Nos últimos meses, você pode ter se deparado com o termo “núcleos heterogêneos” no contexto de Intel processadores. No entanto, entender o que isso significa e como difere dos designs tradicionais de processadores monolíticos pode ser um pouco desafiador. Este artigo tem como objetivo simplificar o conceito e explicar a transição de processadores monolíticos para processadores heterogêneos, incluindo como ARMA arquitetura big.LITTLE de influenciou essa evolução.
Compreendendo os processadores monolíticos
Historicamente, os processadores apresentavam um único núcleo, e o primeiro processador multi-core para consumidores foi o Intel Core2Duo, lançado em 2011, com apenas dois núcleos. Hoje, temos processadores com até 16 núcleos ou mais para diversas aplicações. O termo “monolítico” refere-se ao design desses processadores, onde todos os núcleos possuem a mesma arquitetura e tamanho dentro do DIE do processador, não necessariamente seu tamanho físico ou potência.
Arquitetura big.LITTLE da ARM
A ARM, empresa conhecida por projetar núcleos usados em processadores de smartphones, enfrentou um desafio. Eles queriam aumentar a contagem de núcleos sem afetar significativamente a vida útil da bateria. A solução deles foi a arquitetura big.LITTLE, um design de processador híbrido que combina núcleos de alta eficiência com núcleos de alto desempenho. Os núcleos de eficiência lidam com tarefas mais leves, como navegação, enquanto os núcleos de desempenho atuam em atividades exigentes, como jogos ou edição de vídeo.
Adoção de núcleos heterogêneos pela Intel
A Intel adotou uma abordagem semelhante ao contratar Jim Keller, uma figura-chave por trás AMDArquitetura Ryzen. Os processadores heterogêneos da Intel apresentam dois tipos de núcleos:
- E-Cores: Núcleos de alta eficiência que permanecem ativos durante cargas de trabalho leves e oferecem vantagens de economia de energia. Eles fornecem suporte aos P-Cores quando necessário.
- P-Cores: Núcleos de alto desempenho que são ativados durante cargas de trabalho pesadas, como jogos ou criação de conteúdo, proporcionando um poder de processamento robusto.
A transição da AMD para a arquitetura Zen
Embora a AMD ainda não tenha lançado processadores heterogêneos, eles começaram a fazer a transição com sua arquitetura Zen. Eles conseguiram isso dividindo os núcleos em DIEs separados e conectando-os a um chip de controle. Os principais componentes desta arquitetura incluem:
- CCX: Um bloco composto por quatro núcleos, com duas unidades CCX em cada DIE.
- CCD: Cada DIE consiste em duas unidades CCX, com cache L3 compartilhado.
- I/O DIE: Gerencia a comunicação entre CCDs, CCXs e outros componentes do sistema, garantindo distribuição uniforme de carga.
Em resumo, a mudança de processadores monolíticos para processadores heterogêneos representa uma evolução significativa na CPU projeto. Tanto a Intel quanto a AMD estão explorando essas arquiteturas inovadoras para melhorar o desempenho, a eficiência energética e as capacidades multitarefa, atendendo às crescentes demandas da computação moderna.