Le prochain microprocesseur PC d'Intel, Alder Lake, marque un changement radical pour Intel. Son premier processeur hybride Core grand public associe des moteurs "performances" et "efficacité" pour offrir des performances ou une autonomie de batterie plus longue lorsque votre PC en a le plus besoin.
Selon Intel, Alder Lake est prévu "plus tard cet automne", très probablement en tant que puce Core de 12e génération. Intel fabriquera trois versions d'Alder Lake, une pour les ordinateurs de bureau et deux autres pour les ordinateurs portables, avec jusqu'à 16 cœurs et 24 threads. Alder Lake marquera également l'introduction par Intel de la mémoire PCI Express 5 et DDR5, ont déclaré les dirigeants lors de la journée de l'architecture Intel jeudi.
Il est intéressant de noter qu'Intel a co-conçu avec Microsoft un planificateur de threads spécial, destiné à Windows 11, qui optimisera les performances. Les ordinateurs de bureau et portables avec Alder Lake à l'intérieur devraient mélanger et assortir des performances plus élevées là où elles sont nécessaires et offrir une autonomie de batterie plus longue, car Intel continue de s'améliorer pour attribuer le bon cœur de processeur à la bonne tâche. La société affirme que son cœur de performance devrait offrir 19% de performances en plus que la puce de bureau «Rocket Lake» de 11e génération actuelle.
L'essentiel ? Il est probablement juste de dire qu'une refonte majeure du PC Intel Core est en préparation pour cet automne.
Qu'est-ce qu'Alder Lake ?
Alder Lake, l'architecture Core nouvelle génération d'Intel, sera disponible cet automne sur les ordinateurs de bureau et mobiles. Intel proposera un processeur de bureau à deux puces, plus deux puces mobiles : une pour les PC grand public et une pour les ordinateurs légers et légers et les tablettes. Ils sont tous construits sur le processus Intel 7 nouvellement renommé d'Intel, des tablettes de 9 watts aux ordinateurs de bureau de 125 watts.
Les configurations d'Alder Lake ressembleront à ceci, ci-dessous. (Intel utilise également le terme "P-Cores" pour décrire les cœurs de performance et "E-Cores" pour décrire les cœurs à faible consommation d'énergie.)
Lorsqu'Intel a dévoilé Alder Lake pour la première fois en août dernier, nous savions qu'il ne s'agirait pas d'un processeur Intel traditionnel. À l'intérieur se trouvent deux types de cœurs de traitement : un cœur "de performance" qui s'activera pour des applications comme les jeux, et un cœur "d'efficacité" utilisé pour les tâches en arrière-plan, comme la synchronisation des e-mails.
Arm utilise cette approche hybride depuis de nombreuses années, tout comme le processeur de niche Intel Lakefield. Ni excellé à la performance. Raja Koduri, vice-président senior d'Intel de son groupe AXG, a cherché à différencier Alder Lake, l'appelant un "hybride de performance" - pensez à la Ferrari SF90 Stradale plutôt qu'à la Toyota Prius.
Alder Lake n'utilise pas de noyaux Arm. Les cœurs "performances" d'Intel utilisent la conception de processeur "Cove" traditionnelle d'Intel, et les cœurs d'efficacité utilisent la conception Atom d'Intel.
La journée de l'architecture Intel était destinée aux passionnés de puces. Nous nous attendons à ce qu'Intel Innovation, un salon qu'Intel organisera le 27 octobre en remplacement du vénérable Forum des développeurs Intel, réponde aux questions auxquelles les acheteurs de puces voudront répondre : à quelle vitesse Alder Lake fonctionnera, la marque et les numéros de modèle, et combien coûteront ces puces.
Modifications majeures à venir avec les PC d'Alder Lake
Nous connaissons déjà des changements majeurs affectant la façon dont les PC d'Alder Lake seront construits, en particulier par les constructeurs de PC bricoleurs. D'une part, le processeur de bureau d'Alder Lake utilisera un socket LGA1700, un secret de polichinelle qui a fait surface lorsque les fabricants de cartes et les fabricants de refroidisseurs de puces conçoivent autour de la nouvelle puce. Le plus grand socket LGA1700 remplace le socket LGA775 standard utilisé depuis plus d'une décennie dans l'espace PC, ce qui signifie que vous devrez acheter une nouvelle carte mère et un refroidisseur si vous construisez un PC Alder Lake.
Alder Lake utilise également une interface de mémoire physique hybride qui prend en charge quatre types de mémoire différents : DDR4-3200, LPDDR4x-4266, ainsi que la toute nouvelle technologie DDR5 et ses modules DDR5-4800 et LPDDR5x . (DDR5, une nouvelle technologie de mémoire développée en 2017, est en préparation depuis des années, bien qu'elle soit arrivée un peu plus tard que prévu.) Arik Gihon, l'architecte en chef d'Alder Lake, a déclaré aux participants qu'Alder Lake pourra chronométrer le accélérer ou ralentir la mémoire, économisant de l'énergie, en réponse à une analyse heuristique en temps réel du travail en cours d'exécution. Alder Lake d'Intel vous offrira la possibilité d'acheter une nouvelle mémoire DDR5 plus chaude et plus chère, mais vous devriez également avoir la possibilité de réutiliser la mémoire de votre ancien PC.
