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Amd, ibm e intel señalan el camino hacia nuevos procesadores

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Anonim

En la conferencia Hot Chips de la semana pasada, escuchamos mucho sobre los procesadores que veremos el próximo año, con AMD presentando su arquitectura Zen e IBM enfocándose en su procesador Power9. Mientras tanto, Intel dio más detalles sobre los chips Skylake (7th Generation Core) que ya se envían y las nuevas versiones de Kaby Lake.

AMD Zen

AMD reveló un poco más sobre la arquitectura Zen que anunció la semana anterior. Como se señaló entonces, el primer chip que use esta arquitectura tendrá el nombre en código de Summit Ridge, y será un procesador de 8 núcleos y 16 hilos dirigido al mercado entusiasta del escritorio. Se espera que se envíe en volumen en el primer trimestre de 2017, y será seguido en el segundo trimestre del próximo año por un chip de 16 núcleos y 32 hilos llamado Naples que estará dirigido a servidores. Al parecer, ambos serán construidos por GlobalFoundries en su proceso de 14nm.

AMD proporcionó más detalles sobre la microarquitectura que subyace a cada núcleo, incluida la forma en que el nuevo núcleo permite una mejor predicción de ramificación, un gran caché de operaciones, instrucciones más grandes, cachés más rápidos, más capacidades de programación y subprocesamiento múltiple simultáneo (SMT), lo que le permite ejecutar dos hilos por núcleo. La combinación, dijo la compañía, debería dar a Zen una mejora del 40 por ciento en las instrucciones por reloj, en comparación con su núcleo Excavator anterior.

El complejo de CPU utiliza cuatro de estos núcleos, cada uno con 512K de caché L2, más 8MB de caché de nivel 3 asociativo asociativo de 16 vías. En resumen, debería ser mucho más competitivo con las ofertas actuales de Intel en aplicaciones enteras. Tiene soporte para extensiones AVX2 además de todas las instrucciones AVX y SSE heredadas. Hay dos unidades de coma flotante, cada una con tuberías de multiplicar y agregar separadas que se pueden combinar para instrucciones de multiplicar-agregar fusionadas de 128 bits (FMAC), pero las dos unidades no se pueden combinar para procesar instrucciones AVX2 de 256 bits en una sola paso como con los procesadores Intel Core.

En sus implementaciones iniciales, Zen parece ser competitivo para los escritorios de rango medio y los servidores de rango bajo a medio; Creo que solo puede ayudar al mercado que Intel tenga un competidor real, particularmente para los servidores Xeon.

IBM Power 9

En el otro extremo del mercado, para informática de alto rendimiento y alto rendimiento, IBM divulgó detalles adicionales sobre su familia Power9, que estará disponible en la segunda mitad del próximo año. Estos chips están diseñados para fabricarse en un proceso de 14 nm y constan de aproximadamente 8 mil millones de transistores.

El Power9 presenta una nueva microarquitectura que, según IBM, brinda más rendimiento por hilo, con chips de hasta 24 núcleos y 120 MB de caché de nivel 3. Esto incluye una nueva arquitectura de conjunto de instrucciones, conocida como Power ISA v. 3.0, con coma flotante de precisión cuádruple y compatibilidad con enteros decimales de 128 bits, diseñada para admitir mejor las instrucciones aritméticas y SIMD mejoradas. IBM enfatizó que las tuberías dentro de cada núcleo ahora son más cortas y más eficientes, con el fin de brindar un mayor rendimiento por ciclo, así como una menor latencia. Incluye una estructura en chip de alto rendimiento capaz de más de 7 TB / s, así como soporte para 48 carriles de PCIe 4 y Nvidia NV Link 2.0.

Pensé que una de las características más interesantes del diseño es que estará disponible con 24 núcleos con 4 hilos por núcleo, diseñado para Linux; o con 12 núcleos con 8 hilos por núcleo, diseñados para el ecosistema PowerVM, utilizados principalmente en el software patentado de IBM. Cada uno de estos estará disponible en una versión optimizada para la computación de escalamiento horizontal de 2 sockets estándar, y en una versión diseñada para la computación de sockets múltiples escalada con memoria almacenada en memoria intermedia. Esto equivale a un total de cuatro implementaciones planificadas entre la segunda mitad de 2017 y finales de 2018.

