Další PC mikroprocesor Intel, Alder Lake, znamená pro Intel radikální změnu. Jeho první mainstreamový hybridní procesor Core kombinuje „výkon“ a „účinnost“ motory, aby poskytoval výkon nebo delší výdrž baterie, když to váš počítač nejvíce potřebuje.
Podle Intelu má Alder Lake přijít „později letos na podzim“, s největší pravděpodobností jako čip Core 12. generace. Intel bude vyrábět tři verze Alder Lake – jednu pro stolní počítače a další dvě pro notebooky – s až 16 jádry a 24 vlákny. Alder Lake bude také znamenat, že Intel představí PCI Express 5 a paměti DDR5, uvedli manažeři na čtvrtečním Intel Architecture Day.
Je zajímavé, že Intel ve spolupráci s Microsoftem navrhl speciální plánovač vláken, určený pro Windows 11, který bude optimalizovat výkon. Stolní a přenosné počítače s Alder Lake uvnitř by měly kombinovat vyšší výkon tam, kde je to potřeba a nabízet delší výdrž baterie, protože Intel se stále zdokonaluje v přidělování správného procesorového jádra pro správný úkol. Společnost tvrdí, že její výkonové jádro by mělo poskytovat o 19 procent vyšší výkon než dnešní desktopový čip „Rocket Lake“ 11. generace.
Sečteno a podtrženo? Pravděpodobně je spravedlivé říci, že na letošní podzim se připravuje zásadní přepracování Intel Core PC.
Co je Alder Lake?
Alder Lake, architektura Core nové generace Intel, bude dodávána letos na podzim, a to ve stolních a mobilních počítačích. Intel nabídne jeden dvoučipový procesor pro stolní počítače a dva mobilní čipy: jeden pro běžné počítače a jeden pro tenké a lehké a tablety. Všechny jsou postaveny na nově přejmenovaném procesu Intel 7, od 9wattových tabletů po 125wattové stolní počítače.
Konfigurace Alder Lake budou vypadat následovně. (Intel také používá termín „P-Cores“ k popisu výkonných jader a „E-Cores“ k popisu jader s nízkou energetickou účinností.)
Když Intel poprvé odhalil Alder Lake loni v srpnu, věděli jsme, že to nebude tradiční procesor Intel. Uvnitř jsou dva typy procesorových jader: „výkonové“ jádro, které se zapíná pro aplikace, jako jsou hry, a „efektivní“ jádro používané pro úlohy na pozadí, jako je synchronizace e-mailů.
Arm používá tento hybridní přístup mnoho let a také specializovaný procesor Intel Lakefield. Ani jeden nevynikal výkonem. Raja Koduri, senior viceprezident společnosti Intel skupiny AXG, se snažil odlišit Alder Lake a nazval jej „výkonným hybridem“ – myslím, že Ferrari SF90 Stradale spíše než Toyota Prius.
Alder Lake nepoužívá jádra Arm. „Výkonná“ jádra Intelu využívají tradiční design procesoru Intel „Cove“ a efektivní jádra využívají design Intel Atom.
Intel Architecture Day byl pro čipové nerdy. Očekávali bychom Intel Innovation, show, kterou Intel uspořádá 27. října jako náhradu za úctyhodné Intel Developer Forum, aby odpověděl na otázky, na které budou chtít kupující čipů: jak rychle poběží Alder Lake, číslo značky a modelu a kolik tyto čipy budou stát.
Hlavní změny přicházejí s počítači Alder Lake
Již víme o velkých změnách, které ovlivňují způsob, jakým budou počítače Alder Lake stavěny, a to zejména ze strany tvůrců osobních počítačů. Za prvé, stolní procesor Alder Lake bude používat patici LGA1700, což je veřejné tajemství, které se objevilo v souvislosti s návrhem výrobců desek a chladičů čipů kolem nového čipu. Větší patice LGA1700 nahrazuje standardní patici LGA775 používanou již více než deset let v prostoru PC, což znamená, že pokud stavíte počítač Alder Lake, budete si muset koupit novou základní desku a chladič.
Alder Lake také používá hybridní rozhraní fyzické paměti, které podporuje čtyři různé typy paměti: DDR4-3200, LPDDR4x-4266 a také zcela novou technologii DDR5 a její moduly DDR5-4800 a LPDDR5x. . (DDR5, nová paměťová technologie vyvinutá v roce 2017, byla v práci už roky, i když dorazila o něco později, než se očekávalo.) Arik Gihon, hlavní architekt Alder Lake, účastníkům řekl, že Alder Lake bude moci taktovat zrychlení nebo snížení paměti, úspora energie, v reakci na heuristickou analýzu prováděné práce v reálném čase. Intel’s Alder Lake vám nabídne možnost nákupu nové, teplejší a dražší paměti DDR5, ale měli byste mít také možnost znovu použít svou starší paměť počítače.
