Intel เปิดตัวสถาปัตยกรรม Skymont และ Lion Cove: เจาะลึกอนาคตของประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของแกนประมวลผล
ในงานประกาศสำคัญที่ Intel Tech Tour Taiwan 2024 Intel ได้เปิดตัวความก้าวหน้าล่าสุดในสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ด้วยการเปิดตัวแกนประมวลผลประสิทธิภาพ Skymont และแกนประมวลผลประสิทธิภาพ Lion Cove ที่รวมเข้ากับซีพียู Intel Core Ultra 200 ซีรีส์ สถาปัตยกรรมใหม่นี้ถือเป็นก้าวกระโดดครั้งสำคัญทั้งในด้านประสิทธิภาพและประสิทธิผล โดยช่วยแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นมานานและสร้างมาตรฐานใหม่ในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
### ปฏิวัติประสิทธิภาพของแกนประมวลผล: แกนประมวลผล Skymont
แกนประมวลผล Skymont ของ Intel ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจัดการงานที่หลากหลายยิ่งขึ้นภายในกระบวนการประมวลผล การปรับปรุงนี้ทำได้โดยเพิ่มจำนวนคลัสเตอร์การประมวลผลและปรับการไหลของข้อมูลให้เหมาะสม สถาปัตยกรรม Skymont ประกอบด้วยการเพิ่มคลัสเตอร์การประมวลผลที่สาม ซึ่งเพิ่มความจุรวมในการจัดการคำสั่งสูงสุด 96 ไบต์ต่อรอบ ซึ่งเพิ่มปริมาณข้อมูลได้อย่างน่าประทับใจถึง 50% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า
การอัปเกรดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดการพึ่งพาไฮเปอร์เธรดดิ้งในคอร์ประสิทธิภาพ ช่วยให้การทำงานหลายอย่างพร้อมกันราบรื่นขึ้นและประมวลผลงานที่ไม่ต้องใช้ทรัพยากรมากได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สถาปัตยกรรมส่วนหน้าที่ได้รับการออกแบบใหม่ประกอบด้วยคลัสเตอร์ที่สามเพื่อจัดการกระแสคำสั่งและปรับประสิทธิภาพให้เหมาะสม
### ความสามารถในการคาดการณ์สาขาที่ได้รับการปรับปรุง
การคาดการณ์สาขา ซึ่งเป็นเทคนิคสำคัญในการคาดการณ์ว่าเมื่อใดคำสั่งจะทำให้เกิดสาขาตามเงื่อนไข ก็ได้รับการปรับปรุงที่สำคัญเช่นกัน คอร์ของ Skymont มีระบบการคาดการณ์สาขาที่ปรับปรุงใหม่พร้อมหน้าต่างตรวจสอบ 128 ไบต์ แบ่งออกเป็นสองบล็อกขนาด 64 ไบต์ การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้ป้อนคำสั่งไปยังส่วนหน้าที่ได้เร็วขึ้น ลดเวลาแฝง และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานโดยรวม
ความก้าวหน้าของ Intel ในด้านการคาดการณ์สาขาทำให้มั่นใจได้ว่าคอร์ของ Skymont สามารถจัดการกับไปป์ไลน์คำสั่งที่ซับซ้อนมากขึ้นได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานต่อไป
### แนะนำ Nanocode: ก้าวกระโดดในความยืดหยุ่นในการดำเนินการ
คอร์ของ Skymont ใหม่นำเสนอแนวคิดของ "นาโนโค้ด" ซึ่งเป็นแนวทางที่ซับซ้อนซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการดำเนินการ นาโนโค้ดช่วยให้คอร์สามารถจัดการทั้งไมโครโค้ดและคำสั่งง่ายๆ ได้พร้อมกัน ทำให้การใช้ทรัพยากรในคลัสเตอร์ทั้งสามเหมาะสมที่สุด นวัตกรรมนี้ช่วยแก้ไขปัญหาคอขวดในอดีตที่ช่องทางการดำเนินการถูกบล็อกไม่ให้ประมวลผลคำสั่งประเภทต่างๆ ได้พร้อมกัน
แม้ว่าการดำเนินการคำสั่งรองที่เป็นไมโครโค้ดแบบขนานทั้งหมดจะยังคงมีความท้าทาย แต่นาโนโค้ดช่วยให้การทำงานราบรื่นขึ้นโดยทำให้สามารถทำงานอิสระได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในช่องทางการดำเนินการที่มีอยู่
### แบ็กเอนด์ที่แข็งแกร่งเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้น
สถาปัตยกรรม Skymont ยังเพิ่มการปรับปรุงให้กับแบ็กเอนด์ ช่วยให้จัดการการทำงานไมโครได้มากถึง 8 ครั้งต่อรอบ การอัปเกรดนี้ช่วยให้เปลี่ยนชื่อข้อมูลและลงทะเบียนการเขียนได้เร็วขึ้น ส่งผลให้เวลาในการดำเนินการเร็วขึ้น นอกจากนี้ จำนวนช่องเอาต์พุตไมโครโค้ดยังเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจาก 8 เป็น 16 ช่อง ทำให้ความสามารถในการจัดการข้อมูลดีขึ้น
นอกจากนี้ Intel ยังได้เพิ่มขนาดแคช L2 จาก 2 MB เป็น 4 MB และขยายรายการบัฟเฟอร์คำสั่ง 40% จาก 256 เป็น 416 การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลให้การป้อนและส่งออกข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของแกนประมวลผลดีขึ้น
### การจัดการเวกเตอร์และจุดลอยตัว
การปรับปรุงที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในสถาปัตยกรรม Skymont คือการจัดการเวกเตอร์และจุดลอยตัว (FP) E-core ก่อนหน้านี้ประสบปัญหาในการทำงานเหล่านี้เนื่องจากใช้พลังงานสูง อย่างไรก็ตาม ด้วยลิโธกราฟี 4 นาโนเมตรใหม่ คอร์ของ Skymont จึงมีประสิทธิภาพด้านพลังงานที่สูงขึ้นมาก ทำให้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเร็วขึ้นโดยไม่ต้องใช้หน่วยลอจิกเลขคณิต (ALU) ที่ใหญ่และกินพลังงานมากขึ้น
การออกแบบใหม่ช่วยให้ E-core จัดการกับการทำงานที่เคยสงวนไว้สำหรับคอร์ประสิทธิภาพ ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้น
### ระบบย่อยหน่วยความจำที่ได้รับการปรับปรุง
ระบบย่อยหน่วยความจำในคอร์ของ Skymont ยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สถาปัตยกรรมใหม่รองรับการโหลด 128 บิตสามครั้งต่อรอบในแคช L1 และให้แบนด์วิดท์ 128 ไบต์ต่อรอบด้วยแคช L2 ซึ่งเร็วกว่ารุ่นก่อนหน้าสองเท่า การปรับปรุงนี้รองรับทิศทางคำสั่งและความสามารถในการทำงานหลายอย่างพร้อมกันที่ดีขึ้น
ยิ่งไปกว่านั้น จำนวนรายการในระบบการแปลที่อยู่ยังเพิ่มขึ้นจาก 3,000 เป็น 4,000 รายการ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการแปลที่อยู่
