35 W
	2 (2)	Pentium G	3470	3,6 GHz		350 MHz	1,1 GHz		53 W	1.º tri. de 2015	—
			3460	3,5 GHz						3.º tri. de 2014	$82
			3460T	3 GHz		200 MHz			35 W	1.º tri. de 2015	—
			3450	3,4 GHz		350 MHz			53 W	2.º tri. de 2014	$82
			3450T	2,9 GHz		200 MHz			35 W	3.º tri. de 2014	—
			3440	3,3 GHz		350 MHz			53 W	2.º tri. de 2014	$82
			3440T	2,8 GHz		200 MHz			35 W		—
			3430	3,3 GHz		350 MHz			53 W	3.º tri. de 2013	$93
			3420	3,2 GHz			1,15 GHz				$82
			3420T	2,7 GHz		200 MHz	1,1 GHz		35 W		—
			3260	3,3 GHz		350 MHz			53 W	1.º tri. de 2015	$64			DDR3-1333
			3260T	2,9 GHz		200 MHz			35 W		—
			3258	3,2 GHz		350 MHz			53 W	2.º tri. de 2014
			3250							3.º tri. de 2014	$50
			3250T	2,8 GHz		200 MHz			35 W		—
			3240	3,1 GHz		350 MHz			53 W	2.º tri. de 2014	$54
			3240T	2,7 GHz		200 MHz			35 W		—
			3220	3 GHz		350 MHz			53 W	3.º tri. de 2013	$54
			3220T	2,6 GHz		200 MHz			35 W		—
		Celeron G	1850	2,9 GHz		350 MHz	1,05 GHz	2 MB	53 W	2.º tri. de 2014	$52
			1840	2,8 GHz							$42
			1840T	2,5 GHz		200 MHz			35 W
			1830	2,8 GHz		350 MHz			53 W	1.º tri. de 2014	$52
			1820	2,7 GHz							$42
			1820T	2,4 GHz		200 MHz			35 W		—

Legenda:

• K - Desbloqueado (Multiplicador desbloqueado até 63)
• S - Desempenho otimizado (baixa potência até 65W TDP)
• T - Uso de energia otimizado (baixa potência com 35-45W TDP)

^a Algumas dessas configurações pode ser desativado pelo chipset. Por exemplo, os chipsets da série H desativar todas as configurações de pista PCIe 3.0, exceto 1 × 16.

^b Este recurso também requer um chipset que suporta VT-d como o chipset Q87 ou o chipset X99.

Integrado

Mercado alvo	Núcleos (Threads)	Processador Marca e Modelo		Clock da CPU		Clock dos gráficos		Cache L3	TDP	Trimestre de lançamento	Preço (Dólar)	Placa-mãe
				Base	Turbo	Base	Turbo					Socket	Interface	Memória
High-End	12 (24)	Xeon E5	4648 v3	1,7 GHz	2,2 GHz	—		30 MB	105 W	2.º tri. de 2015	$2405	LGA 2011-v3	DMI 2.0 PCIe 3.0	DDR4
			2680 v3	2,5 GHz	3,3 GHz				120 W	3.º tri. de 2014	$1745			DDR4 2133
			2658A v3	2,2 GHz	2,9 GHz				105 W	1.º tri. de 2015	$1832
			2658 v3							3.º tri. de 2014
			2648L v3	1,8 GHz	2,5 GHz				75 W		$1544
	8 (16)		2640 v3	2,6 GHz	3,4 GHz			20 MB	90 W		$939			DDR4 1866

Portáteis

• Todos os modelos suportam: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX, AVX2, FMA3, F16C, BMI1 (Bit Manipulation Instructions1), BMI2, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel VT-x, Intel 64, XD bit (uma implementação de NX bit), Turbo Boost 2.0 (except Core i3, Pentium e Celeron models), e Smart Cache.
• Platform Controller Hub (PCH) integrado ao pacote da CPU, reduzindo ligeiramente a quantidade de espaço usado nas placas-mãe.^[20]

Mercado alvo	Núcleos (Threads)	Processador Marca e Modelo		Clock da CPU		Clock dos gráficos		Cache L3	TDP	Trimestre de lançamento	Preço (Dólar)	Placa-mãe
				Base	Turbo	Base	Turbo					Socket	Interface	Memória
High-End	4 (8)	Core i7 Extreme	4940MX	3,1 GHz	4 GHz	400 MHz	1,35 GHz	8 MB	57 W	1.º tri. de 2014	—	—	DMI 2.0 PCIe 3.0	DDR3L 1600
			4930MX	3 GHz	3,9 GHz					2.º tri. de 2013		PGA 946
Performance		Core i7	4910MQ	2,9 GHz			1,3 GHz		47 W	1.º tri. de 2014	$570

Servidor

CPU Intel Xeon E3-1241 v3, em cima de sua embalagem original com um dissipador de calor refrigerado por ventilador OEM

CPU Intel Xeon E5-1650 v3; sua caixa de varejo não contém dissipador de calor OEM

