Amd ve intel, işlemci savaşında önü grafikler açıyor

Yakın tarihli bir dizi duyuruda, Intel ve AMD, x86 işlemcilerinin mimarilerinde, birkaç yıl içerisinde x86 işlemcilerin kullanım şeklini değiştirmeyi vaat eden önemli değişiklikler de yaptılar.

Geçen hafta AMD, CPU ve GPU hesaplamayı birbirine yakınlaştırmayı amaçlayan yeni bir bellek mimarisini duyurdu. Intel, daha geleneksel PC grafiklerindeki konumunu iyileştirmeye yeni bir vurgu yaptı. Dün, Intel Atom işlemcileri için mikro mimarinin yepyeni bir versiyonunu duyurdu; bunlardan biri, bu yongaları daha güçlü yapması ve Atom ile şirketin daha yaygın olan Core işlemciler ailesi arasındaki boşluğu kapatması.

AMD'nin Yeni Bellek Mimarisi

AMD'nin heterojen Üniform Bellek Erişimi (hUMA) dediği şeyin açıklaması, şirket uzun süredir Heterogeneous Systems Architecture (HSA) hakkında konuşurken büyük bir sürpriz değildi.

Kavram oldukça basit. AMD'nin hızlandırılmış işlem birimlerinde (APU'ler) olduğu gibi aynı kalıpta hem CPU hem de grafik işleme (GPU) bulunan bir yongada bile, CPU ve grafikler tarafından kullanılan bellek ayrı havuzlarda kalmıştır. Fiziksel olarak aynı bellek varken, CPU ve GPU belleğe farklı işaretçiler kullanır. GPU'yu hesaplama amacıyla kullanmak için, bir program verileri CPU tarafından kullanılan bellek bölümünden grafikler tarafından kullanılan bölüme kopyalamalı, hesaplamayı yapmalı ve tekrar kopyalamalıdır. Bunların hepsi zaman alıyor. Grafik içeren gerçek bir birleşik bellek sistemiyle, bu gerekli olmayacak.

AMD, bunu ARM, Qualcomm, Samsung, Texas Instruments, MediaTek ve Imagination'ı içeren HSA Vakfı'nın bir parçası olarak itiyor. Özellikle, bu yaklaşım HSAIL olarak bilinen bir yazılım çalışma zamanı ve HSA hızlandırmalı uygulamalar için bir dizi arabirim kullanır.

Bu hafta AMD, hUMA mimarisinde CPU ve GPU'nun tüm bellek alanından belleği dinamik olarak nasıl tahsis edebileceğini ve bunu aynı sanal adresleme şeması ile birlikte nasıl kullanabileceğini ayrıntılı olarak anlatıyor. Bellek çift yönlü tutarlı olacaktır, bu nedenle CPU veya GPU tarafından yapılan belleğe yapılan herhangi bir güncelleme diğer işleme elemanları tarafından görülecektir. GPU şimdi sayfalandırılabilir belleği, sanal sayfalarla destekleyeceğinden, daha büyük veri kümeleriyle çalışabilir (şu anda CPU'ların çalışma şekli). Buradaki düşünce CPU ve GPU'nun daha verimli bir şekilde birlikte çalışabilmesi. AMD, geliştiricilerin Python, C ++ ve Java gibi standart programlama dillerini kullanarak HSA hızlandırmalı uygulamalar yazabileceklerini söyledi.

AMD, heterojen hesaplamayı önemli gören tek şirket değil ve HSA Vakfı'nın da rakipleri var. Nvidia, GP-GPU adını verdiği, CUDA API'lerini zorlayan ve grafik işlemcilerinin gelecekteki bir sürümünün birleşik belleği destekleyeceğine söz vermesinin büyük bir savunucusuydu. Bazı büyük yazılım platformlarının kendi alternatifleri var: Microsoft'un GP-GPU hesaplama için DirectX'e yönelik DirectCompute uzantıları ve Google'ın heterojen hesaplama için Renderscript API'si. Belki de en önemlisi, bir endüstri konsorsiyumu olan Khronos Grubu, OpenCL standardını desteklemektedir.

Asıl soru, bu standartlardan hangisinin geliştiricileri etkileyeceği olacaktır. AMD'nin hUMA'yı destekleyen ilk işlemcisi Kaveri işlemcisi olacak ve 2013 sonuna kadar piyasaya sürülecek (muhtemelen önümüzdeki yılın başlarına kadar sistemlerde olmasa da). AMD ayrıca PlayStation 4 için APU sağlıyor ve yeni nesil Xbox için de APU tedarik ettiği konusunda geniş çapta söylenti veriyor. HSA Vakfı’nın diğer üyelerinin de hUMA mimarisini kullanması muhtemel gözükse de, henüz hiçbiri bu tür tasarımları açıklamadı. Birlikte, bu geliştiriciler ve araçlar için kritik bir kitle oluşturmak için yeterli olabilir ve eğer öyleyse, bu çok önemli olabilir.