Stejně jako je motor vašeho auta ve skutečnosti sbírkou jednotlivých dílů, tak se „čipy“ Intel stávají sbírkou jednotlivých logických bloků, které jsou různě zabalené dohromady. Gihon o nich hovořil jako o „stavebních kamenech“ a ukázal některé neočekávané rozdíly mezi desktopovými a mobilními čipy. Na níže uvedeném diagramu můžete například vidět, že desktopový čip Alder Lake postrádá schopnosti Thunderbolt a má menší počet integrovaných grafických jader než mobilní čipy Alder Lake.
A konečně, Intel Alder Lake bude obsahovat první podporu Intel pro PCI Express 5, oznámenou v roce 2019. PCIe Gen 5 podporuje až dvojnásobnou šířku pásma než PCIe 4, neboli 64 GB/s přes 16 linek. To samozřejmě pravděpodobně pohltí jak grafické karty, tak SSD. První snímek čipové sady Alder Lake ukazuje, že nabízí x16 PCIe Gen 5 pro grafické karty a připojení x4 k PCIe Gen 4 pro SSD.
Celkový výkon Alder Lake zůstává poněkud otevřenou otázkou. Pamatujte, že první pokus Intelu o hybridní procesorovou architekturu, Lakefield, přišel a odešel se zprávami o slabém výkonu. Máme však první tušení, jak si výkonné jádro Intelu povede.
Nové výkonné jádro Intelu
Výkonové jádro Intel neboli „P-Core“ je v podstatě dědictvím jeho čipů Core přenesených do Alder Lake. Mikroprocesory Intel často označujeme jejich kódovými jmény – Skylake, Rocket Lake –, ale Intel má také vlastní interní kódová jména pouze pro svá CPU jádra: například málo používané kódové označení „Sunny Cove“. Oficiálně je to „Golden Cove“, ale uvidíte, že se to označuje pouze jako jádro výkonu. Ale podle Koduri společnosti Intel je to jádro, které je navrženo pro čistou rychlost.
Podle Yadi Goaze, ředitele architektury Intel Core CPU, bylo výkonové jádro navrženo tak, aby zvýšilo obecný výkon jednovláknového CPU, ale také předvídalo potřeby AI a dalších funkcí v noteboocích, stolních počítačích a serverech. . Intel vyřešil druhý problém s novým koprocesorem AI matrix engine. Má také nový inteligentní řadič správy napájení.
Zatímco se Goaz ponořil hluboko do spletitosti návrhu, existuje několik širokých možností: P-Core je v podstatě širší a hlubší než dříve, se schopností provádět lepší predikci větví pro aplikace s velkým množstvím kódu. Mezipaměti čipu byly vylepšeny, aby lépe vyhovovaly chybějícím datům. Výkonové jádro také integruje nový mikrokontrolér, který dokáže prozkoumat potřeby aplikací během mikrosekundy, dokonce rychleji než milisekunda. "Výsledkem je vyšší průměrná frekvence pro danou aplikaci," řekl.
Goaz řekl, že výkonové jádro Alder Lake nabídne 19procentní zlepšení oproti jádru „Cypress Cove“, které se nachází v Rocket Lake, na základě různých konvenčních aktuálních benchmarků: Spec CPU 2017, Sysmark 25, PCMark 10 a další . Toto srovnání je založeno na provozu obou čipů na stejné frekvenci, 3,3 GHz. "Tato úroveň vylepšení je ještě větší než to, co jsme dodali s jádrem Sunny Cove nad jádrem Skylake," řekl Goaz.
Na konferenci Hot Chips 23. srpna uvedli vedoucí pracovníci Intelu, že P-Core nabízí o 50 procent vyšší výkon než E-Core, podle živého blogu Anandtech z prezentace Intelu.
Pro nové aplikace Intel vyvinul sadu nových rozšíření instrukcí nazvaných Advanced Matrix Extensions nebo AMX. AMX byl navržen pro strojové učení/AI, které se oba staly prodejními body pro hardware pro datová centra.
Proč dokonce vyvíjet desktopové čipy Alder Lake s výkonnými jádry? „Máte naprostou pravdu – na výdrži baterie u stolních počítačů nezáleží,“ řekl Stephen Robinson, architekt CPU a člen Intelu. "Ale termika ano." Ventilátory, chladicí výkon – v určitém okamžiku máte limit.“
A to je důvod, proč Intel navrhl svá nová efektivní jádra.
Nové efektivní jádro Intel
První věc, kterou potřebujete vědět o efektivním jádru Intelu, je, že... je to také svým způsobem výkonné jádro. Účinné jádro Intel, dříve nazývané „Gracemont“, je v podstatě čipem Atom čtvrté generace, který postrádá schopnosti hyperthreadingu výkonného jádra Intel. „Naším primárním cílem bylo vybudovat nejefektivnější jádro X86 na světě a zároveň poskytovat více instrukcí za takt než dosud nejplodnější architektura Intelu,“ řekl Robinson.
