В последние месяцы вы, возможно, сталкивались с термином «гетерогенные ядра» в контексте Intel процессоры. Однако понять, что это означает и чем оно отличается от традиционных монолитных процессоров, может быть немного сложно. Цель этой статьи — упростить концепцию и объяснить переход от монолитных процессоров к гетерогенным, в том числе, как ARMАрхитектура big.LITTLE повлияла на эту эволюцию.
Понимание монолитных процессоров
Исторически сложилось так, что процессоры имели одно ядро, а первым многоядерным процессором для потребителей стал Intel Core2Duo, представленный в 2011 году и имевший всего два ядра. Сегодня у нас есть процессоры с числом ядер до 16 и более для различных приложений. Термин «монолитный» относится к конструкции этих процессоров, в которой все ядра имеют одинаковую архитектуру и размер внутри кристалла процессора, а не их физический размер или мощность.
Архитектура big.LITTLE от ARM
ARM, компания, известная разработкой ядер для процессоров смартфонов, столкнулась с проблемой. Они хотели увеличить количество ядер без существенного влияния на время автономной работы. Их решением стала архитектура big.LITTLE, гибридная конструкция процессора, сочетающая высокоэффективные и высокопроизводительные ядра. Ядра эффективности справляются с более легкими задачами, такими как просмотр веб-страниц, а ядра производительности — для ресурсоемких задач, таких как игры или редактирование видео.
Использование Intel гетерогенных ядер
Intel применила аналогичный подход, наняв Джима Келлера, ключевую фигуру в AMDАрхитектура Ryzen. Гетерогенные процессоры Intel имеют два типа ядер:
- E-Cores: высокоэффективные ядра, которые остаются активными при небольших нагрузках и обеспечивают преимущества энергосбережения. При необходимости они обеспечивают поддержку P-Cores.
- P-Cores: высокопроизводительные ядра, которые активируются во время тяжелых рабочих нагрузок, таких как игры или создание контента, обеспечивая надежную вычислительную мощность.
Переход AMD на архитектуру Zen
Хотя AMD еще не выпустила гетерогенные процессоры, они уже начали переходить на свою архитектуру Zen. Они добились этого, разделив ядра на отдельные кристаллы и соединив их с управляющим чипом. Ключевые компоненты этой архитектуры включают в себя:
- CCX: блок, состоящий из четырех ядер, с двумя блоками CCX в каждом кристалле.
- CCD: Каждый DIE состоит из двух блоков CCX с общим кэшем L3.
- I/O DIE: управляет связью между CCD, CCX и другими компонентами системы, обеспечивая равномерное распределение нагрузки.
Подводя итог, можно сказать, что переход от монолитных процессоров к гетерогенным представляет собой значительную эволюцию в ЦП дизайн. И Intel, и AMD изучают эти инновационные архитектуры для повышения производительности, энергоэффективности и многозадачности, удовлетворяя растущие требования современных вычислений.