Van oudsher kennen we het Intel Developer Forum, kortweg IDF, als een driedaags nerdfestijn. Intel kondigde in het verleden op het IDF zijn nieuwste processors aan, liet zien aan welke toekomstige producten en technologie het bedrijf werkt en nam de gelegenheid te baat om zijn nieuwste initiatieven te tonen. In de afgelopen paar jaar hebben we echter een verandering gezien; langzaam maar zeker is het IDF zijn naam meer eer gaan aandoen en richt het zich niet zozeer op de pers als op de ontwikkelaars. Dat betekent onder meer een nieuwe slogan: "What will you make?" en een duidelijke nadruk op de community van makers. Daar is natuurlijk niets mis mee, maar de diepgravende achtergronden over processorarchitecturen komen op deze manier wel in het gedrang.
Dat neemt niet weg dat Intel ook tijdens het IDF16 een flink aantal producten, technologieën en initiatieven introduceerde. Daarbij legde de fabrikant het zwaartepunt niet op zijn 'oude' productlijnen, maar op de nieuwe, innovatieve en makerproducten. Daarmee geeft het bedrijf eigenlijk twee signalen af; het probeert zich te transformeren van chipfabrikant naar faciliteerder van nieuwe technologie en anderzijds lijkt het een duidelijk signaal dat de client-pc, de desktop en laptop, steeds minder belangrijk wordt. We zetten de aankondigingen en vermeldenswaardige ontwikkelingen op een rijtje. Daarbij kan er vanzelfsprekend wat overlap zijn met eerdere nieuwsberichten.
Kaby Lake
We beginnen met de olifant in de kamer: Kaby Lake. De opvolger van Skylake werd niet tijdens het IDF16 gepresenteerd, hoewel ceo Brian Krzanich er tijdens de keynote wel kort over sprak. Veel meer dan een korte demo van de ingebouwde grafische processor liet Intel echter niet zien. Op een Dell XPS 13-laptop met ulv-i5 werd Overwatch gespeeld en we kregen te zien hoe de laptop 4k-content niet alleen kon afspelen, maar ook bewerken. Nu is het afspelen van 4k-video geen wereldschokkende functie, maar de laptop had er verrassend weinig moeite mee. Dat gold ook voor het bewerken van 4k-video, wat op het nieuwe platform bijna in real time kon. Omdat alle prestatiecijfers van Kaby Lake nog onder de pet gehouden worden, liet Krzanich zich niet uit over de resolutie en kwaliteitsinstellingen van Overwatch.
Project Alloy
Over Project Alloy hebben we al bericht en veel meer dan de informatie uit ons nieuwsbericht wil Intel niet vrijgeven. Project Alloy is een open hardwareontwerp voor een vr-headset, wat wil zeggen dat elke fabrikant het reference design van Intel kan overnemen en waar gewenst kan aanpassen. Dat zou betekenen dat we in de toekomst een aantal vr-headsets op basis van Alloy kunnen zien, maar over de specificaties is weinig bekend.
Wel is duidelijk dat het om een 'self-contained' hmd gaat, waarbij je dus geen pc nodig zou hebben om de vr-headset te gebruiken. Die pc is namelijk geïntegreerd in de headset, waarbij Intel een Skylake-processor uit een niet nader genoemde serie in de headset heeft geplaatst, compleet met geheugen en opslag. In de band achter op het hoofd zitten accu's die Alloy van energie moeten voorzien. Zo kun je dus vrijuit bewegen zonder gehinderd te worden door een kabel naar een desktop-pc of veroordeeld te zijn om rond te lopen met een rugzak-pc.
