Il processore che cambierà tutto è qualcosa come l'entusiasmo Intel che accompagna il rilascio di Alder Lake. Un anno e mezzo fa, Raja Koduri ha parlato di Alder Lake nel senso che questo è il passo più significativo di Intel dall'apparizione dei processori Core nel 2006. Ed è difficile non essere d'accordo con questo. Il nostro sito ha recentemente pubblicato un articolo dettagliato sull'architettura di Alder Lake, e dai fatti in esso riportati si evince proprio che ora ci si può aspettare una svolta quasi sismica sul mercato, almeno nel segmento dei processori per personal computer.
Il lavoro su Alder Lake è iniziato nel periodo in cui AMD stava ottenendo i suoi primi notevoli successi con i suoi prodotti della famiglia Zen, e quindi può essere considerata la risposta di Intel alle mutevoli regole del gioco nel mercato dei processori. Cioè, tutti i precedenti Comet Lake e Rocket Lake, rilasciati da Intel al contrario delle successive generazioni di Ryzen, avevano maggiori probabilità di essere inerti. Ma ora Intel si è finalmente svegliata ed è passata all'azione. Ma il fatto che il rilascio di Alder Lake dovrebbe annunciare un nuovo round della corsa ai processori, in cui la leadership di AMD sarà messa in discussione, è solo uno dei motivi per cui tanta attenzione è rivolta al nuovo prodotto di Intel.
La seconda ragione è che se Alder Lake è meglio di Zen 3 o no, è comunque una rivoluzione. Koduri aveva ragione: non vedevamo aggiornamenti così su larga scala da molto tempo. Alder Lake ha notevolmente aumentato il numero di core di elaborazione, ha finalmente introdotto un processo tecnico davvero fresco, ha utilizzato un'architettura ibrida che combina due tipi di core dissimili e ha anche aggiunto la tecnologia Thread Director, grazie alla quale il processore è stato in grado di interagire direttamente con il pianificatore del sistema operativo. In altre parole, oggi, nel giorno del lancio dei processori desktop Alder Lake, ci sono molti argomenti di conversazione. Pertanto, non ci batteremo in lungo e in largo, ma andiamo dritti al punto: una conoscenza dettagliata del processore di punta Intel di nuova generazione, Core i9-12900K.
Cos'è Alder Lake: caratteristiche e formazione:
La caratteristica principale e più interessante di Alder Lake è l'ibridità. Intel ha deciso di provare un approccio fondamentalmente nuovo nella progettazione dei processori desktop e ha rifiutato di creare processori basati sullo stesso tipo di core. Il concetto attuale presuppone l'uso di mezzi diversi per scopi diversi e ad Alder Lake sono state utilizzate due microarchitetture che differiscono nelle loro proprietà: produttive ed efficienti dal punto di vista energetico.
Sebbene questa sia un'idea assolutamente nuova per le soluzioni desktop, in generale, i processori costituiti da diversi tipi di core sono già difficili da sorprendere in questi giorni. L'approccio big.LITTLE è stato a lungo utilizzato nei chip mobili e lì la coesistenza di diversi tipi di core non porta a conseguenze negative. Inoltre, la stessa Intel è riuscita a sperimentare un design ibrido, rilasciando un processore Lakefield ultra mobile a metà dello scorso anno, composto da un core produttivo e quattro ad alta efficienza energetica. I dispositivi basati su di esso hanno dimostrato in modo convincente la fattibilità di un tale progetto per personal computer e ora Alder Lake sta ampliando la portata di questo concetto.
Tuttavia, se l'ibridismo in sé non ti attira affatto, Alder Lake merita comunque di essere guardato. Una delle microarchitetture attorno alle quali è costruito il nuovo processore è Golden Cove, ed è in grado di "tirare fuori" l'intero progetto da solo, senza alcuna aggiunta. Grazie ad esso, almeno la metà dei core Alder Lake promette un aumento del 19% delle prestazioni specifiche rispetto ai core Rocket Lake, e questo da solo è sufficiente perché le nuove soluzioni Intel siano di interesse almeno per i giocatori.