Tout comme le moteur de votre voiture est en réalité un ensemble de pièces individuelles, les "puces" d'Intel deviennent un ensemble de blocs logiques individuels regroupés de différentes manières. Gihon les a qualifiés de «blocs de construction» et a montré certaines des différences inattendues entre les puces de bureau et les puces mobiles. Dans le schéma ci-dessous, par exemple, vous pouvez voir que la puce de bureau Alder Lake ne dispose pas de fonctionnalités Thunderbolt et possède un nombre de cœurs graphiques intégrés inférieur à celui des puces mobiles Alder Lake.
Enfin, Alder Lake d'Intel inclura le premier support d'Intel pour PCI Express 5, annoncé en 2019. PCIe Gen 5 prend en charge jusqu'à deux fois la bande passante de PCIe 4, soit 64 Go/s sur 16 voies. Cela, bien sûr, sera probablement englouti par les cartes graphiques et les SSD. Un premier aperçu du chipset Alder Lake le montre offrant x16 PCIe Gen 5 pour les cartes graphiques et une connexion x4 à PCIe Gen 4, pour les SSD.
La performance globale d'Alder Lake reste une question ouverte. Rappelez-vous que la première tentative d'Intel sur une architecture de processeur hybride, Lakefield, est allée et venue avec des rapports de performances médiocres. Cependant, nous avons la première idée de la performance du cœur de performance d'Intel.
Le nouveau noyau de performance d'Intel
Le « noyau de performance » ou « P-Core » d'Intel est essentiellement l'héritage de ses puces Core, reportées à Alder Lake. Nous nous référons souvent aux microprocesseurs d'Intel par leurs noms de code - Skylake, Rocket Lake - mais Intel a également ses propres noms de code internes uniquement pour ses cœurs de processeur : le nom de code peu utilisé "Sunny Cove", par exemple. Officiellement, il s'agit de "Golden Cove", mais vous le verrez simplement comme un noyau de performance. Mais, selon Koduri d'Intel, c'est le cœur qui est conçu pour la vitesse pure.
Selon Yadi Goaz, le directeur de l'architecture du processeur Intel Core, le cœur de performance a été conçu pour augmenter les performances générales du processeur à un seul thread, mais aussi pour anticiper les besoins de l'IA et d'autres fonctions dans les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau et les serveurs. . Intel a résolu ce dernier problème avec un nouveau coprocesseur de moteur matriciel AI. Il dispose également d'un nouveau contrôleur intelligent de gestion de l'alimentation.
Alors que Goaz s'est plongé dans les subtilités de la conception, il existe quelques grandes pistes : le P-Core est essentiellement plus large et plus profond qu'auparavant, avec la possibilité d'effectuer une meilleure prédiction de branche pour les applications avec beaucoup de code. Les caches de la puce ont été améliorés pour mieux gérer les données manquantes. Le cœur de performance intègre également un nouveau microcontrôleur capable d'examiner les besoins des applications en une microseconde, voire plus rapidement qu'une milliseconde. "Le résultat est une fréquence moyenne plus élevée pour une application donnée", a-t-il déclaré.
Goaz a déclaré que le noyau de performance d'Alder Lake offrira une amélioration de 19 % par rapport au noyau "Cypress Cove" trouvé à Rocket Lake, sur la base d'une variété de références actuelles et conventionnelles : Spec CPU 2017, Sysmark 25, PCMark 10, et plus . Cette comparaison est basée sur l'exécution des deux puces à la même fréquence, 3,3 GHz. "Ce niveau d'amélioration est encore plus important que ce que nous avons fourni avec le noyau Sunny Cove par rapport au noyau Skylake", a déclaré Goaz.
Lors de la conférence Hot Chips du 23 août, les dirigeants d'Intel ont déclaré que le P-Core offrait 50 % de performances en plus par rapport à l'E-Core, selon le blog en direct d'Anandtech sur la présentation d'Intel.
Pour les nouvelles applications, Intel a développé un ensemble de nouvelles extensions d'instructions, appelées Advanced Matrix Extensions, ou AMX. AMX a été conçu pour l'apprentissage automatique/IA, qui sont tous deux devenus des arguments de vente de matériel pour le centre de données.
Pourquoi même développer des puces Alder Lake de bureau avec des cœurs efficaces ? "Vous avez tout à fait raison, la durée de vie de la batterie n'a pas d'importance sur les ordinateurs de bureau", a déclaré Stephen Robinson, architecte CPU et membre d'Intel. « Mais les thermiques oui. Ventilateurs, puissance de refroidissement – à un moment donné, vous avez une limite.
Et c'est pourquoi Intel a conçu ses nouveaux cœurs d'efficacité.