Dat rondlopen heeft natuurlijk een potentieel nadeel; je kunt tegen allerlei objecten en mensen aanlopen. Waar je bij een HTC Vive of Oculus gebonden bent aan een specifieke ruimte, waarin je de sensors hebt geplaatst, heb je met Alloy alle vrijheid. Om objecten en mensen te ontwijken zou de Alloy-hmd dan ook niet zozeer een vr-headset zijn, maar een mixed-reality-headset. Je kunt namelijk echte objecten en personen zien in je virtuele wereld, en zelfs met objecten uit de fysieke wereld de virtuele wereld manipuleren. Dat wordt mogelijk gemaakt door twee RealSense-camera's die in de headset zitten en diepte-informatie geven over je omgeving. Daarmee kun je bijvoorbeeld ook je eigen handen zien en deze als 'controllers' in de vr-wereld gebruiken. De Alloy-headset heeft nog twee extra rgb-camera's en enkele andere sensoren om oriëntatie, positie en afstanden te meten.
Met een pc in de hmd geïntegreerd lijkt de Project Alloy-headset nog het meest op Microsofts Hololens. Ook die hmd heeft rekenkracht in de headset ingebouwd en is niet afhankelijk van een externe computer. Het is dan ook de vraag in hoeverre Project Alloy als Oculus- of Vive-concurrent gezien moet worden en misschien meer een Hololens-alternatief is. Het feit dat de hmd samen met Microsoft werd ontwikkeld en dat Windows 10 volgend jaar een update krijgt voor Holographic, de holografische shell van het besturingssysteem, lijken daar indicaties voor te zijn. Desalniettemin menen Intel-medewerkers dat de Alloy-hmd wel degelijk krachtig genoeg is voor games, dankzij de Skylake-processor met Iris-gpu. De prestaties moeten dan ergens tussen die van een headset voor telefoons en de prestaties van een high-end headset als de Vive of Oculus in zitten. In hoeverre dat richting die laatste twee uitkomt, valt te bezien als de specs en wellicht een developmentkit later dit jaar beschikbaar komen.
Overigens werken technici bij Intel niet alleen aan Project Alloy, ook bestaande vr-headsets zouden draadloos of minder afhankelijk van pc's gemaakt worden. Zo kwamen we een Oculus Rift tegen met een WiGig-adapter ingebouwd. Het betrof een prototype uiteraard; omwille van het hack-gemak werd gebruikgemaakt van de tweede developmentkit en de behuizing was met een 3d-printer gemaakt. Een accu moest de prik leveren, zodat de headset draadloos kon werken. Met een compacte accu kon de headset dik een uur draaien, waarbij de video voor de Oculus-schermen draadloos via de WiGig-adapter op 60GHz van een pc naar de headset werd gestuurd.
Een andere optie om iets aan de kabelbrij te doen zou het vervangen van de usb-, video- en voedingskabel van een Vive door een enkele thunderbolt-kabel kunnen zijn. Over thunderbolt 3-kabels kan immers usb 3.1, displayport en voeding gestuurd worden, alles wat bijvoorbeeld een Vive nodig heeft.
Het enige nadeel is dat een actieve kabel met koperdraden niet langer dan twee meter kan zijn. Als hij langer is, worden de signalen te veel gestoord. Intel werkt echter aan een uitbreiding van thunderbolt 3, waarbij de datakabels in de thunderbolt 3-kabel optisch zijn. Die kunnen langere afstanden tot vijf of tien meter overbruggen. De voedingsdraden moeten uiteraard van koper blijven, maar die hebben geen last van de extra lengte. Die standaard is er nog niet, maar we vonden wel een bedrijf dat een volledig optische thunderbolt 3-kabel heeft ontwikkeld. Eigenlijk maakt het bedrijf alleen de connectors, die van het elektrische signaal een optisch signaal maken. Het prototype kabel dat het bedrijf liet zien, was vijf meter lang en alleen geschikt voor data; voeding kan er door het gebrek aan koperdraden niet doorheen.