In totale, Alder Lake ha due tipi di core: P-core ad alte prestazioni basati sulla microarchitettura Golden Cove e E-core ad alta efficienza energetica con la microarchitettura Gracemont. Sono stati sviluppati indipendentemente l'uno dall'altro e durante la loro creazione gli ingegneri hanno affrontato compiti fondamentalmente diversi. I Golden Cove sono core ampi e di grandi dimensioni ottimizzati per le massime prestazioni a thread singolo. Allo stesso tempo, Gracemont è focalizzata sulla semplicità e sull'efficienza energetica. La logica della combinazione di Golden Cove e Gracemont in un processore è che le attività in background che non richiedono la massima velocità di esecuzione possono essere gestite da E-core con un consumo energetico minimo. Allo stesso tempo, i P-core sono necessari principalmente per le applicazioni in primo piano che non sono legate all'attesa dell'arrivo dei dati e devono essere eseguite il più rapidamente possibile. E se stiamo parlando della necessità di eseguire attività multi-thread ad alta intensità di risorse, per il loro servizio nel processore ibrido, puoi connettere tutte le capacità disponibili contemporaneamente, sia P-core che E-core.
Intel inizia oggi a vendere il primo lotto di membri della famiglia Alder Lake. Include sei modelli di overclocking Core di dodicesima generazione delle serie Core i9, Core i7 e Core i5. Il numero di core offerti da questi processori va da 10 a 16, supportano tutti DDR5, PCI Express 5.0, nuove opzioni di overclocking e tutti hanno parametri di dissipazione del calore completamente nuovi. Inoltre, in questa fase Intel ha anche cambiato il significato di altre quantità che compaiono nelle specifiche: un design ibrido richiede un aspetto diverso, anche alle solite caratteristiche del passaporto.
Si noti che la tabella delle specifiche di seguito contiene informazioni separate sui diversi tipi di core, ma allo stesso tempo informazioni generali sulla dimensione della memoria cache e sulle caratteristiche termiche.
La spiegazione qui è piuttosto semplice. Intel non vuole che i nuovi processori siano classificati in base al numero totale di core, quindi il numero di P-core ed E-core è sempre elencato separatamente. Lo stesso Core i9-12900K non può ancora essere considerato un 16-core a tutti gli effetti, almeno perché i suoi E-core non supportano l'Hyper-Threading e operano a frequenze di clock molto più basse. E l'idea del design ibrido è che P-core, E-core e core virtuali serviti dalla tecnologia Hyper-Threading hanno scopi diversi, sebbene possano assumere congiuntamente carichi di lavoro multithread paralleli, se necessario.
L'elenco dei processori a partire dalle vendite odierne include sei modelli. Il lancio della nuova generazione Core è iniziato dall'alto verso il basso. In primo luogo, l'azienda prevede di iniziare a vendere ammiraglie per l'overclocking e i modelli più semplici arriveranno sul mercato in seguito, quando i primi utenti entusiasti apprezzeranno già le delizie del nuovo design e dell'architettura ibrida.
Gli Alder Lake presentati differiscono l'uno dall'altro nel numero di P- ed E-core, nelle frequenze di clock e nella quantità di memoria cache di terzo livello. Cioè, i principali fattori di differenziazione sono rimasti generalmente gli stessi di prima. I vecchi modelli appartenenti alla serie Core i9 hanno ricevuto otto core produttivi ed efficienti dal punto di vista energetico. Nei processori Core i7 con otto core produttivi, quattro core ad alta efficienza energetica sono adiacenti. E nei processori Core i5, il numero di core produttivi è ridotto a sei. Tutto ciò significa che il numero di P-core nella serie Core i9/i7/i5 non è cambiato rispetto ai processori Rocket Lake (sebbene questi stessi core siano cambiati), ma oltre a loro, il nuovo Alder Lake ha ricevuto otto o quattro nuclei ad alta efficienza energetica.