Intel, Haswell için Grafiklerde İki Katına Çıktı

Geçtiğimiz hafta, Intel, Haswell olarak bilinen 22nm'lik bir ürün olan 4. Nesil Çekirdek işlemcisi hakkında daha fazla bilgi açıkladı. Intel, Haswell için daha büyük tamsayı vektörleriyle çalışmak için yeni AVX2 talimatları ve kayan nokta için çoklu çarpma ekleme (FMA) talimatları içeren yeni özellikler açıklamıştı. Bunlar, son derece uzmanlaşmış iş yüklerinde performans artışı dışında, son kullanıcıların görmesi muhtemel olmayan şeylerdir.

Yeni duyuruda en ilgi çekici olanı, rakiplerin AMD ve Nvidia'nın kesinlikle önderlik ettiği bir alan olan grafiklere odaklanmak.

Ancak Intel, Haswell işlemcilerinde bazı büyük adımlar atıyor. Intel, GT3 olarak bilinen yüksek seviye bir sürüm de dahil olmak üzere Haswell'in bazı modelleri için kalıba daha fazla grafik katacağını söyledi. Etkili olarak, bu sadece mevcut Ivy Bridge işlemcilerindeki miktarların üstünde ek grafik komut birimleridir. Kendi başına bu, Intel’de, genellikle AMD’nin rakip APU’larının grafiklere daha fazla kalıp alanı ayırdığı için CPU alanına daha fazla kalıp alanı ayırdığı göz önüne alındığında büyük bir değişiklik.

Ancak Intel, geçenlerde Haswell kalıbını içeren pakete 128 MB'lık gömülü DRAM ile ikinci bir kalıp ekleyen ve grafik performansını hızlandırmak için tasarlanan GT3e grafikleri olarak adlandırdığı başka bir değişkeni ortaya koydu. Geçtiğimiz hafta, Intel, GT3 grafiklerinin daha yüksek hızlı sürümlerinin artık Iris olarak adlandırılacağını ve gömülü DRAM olanların, Intel’in yeni grafik seviyelerinin bazı marka avantajlarından faydalanmasını umduğunu belirttiğini duyurdu.

Özellikle, Haswell hattı, HD Graphics adı verilen az miktarda grafiğe (GT1) sahip sürümlerle bölümlendirilecektir; GT2 grafikleri (Ivy Bridge çizgisinin en üst seviyesine eşdeğer) hıza bağlı olarak HD Graphics 4200 ila 4600 olarak adlandırılan; GT3 grafikli ancak HD Graphics 5000 adlı 15 watt'ta çalışıyor; GT3 grafikleri 28 watt ve üzerinde çalışan bu parçalara şimdi Intel Iris Graphics 5100; GT3e grafikleri ve gömülü grafikleri Iris Pro 5200 olarak adlandırılanlar. (Intel hiçbir zaman adlandırmada bir olmadı.)

Intel'in parça numaraları karmaşık kalıyor, ancak 4 ile başlayan parça numarasının Haswell'e, 3 ile başlayan parça ise Ivy Bridge'e işaret ettiğine dikkat edin. Şirket, standart GT3 dizüstü bilgisayar parçalarını belirtmek için MQ ve gömülü DRAM'a sahip parçaları belirtmek için HQ kullanıyor.

Duyurunun bir parçası olarak Intel, yeni parçalarla ilgili performans numaralarını paylaştı ve şirketin mevcut işlemcileriyle karşılaştırıldığında önemli performans iyileştirmeleri yaptı. Intel, kabaca aynı güç tüketiminde (ve 14 inç ve daha büyük ekrana sahip olanlar için biraz daha büyük dizüstü bilgisayarlara yönelik daha yüksek güçte bir yonga ile performansın iki katı), önceki nesilden 1, 5 kat daha fazla Ultrabook performansını gösteren rakamlar gösterdi geleneksel dizüstü bilgisayarlarda performans ve masaüstü sistemlerde performansın neredeyse üç katı.

