Intel ujawnia szczegóły o procesorach Alder Lake – nadchodzi największa rewolucja od lat
Premiera procesorów Intel Core 12. gen zbliża się coraz większymi krokami, a producent stopniowo podsyca atmosferę wokół nowych jednostek. Podczas konferencji Architecture Day 2021 poznaliśmy szczegóły na temat budowy układów – czeka nas tutaj największa rewolucja od lat.
- Intel zapowiada procesory Core 12. generacji o nazwie kodowej Alder Lake. Układy pojawią się w wersjach dla komputerów stacjonarnych i laptopów.
- Procesory Alder Lake bazują na hybrydowej konstrukcji - w jednym układzie zostaną połączone efektywne i wydajne rdzenie nowej generacji. Całością będzie zarządzać technologia Intel Thread Director.
- Nowa generacja procesorów zaoferuje wsparcie dla nowych interfejsów - doczekamy się obsługi pamięci DDR5 RAM oraz magistrali PCI-Express 5.0.
- Producent zapowiada ogromny wzrost wydajności i efektywności energetycznej, który ma być zasługą ulepszonych architektur i przejścia na niższy proces litograficzny.
- Pierwsze procesory Intel Alder Lake zadebiutują jeszcze w tym roku. Wersje dla komputerów stacjonarnych będą korzystać z nowej podstawki LGA 1700.
Intel Alder Lake – hybrydowa rewolucja w procesorach
Procesory Core 12. generacji (nazwa kodowa Alder Lake) były zapowiadane już jakiś czas temu. Wiemy, że układy będą korzystać z hybrydowej konstrukcji, a do ich produkcji zostanie wykorzystana technologia Intel 7 (uwzględniając nowy system nazewnictwa procesów litograficznych).
Co oznacza hybrydowa konstrukcja? Najprościej mówiąc chodzi o to, że w jednym układzie znajdziemy dwa typy rdzeni bazujących na architekturze x86: efektywne Efficient-core (wcześniej znane pod nazwą Gracemont) i wydajne Performance-core (wcześniej znane pod nazwą Golden Cove).
Architektura Efficient-core (Gracemont) została zaprojektowana z myślą o efektywności, oferując skalowalną wydajność wielowątkową dla nowoczesnych zadań obciążających więcej wątków. Rdzenie wykorzystują szereg usprawnień, które mają mieć przełożenie na lepsze parametry - inżynierowie skoncentrowali swoje wysiłki przede wszystkim na niskim napięciu i niewielkim zapotrzebowaniu na energię, dzięki czemu zyskano też zapas mocy do pracy przy wyższych zegarach.
Jak to się przekłada na osiągi? Producent chwali się, że rdzenie Efficient-core zapewniają o 40% lepszą wydajność przy takim samym poborze mocy (lub taką samą wydajnością przy zmniejszeniu poboru mocy o 40%) względem rdzeni Skylake.
Układy będą bardziej złożone, więc w praktyce możemy liczyć na jeszcze większy progres - 4-rdzeniowa jednostka nowej generacji ma być o 80% wydajniejsza (lub o 80% bardziej energooszczędna) od 2-rdzeniowej/4-wątkowej jednostki z generacji Skylake.
Rdzenie Performance-core (Golden Cove) mają inną charakterystykę – zaprojektowano je z myślą o obciążeniach jednowątkowych i bardziej złożonych obciążeniach, wymagających mniejszych opóźnień. Możemy liczyć na usprawnioną konstrukcję rdzeni względem generacji Willow Cove.
Oprócz zmian w budowie rdzeni, producent wprowadził tutaj nowy zestaw instrukcji Intel AMX (Intel Advanced Matrix Extensions), który ma wspomagać zadania bazujące na sztucznej inteligencji i głębokim uczeniu.
Według wewnętrznych testów, rdzenie Performance-core zapewniają średnio o 19% wyższy współczynnik instrukcji wykonywanych w jednym cyklu zegara (IPC - Instructions Per Cycle) względem układów Core 11. generacji bazujących na rdzeniach Cypress Cove.
Kluczowa w nowych procesorach ma być współpraca obydwóch typów rdzeni – właśnie to nazywamy hybrydową wydajnością, która ma być głównym atutem układów Alder Lake i dać przewagę niebieskim nad konkurencją.
Nad współpracą rdzeni czuwa technologia Intel Thread Director - odpowiada ona za telemetrię niskiego poziomu, która pomaga systemowi operacyjnemu na dobranie właściwego rdzenia do właściwego zadania we właściwym czasie. Technologia działa w sposób dynamiczny i adaptacyjny, a więc dostosowuje swoje funkcjonowanie w czasie rzeczywistym.
Co nowego w procesorach Intel Alder Lake?
Procesory Alder Lake korzystają ze skalowalnej architektury, dzięki czemu sprawdzą się w różnych segmentach rynku - układy pojawią się zarówno w wersjach dla komputerów stacjonarnych, jak dla laptopów (tych wydajniejszych i ultramobilnych).
Co prawda na dokładną specyfikację poszczególnych modeli będziemy musieli jeszcze poczekać, ale producent uchylił rąbka tajemnicy czego możemy się spodziewać w poszczególnych segmentach.
Wersja dla komputerów stacjonarnych będą korzystać z podstawki LGA 1700. Topowe jednostki zaoferują maksymalnie 16 rdzeni/24 wątki (8 rdzeni/16 wątków Performance-core i 8 rdzeni/8 wątków Efficient-core), 30 MB pamięci podręcznej trzeciego poziomu oraz układ graficzny Xe LP z 24 jednostkami wykonawczymi (EU).