Allo stesso tempo, tutti i rappresentanti del Core di dodicesima generazione annunciato oggi hanno lo stesso set di 16 linee PCIe 5.0 e 4 PCIe 4.0, oltre al supporto per la memoria DDR5-4800 e DDR4-3200. E i modelli senza la lettera F nel nome sono dotati di un core grafico UHD Graphics 770 integrato della classe Xe-LP con 32 unità di esecuzione, funzionalmente simile alla grafica UHD Graphics 750 integrata dei processori Rocket Lake.
Per quanto riguarda i prezzi consigliati dei nuovi prodotti, sembrano abbastanza democratici: il processore più vecchio costa $ 589, ovvero solo $ 50 in più rispetto al Core i9-11900K. E l'opzione senza un core grafico Core i9-12900KF con un prezzo consigliato di $ 564 può essere facilmente opposta al Ryzen 9 5900X a 12 core. Ma questo posizionamento è tipico solo per il modello più vecchio nella riga. L'i7-12700KF medio ha un prezzo da parte di Intel significativamente più economico del Ryzen 7 5800X a otto core e il Core i5-12600KF più giovane è più conveniente del Ryzen 5 5600X a sei core. Tuttavia, allo stesso tempo, il Core i7-12700K e il Core i5-12600K costano $ 10 e $ 27 in più rispetto ai vecchi processori della stessa serie, ma della generazione precedente.
Non ha senso confrontare l'Alder Lake con i processori desktop basati sulla microarchitettura Zen 3 in termini di altre caratteristiche oltre ai prezzi: queste proposte di design sono molto diverse. Tuttavia, tieni presente che Intel ora vince non solo nelle velocità di clock, ma anche nel numero totale di core. Tuttavia, Alder Lake continua ad essere inferiore alle offerte della concorrenza in capacità di cache L3 e dissipazione del calore, soprattutto se ci si fa guidare da un parametro più onesto non della base, ma del turbo TDP.
Dov'è finita la "tipica dissipazione del calore"?
In precedenza nelle specifiche dei processori Intel indicava per i suoi chip il valore della dissipazione del calore calcolata - TDP, che di solito era pari a 65, 95 o 125 watt. Da un punto di vista formale, la definizione di TDP suonava come la massima dissipazione di calore di un processore alla frequenza base, ma in realtà questo valore doveva limitare il consumo del processore sotto carichi continui.
Tuttavia, nel caso degli ultimi processori Intel, il TDP ha praticamente perso ogni significato pratico. Il problema è che un tentativo di mantenere la dissipazione del calore del processore entro il valore TDP impostato da Intel porta a un catastrofico calo delle prestazioni. Pertanto, nei sistemi reali, vengono utilizzati ovunque limiti di consumo completamente diversi e, nelle configurazioni assemblate da appassionati, vengono completamente annullati del tutto. Per qualche tempo Intel ha ancora provato ad affrontare questa situazione, formalizzando i requisiti per il consumo dei processori attraverso i valori di PL1 e PL2 (consumo massimo sotto carico a lungo termine e a breve termine). Ma con il rilascio di Alder Lake, l'azienda si è resa conto che era necessario cambiare completamente l'approccio alla dichiarazione del rilascio di calore.
Nelle caratteristiche del passaporto dei rappresentanti della famiglia Core di dodicesima generazione, ora ci sono due diversi valori che descrivono la loro dissipazione del calore e il consumo di energia. Innanzitutto, Processor Base Power (PBP) è la massima dissipazione del calore alla frequenza di base, ovvero un analogo del vecchio TDP. E il secondo, Maximum Turbo Power (MTP), è un'onesta dissipazione del calore massima che un processore può ottenere in modalità turbo. Pertanto, la politica di Intel sulle prestazioni termiche e energetiche sta diventando più onesta.