• Todos os modelos suportados: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX (Advanced Vector Extensions), AVX2, FMA3, F16C, BMI (Bit Manipulation Instructions 1)+BMI2, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64, XD bit (uma implementação de NX bit), TXT, Intel vPro, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading (exceto E3-1220 v3 e E3-1225 v3), Turbo Boost 2.0, AES-NI, e Smart Cache.
• Os modelos Haswell-EX suportam TSX, enquanto os modelos Haswell-E e Haswell-EP foram desativados por meio de uma atualização de microcódigo em agosto de 2014, devido a um bug descoberto na implementação do TSX.^[21]

Mercado alvo	Núcleos (Threads)	Processador Marca e Modelo		Clock da CPU		Clock dos gráficos		Cache L3	TDP	Trimestre de lançamento	Preço (Dólar)	Placa-mãe
				Base	Turbo	Base	Turbo					Socket	Interface	Memória
High-End	4 (8)	Xeon E7	8893 v3	3,2 GHz	3,5 GHz	—		45 MB	140 W	2.º tri. de 2015	$6841	LGA 2011	DMI 2.0 PCIe 3.0	DDR4 1866
	10 (20)		8891 v3	2,8 GHz					165 W

Sufixos SKU para denotar:

• L – baixa potência

1. Quando um modo de operação mais frio ou silencioso é desejado, esse modo especifica um TDP mais baixo e uma frequência garantida mais baixa em relação ao modo nominal.^{[22][22]:71–72}
2. Esta é a frequência nominal do processador e o TDP.^[22]:71–72
3. Quando o resfriamento extra está disponível, este modo especifica um TDP mais alto e uma frequência garantida mais alta em relação ao modo nominal.^[22]:71–72

Sufixos SKU para denotar:

• M – processador móvel (Socket G3)
• Q – quad-core
• U – potência ultrabaixa (embalagem BGA1168)
• X – "extreme"
• Y – extrema baixa potência (embalagem BGA1168)
• E / H – embalagem BGA1364

Roadmap

Ver artigo principal: Intel Tick-Tock

Referências

1. «Haswell: o sucessor dos processadores Ivy Bridge da Intel em 2013» 
2. «Um preview do Haswell, sucessor do Ivy Bridge» 
3. Shrout, Ryan. «IDF 2012: Intel Haswell Architecture Revealed». PC Perspective 
4. «IDF: Intel says Haswell won't use Ivy Bridge transistors». The Inquirer. 17 de setembro de 2012. Consultado em 12 de outubro de 2013 
5. «Intel Haswell and Broadwell Silicon Variants Detailed». techPowerUp. 26 de dezembro de 2012. Consultado em 12 de outubro de 2013 
6. Anand Lal Shimpi (1 de maio de 2013). «Intel Iris & Iris Pro Graphics: Haswell GT3/GT3e Gets a Brand». AnandTech. Consultado em 22 de outubro de 2013 
7. Shvets, Gennadiy (9 de julho de 2013). «Intel Core i5-3570K vs i5-4670K». Consultado em 23 de julho de 2013 
8. «Intel Core i7-4770K CPU Review. Intel Haswell for Desktops: Ruin of Our Hopes?. Page 11». X-bit labs. Consultado em 12 de outubro de 2013 
9. «Google Translate». Translate.google.com. Consultado em 16 de janeiro de 2014 
10. «Haswell heat surprises system builders». bit-tech. Consultado em 13 de setembro de 2014 
11. «Retail Versions of Intel Core i "Haswell" Are "Hotter and Slower" Than Expected – Report». Consultado em 13 de setembro de 2014 
12. «Intel Core i7-4770K CPU Review. Intel Haswell for Desktops: Ruin of Our Hopes?. Page 12». Consultado em 13 de setembro de 2014 
13. Koen Crijns (21 de outubro de 2013). «Workshop: How to overclock Haswell processors — In practice». Us.hardware.info. Consultado em 2 de abril de 2014 
14. «Overclocking Haswell on ASUS' 8-Series Motherboards [video]». AnandTech. 12 de junho de 2013. Consultado em 2 de abril de 2014 
15. Anand Lal Shimpi (5 de outubro de 2012). «Intel's Haswell Architecture Analyzed». AnandTech. Consultado em 20 de outubro de 2013 
16. Softpedia (ed.). «Intel 2013 Haswell CPUs Get Detailed in Series of Leaked Slides». Consultado em 1 de abril de 2012 
17. «Haswell» (slide). Intel. Consultado em 15 de fevereiro de 2012 
18. «Intel Haswell Architecture Disclosure: Live Blog» (blog). 01:58PM – Same sizes L1/L2 caches as SNB/IVB 
19. «Intel Comparison Table of Haswell Celeron, Pentium, i3, i5, and i7 models». http://www.intel.com/. Consultado em 2 de setembro de 2013 
20. Andrew Cunningham (4 de junho de 2013). «The U is for Ultrabook: Intel's low-power, dual-core Haswell CPUs unveiled». arstechnica.com. Consultado em 22 de outubro de 2013 
21. Wasson, Scott (12 de agosto de 2014). «Errata prompts Intel to disable TSX in Haswell, early Broadwell CPUs». The Tech Report. Consultado em 3 de janeiro de 2023 
22. «4th Generation Intel Core processor based on Mobile M-Processor and H-Processor Lines Datasheet, Volume 1 of 2» (PDF). Intel.com. Dezembro de 2013. Consultado em 3 de janeiro de 2023