Intel Thread Director: CPU -arkitektur og ydeevne

Indtil nu har hver pc -platform altid været designet med ét mål: maksimal ydelse. Dette indebar naturligvis at have stærkt optimerede kerner med en arkitektur, der kunne øge IPC mere end sin rival og selvfølgelig en høj frekvens (især i Mainstream). Men tingene ændrer sig, og paradigmet er ved at gennemgå en total vending, der AMD kommer ikke til at nå i øjeblikket: Windows 11 og Intel Alder Lake er nødvendige.

ARM og Google er "skyld": Windows 11, iOS, Intel og Apple på slæb

Hvad har alle disse virksomheder at gøre med Windows 11 og Intel? Tja, det faktum at være forløberne for de nuværende mål i mere end 10 år. ARM sammen med Google og Apple har designet ved hjælp af Qualcomm og Cupertino -virksomheden selv et helt andet felt, der i dag virker normalt for os i vores smartphones.

Virkeligheden er, at hans tilgang ændrede alles liv og den måde, virksomheder fungerer og designer på, herunder Intel. Indtil nu måtte højst en desktop- eller serverprocessor fordele arbejdsbyrden mellem sine flere kerner og efter SMT og HT også mellem sine tråde. Derfor er dette en arbejdsbyrde for operativsystemet på vagt, som skal være klar over, hvilken arbejdsbyrde det har, hvor det skal sende det, og hvad der er det mest optimale ifølge den tilgængelige hardware, i dette tilfælde CPU. .

Selvom det måske ikke ligner det, udfører kernerne og trådene ikke det samme. Tråde skalerer typisk ikke 100% ydeevne af flere årsager, herunder logfiler, cache- eller hukommelsesadgang, og selvfølgelig latens. Dette er noget, som en ARM-baseret processor ikke har råd til som sådan, først på grund af fokus på energieffektivitet og for det andet på grund af latenstid og det procentvise tab i ydelse.

Fordelen er naturligvis, at energiforbruget og den genererede varme er meget lavere end en kerne under samme arkitektur og med SMT eller HT. Derfor vidste Intel, at Apple ville satse på en effektivitetsmodel for sine produkter og huske udvidelsen af ​​sine processorer, for mange år siden at designe en arkitektur fra bunden, der ville kombinere det bedste fra begge platforme, og derfra var Alder Født. Sø som base.

Problemet er, at nu får vi nogle CPU'er med højtydende kerner med HT og andre med effektivitet uden HT, dem der allerede er nævnt i deres tilsvarende artikel om P-Cores og E-Cores (Performance og Efficiency) arkitektur. Så hvordan ved operativsystemet, hvad der er optimalt for at få arbejdet udført så hurtigt som muligt? Hvordan afbalanceres belastningen korrekt mod den bedst placerede kerne eller gevind i ydelse og tid? Her kommer Windows 11 og især Intel Thread Director.

Intel og Microsoft hånd i hånd, AMD til noget andet

AMD vil ikke satse for nu og i det mindste på skrivebordet på denne teknik til at samle højtydende kerner og kerner baseret på effektivitet i samme SoC, så det vil blive efterladt med hensyn til tid, hvis det beslutter sig for at gå helt ind senere .

Med dette i tankerne er det Intel, der er gået videre og sammen med microsoft har designet Intel Thread Director (Thread, not Threat, eye) eller ITD for dets akronym. Det er en hardware- og softwareløsning til at afhjælpe alle de ovenfor beskrevne problemer på en enkel og frem for alt gennemsigtig måde for både operativsystemet og programmørerne.

Dette er vigtigt, da programmerere nu vil gå fra at arbejde med en type kerne til at arbejde med to helt forskellige. Målet for de to virksomheder (især Intel) er at få operativsystemet til at træffe den rigtige beslutning ved at sætte arbejdet i den rigtige tråd afhængigt af, om det har brug for lav latenstid og derfor høj ydeevne, eller om det simpelthen er en proces, der kan være køre på E-kerner fordi den ikke er højt prioriteret og derfor ikke kritisk for tid og ydeevne.

Hvordan opnås dette? Med et nyt operativsystem, der kredser om en ny trådplanlægger. Intel talte med Microsoft, afslørede deres arbejde med Alder Lake og deres respektive fremtidige platforme, og Microsoft gjorde magien og gik endnu længere. Fødslen af ​​Windows 11 har meget at gøre med dette, da Windows 10 ikke kommer til at have en sådan programmør, og derfor vil Intels 12. generations processorer under Alder Lake ikke fungere som forventet eller være så effektive som tiltænkt.

Intel Thread Director: den nye programmør ledsages af hardware

Logisk skal softwaren hjælpes af hardwaren, da den ikke er i stand til at skelne mellem belastningerne og de nødvendige ressourcer, hvis den ikke har et prioriteret system at overholde. Af denne grund har Intel designet en fælles mikrokontroller til både P-Cores og E-Cores, der vil fortælle Windows 11, hvad prioriteten er, de tilgængelige ressourcer i hvert millisekund og den gennemsnitlige tid for henrettelser samt typer af instruktioner. der kan eller bør bruges.

Intel har en sorteringsrækkefølge efter forskellige ydelsesniveauer for denne programmør:

1. En tråd pr. Kerne -> P-kerner
2. En tråd -> E-kerner
3. Tråde til HT -> P-kerner (Naturligvis E-Cores har ikke HT )

Det vil sige, at Windows 11 ville indlæse enhver proces først i en P-Core, hvis der ikke er nogen P-Cores til rådighed eller effektivitet prioriteres, ville det gå til E-Cores og til sidst til HT i P-Cores. Dette viser, at Windows 11 nu vil være opmærksom på topologien for hver processor, og takket være Intels hardware -mikrokontroller vil den også kunne kende arbejdsbyrden for hver kerne og tråd.

De data, Intel tilbyder om dette, er utrolige, da det hævder, at det kan tildele arbejde til en Core eller tråd i så lidt som 30 mikrosekunder tak til Intel Thread Director. Når man ser på dette tal, er spørgsmålet indlysende, hvorfor så hurtigt? Jeg mener, har du brug for så meget allokeringshastighed?

Svaret er noget komplekst, da det ikke kun er at tildele arbejdet til en kerne eller tråd, det være sig P-Cores eller E-Cores, men Intel Thread Director kan også styre og tildele frekvenser, spændinger og effekt i tide. Derfor fungerer Intel Alder Lake og dens 12. generations CPU'er bedre og er mere effektive i Windows 11, i det mindste på papir.