Prosessoriytimet ja muistiarkkitehtuuri
Intelin Core-arkkitehtuuri on kokenut Skylaken myötä useita parannuksia aiempiin nähden. Intelin lähtökohtina oli nostaa sekä prosessorin IPC- eli Instructions per clock -suorituskykyä että kellotaajuuksia, vähentää tehonkulusta ja nostaa siten energiatehokkuutta, parantaa prosessorin tietoturvaominaisuuksia ja tehdä siitä helposti eri tarpeisiin muunneltavan. Uudet tietoturvaominaisuudet tunnetaan nimillä Intel Software Guard Extensions (SGX) ja Memory Protection Extensions (MPX).
Prosessoriydinten front-endissä on aiemmasta paranneltu haarautumisen ennustus, leveämpi käskyjen jako puskureineen ja nopeampi prefetch. Myös Load/Store-nopeutta on saatu parannettua muun muassa parannetun välimuistinhallinan myötä. Hyper-threading-suorituskykyä Intel on parantanut antamalla säikeiden hylätä aiempaa enemmän jo suoritettuja mikrokäskyjä vapauttaakseen tilaa uusille.
Intel on pyrkinyt nopeuttamaan käskyjen suorittamista useammallakin eri tavalla. Ennen varsinaista suoritusta käskyt puretaan mikrokäskyiksi, kuten ennenkin. Out-of-order-tyyppisenä arkkitehtuurina se kykenee suorittamaan toisistaan riippumattomia mikrokäskyjä rinnakkain, ja Skylake on nopeuttanut tämän toimintaa kasvattamalla samassa säikeessä suoritettavien mikrokäskyjen, puskurien, muistikomentojen ja rekisterien määriä.
Itse prosessoriytimen suoritusyksiköiden määrää on lisätty aiemmasta ja niiden latensseja pienennetty. Suoritusyksiköille pystytään nyt lähettämään samanaikaisesti kuusi mikrokäskyä, kun Haswellissa määrä oli rajoitettu neljään. Lisäksi salaukseen liittyvien AES-GCM- (Advanced Encryption Standard, Galois/Counter Mode) ja AES-CBC-algoritmien (AES Cipher Block Chaining) suorituskykyä on saatu parannettua selvästi.
Energiatehokkuutta on pyritty parantamaan sulkemalla AVX2-käskykantaan liittyvät yksiköt täysin, kun niitä ei tarvita. Lisäksi muita suoritusyksikköjä voidaan kytkeä osittain pois päältä aina kun ne joutuvat olemaan tyhjänpanttina. Myös tapauskohtaista virrankäyttöä esimerkiksi mediantoistossa on parannettu kannettavien ja taulutietokoneiden kannalta ja lepotilan tehonkulutusta on saatu karsittua, samoin kuin C1-tilan kulutusta.
Intelin käyttämä välimuistirakenne on muuttunut Skylakessa merkittävästi, kun käytössä on eDRAM-välimuisti. Aiemmin L4-tason välimuistina toimineen eDRAMin vaatimat tagit veivät 0,5 megatavua kunkin ytimen L3-välimuistista. Skylakessa tageja ei ole, ja eDRAM on siirretty System Agentin ja muistiohjainten väliin toimimaan eräänlaisena näkymättömänä DRAM-puskurina. Vaikka eDRAM on oletuksena täysin näkymätön ohjelmistoille, antaa Intel grafiikkaohjaimen ajureille mahdollisuuden hallita sitä tarvittaessa tietyn datan säilyttämiseksi nopeassa muistissa.
Muistiohjaimet ovat kokeneet niin ikään ison muutoksen, sillä Skylake tukee sekä DDR3L- että DDR4-muisteja. Vaikka Intel virallisesti tukee vain 1,35 voltin käyttöjännitteitä tukevia DDR3L-muisteja, ovat emolevyvalmistajat ilmoittaneet tukevansa myös perinteisiä 1,5 voltin DDR3-muisteja.
