Процессоры Intel Alder Lake — Долгожданная Инновация ИЛИ…..?

[ad#ad-1]

Здравствуйте дорогие друзья, с вами Артём.

Я уже неоднократно публиковал подробные аналитические материалы на тему процессоров Intel Alder Lake.

Также я касался очень важной темы по освоению более тонких технологических норм компанией Intel.

Почему Intel так сильно затормозили?

Alder Lake Второе пришествие или что там с техпроцессом?

Рекомендую ознакомиться с этими материалами для понимания полноты всей картины.

День релиза новых настольных и мобильных процессоров Intel под кодовом именем Alder Lake приближается, а это значит, что появляется всё больше подробностей.

В этой статье я, собственно, расскажу о процессорах Core 12-ого поколения, а во второй о настольных видеокартах Intel Xe.

За последние 10 лет в Intel сильно раздулся аппарат корпоративных чиновников и маркетинговых менеджеров.

Как результат осваивать новые технологии стало очень сложно, поскольку роли истинных инженеров были отодвинуты на двадцатый план.

К сожалению, такая же кара постигла все современные технологические компании, по причине их многолетних монопольных положений на рынке и полного отсутствия конкуренции, а также сознательного картельного раздела рынков.

Однако такое, на первый взгляд комфортное положение дел чуть не довело до банкротства компанию AMD и нужно было срочно что-то делать…

Роль маркетинговых отделов пришлось немного приуменьшить и так на свет появилась новая концепция центральных процессоров – AMD Ryzen.

Новые процессоры AMD Ryzen

Новые процессоры AMD Ryzen

Вместо того, чтобы создавать дорогие, сложные и большие по площади монолитные кремниевые структуры процессор теперь состоит из отдельных маленьких «плиточек» — чиплетов.

Чиплеты позволяют конфигурировать процессоры с нужным количеством ядер и других функциональных блоков.

Как итог — на разработку архитектуры тратится меньше времени, а количество брака уменьшается поскольку произвести маленький по площади кремниевый кристалл проще, чем большой.

Чиплеты процессоров AMD Ryzen

Чиплеты процессоров AMD Ryzen

Intel оставаясь куда более крупнее AMD было сложно мгновенно ответить из-за своей неповоротливой бюрократической машины.

Но так или иначе, тоже нужно было что-то делать и как-то отвечать…

Появились мобильные процессоры Ice Lake и Tiger Lake, а затем и настольные Rocket Lake.

Процессоры Intel Tiger Lake H

Процессоры Intel Tiger Lake H

И если мобильные процессоры привносили ряд новых архитектурных инноваций, то в настольном сегменте инновации оставались под вопросом.

Масло в огонь добавляют развитие альтернативных архитектур и самой распространённой из них – ARM.

Архитектура процессоров ARM

Архитектура процессоров ARM

Одним из главных конкурентных преимуществ ARM перед x86 является выдающаяся энергоэффективность.

Инструкции процессоров на ARM намного более простые нежели в x86, а это значит, что для выполнения операций (работы программ) требуется меньше энергии.

Новый подход к проектированию процессоров x86?

Для повышения производительности и энергоэффективности на современном этапе развития архитектуры x86, кроме новых техпроцессов и глубокой оптимизации архитектуры процессоров требуется нечто большее…

В компании Intel задумались о новом гибридном варианте строения современного x86 процессора.

А что, если использовать большие высокопроизводительные ядра и малые более энергоэффективные ядра в одном корпусе?

Alder Lake: Новый подход к строению процессоров x86

Alder Lake: Новый подход к строению процессоров x86

Когда системе нужна максимальная производительность задействуются все ядра, а когда нужна максимальная энергоэффективность то работают более простые ядра с пониженным питанием.

Пожалуй, на бумаге такая концепция выглядит многообещающей, но так ли хорошо она будет работать на практике…?

Особенности новой гибридной архитектуры Intel Alder Lake

Конфигурация новых процессоров будет содержать до 16-и ядер, разделённых на два кластера.

Первые ядра называются P-core (Performance — производительные), вторые E-core (Efficiency – эффективные).

P ядра основаны на архитектуре Golden Cove, а более маленькие на архитектуре Grace Mont.

Дорожная карта процессорных архитектур Intel

Дорожная карта процессорных архитектур Intel

Более большие и производительные P ядра обладают технологией многопоточности Intel HT, второй набор ядер E-core многопоточностью не обладают, для максимальной энергоэффективности.

Таким образов в самом старшем исполнении 16-и ядерный процессор будет иметь 24 потока для обработки программ (16+8=24).

Архитектура процессоров Intel Alder Lake

Архитектура процессоров Intel Alder Lake

Архитектура процессора Intel Alder Lake

Архитектура процессора Intel Alder Lake

При разработке новой архитектуры во главу угла ставился баланс между максимальной производительностью и в тоже время максимально низким энергопотреблением в зависимости от конкретно выполняемой задачи в данную секунду времени.

