На заході Architecture Day компанія Intel представила енергоефективне процесорне ядро Gracemont, призначене для використання у складі перспективних процесорів Alder Lake поряд з ядрами Golden Cove (E-ядро). Незважаючи на те, що Gracemont є ідеологічним послідовником процесорів Atom, Intel обіцяє, що нове ядро істотно перевершує Skylake за продуктивністю на ват.
Як було зазначено під час доповіді, ядра Gracemont розроблялися компанією з прицілом на досягнення максимальної багатопоточної продуктивності. Вони не підтримують технологію Hyper-Threading, але за рахунок внутрішньої простоти мають порівняно невеликий розмір і можуть додаватися в сучасні процесори кластерами по чотири штуки, які займають на кремнієвому кристалі приблизно таку ж площу, як одне продуктивне ядро Golden Cove.
Разом з цим Intel називає Gracemont своєю найбільш енергоефективною мікроархітектурою, і вказує, що ядра на її основі здатні функціонувати в дуже широкому діапазоні тактових частот. Передбачається, що в звичайному стані Gracemont працюють зі зниженою напругою живлення в режимі малого споживання, але при вимогливих навантаженнях зможуть помітно наростити свою продуктивність.
Згідно з оцінками Intel, однопоточна продуктивність Gracemont при однаковому енергоспоживанні перевищує продуктивність Skylake на 40%. І навпаки, при однаковій продуктивності ядро Gracemont виявляється на 40% економічніше ядра Skylake.
Більш того, у разі чотирипоточного навантаження чотири ядра Gracemont випереджають два ядра Skylake з Hyper-Threading приблизно на 80%, демонструючи при цьому менше споживання і тепловиділення.
Такі результати досягнуті за рахунок цілого ряду змін в мікроархітектурі. У розповіді про ядри представники компанії виділили поліпшене передбачення переходів; збільшений до 64 Кбайт кеш для інструкцій першого рівня (кешу мікрооперацій в Gracemont при цьому немає), два незалежних блоки по три декодери для незалежних гілок коду; буфер переупорядкування інструкцій на 256 входжень і 17 простих виконавчих портів (з них 4 ALU і 4 AGU). Однак внутрішня організація ядра Gracemont така, що на постійній основі воно не може виконувати більше 5 інструкцій за такт - темп обмежується можливостями виконавчого конвеєра з розміщення інструкцій в планувальнику. Тим не менш, в окремих ситуаціях темп може короткочасно зростати за рахунок широкого виконавчого домену.
Обсяг розділеної кеш-пам'яті другого рівня в Gracemont становить до 4 Мбайт на чотирьохядерний кластер. На відміну від попередніх енергоефективних ядер Intel, в Gracemont також реалізована підтримка AVX-розширень поряд з новими розширеннями для підтримки цілочисельних операцій ШІ.
Gracemont
Layer 1.png
Переглянути всі зображення (6)
Layer 2.png Layer 3.png Layer 4.png Layer 5.png Layer 6.png
Дивитися все
зображення (6)
Мікроархітектура ядер Gracemont знайде застосування в клієнтських процесорах Alder Lake, які будуть проводитися за технологічним процесом Intel 7 (раніше - 10 нм Enhanced SuperFin) і вийдуть в четвертому кварталі 2021 року.
