Intel представила эффективное ядро Gracemont, которое превосходит Skylake

На мероприятии Architecture Day компания Intel представила энергоэффективное процессорное ядро Gracemont, предназначенное для использования в составе перспективных процессоров Alder Lake наряду с ядрами Golden Cove (E-ядро). Несмотря на то, что Gracemont является идеологическим последователем процессоров Atom, Intel обещает, что новое ядро существенно превосходит Skylake по производительности на ватт.

Как было указано во время доклада, ядра Gracemont разрабатывались компанией с прицелом на достижение максимальной многопоточной производительности. Они не поддерживают технологию Hyper-Threading, но за счёт внутренней простоты имеют сравнительно небольшой размер и могут добавляться в современные процессоры кластерами по четыре штуки, которые занимают на кремниевом кристалле примерно такую же площадь, как одно производительное ядро Golden Cove.

Вместе с этим Intel называет Gracemont своей самой энергоэффективной микроархитектурой, и указывает, что ядра на её основе способны функционировать в очень широком диапазоне тактовых частот. Предполагается, что в обычном состоянии Gracemont работают со сниженным напряжением питания в режиме малого потребления, но при требовательных нагрузках смогут заметно нарастить свою производительность.

Согласно оценкам Intel, однопоточная производительность Gracemont при одинаковом энергопотреблении превышает производительность Skylake на 40 %. И наоборот, при одинаковой производительности ядро Gracemont оказывается на 40 % экономичнее ядра Skylake.

Более того, в случае четырёхпоточной нагрузки четыре ядра Gracemont опережают два ядра Skylake с Hyper-Threading примерно на 80 %, демонстрируя при этом меньшее потребление и тепловыделение.

Такие результаты достигнуты за счёт целого ряда изменений в микроархитектуре. В рассказе о ядрах представители компании выделили улучшенное предсказание переходов; увеличенный до 64 Кбайт кеш для инструкций первого уровня (кеша микроопераций в Gracemont при этом нет), два независимых блока по три декодера для независимых ветвей кода; буфер переупорядочивания инструкций на 256 вхождений и 17 простых исполнительных портов (из них 4 ALU и 4 AGU). Однако внутренняя организация ядра Gracemont такова, что на постоянной основе оно не может исполнять более 5 инструкций за такт — темп ограничивается возможностями исполнительного конвейера по размещению инструкций в планировщике. Тем не менее, в отдельных ситуациях темп может кратковременно возрастать за счёт широкого исполнительного домена.

Объём разделяемой кеш-памяти второго уровня в Gracemont составляет до 4 Мбайт на четырёхъядерный кластер. В отличие от предыдущих энергоэффективных ядер Intel, в Gracemont также реализована поддержка AVX-расширений наряду с новыми расширениями для поддержки целочисленных операций ИИ.

Микроархитектура ядер Gracemont найдёт применение в клиентских процессорах Alder Lake, которые будут производиться по технологическому процессу Intel 7 (ранее — 10 нм Enhanced SuperFin) и выйдут в четвёртом квартале 2021 года.
шаблоны для dle 11.2