Du monolithique à l’hétérogène : l’évolution de la conception des processeurs

Ces derniers mois, vous avez peut-être rencontré le terme « noyaux hétérogènes » dans le contexte de Intel processeurs. Cependant, comprendre ce que cela signifie et en quoi cela diffère des conceptions de processeurs monolithiques traditionnels peut être un peu difficile. Cet article vise à simplifier le concept et à expliquer la transition des processeurs monolithiques aux processeurs hétérogènes, notamment comment BRASL'architecture big.LITTLE de a influencé cette évolution.

monolitiques vs hétérogènes

Comprendre les processeurs monolithiques

Historiquement, les processeurs comportaient un seul cœur, et le premier processeur multicœur destiné aux consommateurs était l'Intel Core2Duo, introduit en 2011, avec seulement deux cœurs. Aujourd'hui, nous disposons de processeurs comportant jusqu'à 16 cœurs ou plus pour diverses applications. Le terme « monolithique » fait référence à la conception de ces processeurs, où tous les cœurs ont la même architecture et la même taille au sein du DIE du processeur, pas nécessairement leur taille physique ou leur puissance.

L'architecture big.LITTLE d'ARM

ARM, une société connue pour concevoir des cœurs utilisés dans les processeurs de smartphones, a été confrontée à un défi. Ils souhaitaient augmenter le nombre de cœurs sans affecter de manière significative la durée de vie de la batterie. Leur solution était l'architecture big.LITTLE, une conception de processeur hybride qui combine des cœurs à haut rendement avec des cœurs hautes performances. Les cœurs d'efficacité gèrent des tâches plus légères comme la navigation, tandis que les cœurs de performance interviennent pour les activités exigeantes telles que les jeux ou le montage vidéo.

Adoption par Intel des cœurs hétérogènes

Intel a adopté une approche similaire en embauchant Jim Keller, une figure clé derrière AMDL'architecture Ryzen de. Les processeurs hétérogènes d'Intel comportent deux types de cœurs :

  • E-Cores : cœurs à haute efficacité qui restent actifs pendant les charges de travail légères et offrent des avantages en matière d'économie d'énergie. Ils fournissent un support aux P-Cores en cas de besoin.
  • P-Cores : cœurs hautes performances qui s'activent lors de charges de travail lourdes, telles que les jeux ou la création de contenu, offrant une puissance de traitement robuste.

Transition d'AMD avec l'architecture Zen

Bien qu'AMD n'ait pas encore commercialisé de processeurs hétérogènes, ils ont commencé la transition avec leur architecture Zen. Ils y sont parvenus en divisant les cœurs en DIE séparés et en les connectant à une puce de contrôle. Les composants clés de cette architecture comprennent :

  • CCX : un bloc comprenant quatre cœurs, avec deux unités CCX dans chaque DIE.
  • CCD : Chaque DIE se compose de deux unités CCX, avec cache L3 partagé.
  • DIE E/S : gère la communication entre les CCD, CCX et autres composants du système, garantissant une répartition uniforme de la charge.

En résumé, le passage des processeurs monolithiques aux processeurs hétérogènes représente une évolution significative dans Processeur conception. Intel et AMD explorent ces architectures innovantes pour améliorer les performances, l'efficacité énergétique et les capacités multitâches, répondant ainsi aux exigences croissantes de l'informatique moderne.