È logico supporre che Maximum Turbo Power sia il nuovo nome di PL2 - consumo massimo a carichi a breve termine, mentre Processor Base Power è il limite di consumo a lungo termine di PL1. Ma questo sarà vero solo per i processori senza overclock, che verranno annunciati in seguito. Gli stessi sei modelli Alder Lake che vengono rilasciati ora non hanno alcuna restrizione sul consumo a lungo termine. Possono operare entro il valore di Potenza Turbo Massima in qualsiasi intervallo di tempo. E nella vecchia terminologia, questo significa PL1 = PL2 = MTP.
In altre parole, Intel ha riconosciuto ufficialmente quello che è diventato lo standard de facto per molto tempo. Il consumo e la dissipazione del calore dei processori in overclock non dovrebbero essere vincolati da alcun limite aggiuntivo, e quindi il Core i9 è ora ufficialmente autorizzato a dissipare 241W di calore su base permanente, il Core i7 190W e il Core i5 150W. In questo caso, molto probabilmente i produttori di schede madri non prenderanno in considerazione i valori MTP. Ad esempio, in quelle schede madri LGA1700 che abbiamo conosciuto durante la preparazione di questo materiale, qualsiasi limite di consumo artificiale per Alder Lake è stato annullato del tutto.
Conoscere il cristallo semiconduttore:
Intel prevede di utilizzare due tipi di cristalli semiconduttori per il rilascio dei processori desktop della famiglia Alder Lake. C0 a passo grande con otto core P e otto core E e H0 a passo piccolo con sei core P e nessun core E. I modelli presentati al momento si basano esclusivamente su cristalli di grandi dimensioni, è prevista l'introduzione di piccole versioni di silicio con il rilascio dei rappresentanti più giovani delle serie Core i5 e Core i3.
Sebbene nel paragrafo sopra abbiamo usato l'aggettivo "grande" per descrivere la dimensione del cristallo di Alder Lake, in realtà anche la sua modifica a 16 core non sembra mostruosa. Intel ha finalmente passato la produzione di processori desktop alla moderna tecnologia di processo Intel 7 (10nm Enhanced SuperFin), che ha immediatamente ridotto l'area del die. La versione precedente del silicio Alder Lake è di soli 210 mm2, che è quasi un quarto in meno dell'area del cristallo Rocket Lake a otto core. Di conseguenza, in termini di dimensioni del cristallo semiconduttore, l'Alder Lake a 16 core è paragonabile al Comet Lake a 10 core su core Skylake molto più semplici e con meno memoria cache.
Mentre i core Comet Lake e Rocket Lake avevano 256 e 512 KB di cache L2, i core P di Alder Lake ricevevano 1,25 MB di cache L2 per core. Per quanto riguarda gli E-core, sono assemblati in cluster di quattro con una cache L2 comune da 2 MB, che è divisa in tutti e quattro i core contemporaneamente. Per quanto riguarda la cache di primo livello, la sua dimensione in Alder Lake raggiunge i 30 MB, mentre nei processori delle generazioni precedenti, la quantità di cache L3 non superava rispettivamente i 20 o 16 MB. Di conseguenza, la memoria cache totale dei nuovi processori Intel raggiunge i 44 MB, che supera persino la memoria cache totale dei processori AMD single-chip con microarchitettura Zen 3.
Tuttavia, l'aumento delle dimensioni della cache in Alder Lake ha influito negativamente sulla loro latenza. Rispetto a Rocket Lake, la latenza della cache L2 è aumentata da 13 a 15 clock e la cache L3 da 58 a circa 80 clock. Quest'ultimo indicatore, tra l'altro, supera di quasi il doppio la latenza della cache L3 dei processori con microarchitettura Zen 3. In altre parole, sebbene la cache del terzo livello di Alder Lake sia grande, ora è relativamente lenta.