Intel Skylake y Kaby Lake

En Hot Chips, Intel se centró principalmente en Skylake, la arquitectura Core de 6.a generación que comenzó a distribuirse hace un año.

La mayoría de los detalles del chip son bien conocidos, pero Intel enfatizó cómo incluye soporte para instrucciones mejoradas por reloj y eficiencia energética, con características como soporte para memoria DDR4 más rápida, una estructura interna coherente mejorada y una nueva arquitectura de caché DRAM integrada, permitiendo gráficos más rápidos pero también utilizables en otras funciones. Una de estas nuevas características se llama Speed ​​Shift y es una nueva forma de permitir que el procesador funcione a una velocidad más rápida durante un corto período de tiempo, como parte del modo Turbo. También agrega un motor de cifrado de memoria como parte de la característica de seguridad de Intel Guard Software Extension (SGX).

En gráficos, Skylake ahora admite entre 24 y 72 "unidades de ejecución", así como también admite nuevos estándares como Direct X 12, Vulkan, Metal y Open CL 2.0. Intel dijo que esto ha permitido hasta 1 teraflop de energía de la computadora dentro del sistema gráfico.

Los sistemas Skylake están ampliamente disponibles. De hecho, Intel anunció el siguiente paso, la arquitectura Core de séptima generación, conocida como Kaby Lake. Kaby Lake fue vista previa en el Intel Developer Forum a principios de este mes, pero la compañía dio más detalles sobre los primeros productos específicos.

Este otoño, Intel enviará seis chips, tres que usan 4.5 vatios y están diseñados para las tabletas más delgadas y 2 en 1 (marca m3, i5 e i7, como parte de la serie Y), y tres que usan 15 vatios, diseñado para portátiles más tradicionales (la serie U). Todos son diseños de dos núcleos / cuatro hilos. Las piezas para computadoras de escritorio, estaciones de trabajo y portátiles empresariales saldrán a principios del próximo año.

El gran cambio aquí parece ser un nuevo proceso que Intel está llamando a 14 nm + que incluye una altura de aleta más alta y un paso de puerta más grande, por lo que en realidad es un poco menos denso que las versiones anteriores. Intel dice que también incluye una tensión mejorada del canal del transistor. La ventaja aquí es que esto permite que los nuevos chips funcionen en un modo turbo más rápido, y una versión mejorada de la tecnología Speed ​​Shift le permite cambiar a la velocidad más alta aún más rápido. Por ejemplo, la versión más nueva del núcleo i7 de 4.5 vatios (el i7-7Y25) tiene una velocidad base de 1.3 GHz, pero ahora puede subir hasta 3.6 GHz por cortos períodos de tiempo, en comparación con 3.1 GHz para el m7 actual -6Y75. En general, Intel afirma un aumento del rendimiento del proceso del 12 por ciento, con un aumento de hasta el 19 por ciento en el rendimiento web.

La única diferencia real de las características es un nuevo sistema de video, que incluye aceleración de hardware completa para la codificación y decodificación 4K y HEVC de 10 bits, así como para decodificar el formato VP9 de Google. Intel dijo que los nuevos chips pueden codificar y decodificar video HEVC 4K en tiempo real, y pueden soportar 9.5 horas de reproducción de video 4K usando HEVC.

Intel destacó la cantidad de chips que han cambiado en la última década, pasando del procesador Merom de 65 nm en 2006 al Skylake de hoy. Los chips actuales son de 3 a 5 veces más rápidos, mientras que admiten sistemas que utilizan la mitad de la potencia total de escritorio (TDP) de los sistemas anteriores, lo que los hace hasta 10 veces más eficientes. En general, según Intel, los chips de hoy son 5 veces más densos que los chips anteriores, lo que, aunque no se mantiene al día con la escala tradicional de la Ley de Moore, sigue siendo bastante impresionante.

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