Архитектура процессора Intel Alder Lake

Архитектура процессора Intel Alder Lake

Специальный микроконтроллер следит за показателями мощности и производительности каждую микросекунду, чтобы определить, в зависимости от используемого приложения, максимально возможную тактовую частоту и оптимальное напряжение питания ядер.

В результате Intel обещает более высокую среднюю тактовую частоту, чем в любых других предыдущих архитектурах, что обеспечит баланс производительности и энергопотребления.

Архитектура процессора Intel Alder Lake

Архитектура процессора Intel Alder Lake

При сравнении производительности с предыдущими итерациями архитектуры Skylake удаётся получить на 40% большую производительность при использовании той же самой мощности, для питания.

Либо же можно оставить тот же уровень производительности, что у Skylake, но снизить энергопотребление на впечатляющие 40%, что особенно будет актуально для ноутбуков и других ультрапортативных устройств.

Энергоэффективность процессоров Intel Alder Lake

Энергоэффективность процессоров Intel Alder Lake

Таким образом это позволит очень тонко настроить энергопотребление и производительность в зависимости от продукта, где будет установлен процессор.

Если использовать 4 ядра с 4-мя потоками, против двухъядерного Skylake, но с 4-мя потоками, можно получить до 80% большую производительность!

Также можно получить ту же производительность, но потреблять на 80% меньше энергии, чем Skylake.

Энергоэффективность процессоров Intel Alder Lake

Энергоэффективность процессоров Intel Alder Lake

Таким образом, как утверждает Intel, Skylake потребляет до 5-и раз больше энергии, чем новая архитектура при той же самой производительности!

Я не зря тут ставлю столько восклицательных знаков, потому что это впечатляющие результаты, при условии, что оно так и есть на самом деле.

Большие P-core (Golden Cove) обеспечивают на 50% большую однопоточную производительность, чем E-core (Gracemont), при той же мощности потребления и физической площади кристалла.

И в тоже время более маленькие и простые E-ядра позволяют поднять многопоточную производительность на 50% по сравнению с использованием только одних P-ядер (конфигурация 2P+8E).

Производительность новых процессоров Intel Alder Lake

Производительность новых процессоров Intel Alder Lake

Не буду грузить вас всеми архитектурными изменениями и сложными терминами, вроде алгоритмов предсказания ветвлений и тому подобное, а сразу перейдём к сути.

Как утверждает Intel в части IPC (количество инструкций, выполняемых за один такт процессора) можно рассчитывать на 19% прирост и по сравнению не со Skylake, а с Rocket Lake (11-ое поколение процессоров Core).

Производительность новых процессоров Intel Alder Lake

Производительность новых процессоров Intel Alder Lake

Оптимизации производительности внутренних шин данных: Alder Lake

Оптимизации производительности внутренних шин данных: Alder Lake

Опять же звучит довольно многообещающе, однако гибридная архитектура должна ещё и поддерживаться в рамках используемой операционной системы.

Каждый пакет ядер будет работать на своих собственных тактовый частотах.

Обеспечением максимальной производительности и эффективности будет заниматься новый аппаратный инструмент — планировщик Intel Thread Director.

 

Производительность процессоров Intel Alder Lake

Производительность процессоров Intel Alder Lake

Он будет раскидывать задачи на P и E ядра и динамически управлять производительностью и потоками, и от того, как задачи будут распределяться зависит жизнеспособность такого архитектурного подхода.

Производительность процессоров Intel Alder Lake

Производительность процессоров Intel Alder Lake

Поддержка механизма Intel Thread Director будет по умолчанию вшита в операционную систему Windows 11,

Как я понимаю полноценная поддержка новых процессоров в Windows 10 тоже будет и появится чуть позже в виде отдельного обновления, хотя максимальную эффективность мы можем и не получить в маркетинговых целях.

Всё-таки пользователи должны будут использовать новоиспечённую Microsoft Windows 11.

Процессоры предложат встроенную поддержку протокола PCI Express 5.0, а также оперативной памяти DDR5 4800 МГц.

Intel Alder Lake и оперативная память

Intel Alder Lake и оперативная память

Поддержка памяти DDR4 также останется, а для выбора стандарта оперативной памяти нужно покупать материнскую плату с соответствующими разъёмами под память.

Блок схема платформы на Z690 Intel Alder Lake-S

Блок схема платформы на Z690 Intel Alder Lake-S

А так ли всё хорошо на самом деле?

Максимальный TDP (тепловой пакет) новых процессоров может составлять в базовом режиме в 125 Ватт, в расширенном 165 Ватт и в пиковом режиме PL2 250 Ватт, при нагрузках до 10 миллисекунд.

