Kako hibridna tehnologija Intel Alder Lakea može poboljšati performanse

Prednost "hibridne" tehnologije je učinkovitost. To vrijedi u svijetu računalstva jednako kao iu svijetu automobila.

Ali vaša Toyota Prius nije baš poznata po svojoj neobuzdanoj snazi, a nije ni vaša visoka učinkovitost pametni telefon. Zašto se onda Intel kladi u svoje Alder Lake procesori 12. generacije na hibridnom modelu?

Pa, Intel ima na umu drugačiju metaforu automobila. Moderni hibridni trkaći automobil. Onaj koji koristi svoj električni motor za postizanje maksimalnog ubrzanja, dok svoje tradicionalne motore s unutarnjim izgaranjem čuva za sirove konjske snage. To je vrstu prednosti za koju Intel tvrdi da ima koristi sa svojom hibridnom tehnologijom, a danas je tvrtka otkrila kako se nada da će to postići.

Performansni hibrid

U svom najosnovnijem smislu, hibridno računalstvo znači spajanje dvije vrste CPU jezgri u jednom paketu: velike, učinkovite jezgre za teške zadatke i male, učinkovite jezgre za sve ostalo. To je u središtu načina na koji funkcioniraju moderni čipovi za pametne telefone, a predvode ga ARM-ovi “veliki. LITTLE” koncept.

Intelovi vlastiti eksperimenti s hibridnom tehnologijom dosad nisu bili toliko uspješni. Početni proizvod, kodnog imena Lakefield, lansiran je 2020. Pojavio se u samo nekoliko mobilnih uređaja, većina njih s jedinstvenim faktorima oblika, kao što je Lenovo ThinkPad X1 Fold.

Iako je sam po sebi zanimljiv, "hibridni" pristup imao je ozbiljnih problema s izvedbom. Ne samo da ovi uređaji nisu dizajnirani da budu moćna računala, već su čak i teško pokretali osnovne Windows funkcije. Što je još važnije, hibridni pristup za Alder Lake uvijek je trebao biti nešto više od trajanja baterije. Morao bi pružiti prednosti performansi koje bi se mogle skalirati do čipova od 125 W u stolnim sustavima.

Prvo rješenje? Pojačavanje svake od dvije vrste jezgri koje se koriste u Alder Lakeu. I Golden Cove i Gracemont jezgre temelje se na Intel 7, novi naziv tvrtke za njezin poboljšani 10nm SuperFin čvor. Ovo dolazi s podrškom za DDR5 memoriju i PCIe 5.0.

Novi procesor će sadržavati do 16 jezgri i 24 niti — od kojih je osam jezgri "performansi", a osam jezgri "učinkovitosti". Intel je konačno potvrdio, nakon mnogih glasina, da će izvedbene jezgre koristiti hiperthreading (dvije niti po jezgri), dok učinkovite jezgre neće.

Ove izvedbene jezgre, koje su poznate pod kodnim imenom Golden Cove, izgleda da donose neke ozbiljne arhitekture poboljšanja u odnosu na svoje prethodnike, Sunny Cove (za Tiger Lake mobile) i Cypress Cove (za Comet Lake radna površina).

Prvo, memorija je i veća i brža, s dijeljenom predmemorijom do 30 MB. L1 predmemorija ima više priključaka za učitavanje, dublji međuspremnik za učitavanje i pohranjivanje te smanjenu latenciju učitavanja.

Postoje namjenske arhitektonske značajke za optimizaciju svega, od novih radnih opterećenja do novog Matrix motora koji se koristi za hardverski ubrzano strojno učenje. Ovaj novi koprocesor, kakav se inače nalazi u GPU-ovima, napravljen je da pomogne u obradi A.I. radna opterećenja s velikim skupovima podataka.

Tu je i novi kontroler upravljanja energijom za "fino upravljanje proračunom energije".

Prema Intelu, sve bi promjene trebale rezultirati "većom frekvencijom u bilo kojoj datoj aplikaciji" koristeći ove Golden Cove jezgre performansi.