Tato architektura byla šestou generací čipu Intel „Skylake“ a efektivní jádro Intel ji zjevně ve všech směrech nahrazuje. Čtyři z E-jádra (také vyráběná v procesu Intel Intel 7) zabírají místo jednoho jádra Skylake.
Nové jádro E-Core také poskytuje o 40 procent vyšší výkon než Skylake. Pokud postavíte čtyři E-jádra proti systému dual-Skylake pomocí čtyř vláken, stále získáte o 80 procent vyšší výkon s menším výkonem, řekl Robinson. „Překonáváme výkon jádra Skylake tím, že spotřebováváme méně energie na menší ploše,“ dodal.
Intel Thread Director: jak to všechno do sebe zapadá
Intel Thread Director je plánovač vláken, jakýsi dopravní policista v operačním systému, který zajišťuje, že operace s vysokou prioritou jsou řešeny jako první a ujistěte se, že mikroprocesor nemá hlad po datech. Nyní, s Alder Lake, otázka zní: Která úloha je na prvním místě a na jakém typu jádra procesoru by měla běžet?
To je práce Thread Director, plánovače navrženého společností Intel speciálně navrženého pro Windows 11. Až dosud byla aplikacím spuštěným v popředí (jako je webový prohlížeč, který používáte ke čtení tohoto příběhu) přiřazena nejvyšší priorita. .
Thread Director jde ještě o krok dále, analyzuje potřeby výkonu každého vlákna, přiřazuje je ke správnému typu jádra – a pak je za běhu znovu přiřazuje, pokud se objeví nová vlákna. Rajshree Chabukswar, hlavní inženýr společnosti Intel odpovědný za toto úsilí, řekl, že Thread Director bude spravovat běžné spotřebitelské úkoly, jako je hraní her, hraní her a streamování, aplikace pro zvýšení produktivity a další. Vzhledem k tomu, že Intel Thread Director běží na hardwaru, nikoli na softwaru, vývojáři se nebudou muset pokoušet přiřadit tyto priority sami.
Je zajímavé, že mohou existovat scénáře, kdy E-core nabízí vyšší výkon než P-Core a kdy je P-Core ve skutečnosti efektivnější. Skutečná frekvence, na které tato jádra poběží, bude upravena výpočetním zatížením a vyvážena mezi různými typy jader. Vlákna na pozadí poběží na nízké taktovací frekvenci a vlákna s vysokou prioritou poběží na vyšší frekvenci, uvedl Intel na konferenci Hot Chips. Podle živého blogu Anandtech budou všechny pracovní zátěže AI přiřazeny nejprve P-jádrům.
Některé otázky zůstávají. Jednak je tu načasování: Podle Chabukswara bude podpora Thread Director začleněna do „nadcházejícího vydání Windows 11“, což znamená, že Windows 11 by měl podporovat Alder Lake při uvedení na trh. Stále však není jasné, zda Windows 10 bude mít stejnou podporu. Chabukswar řekl, že stále existuje „hybridní dobro“ s Windows 10, ale dodal, že Windows 11 poskytne možnost dynamicky přesouvat vlákna tam a zpět mezi jádry výkonu a efektivity. Zdá se, že Windows 10 může postrádat tuto schopnost, díky čemuž je kombinace Windows 11 a Alder Lake mnohem efektivnější.
„O pořadí plánování vláken a další věci se stará Windows 10,“ řekl Chabukswar. "Windows 11 to posouvá na další úroveň."
Chabukswar také naznačoval, že Alder Lake poběží na Windows 10 jinak než na Windows 11, ale nemusí to být tak jednoduché jako vyšší skóre výkonu. Místo toho řekla, že systém Windows 11 s povoleným Thread Directorem může být efektivnější při přeskakování úkolů tam a zpět mezi jádry výkonu a efektivity. Výsledky může být těžké kvantifikovat: Když budou úkoly s nízkou prioritou předány E-jádrům, zlepší se výkon, když se P-jádra uvolní? Nebo se prodlouží výdrž baterie? To vše může vyžadovat nějaké testování.
Tento týden Intel neřekl nic o Meteor Lake, případném nástupci Alder Lake. Svůj Intel Architecture Day však uzavřela zprávou od svého nového generálního ředitele Pata Gelsingera, která všem připomíná, aby se koncem října zúčastnili Intel Innovation. Mohlo by se jednat o slavnostní uvedení notebooků Intel Alder Lake? V to doufáme.
Aktualizováno 23. srpna v 9:46 s dalšími podrobnostmi.