Project Euclid
Intel stort zich vol op de Projects, naast Alloy werd ook Euclid op dit IDF aangekondigd. We kennen allemaal de RealSense-camera van Intel: een soort Kinect met een gewone kleurencamera, een infraroodcamera en een infraroodlaserprojector. De ir-camera pikt gereflecteerd laserlicht van de projector op en bouwt zo een 3d-puntwolk van de omgeving, die over de beelden van de gewone camera heengelegd kunnen worden. Zo krijg je een 3d-beeld van je omgeving dat zeer precies is, genoeg om hand- en vingerbewegingen te onderscheiden, en in combinatie met Windows Hello precies genoeg om je gezicht te herkennen om in Windows in te loggen. Er zijn in principe twee versies van de Realsense-camera: een met een kort bereik, voor onder meer laptops met Windows Hello en gebarenherkenning, en een versie met een groter bereik, die over niet een, maar twee ir-camera's beschikt. Deze RealSense-camera's van de eerste generatie zijn bekend als respectievelijk F200 en R200.
Met de Camera 400-series is een nieuwe, verbeterde camera aan de RealSense-serie toegevoegd. De 400-serie moet de F200 en R200 vervangen, want deze is geschikt voor zowel binnen- als buitenshuis gebruik, korte en lange afstanden dus. Niet alleen het bereik is verbeterd, maar ook het aantal 3d-punten dat de camera per seconde kan waarnemen is verdubbeld. De precisie zou daarmee veel beter zijn. Bovendien is de 400-serie een stuk kleiner en vooral veel dunner dan zijn voorganger, waardoor het aantal apparaten waarin de RealSense-camera ondergebracht kan worden, veel groter is. Laptops met dunne bezels, tablets en zelfs telefoons zijn nu met de camera uit te rusten.
Het is wat onduidelijk of de 400-serie ook in Project Euclid gebruikt wordt, maar Intel heeft naast een RealSense-camera een compleet platform in Euclid onder weten te brengen. Het resultaat is een module met 3d-camera en een Atom-systeem ter grootte van een Mars. Het platform werd ontwikkeld als visie-platform voor robots, zodat developers zonder veel moeite een robot kunnen uitrusten met een RealSense-camera voor 3d-waarneming. Een onboard-accu levert de energie, en standaard draaien Euclid Ubuntu en Robot OS, of ROS in het kort. Onboard-wifi kan voor de communicatie met andere robotonderdelen zorgen. Intel introduceerde nog een tweede RealSense-developerkit voor robots: de RealSense Robotic Development Kit. Die is gebaseerd op een losse RealSense R200-module en een pcb ter grootte van een Raspberry Pi met een Atom x5-Z8350 die Ubuntu draait. Dat kitje moet driehonderd euro kosten en volgende maand beschikbaar zijn; wat Project Euclid gaat kosten, is nog niet bekend.
Project Aero
Van Project Aero is de prijs wel bekend; die gaat 399 dollar kosten. Voor dat geld krijg je een compleet besturingssysteem voor een drone in de vorm van een pcb met een Atom x7-Z8700-quadcore die Yocto-Linux draait en over 4GB lpddr3-geheugen en 16GB emmc beschikt. Er is een interface voor een reguliere en een RealSense R200-camera, waarbij de 3d-camera voor obstakeldetectie en -ontwijking moet zorgen. Ingebouwde wifi-ac levert de connectiviteit en natuurlijk zijn er tal van i/o-headers om met de overige hardware van een drone te communiceren. Wie zelfbouw te veel moeite vindt, kan ook tot eind dit jaar wachten. Intel brengt dan een Ready-to-Fly-kit op basis van de Aero uit, compleet met frame, RealSense-camera, motoren en zelfs een afstandsbediening. De prijs van die kit is nog niet bekend.
Project Joule
Wie nog niet het idee heeft dat Intel zich steeds meer op de 'maker' richt, getuige Aero en Euclid, en het slechts terloops tonen van een beetje Kaby Lake, wordt misschien overtuigd door het laatste developerkitje dat we noemen: Joule, dat we voor het gemak ook maar Project-status geven. Zonder gekkigheid is Joule een makerkit en ook bedoeld voor iot-ontwikkeling. Je moet het een beetje zien als Edison on steroids. Edison werd in 2014 tijdens het IDF getoond en beschikte over twee Atom Silvermont-cores. Joule is in twee versies verkrijgbaar, de 550X en de 570X, beide uitgerust met vier Atom Goldmont-cores, respectievelijk een T5500 en een T5700. Ook het geheugen en de opslag verschillen, die bedragen 3 en 4GB lpddr4, gecombineerd met 8 en 16GB emmc-geheugen. Wireless ac en bluetooth 4.1 zijn beschikbaar, evenals een keur aan i/o. Niks bijzonders zou je zeggen, tot je de afmetingen van de modules ziet; die zijn slechts 48 bij 24 bij 3,5mm. Iets langwerpiger dan Edison dus, maar minder dan 5 bij 2,5cm groot.
