Intel раскрыла архитектуру процессоров alder lake и объяснила, как они будут работать


  • Источник: 3dnews.ru 
  • Дата: Авг 19, 2021 
  • Просмотры: 156

Сегодня на специальном мероприятии Intel Architecture Day были раскрыты подробности о строении процессоров Alder Lake, которые должны выйти осенью этого года. Они станут первыми массовыми носителями гибридной архитектуры и будут базироваться на разнородных ядрах Gracemont и Golden Cove, интеллектуальным распределением нагрузки по которым займётся технология Intel Thread Director. Старшие версии Alder Lake получат до 16 ядер и до 24 потоков, а также поддержку DDR5-памяти и шины PCI Express 5.0.

intel-raskryla-arkhitekturu-protcessorov-alder-lake-i-obiasnila-kak-oni-budut-rabotat_1.png

Согласно обнародованной информации, процессоры Alder Lake десктопного предназначения получат в своё распоряжение 8 производительных ядер Golden Cove и два четырёхъядерных кластера с энергоэффективными ядрами Gracemont. Таким образом, старшие настольные версии Alder Lake будут располагать 16 ядрами, которые в сумме смогут исполнять 24 потока, поскольку технология Hyper-Threading поддерживается только в ядрах Golden Cove. Также в 16-ядерные процессоры Alder Lake будет добавлена кеш-память третьего уровня объёмом 30 Мбайт с динамически изменяемой политикой инклюзивности в зависимости от нагрузки.

intel-raskryla-arkhitekturu-protcessorov-alder-lake-i-obiasnila-kak-oni-budut-rabotat_2.png

Для управления загрузкой разнородных ядер Alder Lake в процессе работы Intel реализовала специальную технологию Thread Director. Это аппаратное решение в реальном времени собирает телеметрические данные о состоянии всех ядер и исполняемых ими инструкциях и передаёт планировщику ОС информацию о возможности перемещения потоков по ядрам разного типа. За счёт того, что Thread Director динамическая и адаптивная технология, её эффективность заведомо выше, чем у любых подобных алгоритмов, основанных на правилах.

intel-raskryla-arkhitekturu-protcessorov-alder-lake-i-obiasnila-kak-oni-budut-rabotat_3.png

Задача Thread Director заключается в своевременном перемещении ресурсоёмких потоков, критичных к скорости выполнения, и потоков, задействующих векторные команды, на производительные ядра. При этом фоновые потоки или задачи, не предъявляющие требований к быстроте реакции CPU, будут переноситься на энергоэффективные ядра. Вместе с этим Intel готовит расширения библиотек PowerThrottling API, которые позволят разработчикам ПО вручную указывать потокам их приоритетность и обозначать возможность переадресации на энергоэффективные ядра.

Хотя технология Thread Director встроена в CPU аппаратно, она требует поддержки со стороны ОС. В настоящее время Intel говорит о наличии такой поддержке в Windows 11, планировщик которой знаком с особенностями гибридной архитектуры Alder Lake. В других операционных системах без поддержки Thread Director эффективность работы Alder Lake может быть ниже, но Intel говорит, что ведёт работу со всеми основными разработчиками ОС. К тому же в Windows 10 с правильным функционированием гибридных процессоров проблем тоже быть не должно: распределение нагрузки в этой ОС обеспечивает механизм Intel Hardware Guided Scheduling (HGS).

intel-raskryla-arkhitekturu-protcessorov-alder-lake-i-obiasnila-kak-oni-budut-rabotat_4.png

Настольные процессоры Alder Lake потребуют новые материнские платы с разъёмом LGA 1700 в данном случае это обусловлено появлением поддержки новых типов памяти и внешних интерфейсов. Помимо DDR4-3200 десктопные Alder Lake будут совместимы с новой DDR5-памятью вплоть до DDR5-4800. Вместе с этим встроенный в процессор контроллер PCIe впервые в ПК получит поддержку 16 линий PCIe 5.0 для подключения графической карты и дополнительные 4 линии PCIe 4.0 для твердотельного накопителя. Напомним, что интерфейс PCIe 5.0 обеспечивает двукратное повышение пропускной способности по сравнению с PCIe 4.0.

Кроме того, в процессорах Alder Lake десктопного предназначения предусмотрено интегрированное графическое ядро на архитектуре Xe-LP, построенное с использованием 32 исполнительных устройств (как и в Rocket Lake).

Связь функциональных блоков в структуре процессоров Alder Lake обеспечивается новой внутренней шиной с суммарной пропускной способностью до 1 Тбайт/с. Эта шина выделяет полосу пропускания 100 Гбайт/с на каждое ядро или кластер и обеспечивает высокоскоростное межъядерное взаимодействие через L3-кеш. Для неё предусмотрено динамическое управление частотой, плюс гибкая маршрутизация с приоритетом в пользу снижения задержек.

intel-raskryla-arkhitekturu-protcessorov-alder-lake-i-obiasnila-kak-oni-budut-rabotat_5.png

Помимо процессоров Alder Lake десктопного предназначения, компания Intel пообещала выпустить и мобильные BGA-модификации этих чипов со слегка отличным набором структурных единиц и пониженным энергопотреблением. Типовая мобильная конфигурация получит шесть ядер Golden Cove и восемь ядер Gracemont. Графическое ядро Xe-LP в этом варианте будет располагать 96 исполнительными устройствами, а объём L3-кеша составит 24 Мбайт. В ультрамобильном варианте число производительных ядер Golden Cove дополнительно уменьшится до двух, а объём L3-кеша сократится до 12 Мбайт.

intel-raskryla-arkhitekturu-protcessorov-alder-lake-i-obiasnila-kak-oni-budut-rabotat_6.png

Версии Alder Lake для мобильных ПК помимо DDR4-3200 и DDR5-4800 получат поддержку энергоэффективной памяти LPDDR4x-4266 и LPDDR5-5200, а также смогут похвастать интегрированными контроллерами Thunderbolt 4 и сопроцессором IPU для обработки потокового видео.

Процессоры Alder Lake будут производиться по техпроцессу Intel 7 (ранее 10 нм Enhanced SuperFin), и, по заявлению Intel, станут самыми производительными предложениями компании. Благодаря масштабируемости архитектуры они смогут попасть во все типы ПК от ультрапортитивных ноутбуков до систем для энтузиастов. Тепловой пакет различных модификаций будет лежать в диапазоне от 9 до 125 Вт.