Intel раскрыла архитектуру процессоров Alder Lake и объяснила, как они будут работать
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
По материалам: 3dnews.ru