Bovendien heb je nu de beschikking over een heuse gen9-gpu, zodat je niet langer headless hoeft te ontwikkelen en bovendien die gpu-kracht kunt inzetten voor visuele taken. De kleine computer beschikt over 18 execution units voor grafisch werk, en de soc heeft een aparte asic voor dieptevisie aan boord. Het is aan de iot-visionairs en makers om te beslissen waar de Joule-modules goed voor zijn. Intel noemt onder meer robots, vr en ar, drones en computer vision als mogelijkheden. Voor dat laatste is er ondersteuning voor RealSense-camera's en de modules worden geleverd met een ontwikkelbordje om alle i/o makkelijk aan te sluiten. Met een prijs van 369 dollar voor de 570X is duidelijk dat je wel wat meer mag verwachten van de Joule dan van een Raspberry Pi van een paar tientjes.
10nm en verder
Ooit het hart van de IDF's, nu verstopt in een presentatie over Altera's nieuwste fpga's, zijn de presentaties van Mark Bohr. Van oudsher kan Bohr, een architectuur- en lithografiespecialist, vertellen over de nieuwste technieken en state-of-the-art ontwikkelingen. Gelukkig konden we toch iets over Intels toekomstige 10nm-ontwerpen meekrijgen. Alles lijkt op schema te liggen en Intel houdt vol nog een flinke voorsprong op de concurrentie te hebben. Dat lijkt vreemd, aangezien Intel inmiddels op 14nm produceert en diverse andere foundries dat ook doen. Nu is de node, zoals 22nm, 14nm of 10nm genoemd wordt, al lang geen indicatie meer voor de daadwerkelijke transistorgrootte; het is eigenlijk gewoon een marketingterm. Dat neemt niet weg dat de transistorafmetingen nog steeds slinken met elke kleinere node, en een van de afmetingen die indicatief zijn, is de gate pitch, ofwel de afstand tussen twee gates.
Bij het 28nm- en 20nm- (of 22nm-, zo je wil) procedé liepen de gate-pitches tussen de foundries nog redelijk gelijk, maar bij de 14/16nm-node zijn veel foundries eigenlijk blijven steken en zijn slechts een paar andere dimensies iets kleiner geworden. Intel zegt de gate-pitch daadwerkelijk ongeveer 0,76 maal zo klein te hebben gemaakt, van 22 naar 14nm en zou dat naar 10nm evenaren. De concurrentie zou dat niet kunnen bijbenen, reden voor Intel om te claimen een generatie voor te lopen.
Dat de 10nm-node prima schaalt, wordt door het bedrijf bevestigd met nog een meting: het transistoroppervlak wordt in de laatste nodes steeds 0,46 maal geschaald, maar de 14nm- en 10nm-nodes zouden iets beter dan dat schalen. In dit opzicht liep het bedrijf achter op de concurrentie, maar opnieuw claimt Intel voor de 10nm-node een generatie voorsprong op de concurenten. Dat is allemaal leuk voor Intel, maar het goede nieuws voor ons consumenten is dat zowel 10nm- als 7nm-transistors goedkoper blijven worden. Dat niet alleen, de schakelsnelheid en het energiegebruik nemen nog steeds keurig toe respectievelijk af. Dat betekent dus goedkopere, snellere en zuinigere transistors.