La conoscenza dell'immagine del cristallo semiconduttore di Alder Lake ci consente di trarre altre conclusioni interessanti. Ad esempio, l'ipotesi della stessa dimensione per un core Golden Cove e un cluster Gracemont a quattro core si è rivelata sbagliata alla fine. In effetti, i quattro E-core occupano circa il 25% in più di spazio sul die Alder Lake. Potete anche prestare attenzione al fatto che il core grafico UHD Graphics 770 ha iniziato a occupare un po' di spazio sul die - solo il 16% dell'area di silicio viene consumato su di esso.
Alder Lake utilizza ancora un bus ad anello bidirezionale per collegare insieme tutti i blocchi funzionali, ma non tutti i core hanno uguale accesso ad esso. Mentre ciascuno dei P-core ha accesso diretto al bus in esecuzione al centro del cristallo, gli E-core in cluster lavorano con esso in modo diverso. Qui, c'è solo una porta di accesso al bus per quattro E-core e i core raggruppati in un cluster comunicano tra loro scambiando dati attraverso una comune cache L2. Tutto ciò porta al fatto che la latenza dei trasferimenti di dati inter-core in Alder Lake non è uniforme.
Solo i P-core possono scambiarsi tra loro alla massima velocità. Possono farlo anche più velocemente dei core nei processori Rocket Lake. Ma quando diventa necessario scambiare informazioni tra i P- e E-core, il tempo di attesa aumenta immediatamente del 37%. I trasferimenti di dati tra E-core che appartengono a cluster diversi hanno approssimativamente la stessa latenza. Ma il trasferimento di dati tra gli E-core più vicini all'interno dello stesso cluster è un processo ancora più doloroso. Tuttavia, la latenza massima tra core osservata in Alder Lake a livello di 50 ns è ancora migliore della latenza che si verifica nei processori Ryzen durante il trasferimento di dati tra core situati in chiplet diversi.
Thread Director: come funziona nel sistema operativo:
Uno dei principali dubbi che sorge nella discussione sulle APU di Alder Lake riguarda se i moderni sistemi operativi saranno in grado di disporre correttamente di una serie di core computazionali di proprietà diverse. Sebbene, in generale, il problema della distribuzione dei thread tra core diversi esista da molto tempo e, ad esempio, nel caso di core virtuali creati nell'ambito della tecnologia Hyper-Threading, è risolto con successo, con Alder Lake tutto è notevolmente più complicato. Ora lo scheduler del sistema operativo deve pensare non solo alla massimizzazione delle prestazioni, ma anche all'efficienza energetica, cercando di sfruttare gli E-core.
Intel afferma che lavorare a stretto contatto con Microsoft per ottenere il giusto utilizzo delle risorse di Alder Lake ha richiesto allo scheduler del sistema operativo Windows 11 di ricevere tutti i miglioramenti necessari. A un livello inferiore, ciò significa che Windows 11 è stato addestrato a lavorare con un microcontrollore dedicato integrato nei processori Alder Lake.
Questo microcontrollore è l'essenza della tecnologia Thread Director. Raccoglie continuamente informazioni sui parametri termici ed energetici dei core e analizza il flusso di istruzioni eseguite da ciascun core, trasmettendo i risultati di questa analisi al sistema operativo. Questo meccanismo è utilizzato dallo scheduler di Windows 11 - in questo sistema operativo, la distribuzione dei thread tra i core tiene conto del feedback implementato tramite il Thread Director. È grazie al feedback che Alder Lake dovrebbe funzionare meglio in Windows 11: in questo sistema operativo, gli E-core possono davvero essere utilizzati per servire i thread in background che non richiedono prestazioni elevate. Allo stesso tempo, in Windows 10, dove non è implementato il feedback di Thread Director, i processori Alder Lake avranno ovviamente prestazioni peggiori, principalmente in termini di efficienza energetica. Nella versione precedente del sistema operativo, lo scheduler è anche in grado di prendere in considerazione le informazioni sulle differenze nelle prestazioni dei diversi core, ma l'analisi interattiva delle istruzioni eseguite da essi, nonché la valutazione del loro carico corrente e efficienza, non è a sua disposizione.