К тому же в процессоре используется расширенный набор регистров для поддержки инструкций AVX512.

Домашних приложений, активно использующих AVX512 нет, и даже если AVX 512 не используется, транзисторы всё равно занимают полезную площадь кремния, в том числе имея «паразитное» энергопотребление.

В таблице ниже можно увидеть требования к электропитанию новых процессоров Alder Lake, в сравнение с процессорами 10-ого и 11-ого поколений Core.

Режим обычной нагрузки в амперах не изменился (за исключением процессоров на 35 Ватт), а вот в режиме пиковой нагрузки есть существенные изменения.

Требования к питанию процессоров Intel Alder Lake

Требования к питанию процессоров Intel Alder Lake

Новые процессоры кратковременно, в пиковых нагрузках могут потреблять как минимум до 50 Ватт больше энергии.

Даже появился предполагаемый тест якобы старшего процессора Intel Core i9 12900K, сотрудником компании Lenovo.

Это всего лишь слух и непроверенная информация, но тем не менее из любопытства мы на него посмотрим.

Тест проводился с помощью утилиты AIDA 64, в течение часа и напомню, что AIDA очень сильно грузит процессор и в реальных условиях такой нагрузки никогда не будет.

Температура под крышкой процессора составила 93 градуса, а максимальная выдаваемая мощность — 255 Ватт, какой кулер при этом использовался не уточняется.

Пожалуй жарковато…

Температура и энергопотребление процессоров Intel Alder Lake

Температура и энергопотребление процессоров Intel Alder Lake

Что касается реальной производительности, то появились первые неофициальные тесты новых процессоров.

Один из тестов — это тестирование квалификационного образца процессора Core i7 12700 (12 ядер/20 потоков) на платформе Q670 в Geekbench.

(источник: https://wccftech.com/intel-core-i7-12700-alder-lake-cpu-up-to-15-faster-than-ryzen-7-5800x-multi-threaded-benchmarks/)

Geekbench мягко говоря не является супер объективным тестом, но пока больше не на что ориентироваться.

Core i7 12700 вполне можно противопоставить против AMD Ryzen 7 5800X, а результаты ниже перед вами.

При этом тест проводился на операционной системе Windows 10, которая не имеет возможности корректно работать с гибридной архитектурой.

В итоге i7 12700 быстрее, чем Ryzen 7 5800X на 6% в однопотоке и на 15% в многопоточной производительности.

Также вы можете увидеть тесты старшего процессора Intel Core i9 12900K.

Тесты производительности в Geekbench процессоров Intel Alder Lake

Тесты производительности в Geekbench процессоров Intel Alder Lake

Источник тестов: https://wccftech.com/intel-alder-lake-core-i9-12900kf-core-i7-12700kf-core-i5-12600kf-cpu-benchmarks-prices-leak-out/

Опять же, как я сказал, нужно дождаться расширенных независимых тестов, и уже тогда делать окончательные выводы касаемо производительности и её соотношению к энергопотреблению.

Новые процессоры на полках магазинов?

Новые процессоры Intel Alder Lake

Новые процессоры Intel Alder Lake

27-28 октября компания Intel должна ещё более подробно рассказать о процессорах Alder Lake в рамках мероприятия Intel Innovation.

Новые материнские платы на базе системной логики Z690 (и младших чипсетов) и сами процессоры должны быть доступны уже с 19 ноября этого года.

Скорее всего на старте процессоров будет не очень много, и цены будут намного выше рекомендованных.

Даже появились слухи о ценах, но эту информацию тоже стоит пока воспринимать как слухи…

600-700$ за старшее решение, а за массовую модель Core i5 12700 придётся выложить около 350$.

Также не стоит забывать, что если вы планируете использовать новую оперативную память DDR5, то дешёвой она также не будет, однако хорошо, что поддержка DDR4 сохранена.

Насколько новый подход к проектированию высокопроизводительных x86 процессоров себя оправдает?

Осталось ждать довольно немного, чтобы сделать окончательные и бесповоротные выводы.

Пока на бумаге всё выглядит очень неплохо, однако смущает высокое энергопотребление настольных решений.

Intel так много времени потратила на освоение 10-и нанометровых производственных норм, и так долго уходила от Skylake подобных архитектур…

Подписывайтесь на мой канал, где регулярно выходят интересные ролики, и следите за новостями и обновлениями в официальных группах проекта на FB и VK.

https://www.youtube.com/ArtomU Обзоры гаджетов, девайсов, программ, компьютерного железа и аналитика компьютерного мира

https://www.youtube.com/c/ArtHardTales История изобретений и технологий

https://www.facebook.com/groups/ArtomU

https://vk.com/pclessons

До встречи в новых публикациях!


Оценить Заметку: 1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звёзд (Нет оценки)
Загрузка...
Комментарии и пинги к записи запрещены