Charakterystyka mikroarchitektury Lion Cove oraz Skymont dla procesorów Intel Lunar Lake oraz Arrow Lake

Intel wprowadził na szeroką skalę swoją hybrydową architekturę procesorów x86 w generacji Alder Lake. Wówczas zaprezentowano dwa typy rdzeni: Performance oraz Efficient, wykorzystujące mikroarchitekturę Golden Cove (P-Core) oraz Gracemont (E-Core). Producent wówczas chwalił się, że IPC mniejszych rdzeni E-Core jest na poziomie 10. generacji Comet Lake (Skylake), a ich zaletą jest wzrost wydajności wielowątkowej bez znaczącego wpływu na pobór mocy całego układu. W generacji Meteor Lake wprowadzono mikroarchitekturę Redwood Cove oraz Crestmont, przy czym ten drugi znalazł się zarówno w klasycznych rdzeniach E-Core jak i tzw. Low Power E-Core, umieszczonych w bloku SoC. Niedługo do pierwszych laptopów trafi Lunar Lake i w tym wypadku mamy otrzymać kompletnie przebudowaną mikroarchitekturę Lion Cove dla Performance Core oraz Skymont dla Efficient Core. Nowe rdzenie zostaną również wykorzystane w generacji Arrow Lake dla desktopów.

Rdzeń Lion Cove będzie jednym z najbardziej rozbudowanych układów x86, z kolei Skymont doczekał się olbrzymiego skoku IPC, dzięki czemu wydajność w wielu scenariuszach będzie na poziomie rdzeni Performance z generacji Raptor Lake oraz Raptor Lake Refresh (Raptor Cove).

Intel Lunar Lake - oficjalna zapowiedź wysoce energooszczędnych procesorów nowej generacji dla laptopów

Na początku należy zaznaczyć jedną rzecz w stosunku do rdzeni Lion Cove. W przypadku procesorów Intel Lunar Lake, nowa mikroarchitektura nie będzie korzystała z Hyper-Threadingu i jest to w 100% potwierdzona informacja w trakcie naszej rozmowy z Robertem Hallockiem. Kwestia Arrow Lake nie jest tutaj jeszcze jasna, biorąc jednak pod uwagę że jednym z powodów usunięcia wsparcia dla HT było całkowite wyeliminowanie wszelkich podatności takich procesorów na luki bezpieczeństwa, które mogły wykorzystać Hyper-Threading w celu ataków, istnieje wysoki stopień prawdopodobieństwa, iż Arrow Lake również nie będzie go oferował. Pomimo wyłączenia HT w Lion Cove, nowy rdzeń ma w dalszym ciągu oferować 5% wzrost we współczynniku wydajność na moc oraz do 15% w stosunku perf/power/area (wydajność na moc i na powierzchnię). Do 15% obniży się z kolei współczynnik wydajności na powierzchnię w porównania do rdzenia P-Core z włączonym Hyper-Threading.

Procesory Intel Xeon 6 oficjalne zaprezentowane. Nowej generacja jednostek serwerowych zaoferuje nawet 288 rdzeni

Rdzeń Lion Cove doczekał się wielu modyfikacji, stając się najbardziej złożonym rdzeń x86 w historii Intela. Poszerzony został front-end, gdzie teraz znajdziemy nawet 8-krotnie powiększony blok predykcji. Front-end oferuje teraz 8-drożny dekoder i 12-drożny μOP Cache (zwiększenie Micro-ops z 14 w Golden Cove do 20 w Lion Cove). W silniku Out of Order kompletnie rozdzielono bloki INT oraz VEC, nadając im całkowicie osobne harmonogramy, ale jednocześnie z możliwością bardziej efektywnego ich rozwijania w przyszłych mikroarchitekturach, w zależności od potrzeb. W przypadku silnika Out of Order, zwiększono (wszystkie zmiany są porównywane z rdzeniem Redwood Cove w Meteor Lake) Dispatch/Rename z 6 do 8, Wide Retirment z 8 do 12, a jedna z większych zmian to znaczące powiększenie portów wykonawczych - z 12 do 18. Mocno powiększono również zestaw instrukcji w oknie, a które mogą być poza kolejką (z 512 w Redwood Cove do 576 w Lion Cove).

Powiększono również bloki dla liczb całkowitych - z 5 do 6. Do tego dochodzi także więcej instrukcji jump units oraz shift units, w obu przypadkach z 2 do 3, a także instrukcji typu MUL z jednej do trzech (64x64>64). Mocno przebudowano podsystem pamięci cache, wprowadzając do Lion Cove pamięć typu L0, działającej na podobnej zasadzie co dotychczasowy L1 i o pojemności 48 KB. Pamięć cache L1 w nowym rdzeniu Performance charakteryzuje się teraz dziewięcioma cyklami od momentu uruchomienia obciążenia do faktycznego wykorzystania danych, a pojemność L1 wynosi 192 KB. Cache L2 wynosi od 2.5 MB do 3 MB na rdzeń, a sam fakt podkreślenia różnej pojemności świadczy o tym, że Intel może planować zwiększenie do 3 MB w przypadku serwerowych procesorów Xeon.

Średni wzrost IPC rdzenia Lion Cove wynosi 14% i dotyczy on porównania z rdzeniem Redwood Cove w układach Meteor Lake. Według producenta, będą rzadkie typy zadań, gdzie IPC będzie odrobinę niższe niż w Redwood Cove, jednak z drugiej strony w innych zadaniach wzrost będzie znacznie bardziej odczuwalny. Sporo również zależy od samego poboru mocy, ponieważ przy konkretnych poziomach zużycia mocy (jednak takich samych dla Meteor Lake i Lunar Lake), odnotowany zostanie zawsze dwucyfrowy wzrost wydajności i to bez wsparcia dla Hyper-Threading, o którym wcześniej pisaliśmy. Do mierzenia IPC Lion Cove wykorzystano m.in. SPEC ICX23.2.3 v.1.1.8.1-copy, Cinebench R23 oraz 2024, GeekBench 6.21, WebXPRT 4 oraz Speedometer. Generalnie Lion Cove został zaprojektowany, by w zdecydowanej większości przypadków zachować wzrost wydajności, ale jednocześnie zachować wyższą efektywność energetyczną w stosunku do Redwood Cove.

• 1
• 2
• następna ›
• ostatnia »