Auf dem Architecture Day hat Intel den energieeffizienten Gracemont-Prozessorkern vorgestellt, der neben den Golden Cove (E-Core)-Kernen in den kommenden Alder-Lake-Prozessoren zum Einsatz kommen soll. Obwohl Gracemont der ideologische Nachfolger der Atom-Prozessoren ist, verspricht Intel, dass der neue Kern Skylake in Bezug auf Leistung pro Watt deutlich übertrifft.
Wie während des Gesprächs erwähnt, wurden die Gracemont-Kernel vom Unternehmen mit dem Ziel entwickelt, eine maximale Multi-Threaded-Leistung zu erreichen. Sie unterstützen keine Hyper-Threading-Technologie, sind aber aufgrund ihrer internen Einfachheit relativ klein und können modernen Prozessoren in Vierer-Clustern hinzugefügt werden, die auf einem Silizium-Die etwa die gleiche Fläche einnehmen wie ein produktiver Golden Cove-Kern.
Darüber hinaus bezeichnet Intel Gracemont als seine energieeffizienteste Mikroarchitektur und weist darauf hin, dass die darauf basierenden Kerne in einem sehr weiten Bereich von Taktfrequenzen arbeiten können. Es wird davon ausgegangen, dass Gracemont im Normalzustand mit reduzierter Versorgungsspannung im Niedrigverbrauchsmodus arbeitet, aber unter anspruchsvoller Last ihre Leistung deutlich steigern kann.
Intel schätzt, dass die Single-Threaded-Leistung von Gracemont bei gleichem Stromverbrauch die Leistung von Skylake um 40 % übertrifft. Umgekehrt erweist sich der Gracemont-Kern bei gleicher Leistung als 40% sparsamer als der Skylake-Kern.
Darüber hinaus übertreffen vier Gracemont-Kerne bei einer Belastung mit vier Threads zwei Skylake-Kerne mit Hyper-Threading um etwa 80 %, während sie gleichzeitig einen geringeren Verbrauch und eine geringere Wärmeableitung aufweisen.
Diese Ergebnisse wurden aufgrund einer Reihe von Änderungen in der Mikroarchitektur erzielt. In der Kerngeschichte hoben Unternehmensvertreter verbesserte Branchenprognosen hervor; erhöhter Cache auf bis zu 64 Kbyte für Befehle der ersten Ebene (in Gracemont gibt es keinen Micro-Op-Cache), zwei unabhängige Blöcke von drei Decodern für unabhängige Codeverzweigungen; einen Befehls-Neuordnungspuffer für 256 Einträge und 17 einfache Ausführungsports (davon 4 ALUs und 4 AGUs). Die interne Organisation des Gracemont-Kernels ist jedoch so, dass er auf Dauer nicht mehr als 5 Befehle pro Taktzyklus ausführen kann - das Tempo wird durch die Fähigkeiten der Ausführungspipeline zum Platzieren von Befehlen im Scheduler begrenzt. Dennoch kann in manchen Situationen das Tempo aufgrund des weiten Ausführungsbereichs kurzzeitig ansteigen.
Der gemeinsam genutzte L2-Cache von Gracemont beträgt bis zu 4 MB pro Quad-Core-Cluster. Im Gegensatz zu früheren energieeffizienten Intel-Kernen bietet Gracemont auch Unterstützung für AVX-Erweiterungen sowie neue Erweiterungen zur Unterstützung von Integer-KI-Operationen.
Die Mikroarchitektur der Gracemont-Kerne findet Anwendung in Alder-Lake-Client-Prozessoren, die im Intel-7-Verfahren (ehemals 10 nm Enhanced SuperFin) hergestellt und im vierten Quartal 2021 auf den Markt kommen.
2021-08-19 15:27:30
Autor: Vitalii Babkin