Bassi consumi prima di tutto

Le statistiche chiave del SoC includono consumi inferiori del 25% grazie a miglioramenti di capacitanza, un 20% di energia in meno grazie a tensioni minime più basse combinate a ottimizzazioni del design, fino al 15% di prestazioni migliorate dei transitor a bassa tensione e una riduzione dei consumi del 10% grazie a una dispersione più bassa e un processore più piccolo e denso.

Broadwell-Y implementa la seconda generazione del Full Integrated Voltage Regulator (FIVR) di Intel, ovvero un regolatore di tensione che può velocizzare la transizione tra stati di clock in idle e sotto carico. FIVR ha ora un controllo droop non lineare ed è stata aggiunta una nuova modalità FIVR LVR. La prima versione FIVR non è particolarmente efficiente con tensioni molto basse, quindi ora può essere bypassato se è necessario risparmiare energia.

Il SoC ha una lista estesa di ottimizzazioni che sono dirette alla riduzione attiva dei consumi: l'ottimizzazione del processo di progettazione per ridurre la tensione operativa minima e la capacitanza dinamica (Cdyn), una riarchitettura di DDR/IO/PLL/Grafica, ottimizzazioni per Cdyn in IA/Grafica/PH, e una riduzione della gamma di frequenza operativa per IA/GT e Cache. Ci sono anche altri miglioramenti, come una display voltage resolution dinamica. La grafica può essere controllata dal Duty Cycling Control (DCC) per ridurre l'energia usabile, o persino per attivarla o disattivarla se necessario. La latenza necessaria per accendere o spegnere la GPU è trascurabile e può essere ridotta fino al 12,5% della frequenza operativa nominale.

Le frequenze sono, certamente, legate sia all'uso di energia che all'uscita termica. Tre stati boost sono sfruttati per fornire le frequenze più alte possibili pur mantenendo la stabilità del sistema. Lo stato boost PL3 permette la maggior quantità di energia che non danneggi la batteria del sistema, da usare per brevi picchi se necessario – il tipo di intervalli di tempo che sono misurati in millisecondi. PL2 è il limite burst standard e PL1 rappresenta il limite di sistema a lungo termine per una fornitura sostenibile di energia. Se necessario, il throttling del duty cycle può attivare o disattivare blocchi del processore per ridurre al minimo il consumo di energia e la generazione del calore.

Il framework per la gestione dell'energia e della temperatura è gestito a livello di sistema e copre più componenti. È controllato attraverso il Dynamic Power di Intel e il driver software Thermal Management.

Il Platform Controller Hub (PCH) è stato riprogettato per Broadwell con un occhio all'efficienza energetica. Il consumo in idle è stato ridotto del 25% rispetto al 2013, e il consumo attivo è stato abbassato del 20% rispetto al PCH-LP di Haswell. Ci sono nuovi domini energetici e un nuovo sistema di riduzione dei consumi nel firmware e nell'hardware, e aggiornamenti software che includono un monitoraggio e un sistema di report più preciso.

Oltre ai miglioramenti energetici il PCH è stato migliorato con un DSP Audio aggiornato che include più SRAM e maggiore MIPS. È disponibile un avanzato post-processing, con una nuova funzionalità wake on voice. Ci sono anche rinnovate funzioni di gestione e sicurezza. Da notare che il PCH è stato prodotto usando il processo a 22 nanometri, quindi non è stato ulteriormente miniauturizzato.