Lors de l'événement Architecture Day d'aujourd'hui, Intel a dévoilé un nouveau développement - un noyau productif pour les futurs processeurs, anciennement connu sous le nom de code Golden Cove (P-core). Il fera partie des processeurs client et serveur d'Alder Lake et de Sapphire Rapids, et fournira une augmentation de 19 % de l'IPC (nombre d'instructions exécutées par cycle d'horloge) par rapport à la génération précédente de Sunny Cove (de Ice Lake) et Cypress Cove (de Rocket Lake).
Comme il ressort du rapport Intel, le cœur Golden Cove a été créé dans un souci de hautes performances et de faible latence dans les charges de travail à faible thread. Par conséquent, lors de sa création, une attention particulière a été portée à l'augmentation du nombre d'instructions traitées simultanément et à l'augmentation de l'efficacité de travailler avec des données. Selon les développeurs, les avantages de Golden Cove se manifesteront pleinement dans les applications basées sur un code fork complexe.
L'avantage de vitesse moyenne fourni par le cœur Golden Cove par rapport au cœur Cypress Cove (des processeurs Rocket Lake) à la même vitesse d'horloge est estimé à 19%. Il convient de rappeler que Cypress Cove est 19% plus productif que Skylake, ce qui signifie un avantage total de Golden Cove sur Skylake d'un montant de 42% en termes de productivité spécifique.
Pour atteindre ces résultats, Golden Cove a apporté toute une série d'améliorations micro-architecturales. Le noyau a reçu six décodeurs (au lieu de cinq à Skylake et Cypress Cove), augmenté à 4 000 enregistrements du cache de micro-ops (au lieu de 1,5 et 2,25 000 pour Skylake et Cypress Cove, respectivement) et 12 ports d'exécution (au lieu de 8 et 10 pour Skylake et Cypress Cove). De plus, la taille du fichier de registre physique dans Golden Cove a augmenté et la taille du tampon de réorganisation des instructions a augmenté de près d'une fois et demie par rapport à Cypress Cove.
Parmi les améliorations importantes, les développeurs soulignent également la meilleure précision du bloc de prédiction de branche, la latence réduite du cache L1 et les optimisations de la bande passante du cache L2 basées sur la prélecture des données. Le cœur de Golden Cove a trois ports pour les téléchargements de données et deux pour les téléchargements, contre le schéma 2 + 1 ou 2 + 2 dans Skylake et Cypress Cove, respectivement. Dans le même temps, la microarchitecture Golden Cove suppose une augmentation significative de la taille du cache L2 jusqu'à 1,25 Mo par cœur dans les processeurs clients ou jusqu'à 2 Mo par cœur dans les processeurs serveur (auparavant, elle était de 256 ou 512 Ko). Le volume du cache de données de premier niveau restera inchangé et s'élèvera à 48 Ko.
Une innovation importante dans les cœurs de performances de Golden Cove sera l'introduction du nouveau jeu d'instructions Intel Advanced Matrix Extensions (AMX), visant à accélérer les calculs de tenseurs utilisés dans l'apprentissage automatique. En fait, nous parlons d'opérations avec des matrices : l'ensemble AMX comprend des instructions pour traiter 2 mille entiers ou 1 mille opérandes réels par cycle d'horloge. Les instructions AMX permettent une exécution 7 fois plus rapide des algorithmes d'IA par rapport aux implémentations basées sur le code AVX-512. Dans la phase 1, les extensions AMX ne seront disponibles que sur les processeurs de serveur avec des cœurs Golden Cove.
La microarchitecture des cœurs de Golden Cove trouvera une application dans les processeurs clients d'Alder Lake, qui seront fabriqués à l'aide de la technologie de processus Intel 7 (anciennement 10 nm Enhanced SuperFin) et sortiront au quatrième trimestre 2021. Par la suite, ces cœurs seront inclus dans les processeurs de serveur Sapphire Rapids - ils devraient arriver sur le marché au deuxième trimestre 2022.
2021-08-19 15:29:56
Auteur: Vitalii Babkin