Le nouveau cœur d'efficacité d'Intel
La première chose que vous devez savoir sur le cœur d'efficacité d'Intel, c'est que... eh bien, c'est aussi un cœur de performance, en quelque sorte. Anciennement nommé "Gracemont", le cœur d'efficacité Intel est essentiellement une puce Atom de quatrième génération qui n'a pas les capacités d'hyperthreading du cœur de performance Intel. "Notre objectif principal était de construire le cœur X86 le plus efficace au monde, tout en fournissant plus d'instructions par horloge que l'architecture la plus prolifique d'Intel à ce jour", a déclaré Robinson.
Cette architecture était la puce Intel "Skylake" de sixième génération, et le cœur d'efficacité d'Intel la remplace apparemment à tous points de vue. Quatre des E-Cores (également fabriqués selon le processus Intel 7 d'Intel) occupent l'espace de matrice d'un seul noyau Skylake.
Le nouveau E-Core offre également 40 % de performances en plus que Skylake. Si vous mettez quatre E-Core contre un système à double Skylake utilisant quatre threads, vous obtiendrez toujours 80% de performances en plus avec moins de puissance, a déclaré Robinson. "Nous dépassons les performances de Skylake Core en consommant moins d'énergie dans un encombrement réduit", a-t-il ajouté.
Intel Thread Director : comment tout s'emboîte
Intel Thread Director est un planificateur de threads, une sorte d'agent de la circulation dans le système d'exploitation, garantissant que les opérations hautement prioritaires sont traitées en premier, et faisant sûr qu'un microprocesseur n'est pas affamé de données. Maintenant, avec Alder Lake, la question devient : quelle tâche doit être exécutée en premier et sur quel type de cœur de processeur doit-elle s'exécuter ?
C'est le travail du Thread Director, un planificateur conçu par Intel spécialement conçu pour Windows 11. Jusqu'à présent, les applications exécutées au premier plan (comme le navigateur Web que vous utilisez pour lire cette histoire) se voyaient attribuer la priorité la plus élevée. .
Thread Director va encore plus loin en analysant les besoins de performances de chaque thread, en les affectant au bon type de cœur, puis en les réattribuant à la volée si de nouveaux threads apparaissent. Rajshree Chabukswar, l'ingénieur principal principal d'Intel en charge de l'effort, a déclaré que Thread Director gérera les tâches courantes des consommateurs telles que les jeux, les jeux et le streaming, les applications de productivité, etc. Étant donné qu'Intel Thread Director s'exécute dans le matériel et non dans le logiciel, les développeurs n'auront pas à essayer d'attribuer eux-mêmes ces priorités.
Il est intéressant de noter qu'il peut y avoir des scénarios où le E-core offre des performances supérieures à celles du P-Core, et où le P-Core est en fait plus efficace. La fréquence réelle à laquelle ces cœurs fonctionneront sera ajustée par la charge de calcul et équilibrée entre les différents types de cœurs. Les threads d'arrière-plan fonctionneront à une fréquence d'horloge basse et les threads de haute priorité fonctionneront à une fréquence plus élevée, a déclaré Intel lors de la conférence Hot Chips. Toutes les charges de travail d'IA seront d'abord affectées aux P-Cores, selon le blog en direct d'Anandtech.
Certaines questions demeurent. D'une part, il y a le timing: selon Chabukswar, la prise en charge de Thread Director sera intégrée à la «prochaine version de Windows 11», ce qui implique que Windows 11 devrait prendre en charge Alder Lake au lancement. Mais il n'est toujours pas clair si Windows 10 bénéficiera du même support. Chabukswar a déclaré qu'il y avait toujours une "bonté hybride" avec Windows 10, mais a ajouté que Windows 11 offrira la possibilité de déplacer dynamiquement les threads entre les cœurs de performance et d'efficacité. Il semble que Windows 10 ne dispose pas de cette capacité, ce qui rend la combinaison de Windows 11 et d'Alder Lake beaucoup plus efficace.
"La commande de la planification des threads et d'autres choses sont prises en charge dans Windows 10", a déclaré Chabukswar. « Windows 11 passe au niveau supérieur. »
Chabukswar a également laissé entendre qu'Alder Lake fonctionnera différemment sur Windows 10 par rapport à Windows 11, mais cela pourrait ne pas être aussi simple que des scores de performances plus élevés. Au lieu de cela, elle a déclaré qu'un système Windows 11 avec Thread Director activé pourrait être plus efficace pour faire rebondir les tâches entre les cœurs de performance et d'efficacité. Les résultats peuvent être difficiles à quantifier : avec les tâches à faible priorité transférées aux cœurs E, les performances s'amélioreront-elles à mesure que les cœurs P seront libérés ? Ou la durée de vie de la batterie va-t-elle s'allonger ? Tout cela peut nécessiter des tests.
Cette semaine, Intel n'a rien dit à propos de Meteor Lake, l'éventuel successeur d'Alder Lake. Il a cependant clôturé sa journée de l'architecture Intel avec un message de son nouveau directeur général, Pat Gelsinger, rappelant à tous d'assister à Intel Innovation fin octobre. Serait-ce une fête de lancement pour les ordinateurs portables Alder Lake d'Intel? Nous l'espérons.
Mise à jour le 23 août à 9h46 avec des détails supplémentaires.