Come spiega Intel, lo scopo principale del Thread Director è ordinare i thread attivi in classi diverse per lo scheduler del sistema operativo: normal; quelli che utilizzano le istruzioni AVX; e quelli che non necessitano di elevate prestazioni (il cui lavoro, ad esempio, si limita alla ricezione di dati esterni). Per determinare i tipi di thread nel Thread Director, viene utilizzato uno speciale algoritmo AI pre-addestrato, che si basa precisamente sui dati di telemetria raccolti dal microcontrollore. Inoltre, il Thread Director consiglia di eseguire thread regolari e AVX su P-core, mentre suggerirà di inviare thread in attesa che i dati vengano inviati agli E-core. Tutte queste informazioni vengono passate all'utilità di pianificazione di Windows 11 e può utilizzarle direttamente o modificare questi consigli in base alle attività che l'utente ha impostato per se stesso in primo piano e che ha ridotto a icona.
Nuova memoria DDR5:
Una grande innovazione nei processori Alder Lake che merita una storia a parte è un nuovo controller di memoria che supporta non solo DDR4, ma anche DDR5 SDRAM. Formalmente, Intel parla nelle specifiche della compatibilità con DDR5-4800, ma in realtà i nuovi processori sono in grado di lavorare con moduli più veloci. Quindi, i produttori di memoria hanno già annunciato moduli con frequenze DDR5-5200, DDR5-5600, DDR5-6000, DDR5-6400 e persino DDR5-6800. E tutte queste opzioni sono abbastanza compatibili con i nuovi processori. Recentemente Intel ha pubblicato un elenco di moduli DDR5 SDRAM testati per l'operatività con Alder Lake e include moduli con velocità superiori a quelle dichiarate nelle specifiche.
Per supportare un'ampia gamma di velocità di memoria DDR4 e DDR5, il controller di Alder Lake ha ricevuto tre divisori contemporaneamente, che determinano diversi rapporti tra le frequenze del controller di memoria e i moduli stessi: Gear 1, Gear 2 e Gear 4. Nel nel primo caso la memoria lavora con il controller a frequenze sincrone, nel secondo la frequenza di memoria è raddoppiata e nel terzo la frequenza di memoria è quadruplicata rispetto alla frequenza del controller. Questo schema è simile a come è stato costruito il lavoro con la memoria nei processori Rocket Lake, ma ora ci sono più divisori.
Poiché le frequenze dei moduli DDR5 partono da un segno piuttosto alto di 4400 MHz (che è superiore alla frequenza DDR4 certificata JEDEC massima), la modalità Gear 1 non è applicabile a loro, viene lasciata esclusivamente per il bene della DDR4 SDRAM. Ma nella modalità di raddoppio della frequenza di Gear 2 con Alder Lake, qualsiasi modulo SDRAM DDR5 con overclock funziona bene. Anche la modalità Gear 4 funziona, ma non ha ancora senso utilizzarla: impone una penalità maggiore alle prestazioni del sottosistema di memoria rispetto a Gear 2.
Di per sé, i moduli DDR5 SDRAM, sebbene abbiano gli stessi 288 pin di DDR4, sono elettricamente e meccanicamente incompatibili. L'installazione di moduli DDR5 (e viceversa) negli slot DIMM destinati alla SDRAM DDR4 non funzionerà: un'altra posizione del taglio della chiave interferirà. L'utilizzo di connettori di diverso tipo non è un capriccio degli sviluppatori, la memoria DDR5 è fondamentalmente diversa dallo standard precedente. Le sue frequenze aumentate non sono causate dall'overclocking, ma da cambiamenti nei principi di funzionamento.
