Amd, ibm og Intel peker veien mot nye prosessorer

På forrige ukes Hot Chips-konferanse hørte vi mye om prosessorene vi ser neste år, med AMD med sin Zen-arkitektur og IBM som fokuserer på Power9-prosessoren. I mellomtiden ga Intel noen flere detaljer om de allerede fraktede Skylake (7. generasjons Core) -brikkene og de nye Kaby Lake-versjonene.

AMD Zen

AMD røpet litt mer om Zen-arkitekturen den kunngjorde uken før. Som bemerket da, vil den første brikken som bruker denne arkitekturen kodenavn Summit Ridge, og vil være en 8-kjerners, 16-tråds prosessor rettet mot markedet for desktop-entusiast. Det skyldes skipets volum i første kvartal 2017, og vil bli fulgt i andre kvartal neste år av en 16-kjerners, 32-trådsbrikke kalt Napoli som vil være rettet mot servere. Disse vil begge tilsynelatende bli bygget av GlobalFoundries på sin 14nm prosess.

AMD ga flere detaljer om mikroarkitekturen som ligger til grunn for hver kjerne, inkludert hvordan den nye kjernen gir mulighet for forbedret grenprediksjon, en stor operasjonsbuffer, større instruksjoner, raskere hurtigbuffer, flere planleggingsfunksjoner og samtidig multithreading (SMT), slik at den kan kjøre to tråder per kjerne. Kombinasjonen, sa selskapet, skulle gi Zen en forbedring av instruksjonene per klokke på 40 prosent, sammenlignet med den tidligere kjernen til Gravemaskiner.

CPU-komplekset bruker fire av disse kjernene, hver med 512 K L2-cache, pluss 8 MB 16-veis assosiativ delt nivå 3-cache. Kort sagt, det skal være mye mer konkurransedyktig med dagens Intel-tilbud på heltallsapplikasjoner. Den har støtte for AVX2-utvidelser i tillegg til alle eldre AVX- og SSE-instruksjoner. Det er to flytende punktenheter, hver med separate multipliserer og legger til rør som kan kombineres for 128-biters smeltet multiplis-add-instruksjoner (FMAC), men de to enhetene kan ikke kombineres for å behandle 256-biters AVX2-instruksjoner i en enkelt trinn som med Intels Core-prosessorer.

I de første implementeringene ser Zen ut til å være konkurransedyktig for mellomstore desktops og lavt til mellomstore servere; Jeg tror det bare kan hjelpe markedet for Intel å ha en virkelig konkurrent, spesielt for Xeon-servere.

IBM Power 9

I den andre enden av markedet, for high-end og høy ytelse databehandling, røpet IBM ytterligere detaljer om Power9-familien, som var planlagt å være tilgjengelig i andre halvdel av neste år. Disse brikkene er designet for å bli produsert på en 14nm prosess og består av omtrent 8 milliarder transistorer.

Power9 har en ny mikroarkitektur som IBM sier gir mer ytelse per tråd, med brikker opp til 24 kjerner og 120 MB nivå 3-hurtigbuffer. Dette inkluderer en ny instruksjonssettarkitektur, kjent som Power ISA v. 3.0, med firepresisjon flytende punkt og 128-bit desimal heltallstøtte, designet for å bedre støtte forbedrede aritmetiske og SIMD-instruksjoner. IBM understreket at rørledningene i hver kjerne nå er kortere og mer effektive for å gi høyere ytelse per syklus, samt redusert latenstid. Det inkluderer et høygjennomstrømende chip-stoff som er i stand til over 7 TB / sek, i tillegg til støtte for 48 baner med PCIe 4 og Nvidia NV Link 2.0.

Jeg trodde en av de mest interessante funksjonene i designet er at den vil være tilgjengelig med enten 24 kjerner med 4 tråder per kjerne, designet for Linux; eller med 12 kjerner med 8 tråder per kjerne, designet for PowerVM-økosystemet, hovedsakelig brukt i IBMs proprietære programvare. Hver av disse vil bli gjort tilgjengelig i en versjon optimalisert for standard 2-socket skaleringsutregning, og i en versjon designet for oppskalering, multi-socket databehandling med buffret minne tilknyttet. Dette utgjør totalt fire planlagte implementeringer mellom andre halvdel av 2017 og slutten av 2018.

