Details wurden heute bei einer speziellen Intel Architecture Day-Veranstaltung über die Architektur der Alder-Lake-Prozessoren enthüllt, die diesen Herbst ansteht. Sie werden die ersten Massenträger hybrider Architektur sein und basieren auf den heterogenen Kernen Gracemont und Golden Cove, die durch Intel Thread Director Technologie intelligent verteilt werden. Ältere Versionen von Alder Lake erhalten bis zu 16 Kerne und bis zu 24 Threads sowie Unterstützung für DDR5-Speicher und PCI Express 5.0-Bus.
Den veröffentlichten Informationen zufolge werden Desktop-Alder-Lake-Prozessoren über 8 produktive Golden Cove-Kerne und zwei Quad-Core-Cluster mit energieeffizienten Gracemont-Kernen verfügen. So werden die älteren Desktop-Versionen von Alder Lake über 16 Kerne verfügen, die insgesamt 24 Threads ausführen können, da die Hyper-Threading-Technologie nur in Golden Cove-Kernen unterstützt wird. Auch in den 16-Kern-Alder-Lake-Prozessoren wird ein Third-Level-Cache-Speicher von 30 MB mit einer sich dynamisch ändernden Inklusivitätsrichtlinie je nach Last hinzugefügt.
Intel hat eine spezielle Thread-Director-Technologie implementiert, um die Last heterogener Kerne in Alder Lake während des Betriebs zu verwalten. Diese Hardwarelösung sammelt Echtzeit-Telemetriedaten über den Zustand aller Kerne und die von ihnen ausgeführten Anweisungen und sendet dem OS-Scheduler Informationen über die Möglichkeit, Threads zwischen Kernen unterschiedlicher Typen zu verschieben. Da es sich bei Thread Director um eine dynamische und adaptive Technologie handelt, ist seine Effizienz deutlich höher als die vergleichbarer regelbasierter Algorithmen.
Die Aufgabe des Thread Director besteht darin, ressourcenintensive Threads, die für die Ausführungsgeschwindigkeit entscheidend sind, und Threads, die Vektorbefehle verwenden, rechtzeitig auf produktive Kerne zu verschieben. Gleichzeitig werden Hintergrundthreads oder Tasks, die keine Anforderungen an die Reaktionsfähigkeit der CPU stellen, auf energieeffiziente Kerne portiert. Parallel dazu bereitet Intel Erweiterungen der PowerThrottling-API-Bibliotheken vor, die es Softwareentwicklern ermöglichen, die Thread-Priorität manuell festzulegen und die Möglichkeit der Umleitung auf energieeffiziente Kerne anzugeben.
Obwohl Thread Director in Hardware in die CPU integriert ist, erfordert es Unterstützung durch das Betriebssystem. Intel spricht derzeit von einer solchen Unterstützung in Windows 11, dessen Scheduler mit der Alder-Lake-Hybrid-Architektur vertraut ist. Auf anderen Betriebssystemen ohne Thread Director-Unterstützung kann die Leistung von Alder Lake niedriger sein, aber Intel sagt, dass es mit allen großen Betriebssystementwicklern zusammenarbeitet. Außerdem sollte es in Windows 10 keine Probleme mit der korrekten Funktion von Hybridprozessoren geben: Der Lastausgleich in diesem Betriebssystem wird durch den Intel Hardware Guided Scheduling (HGS)-Mechanismus bereitgestellt.
Alder-Lake-Desktop-Prozessoren werden neue Motherboards mit einem LGA 1700-Sockel benötigen - in diesem Fall liegt dies an der aufkommenden Unterstützung für neue Speichertypen und externe Schnittstellen. Zusätzlich zu DDR4-3200 wird der Desktop Alder Lake mit dem neuen DDR5-Speicher bis zu DDR5-4800 kompatibel sein. Gleichzeitig unterstützt der im Prozessor verbaute PCIe-Controller erstmals in einem PC 16 PCIe-5.0-Lanes zum Anschluss einer Grafikkarte und zusätzlich 4 PCIe-4.0-Lanes für ein Solid State Drive. Denken Sie daran, dass PCIe 5.0 die doppelte Bandbreite gegenüber PCIe 4.0 bietet.
Darüber hinaus bieten Desktop-Alder-Lake-Prozessoren einen integrierten Grafikkern auf Basis der Xe-LP-Architektur, der mit 32 Ausführungseinheiten (wie in Rocket Lake) aufgebaut ist.
Die Funktionsblöcke im Aufbau der Alder-Lake-Prozessoren werden durch einen neuen internen Bus mit einer Gesamtbandbreite von bis zu 1 TB/s verbunden. Dieser Bus bietet 100 GB/s Bandbreite pro Kern oder Cluster und bietet eine Hochgeschwindigkeits-Inter-Core-Kommunikation über L3-Cache. Es bietet eine dynamische Frequenzsteuerung sowie flexibles Routing mit Priorität zugunsten der Reduzierung der Latenz.
Zusätzlich zu Desktop-Alder-Lake-Prozessoren hat Intel versprochen, mobile BGA-Modifikationen dieser Chips mit etwas anderen Struktureinheiten und geringerem Stromverbrauch herauszubringen. Eine typische mobile Konfiguration verfügt über sechs Golden Cove-Kerne und acht Gracemont-Kerne. Der Xe-LP-Grafikkern in dieser Version wird über 96 Executive-Geräte verfügen und das L3-Cache-Volumen wird 24 MB groß sein. In der ultramobilen Version wird die Anzahl der produktiven Golden Cove-Kerne weiter auf zwei reduziert und das Volumen des L3-Cache auf 12 MB reduziert.
Die mobilen Versionen von Alder Lake werden zusätzlich zu DDR4-3200 und DDR5-4800 Unterstützung für energieeffizienten LPDDR4x-4266- und LPDDR5-5200-Speicher erhalten und außerdem über integrierte Thunderbolt-4-Controller und einen IPU-Coprozessor für die Verarbeitung von Streaming-Videos verfügen.
Alder-Lake-Prozessoren werden mit der Intel 7-Prozesstechnologie (ehemals 10 nm Enhanced SuperFin) hergestellt und laut Intel die produktivsten sein.
2021-08-19 14:50:47
Autor: Vitalii Babkin