谈英特尔12代酷睿技术领先性|2021LT10 | pc( 二 )


那么英特尔的“大小核”与ARM的大小核究竟有何不同呢?
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首先明确的一点是,12代酷睿AlderLake的E-Core并不是单纯意义上的小核心。因为在英特尔异构架构体系下,Gracemont微架构的E-Core承担的是多线程吞吐性能提升,其实际性能超过了Skylake和Zen2,而Skylake和Zen2绝对不是小核心。
其次从命名来看,Gracemont无疑是源自Atom这一脉,其上一代微架构为Tremont,相对于Golden Cove微架构的P-Core而言,Gracemont微架构的E-Core确实要小一些,但其实际性能相对于Tremont来说,IPC提升超过20%。
其实对于12代酷睿来说,E-Core更重要的意义在于负责多线程任务的处理,如渲染、压缩/解压缩等等。而在Tremont上改进后的Gracemont,其实在渲染方面有着非常出色的性能表现。这源于其双前端六解码、以及整数浮点分离的设计。要知道,这种设计在ARM架构的小核中是没有的。
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此外英特尔在混合架构之下对缓存进行了扩容,在增加了P-Core的二级缓存和E-Core的每核二级缓存的情况下,英特尔同时在共享L3智能缓存上也进行了增强和扩容。根据不同的核心数,英特尔12代酷睿处理器L3智能缓存最高提高到30MB,有效提高内存数据量、降低延时。
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而在频率方面,E-Core睿频能力从3.6GHz起步到3.9GHz,表现也是相当不错了。
其实对于大小核设计,大家很容易被误导的一个地方是,“大小核”三个字就是简单描述核心的大小。虽然这没毛病,但从本质上来讲,忽略了大与小的参照系。在一个拥有大核心和小核心的异构架构中,大小核的界定除了考虑到核心面积之外,其实还要考虑到其发挥的作用。ARM架构下的小核心存在的主要任务就是负责低能耗,而12代酷睿中的“小核心”可并不是单单负责低能耗,它还要承担起更重负载的多线程任务,因此12代酷睿的“大小核”与ARM架构的大小核,其本质有着明显差异。
·创新升级:DDR5与PCIe 5.0征战未来
近年来,英特尔在处理器革新方面更加注重整个平台的性能提升,因此率先引入了PCIe 5.0以及DDR5内存规格。通过PCIe 5.0这一全新的I/O接口,可以进一步提高独立显卡以及SSD的吞吐能力,在游戏、视频特效、AI加速等方面,打通了数据吞吐的性能瓶颈,让CPU和GPU更好地发挥数据处理能力。
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DDR5内存规格则会进一步提高内存速度和带宽,为需要大量数据处理的大型生产力软件带来大幅效能提升。同时,DDR5更好的超频能力,使其应对重负载任务时更加游刃有余。
·攻克难关:英特尔硬件线程调度器解决异构难题
在混合架构设计层面,亟需解决的问题就是如何能够让线程可以跑到对应的核心数上。也就是让重负载的单线程运行到P-Core上,而多线程以及后台线程可以运行到E-Core上。为此,英特尔研发了“Intel Thread Director技术”,即英特尔硬件线程调度器。
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线程调度在异构架构核心上并不罕见,如现如今的智能手机设备的SoC都存在线程调度技术。英特尔硬件线程调度器的领先之处在于,它实现了纳秒级别的Runtime指令监控,而且英特尔与微软合作,可以把Runtime状态及时反馈给操作系统。如此一来,打破了原有的操作系统和CPU之间的简单的线程管理模式,而是提供了更加精细化、更加合理、智能化的线程调度。尤其是在Windows11系统上,率先实现了能够支持英特尔硬件线程调度器的全新的线程管理机制,因此12代酷睿Alder Lake平台在Windows 11系统下整体性能表现更加优异。

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