Как хибридната технология на Intel Alder Lake може да подобри производителността

Предимството на „хибридната“ технология е ефективността. Това е толкова вярно в света на компютрите, колкото и в света на автомобилите.

Съдържание

  • Изпълнителен хибрид
  • Intel Thread Director

Но вашата Toyota Prius не е точно известна със своята необуздана мощност, както и вашата висока ефективност смартфон. Защо тогава Intel залага на своето Процесори Alder Lake от 12-то поколение на хибриден модел?

Препоръчани видеоклипове

Е, Intel има предвид различна метафора за автомобила. Модерната хибридна състезателна кола. Такъв, който използва своя електрически двигател за постигане на максимално ускорение, като запазва традиционните си двигатели с вътрешно горене за сурови конски сили. Това е видът предимство, от което Intel твърди, че се възползва с хибридната си технология, и днес компанията разкри точно как се надява да направи това.

Изпълнителен хибрид

Моделът на хибриден изчислителен клъстер на Intel за Alder Lake.

В най-базовата си форма хибридното изчисление означава обединяване на два вида процесорни ядра в един пакет: големи, производителни ядра за тежки задачи и малки, ефективни ядра за всичко останало. Това е в основата на начина, по който функционират съвременните чипове за смартфони, ръководени от „големите.“ на ARM. LITTLE” концепция.

Собствените експерименти на Intel с хибридна технология досега не са били толкова успешни. Първоначалният продукт с кодово име Lakefield стартира през 2020 г. Той се появи само в няколко мобилни устройства, повечето от които с уникален форм фактор, като например Lenovo ThinkPad X1 Fold.

Хибридният подход за Alder Lake винаги трябваше да бъде нещо повече от живот на батерията.

Макар и интересен сам по себе си, „хибридният“ подход имаше някои сериозни проблеми с производителността. Не само, че тези устройства не бяха проектирани да бъдат мощни компютри, те дори се бореха да изпълняват добре основните функции на Windows. По-важното обаче е, че хибридният подход за Alder Lake винаги трябваше да бъде нещо повече от живот на батерията. Ще трябва да осигури предимства в производителността, които могат да бъдат увеличени до 125-ватови чипове в настолни системи.

Първото решение? Усъвършенстване на всеки от двата вида ядра, използвани в Alder Lake. И двата ядра Golden Cove и Gracemont са базирани на Intel 7, новото име на компанията за нейния усъвършенстван 10nm SuperFin възел. Това идва с поддръжка за DDR5 памет и PCIe 5.0.

Новият процесор ще разполага с до 16 ядра и 24 нишки - като осем от тези ядра са ядра за „производителност“, а осем са ядра за „ефективност“. Intel най-накрая потвърди, след много слухове, че ядрата за производителност ще използват хипернишки (две нишки на ядро), докато ядрата за ефективност няма.

Тези ядра за производителност, които са известни с кодовото име Golden Cove, изглежда да донесат сериозна архитектура подобрения спрямо своите предшественици, Sunny Cove (за Tiger Lake mobile) и Cypress Cove (за Comet Lake работен плот).

Първо, паметта е едновременно по-голяма и по-бърза, със споделен кеш до 30 MB. Кешът L1 има повече портове за зареждане, по-дълбок буфер за зареждане и съхранение и намалена латентност при зареждане.

Има специални архитектурни функции за оптимизиране на всичко - от възникващи работни натоварвания до новия Matrix двигател, използван за хардуерно ускорено машинно обучение. Този нов копроцесор, чийто вид обикновено се намира в GPU, е направен да подпомага обработката на A.I. натоварвания с големи набори от данни.

Има и нов контролер за управление на мощността за „фино управление на бюджета на мощността“.

Според Intel, всички промени трябва да доведат до „по-висока честота във всяко дадено приложение“, използвайки тези ядра за производителност на Golden Cove.

Intel казва, че ядрата за производителност предоставят еднонишкови високи честоти на масата, докато ядрата за ефективност (известни също като ядра Gracemont) са свързани с многонишкова производителност. Ето какво има предвид Intel, когато нарича Alder Lake процесор с „хибридна производителност“.

Многоядрената производителност по-специално е област, в която Intel се бори напоследък, постоянно губейки в сравнителния анализ от подобни на AMD и ARM-базирани чипове на Apple. Intel казва, че тези базирани на ефективност ядра Gracemont са с 40% по-мощни от старите ядра Skylake при същата мощност.

Има много неща, които все още не знаем, разбира се. Ранните течове показаха, че някои конфигурации на настолни компютри от по-нисък клас включват шест ядра и 12 нишки, което означава, че този хибриден подход може да не се използва навсякъде. Ще научим повече за това как се представя съставът по-близо до стартирането по-късно тази година.

Въпреки това, подобрените ядра са само половината от битката. За да може хибридният подход на Intel наистина да успее, той също ще се нуждае от начин за интелигентно координиране на това как тези две ядра работят заедно. Точно тук идва Intel Thread Director.

Intel Thread Director

Говорейки пред пресата и анализатори на своето събитие за Деня на архитектурата, Intel разкри Thread Director, хардуерно базирана функция за планиране, която се координира директно с операционната система в много повече ефикасен начин.

Без Intel Thread Director планировчикът на операционната система ще трябва да взема решения за това какви задачи да разпредели или приоритизира без данни в реално време от процесора. Може да определи дали дадено приложение е на преден план или на заден план, но Intel казва, че липсата на информация може да доведе до вземане на неоптимални решения от системата.

Intel нарича Thread Director „интелигентност, вградена директно в ядрото“.

Intel Thread Director отваря линията за комуникация между процесора и планировчика на операционната система, по-специално относно това какви инструкции да се присвоят на определени ядра. Intel го нарича „интелигентност, вградена директно в ядрото“, която следи комбинацията от инструкции, както и текущото състояние на всяко ядро.

Intel демонстрира как работи всичко това с демонстрация, която показа как Thread Director ще възлага определени задачи или на ядрата за производителност, или на ядрата за ефективност. Демонстрацията показа промени момент по момент, като системата динамично насочва нишките към ядрата за производителност или ядрата за ефективност.

„Всичко е динамично въз основа на текущия контекст на това, което се изпълнява в системата, всичко това е подсилено от хардуерна телеметрия“, каза клиентският архитект на Intel Rajshree Chabukswar.

Пълното въздействие на Intel Thread Director ще се усети в Windows 11, предстоящото издание от Microsoft. Двете компании си партнират тясно, за да интегрират функции в Windows 11, които работят добре с Intel Thread Director. Intel казва, че ползите ще се усетят и в Windows 10, но внедряването в Windows 11 е еволюция на това.

Със втасване съперници от AMD и ARM, много зависи от успеха на Alder Lake от 12-то поколение. Сега, когато имаме по-ясна представа какво се опитва да направи Intel със своята хибридна технология, залозите са още по-високи. Няма да знаем как всичко се събира, докато процесорът не бъде пуснат по-късно тази година, но този нов подход към хибридната архитектура със сигурност е амбициозно - и може да бъде началото на важна нова ера за Intel.

Препоръки на редакторите

  • Как Intel може да използва AI, за да се справи с огромен проблем в компютърните игри
  • Intel смята, че вашият следващ CPU се нуждае от AI процесор - ето защо
  • AMD срещу. Intel: Кое печели през 2023 г.?
  • CES 2023: Новите процесори от 13-то поколение на Intel са по-бързи, по-евтини и по-ефективни
  • 24-ядреният процесор за лаптопи на Intel може да надмине процесорите i9 за настолни компютри