V posledních měsících jste se mohli setkat s pojmem „heterogenní jádra“ v kontextu Intel procesory. Porozumět tomu, co to znamená a jak se liší od tradičních konstrukcí monolitických procesorů, však může být trochu náročné. Tento článek si klade za cíl zjednodušit koncept a vysvětlit přechod od monolitických k heterogenním procesorům, včetně toho, jak ARMarchitektura big.LITTLE ovlivnila tento vývoj.
Pochopení monolitických procesorů
Historicky měly procesory jedno jádro a prvním vícejádrovým procesorem pro spotřebitele byl Intel Core2Duo, představený v roce 2011, s pouhými dvěma jádry. Dnes máme procesory s až 16 a více jádry pro různé aplikace. Termín „monolitický“ odkazuje na konstrukci těchto procesorů, kde všechna jádra mají stejnou architekturu a velikost v rámci DIE procesoru, nikoli nutně svou fyzickou velikost nebo výkon.
ARM's big.LITTLE Architecture
ARM, společnost známá navrhováním jader používaných v procesorech smartphonů, čelila výzvě. Chtěli zvýšit počet jader bez výrazného dopadu na životnost baterie. Jejich řešením byla architektura big.LITTLE, hybridní procesorový design, který kombinuje vysoce účinná jádra s vysoce výkonnými jádry. Výkonná jádra zvládnou lehčí úkoly, jako je procházení, zatímco výkonná jádra nastartují náročné činnosti, jako je hraní her nebo střih videa.
Přijetí heterogenních jader Intelem
Intel přijal podobný přístup a najal Jima Kellera, klíčovou postavu v pozadí AMDarchitektura Ryzen. Heterogenní procesory Intel mají dva typy jader:
- E-jádra: Vysoce účinná jádra, která zůstávají aktivní i při malém pracovním zatížení a nabízejí výhody v oblasti úspory energie. V případě potřeby poskytují podporu P-jádrům.
- P-jádra: Vysoce výkonná jádra, která se aktivují při velkém pracovním zatížení, jako je hraní her nebo tvorba obsahu, a poskytují robustní výpočetní výkon.
Přechod AMD s architekturou Zen
Zatímco AMD ještě neuvolnilo heterogenní procesory, začalo s přechodem se svou architekturou Zen. Dosáhli toho rozdělením jader na samostatné DIE a jejich propojením s řídicím čipem. Mezi klíčové komponenty této architektury patří:
- CCX: Blok obsahující čtyři jádra, se dvěma jednotkami CCX v každém DIE.
- CCD: Každý DIE se skládá ze dvou jednotek CCX se sdílenou mezipamětí L3.
- I/O DIE: Řídí komunikaci mezi CCD, CCX a dalšími komponentami systému a zajišťuje rovnoměrné rozložení zátěže.
Stručně řečeno, posun od monolitických k heterogenním procesorům představuje významný vývoj Procesor (CPU) design. Intel i AMD zkoumají tyto inovativní architektury, aby zvýšily výkon, energetickou účinnost a možnosti multitaskingu, aby uspokojily rostoucí požadavky moderní výpočetní techniky.