Intel представил новинку процессорной микроархитектуры

Компания Intel впервые представила процессорную микроархитектуру нового поколения с рабочим названием Sunny Cove, на базе которой в ближайшие годы планируется наладить выпуск процессоров Core для настольных и портативных ПК, а также чипов Xeon для серверного рынка. Эти процессоры станут основой новой платформы Ice Lake – на смену нынешнему семейству Skylake, актуальному с 2015 года и выпускаемому последнее время с нормами 14 нм техпроцесса, сообщает CNews.

Для нового поколения процессоров Intel Sunny Cove характерна многослойная компоновка Foveros 3D – по аналогии с «чиплетами» AMD, увеличенное число инструкций, исполняемых за каждый такт, улучшенная энергоэффективность, ускорение обработки заданий с искусственным интеллектом и шифрованием, поддержка огромного массива адресуемой оперативной памяти – до 128 ПБ (в современных чипах – до 256 ТБ).

Компания обещает представить первые массовые партии процессоров Core и Xeon с архитектурой Sunny Cove в 2019 г. В дальнейших планах компании – развитие платформы Ice Lake, новые поколения чипов Atom, а также собственные дискретные графические ускорители.

Микроархитектура Sunny Cove характеризуется значительно переработанным механизмом работы конвейера обработки инструкций, в том числе, его входной и исполнительной частях. Впервые в этой архитектуре дебютирует возможность исполнения пяти инструкций за один такт (ранее – не более четырех инструкций за такт), при этом увеличение количества исполнительных портов с восьми до десяти гарантирует возможность одновременной обработки до десяти микрокоманд.

Появление четвертого блока генерации адресов и дополнительного устройства хранения данных позволит чипам значительным образом увеличить пропускную способность кеш-памяти первого уровня. Заложенное в архитектуру Sunny Cove увеличение объема кеш-памяти различных уровней – 50% для кеша инструкций первого уровня, кеша микроопераций и унифицированного кеша второго уровня (рост в зависимости от типа процессора, максимальный – у серверных чипов Xeon), а также буфера ассоциативной трансляции (TLB) второго уровня – все это положительно скажется на скорости обработки заданий с большими объемами данных.

В архитектуре Sunny Cove дебютируют увеличенные размеры буферов и новые алгоритмы предсказания ветвлений, за счет чего ожидается более высокая точность предсказания переходов и снижение задержек при выполнении определенных типов операций.

В микроархитектуре Sunny Cove впервые дебютирует виртуальная адресация памяти до 57 значащих битов, с физической адресацией памяти до 52 бит. На практике это означает поддержку до 128 ПБ виртуального адресного пространства и до 4 ПБ физической оперативной памяти.

В Intel отмечают, что новые чипы с архитектурой Sunny Cove смогут обеспечить более высокий уровень параллелизма для тяжелых задач обработки данных – таких как бизнес-приложения, игры и мультимедийный контент.

Intel продолжает расширять список новых инструкций для улучшения производительности в отдельных сценариях работы со специфической нагрузкой. Так, новые инструкции Vector-AES и SHA-NI ориентированы на работу с алгоритмами шифрования, инструкции VNNI, VBMI2 и BITALG из векторного пула AVX-512 позволят нарастить производительность в задачах кодирования и декодирования данных.