Il problema con gli aumenti della forza bruta nella velocità della memoria è che i core DRAM basati su condensatori e transistor non possono funzionare a frequenze superiori a poche centinaia di megahertz. Pertanto, ogni cambio di generazioni di memoria è l'introduzione di nuove tecniche che aumentano la velocità dell'interfaccia di memoria senza aumentare la frequenza dei core DRAM primari stessi. Tutti si basano sulla stessa idea: aumentare il parallelismo quando si accede ai dispositivi DRAM all'interno di un singolo modulo. E nel caso della DDR5, tutto è esattamente lo stesso: infatti, vediamo l'illusione che la memoria sia diventata più veloce in frequenza, ma in realtà la velocità delle celle DRAM non è cambiata in alcun modo. È per questo motivo che ogni nuovo tipo di memoria, insieme a un aumento multiplo della frequenza, porta un aumento proporzionale della latenza. Ad esempio, il tipico tempo di latenza CAS per i moduli DDR5 disponibili in commercio varia da 34 a 40.
Il principale cambiamento architetturale in DDR5 è che ogni DIMM, come negli standard LPDDR4 e GDDR6, iniziò a essere diviso in due canali indipendenti. In altre parole, invece di una singola interfaccia a 64 bit, i moduli DDR5 SDRAM offrono due canali indipendenti a 32 bit. Allo stesso tempo, il nuovo standard ha raddoppiato la lunghezza del pacchetto di dati trasmesso, da 8 a 16 byte. Per questo motivo, ciascuno dei due canali di un modulo DDR5 invia 64 byte di dati in un'unica operazione. Quindi, se si confrontano DDR4 e DDR5 con una frequenza doppia (ad esempio, DDR4-3200 e DDR5-6400), il modulo del nuovo standard eseguirà due trasferimenti di dati a 64 bit per lo stesso tempo mentre il modulo del vecchio type esegue solo una trasmissione a 64 bit. Tuttavia, dovrebbe essere chiaro che entrambi questi moduli utilizzeranno dispositivi DRAM primari alla stessa frequenza e la differenza di velocità è dovuta esclusivamente all'aumento del parallelismo durante le chiamate interne.
Allo stesso tempo, la trasformazione di un sottosistema di memoria DDR4 a due canali in un sottosistema basato su DDR5 a quattro canali è un momento puramente tecnico, dovuto alla necessità di preservare la dimensione di 64 byte dei volumi di dati inviati in un unico operazione dopo aver raddoppiato la larghezza del campione. Le linee della cache del processore sono esattamente di questa lunghezza e l'utilizzo di trasferimenti più grandi ridurrebbe l'efficienza dell'interazione tra il processore e la memoria. Allo stesso tempo, dal punto di vista della larghezza totale del bus di memoria, raddoppiare il numero di canali non fa nulla, perché 2 canali da 64 bit equivalgono a 4 canali da 32 bit. In effetti, due canali all'interno di un modulo è solo uno dei trucchi che hanno permesso di aumentare indolore la frequenza effettiva dell'interfaccia in DDR5. Pertanto, Intel e i produttori di schede madri continuano a fare riferimento al controller di memoria di Alder Lake come dual channel, sottolineando il fatto che i moduli DDR5, come prima, dovrebbero essere installati in coppia.
In effetti, i test sintetici mostrano l'assenza di qualsiasi guadagno aggiuntivo dalla funzionalità dual-channel interna dei moduli DDR5 SDRAM. I valori della banda pratica per la nuova memoria sono più alti, ma tutta la crescita è linearmente correlata all'aumento della frequenza effettiva. Per quanto riguarda la latenza reale, in un primo momento dovremo abituarci al fatto che sarà superiore a quella di DDR4, e questo continuerà fino a quando la frequenza DDR5 non supererà per due volte la frequenza DDR4.
La larghezza di banda teorica del sottosistema di memoria basato su moduli DDR5-4800 è di 76,8 GB/s. Il risultato praticamente misurato rientra quasi all'interno di questo valore, il che indica una buona prestazione del controller di memoria Alder Lake durante lo streaming dei dati. Tuttavia, la latenza pratica è un po' frustrante. La modalità controller Gear 2, insieme ai timing aumentati, rende la latenza del sottosistema di memoria costruito su DDR5 del 30% superiore rispetto a quando si utilizzano moduli del vecchio standard DDR4-3600. Tuttavia, Intel afferma che DDR5 offre ancora prestazioni migliori su piattaforme basate su Alder Lake. Se è effettivamente così, controlleremo in seguito, quando avremo schede madri con LGA1700 e supporto per DDR4 SDRAM.