Intel, yeni Iris ve Iris Pro grafiklerinin ayrık GPU'larla karşılaştırılabilir olduğunu söylüyor ve bu çok önemli. (Her zamanki gibi, ürünleri gerçekten test edene kadar tüm performans numaralarını bir tuz taneleri ile alıyorum.) AMD ve Nvidia'dan oyun ve iş istasyonu uygulamaları için çok daha yüksek performanslı ayrı masaüstü grafik parçaları olacağından eminim, ancak genellikle bu parçalar çok fazla güç kullanır. Güç zarfının çok daha küçük olduğu tam boyutlu dizüstü bilgisayarlarda, kalıp üzerindeki grafikler daha önemlidir, ancak ayrı grafikler için hala büyük bir pazar vardır. Intel bu pazarı hedef alıyor gibi görünüyor. Ultrabook'lar ve diğer ince notebooklar tipik olarak ayrık grafikleri çalıştırmak için güç gereksinimine sahip değildi, bu yüzden geliştirilmiş kalıp grafikleri kesinlikle memnuniyetle karşılanıyor.

Intel'in Yeni Atom Mikro Mimarisi

Yine de birçok bakımdan Intel'den yapılan en büyük duyuru, şirketin şu anki Atom mimarisinde kullanılan mimarinin yerine geçen, düşük güçlü mimarisini görüyordu. Atom ailesinin çoğunlukla tablet gibi mobil cihazlarda ve daha az ölçüde birkaç akıllı telefonda kullanıldığı bilinmektedir. Silvermont olarak bilinen yeni mimari, çeşitli veri merkezlerine ve yerleşik pazarlara yöneliktir.

Mimari büyük bir değişimi temsil ediyor. Firmanın mevcut 32nm Atom versiyonlarında kullanılan Saltwell mimarisini içeren Atom mimarisinin önceki sürümlerinde kullanılan sıralı çalıştırma motoru yerine, Silvermont, Intel'in Core ve Xeon işlemcilerinde kullanıldığı gibi sıra dışı bir çalıştırma motoru ekliyor . Bu, tek iş parçacıklı uygulama işlemeyi önemli ölçüde geliştirmelidir. Sekiz çekirdeğe kadar ölçeklendirmek için tasarlanmış yeni bir sistem yapısı mimarisi sunar (büyük olasılıkla mikro sunucular gibi uygulamalar için). Son olarak, yeni talimatlar ekler (Çekirdek işlemcilerin Westmere versiyonunda kullanılanlarla aynı olacak şekilde) ve yeni güvenlik ve sanallaştırma teknolojileri.

Yeni mimari, iki çekirdek, 1 MB paylaşımlı L2 önbellek (çok düşük gecikme süresi, yüksek bant genişliği) ve SoC kumaşına özel bir noktadan noktaya arayüz içeren modüllerin etrafında modüler bir tasarıma sahip. Bunun, Intel'in yoğun bir şekilde teşvik ettiği çoklu iplik kavramının yerine geçtiğini ve aslında AMD'nin mevcut masaüstünde ve sunucu yongalarında kullanılan modüler yaklaşımına benziyor. (Ancak Intel aynı şey olmadığını açıklamaktan kurtuldu; AMD'nin modülleri kayan nokta dahil daha çok şey paylaşıyor.) Modüller sekiz çekirdeğe kadar eklenecek şekilde birleştirilebilir.

Güç tüketimi için Intel, yeni mimarinin daha geniş bir dinamik güç aralığına izin verdiğini ve her çekirdeğin kendi bağımsız frekansını ve güç yönetimini sağladığını ve böylece performans ve güç çekişinde her birinin yukarı ve aşağı hareket etmesini sağladığını söylüyor. (Mobil işlemcilerin aksine, bu, Qualcomm'un Krait çekirdeği ile standart ARM big.LITTLE kombinasyonundan daha fazla kullandığı şey gibidir.) Ayrıca, gelişmiş güç yönetimi ve bekleme modlarından daha hızlı giriş ve çıkış, özellikle önemli olan özellikler ile tasarlanmıştır. mobil pazarda.

Şirket, işlemci çekirdeği ile grafik gibi diğer öğeler arasındaki gücü daha iyi ayarlayabildiğini ve patlama modunun daha karmaşık bir şekilde uygulanmasını sağladığını söylüyor.

Genel olarak Intel, yeni mimarinin ve firmanın 22nm FinFet SoC işlemine geçmesinin, mevcut Atom çiplerine göre üç kat daha yüksek performans ya da beş kat daha düşük güç sunan çiplere izin vermesi gerektiğini söyledi. Genel olarak, Intel "verimli" çift çekirdekli güç kısıtlamaları altında verimsiz bir akım dört çekirdekli işlemciden daha iyi performans gösterebileceğini söyledi. (Yine, her zaman olduğu gibi, ürünlerin bunu yargılamasını bekleyeceğim.)

