Amd e Intel discutono dei cambiamenti del processore, ma i grandi passi devono ancora arrivare

Mentre i chip dei server attirano la maggior parte dell'attenzione durante l'annuale conferenza Hot Chips, AMD e Intel hanno approfittato dell'occasione per parlare dei chip rilasciati all'inizio dell'anno, dando poco più che teaser ai processori che devono ancora venire.

Prima dell'inizio ufficiale della conferenza, AMD, Qualcomm e gli altri membri della Heterogeneous Systems Alliance (HSA) stavano spingendo le imminenti specifiche HSA progettate per far funzionare meglio un SoC (system-on-chip) con diversi tipi di processori, con un modello di memoria più unificato. Inizialmente, questo ha lo scopo di far funzionare la CPU e le unità grafiche on-die (GPU) in un modo più unificato, sebbene il supporto per altri tipi di acceleratori on-die arriverà più tardi.

Nota che questo è in qualche modo diverso rispetto ad altri approcci come Open CL del Gruppo Kronos o CUDA di Nvidia, entrambi progettati per aiutare a gestire il calcolo della GPU, ma sono spesso usati con grafica discreta.

Tuttavia, il concetto è molto simile e in effetti molti degli strumenti e delle librerie che supportano cose come Open CL possono essere adattati a HSA. L'idea è di facilitare la programmazione parallela, sia per la CPU che per la GPU, utilizzando linguaggi di programmazione standard. Avere processori con tutti questi componenti che condividono memoria ad alta larghezza di banda è un buon inizio, ma diventano molto più utili in quanto gli sviluppatori possono davvero trarne vantaggio.

AMD parla da anni del concetto di HSA e in Hot Chips la compagnia ha trascorso un po 'di tempo a parlare dei chip rilasciati all'inizio di quest'anno, noti come Kabini e Richland.

Kabini, commercializzato come serie E e estremità inferiore della serie A, utilizza core quad-core "Jaguar" x86 x86, oltre all'architettura Radeon HD 8000 Graphics Core Next (GCN). La società ha affermato che "ci prepara al calcolo eterogeneo". AMD ha affermato che ciò offre più del doppio delle prestazioni per watt della generazione precedente (nota come Ontario). Kabini utilizza 914 milioni di transistor e misura 105 mm ² su un processo a 28 nm.

Richland, che costituisce le parti di fascia più alta della serie A, è una versione rielaborata del chip Trinity, ancora prodotto con un processo a 32 nm. Questo chip ha due moduli con core CPU Piledriver (ogni modulo ha due core interi e condivide in virgola mobile e altre funzionalità), ciascuno con 2 MB di cache L2 condivisa e una GPU Radeon HD 8000 serie DX11 con sei unità di calcolo. Ma il focus del discorso è stato su come AMD è stata in grado di migliorare la gestione dell'alimentazione.

Richland aggiunge sensori on-die per misurare la temperatura, uno stato di boost aggiuntivo, TDP configurabile per OEM e "Intelligent Boost", che rileva se il carico di lavoro in esecuzione sulla CPU è sensibile alla frequenza. In caso contrario, Intelligent Boost può limitare la CPU e fornire più potenza alla GPU per una migliore prestazione complessiva del sistema. Nel complesso, AMD ha affermato che Richland offre prestazioni CPU fino al 29% migliori e prestazioni GPU migliori del 41% rispetto a Trinity ed è stata fino al 51% più efficiente di Trinity nella riproduzione di video HD. Nei miei test, ho scoperto che è ancora molto più lento nelle attività CPU pure rispetto ai chip Intel concorrenti, ma non mi sono davvero concentrato sulla durata della batteria. Richland non supporta HSA - le specifiche non sono davvero complete - ma la società ha dichiarato che "probabilmente era conforme al 60%". Questo sarà sostituito all'inizio del prossimo anno, con un chip noto come Kaveri, che dovrebbe supportare più funzionalità HSA.