W przypadku układów dla laptopów będzie to maksymalnie 14 rdzeni/20 wątków (wydajniejsze modele) lub 10 rdzeni/12 wątków (energooszczędne modele). Co ważne, mobilne jednostki mają dysponować wydajniejszą grafiką – ta zaoferuje aż 96 jednostek wykonawczych EU. Dodatkowo znajdziemy tutaj kontroler Thunderbolt 4. Układy będą lutowane bezpośrednio na płycie głównej w obudowie BGA.
Sporą nowością ma być podsystem pamięci RAM. Układy zostaną wyposażone w dwukanałowy kontroler obsługujący pamięci DDR4 i nowe DDR5 (DDR4-3200/DDR5-4800 w jednostkach dla desktopów i LPDDR4x-4266/LPDDR5-5200 w jednostkach dla laptopów).
To jednak nie koniec rewelacji. Producent wprowadzi też obsługę nowszej magistrali PCI-Express – w procesorze zostanie zintegrowany kontroler obsługujący 16 linii PCIe 5.0 i 4 linie PCIe 4.0, a w chipsecie dodatkowo znajdzie się 12 linii PCIe 4.0 i 16 linii PCIe 3.0. Możemy zatem oczekiwać jeszcze lepszej funkcjonalności i bardziej rozbudowanych płyt głównych.
Intel ruszył z kopyta – to największa rewolucja od lat
Procesory Alder Lake zapowiadają się wyjątkowo obiecująco – doczekamy się zastosowania nowej, hybrydowej konstrukcji, przejścia na niższy proces technologiczny, a także wsparcia dla nowych interfejsów. Chyba nie będzie przesadą jeżeli powiemy, że układy Alder Lake mogą być największa rewolucją w ofercie niebieskich od lat (inna sprawa to to, że długo tutaj mieliśmy czynienia ze stagnacją).
Czy rzeczywiście będzie tak dobrze, jak twierdzi producent? Przekonamy się na jesień – to właśnie wtedy mają zadebiutować pierwsze procesory Alder Lake. Nie wiemy jak wy, ale my już nie możemy się doczekać!
Źródło: Intel
Komentarze
34A te slajdy nic nie znaczą
Z moich szacunków na podstawie tych slajdów (4 eCore to 180% wydajności 2C/4T SkyLake; pCore to 119% IPC Cypress Cove) wyszło, że 12900K powinien mieć wydajność wielowątkową zbliżoną do 5950X. Jeśli to się potwierdzi w testach, to będzie lepiej niż myślałem. Ja obstawiałem wydajność w okolicach 3950X.
Rewolucja oznacza nagłą zmianę, tutaj rozmawiamy o 12 generacji danych procesorów, dlaczego autor nazywa to rewolucją, skoro jest to ewolucja?
Pożyjemy zobaczymy ale równanie w dół do konkurencji zamiast uciekać do przodu z czymś nowym dobrze nie wróży.
Rdzeń x86 GoldenCove otrzymał najpotężniejszy Front-End od czasów Conroe(Core2).
Do tej pory błędnie sądzono że Skylake i SunnyCove dysponują 5 drożnym dekoderem x86 (Zen-Zen3 4 drożny dekoder x86) ale okazuje się że w rzeczywistości był to 4 drożny dekoder x86.
W GoldenCove dekoder x86 został poszerzony o 50% i jest teraz 6 drożny a to największa zmiana w x86 od 1.5 dekady!
Od czasów P6(Pentium PRO i Pentium II) do SunnyCove pobieranych było na każdy takt z cache L1-I 16 Bajtów a teraz w GoldenCove pobieranych jest 32 Bajty.
Cache L0 w GoldenCove ma teraz pojemność 4K(tyle co w Zen3) o przepustowości 8 mikro-instrukcji podczas gdy w SunnyCove jest 2.25K i przepustowość 6 mikro-instrukcji.
Front-end GoldenCove otrzymał całkowicie nowy i niezwykle masywny predyktor i preselektor. Teraz jest w stanie objąć z wyprzedzeniem 12000 pozycji podczas gdy SunnyCove tylko 5000.
To tak z grubsza. Dodam iż ten mniejszy rdzeń Gracemont w pojedynczym wątku ma o 7% wyższe IPC niż Skylake i pod względem mikroarchitektury też jest bardzo ciekawy. Dodatkowo otrzymał pełne 256 bitowe jednostki AVX2 :)
Rdzeń GoldenCove to IPC wyższe od SunnyCove o średnio 19% do 60%.
Także jest grubo a Intel nie zamierza odpuszczać i już w przyszłym roku 2022 szykuje poprawiony rdzeń x86 RaptorCove o wyższym IPC a jeszcze większe zmiany i jeszcze wyższe IPC na 2023 w RedwoodCove. Potem ma być totalna rewolucja czyli LionCove nad którym trwają prace od dłuższego czasu pełną parą. Ma to być odpowiedź na bardzo szerokie rdzenie M1 od Apple.
Powody?
- PCIe tylko w wersji 3.0 i dodatkowo problemy z RAID,
- raportowane przez użytkowników duże latency, powodujące freezy przy odtwarzaniu video, o przetwarzaniu audio/video w czasie rzeczywistym nie wspominając,
- brak thunderbolt, brak advanced optimus (być może to tylko w tym konkretnym laptopie),
- jakieś ograniczenia w refresh rate dla zintegrowanego GPU Vega 8, i inne mniej lub bardziej oczywiste rzeczy które AMD zepsuło.
Na platformie Intela wszystko jest lepsze i co najważniejsze działa!
Pytanie więc - czy dla ewentualnego kilkuprocentowego wzrostu wydajności, w jakiś specyficznych i rzadko używanych programach, warto się pchać w niedopracowaną jak się okazuje technologię made by AMD?
ps. nie jestem fanbojem ani Intela ani AMD. Po prostu spędziłem kilka dni nad studiowaniem problemów od użytkowników obu platform.