Відео: КАК РАБОТАЕТ ПРОЦЕССОР (Листопад 2024)
На минулої конференції Hot Chips ми почули багато про процесори, які ми побачимо наступного року, AMD демонструє свою архітектуру Zen та IBM, орієнтовані на свій процесор Power9. Тим часом Intel розповіла ще кілька деталей щодо вже поставлених чіпів Skylake (7-го покоління Core) та нових версій Kaby Lake.
AMD Zen
AMD розкрила трохи більше про архітектуру дзен, яку вона оголосила за тиждень до цього. Як зазначалося тоді, перший чіп, що використовує цю архітектуру, отримає кодове ім'я Summit Ridge, і це буде 8-ядерний 16-потоковий процесор, орієнтований на ринок настільних ентузіастів. Це має бути поставлено в обсязі в першому кварталі 2017 року, а в другому кварталі наступного року буде супроводжуватися 16-ядерний, 32-потоковий чіп під назвою Неаполь, який буде націлений на сервери. Вони, очевидно, будуть побудовані GlobalFoundries на своєму 14-нм процесі.
AMD розповіла більше про мікроархітектуру, що лежить в основі кожного ядра, включаючи те, як нове ядро дозволяє покращити прогнозування гілок, великий кеш операцій, більші інструкції, швидші кеші, більше можливостей планування та одночасне багатопотокове редагування (SMT), що дозволяє йому запускати два нитки на ядро. Комбінація, зазначає компанія, повинна дати Zen на 40 відсотків поліпшення інструкцій за годинник, порівняно з попереднім ядром Excavator.
Комплекс процесора використовує чотири з цих ядер, кожне з 512 Кэш кеш-пам'яті L2, плюс 8 МБ кеш-пам'яті 16-позиційного спільного кеша рівня 3. Коротше кажучи, він повинен бути набагато більш конкурентоспроможним з поточними пропозиціями Intel щодо цілих додатків. У нього є підтримка розширень AVX2 на додаток до всіх застарілих інструкцій AVX та SSE. Існує два одиниці з плаваючою комою, кожен з яких окремо множить і додає труби, які можна комбінувати для 128-розрядних злитих інструкцій множення-додавання (FMAC), але два блоки не можуть бути об'єднані для обробки 256-бітних інструкцій AVX2 в одному крок, як з процесорами Core Core.
У своїх первинних впровадженнях Zen виглядає конкурентоспроможним для настільних комп'ютерів середнього та середнього класу та серверів низького та середнього класу; Я думаю, що це може лише допомогти ринку для справжнього конкурента Intel, особливо для серверів Xeon.
IBM Power 9
З іншого боку, для висококласних та високоефективних обчислень, IBM оприлюднив додаткові деталі про свою сімейство Power9, які будуть доступні у другій половині наступного року. Ці мікросхеми розроблені для виготовлення на 14-нм процесі і складаються приблизно з 8 мільярдів транзисторів.
Power9 оснащений новою мікроархітектурою, за якою IBM каже, що вона забезпечує більшу продуктивність на потік, з чіпами до 24 ядер та 120 МБ кешу 3 рівня. Сюди входить нова архітектура наборів інструкцій, відома як Power ISA v. 3.0, з плаваючою точкою з квадратичною точністю та підтримкою 128-бітного десяткового цілого числа, призначена для кращої підтримки розширених арифметичних та SIMD-інструкцій. IBM підкреслила, що трубопроводи всередині ядра тепер коротші та ефективніші, щоб забезпечити більш високу продуктивність за цикл, а також зменшити затримку. Вона включає високопропускну мікросхему, здатну перевищувати 7 ТБ / сек, а також підтримку 48 доріжок PCIe 4 та Nvidia NV Link 2.0.
Я подумав, що однією з найцікавіших особливостей конструкції є те, що вона буде доступна з 24 ядрами з 4 потоками на ядро, розробленими для Linux; або з 12 ядрами з 8 нитками на ядро, розробленими для екосистеми PowerVM, які використовуються головним чином у власному програмному забезпеченні IBM. Кожен з них буде доступний у версії, оптимізованій для стандартних 2-розетних масштабних обчислень, та у версії, розробленій для масштабних, багаторозрядних обчислень із доданою буферною пам'яттю. Це становить загалом чотири заплановані впровадження між другою половиною 2017 року та кінцем 2018 року.
