英特尔的AlderLake在一个芯片上结合了性能和效率CPU内核

2022-04-02 14:15:21
导读 英特尔解释了为什么它为AlderLake采用混合核心架构,AlderLake是下一代核心处理器系列,预计将于今年晚些时候推出,用于笔记本电脑和台式电

英特尔解释了为什么它为AlderLake采用混合核心架构,AlderLake是下一代核心处理器系列,预计将于今年晚些时候推出,用于笔记本电脑和台式电脑。当英特尔的下一代“AlderLake”处理器在今年晚些时候推出时,不要期望板载的每个CPU核心都是一样的。

为了提高性能,该公司正在为AlderLake采用混合CPU架构,该架构将利用两个不同的x86CPU内核:一个专注于性能,另一个专注于效率。

作为英特尔架构日活动的一部分,该公司在本周的简报会上表示,“性能核心”和“效率核心”的结合有望创造出迄今为止最强大、最高效的英特尔处理器。

这种方法听起来很像ARM自己的“big.LITTLE”架构。十年前,ARM开始将高时钟速度但耗电的CPU内核与低功耗但速度较慢的CPU内核打包在一起。这种组合为保证高性能和长电池寿命的处理器铺平了道路,这是智能手机和笔记本电脑等移动设备的主要需求。最值得注意的是,Apple为其基于ARM的M1芯片采用了相同类型的混合架构,该芯片为最新的MacBook提供动力,例如2020年末的MacBookAir。

但是,英特尔表示不要将其自己的方法与ARM的方法相混淆。该公司的混合架构——使用这家芯片制造商的10纳米工艺(现在被称为“英特尔7”)构建——旨在首先关注性能,包括台式电脑。

认识效率核心

确实,效率核心将处理PC上的后台进程和多任务处理。但英特尔还指出,相同的内核代表了其较旧的14纳米“Skylake”内核在CPU指令时间上的重大升级。例如,在延迟方面,效率核心可以在单线程任务上提供40%的性能,同时使用与Skylake相同的功率。

此外,在CPU吞吐量方面,四个EfficiencyCore在多线程任务上的性能比两个Skylake内核高出80%,同时功耗仍然更低。

“让这一切真正令人难以置信的是,当您考虑到我们可以在与单个Skylake内核相似的占用空间中提供四个新内核时,”英特尔微处理器架构师StephenRobinson说。同样的EfficiencyCores也可以运行PC游戏并在多线程计算方面表现出色。

真正的引擎:性能核心

为了获得额外的处理能力,AlderLake芯片可以利用性能内核,提供更高的时钟速度并加速基于AI的工作负载。与今年早些时候推出的英特尔第11代“RocketLake”芯片中的“CypressCore”架构相比,新内核以相同频率运行时,平均性能提升19%。

混合方法意味着即将推出的AlderLake芯片将最多支持16个内核和24个线程,这肯定很多。但是,在16核方案中,其中8个核心将专注于性能,另外8个则专注于效率。

AlderLake芯片还将从超薄笔记本电脑扩展到高端台式机,TDP范围从9瓦到125瓦。其他主要功能包括支持多达16条PCIe5.0通道、DDR5和DDR4RAM以及Wi-Fi6E。

智能幻灯片

英特尔幻灯片

PC用户可能想知道为什么英特尔不只将性能核心用于基于桌面的AlderLake处理器。毕竟,台式机不必担心电池寿命。

然而,英特尔表示,即使在台式PC的情况下,混合架构也确实改善了散热,同时仍提供高性能。英特尔的AlderLake首席架构师ArikGihon说:“您可以放置​​更多功能强大的内核并扩展性能并为您提供非常好的吞吐量。”

“当事情在那个小核心(效率核心)上运行时,你不会讨厌,”罗宾逊补充道。“性能确实具有吞吐量。根据您的工作,您可以获得出色的性能,或者您可以升级到PerformanceCore并获得出色的结果。”

当然,混合架构面临的挑战是确保高性能内核与EfficiencyCore无缝协作以处理正确的任务。因此,英特尔创建了一种名为ThreadDirector的新硬件技术,它使用来自PC的各种数据将工作负载引导到效率核心或性能核心,具体取决于计算需求。

英特尔客户架构师RajshreeChabukswar表示:“ThreadDirector技术使我们能够通过监控指令组合、每个内核的当前状态以及相关的微架构遥测,为操作系统提供更智能的帮助。”

问题是ThreadDirector在即将推出的Windows11上表现最好,尽管AlderLake仍然可以在不同程度上利用该技术在Windows10上将适当的工作负载引导到正确的核心。

英特尔将这种混合方法称为十年来最大的架构转变。也就是说,在PC应用程序或运行游戏方面,该公司没有提供任何基准将AlderLake与其上一代CPU(RocketLake)或与AMD的Ryzen5000处理器进行比较。它也没有披露比较Windows11和Windows10上的ThreadDirector性能的基准。

所以关于奥尔德湖还有很多未知数。然而,英特尔准备在未来几周发布更多信息,包括规格、定价和最终发布日期。AlderLake计划于今年秋季推出。

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