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Visão geral da arquitetura do Intel Alder Lake: ISA Heterogêneo, diretor dinâmico de roscas, cache compartilhado de 30 MB L3, e mais

O Intel Alder Lake apresenta núcleos de desempenho e eficiência distintos. (Fonte de imagem: Intel)
O Intel Alder Lake apresenta núcleos de desempenho e eficiência distintos. (Fonte de imagem: Intel)
A nova plataforma do 12º gênero Alder Lake da Intel traz com várias mudanças notáveis no lado da arquitetura. Os processadores Alder Lake utilizam um ISA heterogêneo com cache L3 compartilhado e um diretor de threads inteligente que ajuda o sistema operacional no agendamento adequado de threads. A CPU traz suporte para DDR5-4800 RAM e PCIe Gen5, mas o chipset Z690 suporta apenas PCIe Gen4 e Gen3.

Depois denumerosas rodadas de vazamentosFinalmente, está aqui. A Intel tirou a nova linha de processadores Alder Lake-S da 12ª geração para desktops. Durante a apresentação, Marcus Kennedy, da Intel, ofereceu uma visão geral do que faz o Alder Lake funcionar e como a arquitetura heterogênea composta de Golden Cove Performance (P)-cores e Gracemont Efficiency (E)-cores funciona no sistema.

ISA heterogêneo, agora no desktop principal

A Intel diz que os núcleos P são otimizados para aplicações simples e de pouco rosca, como jogos e tarefas de produtividade em geral em primeiro plano, enquanto os núcleos E são orientados para cargas de trabalho com muitos fios. Os E-cores também podem ajudar no gerenciamento de tarefas de fundo, enquanto os P-cores se concentram mais nos aspectos de desempenho. Isto não é muito diferente da grande abordagem de processadores ARM que os processadores ARM têm tido durante anos.

A Intel disse que esta mudança de arquitetura pode oferecer até 19% de melhoria em relação à geração anterior de núcleos Cypress Cove no Rocket Lake com a mesma freqüência.

Diretor da Intel Thread

Enquanto os sistemas operacionais móveis são construídos desde o início para estar atento a arquiteturas heterogêneas, a situação é diferente em uma área de trabalho. Portanto, a Intel construiu sua própria maneira de direcionar os fios para o núcleo relevante

Chamado de Intel Thread Director, isto permite que o programador do SO esteja ciente da presença de diferentes ISAs no mesmo SoC e gerencie efetivamente os recursos. A Intel disse que o Thread Director leva em conta vários parâmetros como TDP, potência disponível, etc. e fornece feedback contínuo ao programador de SO com "precisão nanossegundo".

Cache comum de 30 MB L3 para núcleos P e E-cores

Dado o uso de dois ISAs, a Intel também reformulou sua topologia de cache para o 12º gênero. O 11º gênero Rocket Lake usou núcleos Cypress Cove, que eram essencialmente 10 nm Sunny Coves, com suporte para 14 nm. A Cypress Cove ofereceu oito núcleos cada um com um cache de 512 KB L2 e um cache de 2 MB L3. Com Alder Lake, cada núcleo P recebe um cache de 1,25 MB L2 enquanto cada núcleo E recebe um cache compartilhado de 2 MB L2. Pensamos que isto significa que um conjunto de quatro núcleos E compartilhariam um único cache L2, mas confirmaremos isto em breve com a Intel.

Além dos caches L2 dedicados, o Alder Lake também oferece um cache L3 compartilhado de 30 MB em ambos os tipos de núcleo e a GPU integrada para reduzir a latência. Embora não seja exatamente uma comparação entre maçãs e maçãs, vimos como o cache L3 compartilhado oferece benefícios imediatos de desempenho no caso dos processadores AMD Ryzen 5000 Zen 3.

Características da 12ª geração da plataforma - Sem PCIe Gen5 no chipset

Alder Lake é baseado em um processo SuperFin aprimorado de 10 nm, agora conhecido como Intel 7. Na área de trabalho, o carro-chefe Core i9-12900K oferecerá até 16 núcleos e 24 fios - 8 P-cores que suportam hyperthreading e 8 E-cores que não suportam.

A CPU suporta DDR5-4800 RAM,e também temos visto vários anúncios do kit DDR5 de OEMs. Dito isto, a memória DDR4-3200 também funciona muito bem

Os processadores de Alder Lake também oferecem até 16 pistas de conectividade PCIe Gen5. Entretanto, os chipsets da série 600 podem suportar apenas até 12 pistas da PCIe Gen4. As razões exatas para o corte da PCIe Gen5 para os chipsets da série 600, incluindo o chipset emblemático Z690, não são totalmente claras. Poderia ser que a Intel pensasse que a implementação faria subir os preços, sem mencionar o consumo de energia

Além disso, mesmo uma GPU como a NVIDIA GeForce RTX 3090 dificilmente pode saturar a PCIe Gen3 x16. Dito isto, o armazenamento é um bom benfeitor do aumento de E/S, portanto, podemos ver algumas novas unidades NVMe que podem possivelmente utilizar uma boa quantidade da largura de banda, que no caso de você estar se perguntando é de cerca de 128 GB/s agregado em 16 pistas.

No total, o conjunto de chipset Z690 pode oferecer até 28 pistas PCIe - 16 Gen3 e 12 Gen4. Além destas, há oito pistas para Interface Direta de Mídia (DMI) 4.0. Para aqueles que não sabem, DMI é um termo extravagante para a ligação entre o processador e o hub controlador de plataforma (PCH) também conhecido como o chipset (Northbridge e Southbridge, qualquer um?)

Há também suporte para até 4x USB 3.2 Gen2x2, 10x USB 3.2 Gen2, 10x USB 3.2 Gen1, e 14 portas USB 2.0, portanto, a conectividade não deve ser um problema. Finalmente, há oito pistas de portas SATA 6 Gb/s para expansão de armazenamento

Fonte(s)

Dossiê de imprensa da Intel

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Vaidyanathan Subramaniam, 2021-10-27 (Update: 2021-10-27)