Intel Skylake og Kaby Lake

Hos Hot Chips fokuserte Intel for det meste på Skylake, den 6. generasjon Core-arkitekturen som begynte å sende for et år siden.

De fleste detaljene om brikken er velkjente, men Intel la vekt på hvordan den inkluderer støtte for forbedret instruksjon per klokke og strømeffektivitet, med funksjoner som støtte for raskere DDR4-minne, et forbedret sammenhengende internt stoff og en ny innebygd DRAM-cache-arkitektur, noe som gir raskere grafikk, men også brukbar i andre funksjoner. En av disse nye funksjonene kalles Speed ​​Shift og er en ny måte å la prosessoren kjøre med en raskere hastighet i en kort periode, som en del av Turbo-modus. Den legger også til en minnekrypteringsmotor som en del av Intels sikkerhetsfunksjon Software Software Extension (SGX).

På grafikk støtter Skylake nå mellom 24 og 72 "utførelsesenheter" i tillegg til støtte for nye standarder som Direct X 12, Vulkan, Metal og Open CL 2.0. Intel sa at dette har tillatt opptil 1 teraflop av datamaskinkraft i grafikksystemet.

Skylake-systemer er allment tilgjengelige. Faktisk kunngjorde Intel neste trinn, 7. generasjons Core-arkitektur, kjent som Kaby Lake. Kaby Lake ble forhåndsvisning på Intel Developer Forum tidligere denne måneden, men selskapet ga mer detaljer for de første spesifikke produktene.

I høst sender Intel seks brikker, tre som bruker 4, 5 watt og er designet for de tynneste nettbrettene og 2-i-1-er (merket m3, i5 og i7, som en del av Y-serien), og tre som bruker 15 watt, designet for mer tradisjonelle bærbare datamaskiner (U-serien). Alle er to kjerner / fire tråden design. Deler til stasjonære maskiner, arbeidsstasjoner og bærbare PC-er kommer ut tidlig neste år.

Den store forandringen her ser ut til å være en ny prosess som Intel kaller 14nm + som inkluderer høyere finhøyde og større gatehøyde, så det er faktisk litt mindre tett enn de tidligere versjonene. Intel sier at det også inkluderer forbedret belastning på transistorkanaler. Fordelen her er at dette gjør at de nye sjetongene kan kjøres i en raskere turbo-modus, og en forbedret versjon av Speed ​​Shift-teknologien lar den skifte til høyere hastighet enda raskere. For eksempel har den nyeste versjonen av 4, 5-watt kjerne i7 (i7-7Y25) en basishastighet på 1, 3 GHz, men kan nå gå opp til 3, 6 GHz i korte perioder, sammenlignet med 3, 1 GHz for gjeldende m7 -6Y75. Totalt sett hevder Intel en prosessøkning på 12 prosent, med en økning på nettprestasjoner på opptil 19 prosent.

Den eneste andre virkelige funksjonsforskjellen er et nytt videosystem, som inkluderer full maskinvareakselerasjon for 4K og HEVC 10-bit koding og dekoding, samt for å dekode Googles VP9-format. Intel sa at de nye sjetongene kan kode og dekode HEVC 4K-video i sanntid, og kan støtte 9, 5 timer 4K videoavspilling ved bruk av HEVC.

Intel fremhevet hvor mye brikker som har endret seg det siste tiåret, fra 65nm Merom-prosessor i 2006 til dagens Skylake. Dagens brikker er 3 til 5 ganger raskere, mens de støtter systemer som bruker halvparten av den totale desktop power (TDP) fra de tidligere systemene, noe som gjør dem opptil 10 ganger mer effektive. Totalt sett, ifølge Intel, er dagens brikker 5 ganger tettere enn de tidligere brikkene - som, selv om de ikke følger med den tradisjonelle skaleringen av Moore's Law, fremdeles er ganske imponerende.