Intel Skylake та Kaby Lake
На Hot Chips компанія Intel в основному зосередилася на Skylake, архітектурі Core 6-го покоління, яка почала поставлятися рік тому.
Більшість деталей мікросхеми добре відомі, але Intel підкреслив, як він включає підтримку вдосконаленої інструкції за такт та енергоефективність, з такими функціями, як підтримка більш швидкої пам'яті DDR4, покращена когерентна внутрішня тканина та нова вбудована архітектура кешу DRAM, що забезпечує більш швидку графіку, але також і в інших функціях. Одна з цих нових функцій називається Speed Shift і є новим способом дозволяти процесору працювати з більш швидкою швидкістю протягом короткого періоду часу, як частина режиму Turbo. Він також додає механізм шифрування пам’яті як частину функції захисту Intel Software Extension (SGX).
Що стосується графіки, Skylake тепер підтримує від 24 до 72 "одиниць виконання", а також підтримку нових стандартів, таких як Direct X 12, Vulkan, Metal та Open CL 2.0. Intel заявила, що це дозволило використовувати до 1 терафлопу живлення комп'ютера в межах графічної системи.
Системи Skylake широко доступні. Насправді Intel оголосила про наступний крок, архітектуру Core 7-го покоління, відому як Kaby Lake. Kaby Lake попередній перегляд на Форумі розробників Intel на початку цього місяця, але компанія надала більше деталей щодо перших конкретних продуктів.
Цієї осені Intel постачає шість мікросхем, три, які використовують 4, 5 Вт, і розраховані на найтонші планшети та 2 в 1 (фірмові м3, i5 та i7, як частина серії Y), і три, що використовують 15 Вт, призначені для більш традиційних ноутбуків (серія U). Всі це дві основні / чотири різьбові конструкції. Частини для настільних комп’ютерів, робочих станцій та ноутбуків підприємств мають вийти на початку наступного року.
Великою зміною тут здається, що новий процес Intel викликає 14nm +, що включає більш високу плавника та більший крок затвора, тому він насправді трохи менш щільний, ніж попередні версії. Intel каже, що вона також включає в себе поліпшений транзисторний канал. Перевага тут полягає в тому, що це дозволяє новим чіпам працювати в більш швидкому турбо-режимі, а вдосконалена версія технології Speed Shift дозволяє їй швидше переходити на більш високу швидкість. Наприклад, найновіша версія 4, 5-ватного ядра i7 (i7-7Y25) має базову швидкість 1, 3 ГГц, але тепер може піднятися до 3, 6 ГГц за короткий проміжок часу, порівняно з 3, 1 ГГц для поточного m7 -6Y75. Загалом, Intel вимагає підвищення продуктивності процесів на 12 відсотків, збільшення продуктивності в Інтернеті до 19 відсотків.
Єдиною іншою реальною різницею функцій є нова відеосистема, яка включає повне прискорення обладнання для 10-бітового кодування та декодування 4K та HEVC, а також для декодування формату Google VP9 Google. Компанія Intel заявила, що нові мікросхеми можуть кодувати та декодувати відео HEVC 4K в режимі реального часу, а також можуть підтримувати 9, 5 годин відтворення 4K відео за допомогою HEVC.
Intel підкреслила, скільки чіпів змінилося за останнє десятиліття, починаючи від 65 нм процесора Merom у 2006 році до сьогоднішнього Skylake. Сьогоднішні мікросхеми в 3–5 разів швидші, підтримуючи системи, які використовують половину загальної потужності настільних ПК (TDP) попередніх систем, що робить їх в 10 разів ефективнішими. В цілому, за даними Intel, сьогоднішні мікросхеми в 5 разів щільніше, ніж попередні чіпи, що, хоча і не йде в ногу з традиційним масштабуванням Закону Мура, все ще залишається досить вражаючим.