Mevcut Atom hattı gibi, Silvermont mimarisinin de mobil cihazlara yönelik olanlardan daha büyük sistemlere kadar çeşitli işlemcilerde kullanılması muhtemel. Bunlar arasında, yaygın olarak ağ aygıtlarına yönelik, mikro telefonlara yönelik Avoton, akıllı telefonlara yönelik Merrifield ve tabletlere ve dönüştürülebilir ürünlere yönelik Bay Trail bulunmalıdır. Bunlardan en çok beklenenler, Intel'in tabletlerin tatil sezonunda piyasaya sürülmesini beklediği 22nm Bay Trail platformudur;

Genel olarak, Silvermont mimarisi mevcut Atom mimarisinden büyük bir adım gibi geliyor ve bu mimariye dayanan Bay Trail'in gerçekte nasıl performans gösterdiğini merak ediyorum. Bugüne kadar, Çekirdek ailesinin alçak ucu ve üst uç Atomlar arasında göze çarpan bir performans açığı vardı, ancak bu mimari gerçekten farkı kapatıyor gibi görünüyor.

Sonuç: Grafik ve Güç Tanımlama Yarışması

Bugün gördüğünüz her büyük işlemci (masaüstü veya dizüstü bilgisayarlara yönelik bir Intel veya AMD yongası veya akıllı telefonları ve tabletleri hedefleyen ARM tabanlı bir yonga), birden çok CPU çekirdeğine, genellikle birden fazla GPU çekirdeğine (sunucu yongaları hariç) ve her türlü görüntü işleme, video kodlama ve kod çözme ve şifreleme gibi işlemler için diğer özel mantık.

Talaş işlemi küçüldükçe, tek bir talaşa daha fazla transistör eklenebilir. Fakat hangi özellikleri entegre etme (ve onları nasıl entegre etme), cipslerin kendine özgü tasarımı ve mikro mimarisi gibi yonga satıcıları arasında kilit bir farklılaştırıcı olmaya devam ediyor.

Bu duyurular, Intel ve AMD’nin yaptığı tradeoksitleri gösteriyor ve bunların önümüzdeki birkaç yıl boyunca hesaplamada çok büyük etkileri olması gerekiyor.

Masaüstü bilgisayarlar ve dizüstü bilgisayarlar için Intel, daha fazla yürütme birimi ekleyerek yalnızca dahili grafik performansı ile AMD'ye yetişmekle kalmıyor, aynı zamanda işlem teknolojisinden yararlanan yerleşik DRAM gibi özelliklerle de ilerlemeye çalışıyor gibi görünüyor. öncülük etmek. AMD, grafikleriyle de hala durmayacak, bu yüzden ilginç bir eşleşme yapması gerekiyor. Bu arada, AMD, yeni bir programlama yöntemiyle sonuçlanabilecek grafik ve CPU özelliklerini daha iyi entegre etmek için zorluyor; Bu daha uzun sürüyor, ancak inanılmaz derecede önemli olduğu ortaya çıktı.

AMD'nin Kaveri'si ve Intel'in Haswell'i arasındaki savaş bu nedenle son birkaç yılın Intel-AMD yarışmasından daha ilginç olabilir. Haswell kesinlikle ilk gemi olacak. (Bu yaz, Kaveri için gelecek yılın başlarında sistemleri görmeyi bekliyorum.) Yine, bu çoğunlukla genel kullanıma açık masaüstü ve notebooklar içindir. Oyuncular ve iş istasyonu kullanıcıları şüphesiz ki çipleri AMD veya Nvidia'dan ayrı grafik çözümleri ile eşleştirmek isteyeceklerdir.

Tabletler ve potansiyel olarak telefonlar için, AMD ve diğerlerinin zorladığı heterojen sistem mimarisi yaklaşımı daha da önemli olabilir, ancak uygulamaların gerçekten bundan faydalanıp faydalanmadığını görmek biraz zaman alabilir. Intel'in yeni mimarisi bu alanda daha rekabetçi yapmalı. Gerçekten ileriye doğru büyük bir adım gibi görünüyor ama rakipleri de hareket etmeye devam edecek.

Atom için Silvermont tabanlı Bay Trail platformu gibi şeylerin aslında yeterince hızlı çalışıp çalışmadığını görmek için biraz merak ediyorum, böylece daha genel amaçlı düşük kaliteli notebooklarda ve hatta masaüstlerinde görünmeye başlıyor. Zaten günümüzün Atom tabanlı tabletleri Windows'u oldukça iyi bir şekilde kullanıyor ve geliştirmelerle Haswell veya Kaveri'nin (veya Intel'in şu anki Sandy Bridge ve AMD'nin şu anki Richmond performansının gerisinde kalsa bile) birçok ana kullanıcı için yeterli olabilir. Önemli olmak).

Önümüzdeki yıl heyecan verici bir rekabet yaratmalı.