Immagine: Intel
Intel ha tolto il velo al suo system-on-a-chip Alder Lake, che è il primo processore dell'azienda a incorporare i suoi core efficienti e prestazionali.
Precedentemente noto come Gracemont, il core efficiente di Alder Lake è progettato per fare ciò che dice sulla scatola, con Intel che afferma che rispetto ai suoi chip Skylake di fine 2015, il core efficiente è stato in grado di fornire prestazioni single-thread migliori del 40% al stessi livelli di potenza e prestazioni migliori dell'80% quando si confronta un core efficiente a 4 core e 4 thread con un core Skylake a 2 core e 4 thread.
Con il nuovo processo Intel 7, precedentemente noto come 10nm Enhanced Super Fin, Intel è in grado di inserire quattro core nello stesso spazio die di un core Skylake.
Intel si vanta che il core avrà una previsione del ramo più accurata grazie alla sua cache di destinazione del ramo di 5.000 voci, una cache di istruzioni da 64 KB per “mantenere vicine le istruzioni utili”. Il core avrà anche il primo decoder Intel per la lunghezza delle istruzioni su richiesta per generare informazioni pre-decodifica, un decoder fuori ordine in cluster in grado di decodificare sei istruzioni per ciclo.
Il core ha anche 17 porte di esecuzione che includono quattro ALU intere e possono supportare fino a 4 MB di cache L2.
Il core prestazionale di Alder Lake, precedentemente noto come Golden Cove, arriva con sei decoder, 12 porte di esecuzione, previsione dei rami migliorata e velocità cache L1. Complessivamente, offre prestazioni migliori di circa il 19% rispetto all'undicesima generazione Cypress Cove.
Per aiutare con la moltiplicazione di matrici, che è utile quando si gestiscono carichi di lavoro di apprendimento automatico, Intel ha introdotto le sue estensioni di matrice avanzate.
Per far sì che i core efficienti e prestazionali lavorino insieme ai sistemi operativi, Intel ha creato un nuovo scheduler che sta chiamando Thread Director e ha collaborato con Microsoft per ottimizzarlo per Windows 11.
“Costruito direttamente nell'hardware, Thread Director fornisce telemetria di basso livello sullo stato del core e il mix di istruzioni del thread, consentendo al sistema operativo di posizionare il thread giusto sul core giusto al momento giusto”, afferma Intel.
Quando i due tipi di core vengono riuniti per Alder Lake, il processore supporterà fino a 16 core composti da otto core performanti e efficienti ciascuno, 24 thread con un thread per core efficiente e due per ogni prestazione nucleo.
Alder Lake supporterà la memoria DDR5-4800, LP5-5200, DDR4-3200 e LP4x-4266, oltre a 16 corsie di PCIe Gen 5. Intel ha affermato che il tessuto di elaborazione di Alder Lake può gestire 1000 GBps, il tessuto I/O può fare 64 GBps e il tessuto di memoria può raggiungere 204 GBps.
La nuova architettura alimenterà chip che assorbono da nove watt fino a 125 watt di potenza.
Intel ha anche fornito maggiori dettagli sulle sue GPU consumer Arc dovrebbe arrivare l'anno prossimo. Il primo chip chiamato Alchemist avrà core con 16 motori vettoriali e 16 matrici, supporto per DirectX e ray tracing Vulkan e sarà fabbricato con il processo N6 di TSMC.
La GPU avrà una tecnologia di upscaling, chiamata XeSS, che utilizza le reti neurali per ricostruire i frame. Intel ha affermato che la tecnologia consentirà il rendering di frame 4K su grafica integrata.
Sapphire Rapids e acceleratori per data center
Intel ha anche tolto il velo al suo prossimo processore scalabile Xeon, precedentemente noto come Sapphire Rapids. Utilizzando solo core ad alte prestazioni, anche il chip è basato sul processo Intel 7.
“Sapphire Rapids fornisce un'unica architettura di accesso alla memoria unificata bilanciata, con ogni thread che ha accesso completo a tutte le risorse su tutti i riquadri, incluse cache, memoria e I/O. Il risultato offre una larghezza di banda a bassa latenza coerente e ad alta sezione trasversale sull'intero SoC”, ha affermato la società.
Il chip utilizza anche estensioni di matrice avanzate e dispone di numerosi acceleratori, inclusa l'architettura di interfaccia dell'acceleratore per i dispositivi collegati; un acceleratore di flusso di dati (DSA) per scaricare le attività di spostamento dei dati che causano sovraccarico, che secondo Intel può avere il 39% di cicli di CPU aggiuntivi disponibili per la funzionalità di elaborazione con DSA abilitato; e allo stesso modo, la tecnologia di assistenza rapida per la crittografia e la compressione dei dati, che secondo Intel consente di scaricare il 98% del carico di lavoro per tali attività.
Durante l'esecuzione di carichi di lavoro di microservizi, Intel ha affermato che rispetto al Cascade Lake del 2018, Ice Lake di quest'anno ha avuto prestazioni migliori del 24% e Sapphire Rapids ha fornito un aumento delle prestazioni del 69% rispetto allo Xeon 2018.
Sul fronte delle unità di processo dell'infrastruttura, che scaricano i carichi di lavoro dell'infrastruttura nei sistemi cloud, Intel ha introdotto la sua prima IPU ASIC chiamata Mount Evans, che è stata “sviluppata di pari passo con un importante fornitore di servizi cloud”. Mount Evans ha fino a 16 core Arm Neoverse N1 per il calcolo, può supportare quattro host Xeon e dispone di un'interfaccia di storage NVMe con accelerazione hardware che è stata “ridimensionata dalla tecnologia Intel Optane” per emulare i dispositivi NVMe.
L'azienda ha anche presentato la sua IPU Oak Springs Canyon per gestire le funzioni di virtualizzazione della rete e dello storage scaricate e l'Arrow Creek SmartNIC per l'elaborazione dei pacchetti.
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