Видео: КАК РАБОТАЕТ ПРОЦЕССОР (Септември 2024)
На миналата седмица на конференцията Hot Chips чухме много за процесорите, които ще видим през следващата година, като AMD представя своята архитектура Zen и IBM се фокусира върху своя Power9 процесор. Междувременно Intel даде още подробности за вече доставените чипове Skylake (7th Generation Core) и новите версии на Kaby Lake.
AMD Zen
AMD разкри малко повече за архитектурата на Zen, която обяви преди седмица. Както беше отбелязано тогава, първият чип, използващ тази архитектура, ще бъде с кодово име Summit Ridge и ще бъде 8-ядрен, 16-нитов процесор, насочен към пазара на ентусиасти на работния плот. Това се дължи на доставката по обем през първото тримесечие на 2017 г. и ще бъде последвано през второто тримесечие на следващата година от 16-ядрен, 32-нитов чип, наречен Неапол, който ще бъде насочен към сървъри. Те очевидно ще бъдат изградени от GlobalFoundries на своя 14nm процес.
AMD даде повече подробности за микроархитектурата, която стои в основата на всяко ядро, включително как новото ядро позволява подобрено предсказване на клонове, голям кеш на операции, по-големи инструкции, по-бързи кеши, повече възможности за планиране и едновременно многопоточно четене (SMT), което му позволява да изпълнява две нишки на сърцевина. Комбинацията, според компанията, би трябвало да даде 40 процента на Zen подобрение на инструкциите на часовник в сравнение с предишното ядро на багера.
Процесорният комплекс използва четири от тези ядра, всяко с 512K L2 кеш, плюс 8MB 16-посочен асоциативен кеш на ниво 3. Накратко, той трябва да бъде много по-конкурентен с настоящите предложения на Intel за цели приложения. Той има поддръжка за AVX2 разширения в допълнение към всички наследени инструкции за AVX и SSE. Има две единици с плаваща запетая, всяка с отделно умножение и добавяне на тръби, които могат да се комбинират за 128-битови кондензирани инструкции за мултиплициране (FMAC), но двете единици не могат да бъдат комбинирани за обработка на 256-битови AVX2 инструкции в един стъпка, както при Core процесорите на Intel.
В първоначалните си реализации Zen изглежда конкурентоспособен за настолни компютри от среден клас и сървъри с нисък и среден обхват; Мисля, че това може да помогне само на пазара за Intel да има истински конкурент, особено за Xeon сървърите.
IBM Power 9
В другия край на пазара, за високотехнологични и високоефективни изчисления, IBM разкри допълнителни подробности за своето семейство Power9, които ще бъдат налични през втората половина на следващата година. Тези чипове са проектирани да бъдат произведени по 14 nm процес и се състоят от приблизително 8 милиарда транзистора.
Power9 разполага с нова микроархитектура, която според IBM носи повече производителност на нишка, с чипове до 24 ядра и 120MB кеш на ниво 3. Това включва нова архитектура на набор от инструкции, известна като Power ISA v. 3.0, с квадратна точност с плаваща запетая и 128-битова десетична поддръжка с цели числа, предназначена да поддържа по-добра аритметична и SIMD инструкция. IBM подчерта, че тръбопроводите във всяко ядро сега са по-къси и по-ефективни, за да се постигне по-висока производителност на цикъл, както и намалена латентност. Той включва плат с висока пропускателна способност на чипа, способен да надвишава 7TB / sec, както и поддръжка за 48 платна на PCIe 4 и Nvidia NV Link 2.0.
Мислех, че една от най-интересните характеристики на дизайна е, че той ще се предлага с 24 ядра с 4 нишки на ядро, предназначени за Linux; или с 12 ядра с 8 нишки на ядро, предназначени за PowerVM екосистемата, използвани главно в собствения софтуер на IBM. Всяко от тях ще бъде достъпно във версия, оптимизирана за стандартно изчисляване на мащаб с 2 гнезда, и във версия, предназначена за изчисляване на многократни компютри с мащаб с прикрепена буферирана памет. Това е общо четири планирани реализации между втората половина на 2017 г. и края на 2018 г.
Intel Skylake и Kaby Lake
На Hot Chips Intel се съсредоточи най-вече върху Skylake, 6-то поколение Core архитектура, която започна да се доставя преди година.
Повечето от детайлите на чипа са добре известни, но Intel подчерта как включва поддръжка за подобрена инструкция на часовник и енергийна ефективност, с функции като поддръжка за по-бърза DDR4 памет, подобрена кохерентна вътрешна материя и нова вградена архитектура на кеша на DRAM, което позволява по-бърза графика, но и използваема в други функции. Една от тези нови функции се нарича Speed Shift и е нов начин да се позволи на процесора да работи с по-бърза скорост за кратък период от време, като част от Turbo режима. Той също така добавя двигател за криптиране на паметта като част от защитната функция на Intel Guard Guard Extension (SGX).
По отношение на графиката, Skylake вече поддържа между 24 и 72 "изпълнителни единици", както и поддръжка за нови стандарти като Direct X 12, Vulkan, Metal и Open CL 2.0. Intel заяви, че това позволява до 1 терафлоп компютърна мощност в рамките на графичната система.
Системите Skylake са широко достъпни. Всъщност Intel обяви следващата стъпка, Core архитектура от 7-то поколение, известна като Kaby Lake. Kaby Lake беше преглед на форума на Intel Developer Forum по-рано този месец, но компанията даде повече подробности за първите конкретни продукти.
Тази есен Intel доставя шест чипа, три, които използват 4, 5 вата и са предназначени за най-тънките таблети и 2 в 1 (маркови m3, i5 и i7, като част от серията Y), и три, които използват 15 вата, предназначени за по-традиционни преносими компютри (серия U). Всички те са с две основни / четири нишки. Частите за настолни компютри, работни станции и преносими компютри трябва да излязат в началото на следващата година.
Голямата промяна тук изглежда е нов процес, който Intel призовава 14 nm +, който включва по-голяма височина на перка и по-голям наклон на вратата, така че всъщност е малко по-малко плътен от предишните версии. Intel казва, че тя също така включва подобрен транзисторен канал. Предимството тук е, че това позволява на новите чипове да работят в по-бърз турбо режим, а подобрената версия на технологията Speed Shift позволява да се премества към по-високата скорост още по-бързо. Например, най-новата версия на 4.5-ватовото ядро i7 (i7-7Y25) има базова скорост от 1.3 GHz, но сега може да достигне до 3.6 GHz за кратки периоди от време, в сравнение с 3.1 GHz за текущия m7 -6Y75. Като цяло Intel претендира за увеличение на производителността на процесите с 12 процента, с увеличение до 19 процента в уеб производителността.
Единствената друга реална разлика в характеристиките е нова видео система, която включва пълно хардуерно ускорение за кодиране и декодиране на 10K и HEVC 10 бита, както и за декодиране на формат VP9 на Google. Intel каза, че новите чипове могат да кодират и декодират HEVC 4K видео в реално време и могат да поддържат 9, 5 часа възпроизвеждане на 4K видео с помощта на HEVC.
Intel изтъкна колко чипове са се променили през последното десетилетие, преминавайки от 65nm процесор Merom през 2006 г. до днешния Skylake. Днешните чипове са 3 до 5 пъти по-бързи, докато поддържат системи, които използват половината от общата мощност на работния плот (TDP) на по-ранните системи, което ги прави до 10 пъти по-ефективни. Като цяло, според Intel, днешните чипове са 5 пъти по-плътни от по-ранните чипове - което, макар да не е в крак с традиционното мащабиране на закона на Мур, все още е доста впечатляващо.