Intel kaže da izvedbene jezgre donose visoke frekvencije u jednoj niti, dok učinkovite jezgre (također poznate kao Gracemont jezgre) govore o višenitnoj izvedbi. To je ono što Intel misli kada Alder Lake naziva procesorom "hibridnog performansi".

Posebno je višejezgrena izvedba područje s kojim se Intel u posljednje vrijeme bori, konstantno gubeći u usporedbi s AMD-ovim i Appleovim ARM-baziranim čipovima. Intel kaže da su te Gracemont jezgre temeljene na učinkovitosti 40% snažnije od starih Skylake jezgri pri istoj snazi.

Ima puno toga što još uvijek ne znamo, naravno. Rana curenja su pokazala da su neke konfiguracije stolnih računala nižeg ranga imale šest jezgri i 12 niti, što znači da se ovaj hibridni pristup možda neće koristiti u cijelosti. Naučit ćemo više o tome kako se postava ponaša bliže lansiranju kasnije ove godine.

Ipak, poboljšane jezgre samo su pola bitke. Kako bi Intelov hibridni pristup doista uspio, također bi trebao način da pametno koordinira kako ove dvije jezgre rade zajedno. Tu na scenu stupa Intel Thread Director.

Intel Thread Director

U razgovoru s novinarima i analitičarima na svom događaju Dana arhitekture, Intel je otkrio Thread Director, Značajka raspoređivanja temeljena na hardveru koja koordinira izravno s operativnim sustavom na daleko više učinkovit način.

Bez Intel Thread Directora, planer operacijskog sustava morao bi donositi odluke o tome koje će zadatke dodijeliti ili odrediti prioritete bez podataka iz procesora u stvarnom vremenu. Mogao bi odrediti je li aplikacija u prvom planu ili u pozadini, ali Intel kaže da bi nedostatak informacija mogao dovesti do toga da sustav donosi neoptimalne odluke.

Intel Thread Director otvara liniju komunikacije između procesora i planera operativnog sustava, posebno oko toga koje upute dodijeliti određenim jezgrama. Intel to naziva "inteligencijom ugrađenom izravno u jezgru" koja nadzire mješavinu instrukcija, kao i trenutno stanje svake jezgre.

Intel je demonstrirao kako sve ovo funkcionira pomoću demonstracije, koja je pokazala kako bi Thread Director dodijelio određene zadatke jezgrama performansi ili jezgri učinkovitosti. Demonstracija je pokazala promjene iz trenutka u trenutak, pri čemu je sustav dinamički usmjeravao niti prema jezgrama performansi ili jezgri učinkovitosti.

"Sve je dinamično na temelju trenutnog konteksta onoga što se izvodi na sustavu, a sve je pojačano hardverskom telemetrijom", rekao je Intelov arhitekt Rajshree Chabukswar.

Puni utjecaj Intel Thread Directora osjetit će se u Windows 11, nadolazeće izdanje Microsofta. Dvije su tvrtke blisko surađivale kako bi integrirale značajke u Windows 11 koje se dobro slažu s Intel Thread Directorom. Intel kaže da će se prednosti osjetiti i u sustavu Windows 10, ali implementacija u Windows 11 je evolucija toga.

S dizanjem rivali iz AMD-a i ARM, puno toga ovisi o uspjehu Alder Lakea 12. generacije. Sada kada imamo jasniju ideju o tome što Intel pokušava učiniti sa svojom hibridnom tehnologijom, ulozi su još veći. Nećemo znati kako sve to izgleda zajedno dok se procesor ne lansira kasnije ove godine, ali ovaj novi pristup hibridnoj arhitekturi svakako je ambiciozan — i mogao bi biti početak važne nove ere za Intel.

Preporuke urednika

• Kako bi Intel mogao upotrijebiti umjetnu inteligenciju za rješavanje golemog problema u PC igricama
• Intel smatra da vaš sljedeći CPU treba AI procesor - evo zašto
• AMD vs. Intel: tko pobjeđuje 2023.?
• CES 2023: Intelovi novi procesori 13. generacije brži su, jeftiniji i učinkovitiji
• Intelov 24-jezgreni CPU prijenosnog računala mogao bi nadmašiti desktop i9 procesore