Intel Tremont — новая микроархитектура для энергоэффективных процессоров

В рамках отраслевой конференции Linley Fall Processor Conference компания Intel рассказала первые подробности о Tremont — следующей и очень перспективной микроархитектуре для будущих энергоэффективных x86-совместимых процессоров. То есть, Tremont — дальнейшее развитие микроархитектур, которые используются в «атомных» CPU, хотя компания уже давно не использует бренд Atom.

Подробностей о Tremont пока немного, но кое-что из этого номинального анонса почерпнуть все же можно.

Предположительно, 10-нм ядра Tremont вместе с Sunny Cove будут использоваться в будущих гибридных процессорах Lakefield, который будут производиться с использованием передовой революционной технологии Foveros. Как известно, Microsoft выбрала процессоры Lakefield основой для складной мобильный ПК Surface Neo с двумя экранами, который выйдет в 2020 году.

Напомним, впервые о Foveros компания Intel рассказывала в прошлом году. Ее суть в повышении степени интеграции микросхем путем радикального пересмотра архитектуры однокорпусных систем и внедрения объемной компоновки — размещении одних кристаллов поверх других. Идейно Foveros перекликается с технологией ARM big.LITTLE и дальнейшим ее развитием DynamIQ, позволяющим создавать однокристальные системы с разными процессорными ядрами. В начале этого года Intel показывала прототип SoC Lakefield: пятиядерный CPU с ядрами разной архитектуры и объемной компоновкой Foveros.

С этим анонсом становится понятно, что микроархитектура Tremont ушла далеко вперед от предшественницы Goldmont Plus, которая используется в нынешних процессорах Pentium Silver и Celeron серий J и N (Gemini Lake).

Увы, пока никаких технических деталей (рабочие частоты, размеров кешей и проч) о процессорах Lakefield нет. Но очевидно, что только ими применение Tremont не ограничится и в будущем эта архитектура может и, вероятно, станет основой для целого семейства энергоэффективных процессоров для компактных ПК, гибридных решений и различных устройств.

Тепловыделение ядер Tremont будет лежать в очень скромных пределах — от 0,5 до 2,0 Вт. И это при среднем 30% приросте производительности IPC (количество исполняемых инструкций за такт) по сравнению с Goldmont Plus (оценка на основании бенчмарков SPECint и SPECfp). Более того, в определенных случаях превосходство может достигать 80%.

Благодаря заметному скачку удельной производительности Tremont процессоры Lakefield должны оказаться на несколько голов выше своих «атомных» предшественников. Инженеры хорошо потрудились над оптимизациями под однопоточную работу и производительность энергоэффектвных ядер в пересчете на ватт мощности должна быть сопоставима с высокопроизводительными ядрами Sunny Cove. То есть, если сейчас Intel не лукавит, то нас ждет долгожданная революция в мобильном сегменте.

По аналогии с Goldmont Plus базовой схемой для Tremont станет четырехъядерная конфигурация с общим L2-кешем объемом от 1,5 до 4,5 МБ. Кроме того, процессоры смогут оснащаться L3-кешем, если это будет необходимо. Среди особенностей архитектуры Tremont можно отметить предсказание переходов, как у более мощных «камней» Core и два независимых декодера вместо одного, поддерживающих независимое параллельное декорирование трех инструкций и обработку разных ветвлений кода. Отдельного кеша микроопераций, увы, в Tremont не случилось, а диспетчер рассчитан на прием четырех микроопераций за такт. Также есть поддержка внеочередного выполнения команд, а буфер переупорядочивания рассчитан на 208 инструкций (против 95 в Goldmont Plus).

Число исполнительных портов увеличено с шести до восьми. Два из них выделены под блоки генерации адресов (AGU), три — отвечают за работу с арифметико-логическими устройствами (ALU), один порт — за переходы и еще один — за сохранение данных. В блоке операций с плавающей точкой предусмотрено три порта: два отвечают за сложения и умножения/деления, третий — за сохранение данных. Заявлена поддержка 128-разрядных векторов посредством SIMD и AES-инструкций. Также Intel обещает добавить в Tremont фирменные технологии безопасности вроде шифрования памяти, а также технологию быстрого переключения частот Speed Shift.

В целом Tremont выглядит очень интересно, но пока Intel не говорит, когда ядра на этой архитектуре появятся в первых коммерческих устройствах. Но одними слайдами и обещаниями сыт не будешь, так что ждем появления первых результатов тестирования опытных образцов.

Буквально на днях мы писали про улучшенные Intel Gemini Lake Refresh на базе того же 14 нм и архитектуры Goldmont Plus, которые ожидаются в ноябре. Но сейчас непонятно, будут ли Intel Gemini Lake Refresh, либо же вместо них Intel представит новые 10-нм процессоры Tremont.

Источник