Jim Keller: a microarquitetura promissora da Intel proporcionará ganhos significativos de desempenho

Como segue as informações que Jim Keller, vice-presidente sênior de arquitetura de sistemas e tecnologias da Intel, disse ao mundo, sua empresa está atualmente trabalhando na criação de uma microarquitetura fundamentalmente nova, que deve se tornar “muito maior e mais próxima da dependência linear do desempenho do número de transistores”. do que o design moderno de Sunny Cove. Aparentemente, isso deve ser interpretado de tal forma que, em alguns anos, teremos um processador que será significativamente mais complexo e significativamente mais produtivo do que aqueles CPUs que a gigante de microprocessadores oferece atualmente.
A nova microarquitetura Sunny Cove, usada pela Intel nos novos processadores de geração Ice Lake, foi um grande avanço, pois, após um longo intervalo, aumentou significativamente o indicador IPC (o número de instruções executadas por relógio). Mas o guru do processador Jim Keller, que atualmente trabalha com a Intel, diz que isso está longe do ponto final. Agora ele está trabalhando na próxima geração de microarquitetura, que poderá revelar completamente o aumento múltiplo no orçamento de transistores esperado nos próximos anos.

De acordo com a Intel, a vantagem dos núcleos Sunny Cove, em comparação com os núcleos Coffee Lake, em produtividade específica chega a 15-18% (na mesma frequência de clock). No entanto, o orçamento de transistor de Sunny Cove excede o orçamento de seu antecessor em uma quantidade mais séria – na região de 38%. Segundo as informações que Keller revelou, o núcleo da microarquitetura Sunny Cove consiste em aproximadamente 300 milhões de transistores de 10 nm, enquanto o núcleo de Coffee Lake inclui cerca de 217 milhões de transistores de 14 nm. Acontece que o aumento de desempenho em Sunny Cove não atinge uma dependência linear do tamanho do orçamento do transistor: o progresso da produtividade acabou por ser aproximadamente metade do crescimento da complexidade de um chip semicondutor. Segundo Keller, isso não deveria ser assim.
Enquanto ministrava uma palestra na Universidade de Berkeley, um dos principais especialistas da Intel tocou na evolução das microarquiteturas Intel para processadores Intel e, na história, não residiu em Sunny Cove, mas mencionou um possível sucessor dessa microarquitetura: “Sunny Cove trabalha com 800 instruções simultaneamente, executando de 3 a 6 x86- instruções por relógio … Possui grandes indicadores de dados, grandes indicadores de transição. Mas estamos trabalhando em uma geração de microarquitetura, que é muito maior, e a lei do crescimento da produtividade está mais próxima da linear. Esta é realmente uma grande mudança de pensamento. ”
A posição do engenheiro em estrela é que a engenharia do processador ainda está longe do momento em que um certo limite é atingido. Segundo Keller, a Intel tem planos ambiciosos para o futuro, entre os quais há um aumento de 50 vezes no número de transistores nos processadores e melhorias sérias em quase todos os nós funcionais. E não há nada impossível. Como Keller explica: “Os computadores são criados por um grande número de pessoas, mas, na realidade, esse é um grande número de equipes pequenas. Você pode melhorar as previsões de transição, um conjunto de comandos, arquitetura, otimizar, usar ferramentas de design mais avançadas e melhores bibliotecas. O número de diferentes pontos de aplicação em que há espaço para inovação é realmente muito, muito grande. ”

Os planos públicos atuais da Intel incluem duas iterações de aprimoramento da microarquitetura após Sunny Cove. No próximo projeto de Willow Cove, como prometido, deve haver alterações no subsistema de cache e a transição para uma nova tecnologia de semicondutores (provavelmente 7 nm). Então, Golden Cove aumentará o desempenho de thread único e se concentrará no trabalho com tarefas de inteligência artificial, além das otimizações necessárias para obter melhor desempenho ao trabalhar em redes de quinta geração. Talvez em seu relatório, Jim Keller estivesse se referindo a Golden Cove, embora nada tenha sido dito especificamente sobre isso.
.