Per quanto riguarda Intel, ha fornito maggiori dettagli sulla linea di processori Core di quarta generazione, nota come Haswell, che ha iniziato la spedizione un paio di mesi fa. È una famiglia di processori dual e quad-core, con una varietà di diverse opzioni grafiche, che ora include una versione con DRAM integrata per le varianti grafiche di fascia più alta.

Come le ultime generazioni, Haswell combina i core della CPU e la GPU su un singolo chip con una cache condivisa dell'ultimo livello e supporta API di programmazione standard come OpenCL. Ma alcune versioni del Core di quarta generazione con grafica Iris Pro includono anche ulteriori 128 MB di eDRAM nello stesso pacchetto, sebbene su un die separato.

La cache più grande consente al sistema di velocizzare le attività esistenti. Ad esempio, la GPU ora può salvare e riutilizzare i dati da un frame all'altro per migliorare le prestazioni di gioco 3D. Mentre i core della CPU e la GPU usano gli stessi pool fisici di memoria, usano ancora puntatori separati o indirizzi di memoria virtuale, distinguendoli dall'approccio più ambizioso della Fondazione HSA. Ma sembra corretto affermare che Intel sta andando nella stessa direzione generale di utilizzo della GPU per maggiori carichi di lavoro informatici e semplificando la programmazione con il supporto degli ultimi standard DirectX 11 e OpenCL.

Gran parte del discorso ha riguardato il modo in cui Haswell gestisce meglio la gestione dell'energia. Ha un nuovo stato attivo a bassissima potenza (chiamato S0ix), progettato per consentire al sistema di raccogliere informazioni utilizzando pochissima energia. E Haswell integra un gran numero di regolatori di tensione separati che erano componenti separati in Ivy Bridge e nelle generazioni precedenti.

Altre modifiche includono miglioramenti all'elaborazione grafica e multimediale, inclusa la riproduzione di video 4K e video QuickSync a una velocità da 4 a 12 volte in tempo reale. Il core stesso ha una nuova previsione del ramo e altre funzionalità e nuove istruzioni di calcolo includono AVX2 mentre il chip aggiunge il supporto per la memoria transazionale per i database e il calcolo ad alte prestazioni e un migliore supporto di virtualizzazione. I miei test iniziali sui sistemi Haswell hanno mostrato alcuni miglioramenti delle prestazioni sui benchmark del mondo reale, ma la grande novità qui sembra essere la durata della batteria, con alcuni sistemi come MacBook Air che mostrano miglioramenti significativi.

Intel non ha tenuto un discorso su Bay Trail, il suo SoC imminente per dispositivi mobili. Probabilmente sta aspettando il Intel Developer Forum la prossima settimana ma ha fornito maggiori dettagli sul suo Atom Z2580, la versione per smartphone di CloverTrail +. Ciò include due core CPU Atom, insieme alla grafica dual-core (Power-VR SGX544MP2 di Imagination Technologies), un controller di memoria e motori di codifica e decodifica video. Rispetto alla generazione precedente nota come Medfield, questa è passata da una CPU a un core / a due thread a un design a due core / a quattro thread e ha anche migliorato la memoria, la grafica, il display e le funzionalità di riproduzione musicale a basso consumo, tra cui nuovi stati di gestione dell'alimentazione. Nel complesso, Intel ha affermato che ciò ha offerto un duplice miglioramento delle prestazioni della CPU e un triplo miglioramento della grafica. (I numeri di riferimento, soprattutto rispetto ai sistemi ARM, sono stati controversi.)

Speravo che avremmo sentito di più su Bay Trail di Intel, dopo tutto dovrebbe essere nei sistemi di spedizione per le festività natalizie, e forse su Kaveri di AMD. Tuttavia, quando si pensa ai cambiamenti in atto nel mercato dei processori - un allontanamento dalle prestazioni come i criteri più importanti e invece una maggiore attenzione all'efficienza energetica e alla scalabilità - è stato un anno piuttosto intrigante nel mercato dei processori.