Ein neues Patent verrät, dass AMD für seine kommenden Prozessoren möglicherweise ein Kern-Redesign in Arbeit hat. Das Patent, das 2019 angemeldet, aber erst vor wenigen Tagen veröffentlicht wurde, zeigt, dass AMD an einem großen/kleinen Kerndesign arbeitet, das in seinen kommenden CPUs und APUs zum Einsatz kommen könnte.
Das Patent wurde entdeckt von @Kepler_L2 auf Twitter, und es wird detailliert beschrieben, wie AMDs Prozessoren Aufgaben zwischen großen, leistungsstarken Kernen und kleinen, hocheffizienten Kernen verschieben könnten. Arm begann 2013 mit der Verwendung dieses Designs und seitdem ist es in Apples M1-Chip und unzähligen Mobilprozessoren enthalten. Intel verwendet dieses Design auch für sein kommendes Alder-Lake-Prozessoren.
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Wie die meisten Patente gibt auch dieses kein bestimmtes Produkt an, in dem AMD das Design verwenden wird. Das Patent konzentriert sich vielmehr auf die Methode, Aufgaben von einem großen Kern auf einen kleinen zu verlagern, „durch den Vergleich von Leistungsmetriken mit zugehörigen Schwellenwerten“.
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Die beiden wichtigsten Leistungsmetriken, die das Patent beschreibt, sind die Kernauslastung und die Speichergeschwindigkeit für die Verlagerung von Aufgaben von den kleinen Kernen auf die großen. Darin heißt es, dass nach einer Zeitschwelle, in der der kleine Kern mit Höchstgeschwindigkeit läuft, die Aufgabe vom kleinen zum großen Kern wechselt. Ebenso wechselt die Aufgabe, nachdem der Speicher eine bestimmte Zeit lang mit Höchstgeschwindigkeit läuft.
Das Gleiche funktioniert auch umgekehrt. Das Patent beschreibt, dass die großen Kerne Aufgaben zurück auf die kleinen Kerne verlagern, wenn sie unter einen Auslastungsschwellenwert fallen oder wenn die Kerne im Leerlauf sind. Darüber hinaus werden Aufgaben von den großen Kernen zu den kleineren verlagert, wenn die Nutzungsdauer eines einzelnen Kerns unter einen bestimmten Schwellenwert fällt.
Dieser letzte Auslöser veranschaulicht den Zweck eines großen/kleinen CPU-Designs. Die großen, leistungsstarken Kerne bewältigen intensive Aufgaben, die einen einzelnen Kern beanspruchen, während die kleinen, hocheffizienten Kerne leichte Aufgaben bewältigen können, die mehrere Threads erfordern. Durch die Verteilung stark beanspruchter Aufgaben auf hocheffiziente Kerne ist der Prozessor in der Lage, mit der Arbeitslast Schritt zu halten und gleichzeitig weniger Strom zu verbrauchen.
Das Design von AMD funktioniert, indem es den ersten Satz Kerne – ob groß oder klein – in einen Ruhezustand versetzt, bevor die Aufgabe auf die anderen Kerne übertragen wird. Nachdem sie blockiert sind, speichert der Prozessor den Architekturstatus an einem Speicherort, bevor er ihn an einen separaten Speicherort für die anderen Kernsätze kopiert. Anschließend lässt der zweite Kernsatz die von ihm bearbeiteten Aufgaben über eine Interrupt-Service-Routine fallen, um den Architekturstatus wiederherzustellen und die Aufgabe fortzusetzen.
Unternehmen wie AMD melden jedes Jahr Dutzende Patente an, und ein großer Teil davon geht nie verloren. Da jedoch sowohl Intel als auch Apple das große/kleine Design vorantreiben, macht es für AMD nur Sinn, mitzumachen.
Obwohl AMD nichts bestätigt hat, haben mehrere Leaks gezeigt, dass dies bevorsteht Ryzen 7000-Prozessoren werde dieses Design nicht verwenden. Stattdessen basieren sie ausschließlich auf Zen 4-Kernen. Möglicherweise werden wir das Hybridmodell in einigen Jahren nicht auf Desktop-AMD-Prozessoren sehen.
Wir konnten sie jedoch auf APUs sehen. Das Patent besagt, dass das System bei der Übertragung von Aufgaben zwischen verschiedenen Verarbeitungseinheiten, wie einer CPU und einer GPU, funktioniert. Eine durchgesickerte Roadmap von Anfang dieses Monats zeigt, wo AMD dieses Design einsetzen könnte. Die kommenden Ryzen 8000 APUs mit dem Codenamen Strix Point werden Berichten zufolge Zen 5- und „Zen 4D“-Kerne verwenden. Die Zen 4D-Kerne werden wahrscheinlich die kürzlich angekündigten AMD-Kerne verwenden 3D-Stapeltechnologie.
Auch wenn es so aussieht, als ob AMD an einem großen/kleinen Design arbeitet, wird es erst in einiger Zeit auf den Markt kommen. Lecks haben bestätigt Die Roadmap des Unternehmens ist für das Jahr 2022 vorgesehen, sodass Hybrid-AMD-Prozessoren möglicherweise erst 2023 oder später zum Einsatz kommen.
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