Un altro grande cambiamento nella DDR5 ha a che fare con il suo alimentatore. I moduli DDR5 SDRAM sono dotati di un proprio convertitore di tensione, che genera la tensione necessaria di 1,1 V dai 5 V forniti dalla scheda madre.La logica di trasferimento del circuito di potenza dalla scheda madre ai moduli è che in questo caso l'alta frequenza la memoria soffre meno delle interferenze elettromagnetiche parassite... È vero, a causa di ciò, il costo di produzione dei moduli DDR5 stessi aumenta leggermente, poiché oltre ai chip stessi, ora anche gli elementi di potenza si trovano sulle strisce di memoria. Fortunatamente, le capacità di overclock non dovrebbero essere influenzate da tutti questi cambiamenti. I circuiti di alimentazione basati su moduli DDR5 SDRAM consentono in un modo o nell'altro di aumentare le tensioni chiave di DRAM VDD e DRAM VDDQ, da cui dipendono principalmente i limiti dell'overclock della memoria. Sebbene, secondo le specifiche, i produttori di memoria DDR5 abbiano la capacità sia di consentire che di vietare le modifiche alle tensioni prodotte dal circuito di alimentazione di bordo, le schede madri eludono con successo tutte queste restrizioni.
Set di logica di sistema Intel Z690:
I processori Alder Lake stanno arrivando sul mercato con la nuova piattaforma LGA1700, che sarà supportata dai chipset della serie 600. Finora, su molti chipset, vengono presentati solo il primo e il più vecchio Z690 con funzioni di overclocking, ma già da esso è chiaro che sono avvenuti grandi cambiamenti non solo nella direzione del processore, ma nella logica del sistema. E questo può essere visto principalmente nel modo in cui questo chipset comunica con il processore.
Oltre a 20 linee PCIe per la scheda video e l'archiviazione NVMe, il bus DMI 4.0 x8 è implementato in Alder Lake. Essendo un'implementazione proprietaria dell'interfaccia PCIe 4.0 x8, è responsabile dello scambio di dati tra la CPU e la logica del sistema. La sua larghezza di banda raggiunge i 15,76 GB / s, e questa è il doppio della larghezza di banda del bus con uno scopo simile, che è stato utilizzato nei sistemi basati su chip Intel della generazione precedente.
L'aumento della velocità di trasferimento dei dati tra il processore e il chipset è dovuto principalmente al fatto che il chipset ha finalmente le proprie corsie PCIe 4.0. Parlando in particolare dello Z690, ci sono 12 linee PCIe 4.0 aggiunte alle 16 linee PCIe 3.0. Ma non è tutto: il nuovo set di logica aggiunge il supporto per un massimo di quattro porte USB 3.2 Gen 2x2 ad alta velocità con una larghezza di banda di 20 Gb/s, oltre alle 10 più familiari porte USB 3.2 Gen 2x1 10-Gigabit migrate da i chipset delle generazioni precedenti e 10 completamente la solita USB 3.2 Gen 1x1 con una banda passante di 5 Gbps. Inoltre, lo Z690 fornisce otto, non sei porte SATA.
Tra le altre caratteristiche dello Z690, vale la pena notare anche il controller di livello logico Wi-Fi 6E integrato (con supporto per 6 GHz), che può connettersi a moduli fisici utilizzando l'interfaccia proprietaria CNVi. Tuttavia, i produttori di schede madri sono liberi di scegliere altri controller Wi-Fi che funzioneranno su PCIe.
2021-11-04 18:23:23
Autore: Vitalii Babkin