Het is inmiddels bekend dat Intel zijn tick-tockmodel niet meer aanhoudt, maar volgens Bohr zijn er wel degelijk voordelen aan het verbeterde procedé van Kaby Lake. Intel noemt dat een 14Plus-procedé, waarbij de lithografie verbeterd is. In de praktijk betekent dat vooral hogere vinnen op de finfets, wat leidt tot betere prestaties. Volgens Intels belofte zou dat zelfs tot twaalf procent prestatiewinst opleveren. Dergelijke verbeterslagen staan ook op de planning voor de 10nm-node. Intel spreekt zelfs van drie 'waves' 10nm-producten: een 10nm-procedé, gevolgd door 10+ en 10++. Het 10nm-procedé zou ook meer ontwerpen mogelijk maken, dankzij extra componenten die geëtst kunnen worden, waaronder analoge componenten. Bovendien zouden de chips goed tunebaar kunnen zijn voor hoge prestaties of juist zeer zuinige toepassingen. Daartoe kan ook, net als bij 14nm al het geval is, de interconnect-stack worden gevarieerd.
5g, auto's en datacentra
Het is al een paar jaar duidelijk dat Intel zichzelf opnieuw aan het uitvinden is. Natuurlijk blijft het bedrijf gewoon braaf processors maken voor laptops en desktops, maar de consumentenmarkt wordt steeds minder belangrijk. Dat zien we terug in de onderwerpen op het IDF, en in reorganisaties en verlegde zwaartepunten. Een van de aandachtsgebieden waar Intel steeds flexibeler op inspeelt, is het datacenter. Datacentra worden in de komende jaren steeds belangrijker, en zullen meer en meer data, informatie en rekenwerk voor hun kiezen krijgen. Het internet of things, voor velen een buzzword en onduidelijke term, zou daar een sterke bijdrage aan leveren. Te denken valt aan veel meer verbonden apparaten van wearables, auto's, sensors en steden. Die eerste categorie is maar een minuscuul onderdeel daarvan. Voor de consument zegt het iot misschien niet zo veel; wat moet je immers allemaal aan slimme apparatuur bij je hebben? Het iot moet echter veel meer inhouden, van domoticasystemen thuis en in kantoorgebouwen tot complete steden.
Een andere grote verandering die er niet alleen volgens Intel, maar ook volgens vele autofabrikanten en technologiebedrijven aankomt, is de slimme auto. Tesla is daar al een tastbaar voorbeeld van, maar in de nabije toekomst zouden auto's volledig autonoom zijn en enorme hoeveelheden sensordata verzamelen. Die data wordt deels lokaal in de auto's verwerkt, maar deels ook gedeeld met ander verkeer, met gebruikers en met steden, zodat verkeer geregeld kan worden.
Voor dergelijke toepassingen is een snel draadloos netwerk onontbeerlijk, reden om 5g-netwerken versneld te ontwikkelen. 5g zou niet simpelweg de opvolger van 4g voor ons mobiele dataverkeer zijn, maar een volledig softwarematig te beheren verzameling netwerkprotocollen, die naar behoefte alle nu beschikbare draadloze netwerken en frequenties kunnen gebruiken. Naast een enorme bandbreedte, in de orde van gigabits, zou ook de latency veel lager worden: minder dan 2ms. Dat laatste is voor autonome auto's weer extreem belangrijk. Auto's die om een hoek komen, moeten zonder vertraging weten wat er om de hoek gebeurt, om ongelukken te voorkomen.
Niet alleen Intel, maar ook bedrijven als General Electric, AT&T en NTT Docomo werken aan 5g-netwerken. De eerste netwerken zijn al uitgerold als proof-of-concept en Intel demonstreerde tijdens het IDF 5g-netwerken die volledig uit software bestaan. Daartoe worden onder meer fpga's van Altera, een bedrijf dat onlangs door Intel is overgenomen, ingezet om flexibel te kunnen inspelen op de vraag naar specifieke netwerken binnen het 5g-netwerk. Rond 2020 moet de 5g-standaard gereed en in bedrijf zijn. Of autonome auto's, smartcities en het internet of things er tegen die tijd ook klaar voor zijn, moeten we met z'n allen meehelpen te realiseren, zo is de boodschap van deze editie van het Intel Developer Forum.