پردازنده‌های اینتل آلدر لیک اس با معماری هیبریدی x86 برای بازار دسکتاپ آماده می‌شوند

اینتل در رویداد Architecture Day 2020 اعلام کرد که پردازنده‌های آلدر لیک اس را در سال ۲۰۲۱ برای کامپیوترهای رومیزی عرضه خواهد کرد. پردازنده‌های مذکور، اولین تلاش اینتل برای عرضه‌ی معماری متشکل از هسته‌های بزرگ و کوچک در بازار کامپیوترهای رومیزی معمولی به شمار می‌رود. تیم آبی همچنین برنامه‌ی طراحی جدید Client 2.0 خود را هم معرفی کرد که در آینده بیشتر از معماری‌های ترکیبی بهره خواهد برد.

معماری آلدر لیک اس شباهت زیادی به معماری موسوم به big.LITTLE شرکت آرم دارد. البته اینتل از نام Big-BIGGER برای معماری خود استفاده می‌کند. به بیان ساده، در این معماری چند هسته‌ی بزرگ‌تر برای کارهای با اولویت بیشتر و نیاز پردازشی بالاتر در نظر گرفته می‌شوند و هسته‌‌های کوچک‌تر، کارهای سبک‌تر یا فعالیت در پس‌زمینه را برعهده می‌گیرند. اینتل اطلاعات جزئی زیادی از معماری جدید منتشر نکرد، اما به‌صورت خلاصه اعلام شد که در Alder Lake-S از ترکیب هسته‌های Golden Cove و Atom Gracemont استفاده می‌شود. باتوجه‌به نقشه‌ی راه کنونی اینتل می‌توان پیش‌بینی کرد که پردازنده‌های جدید، پس از پردازنده‌های راکت لیک برای کامپیوترهای رومیزی به بازار عرضه می‌شوند.

اینتل با پردازنده‌های لیک‌فیلد خود به دنیای معماری هیبریدی x86 وارد شد. پردازنده‌های مذکور شامل یک هسته‌ی Sunny Cove و چهار هسته‌ی Atom Tremont بودند که برای دستگاه‌های همراه طراحی می‌شدند. در چنین دستگاه‌‌هایی، بازدهی بالا در توان مصرفی درکنار قدرت قابل‌توجه در پاسخگویی و انجام وظایف، اهمیت بالایی پیدا می‌کند. اینتل می‌گوید در پردازنده‌های آلدر لیک اس، تمرکز روی بازدهی مصرف توان را کاهش می‌دهد و بیشتر به‌دنبال بهبود کارایی و قدرت است. به‌هرحال در پلتفرم کامپیوترهای رومیزی، دسترسی به توان راحت‌تر خواهد بود و سیستم‌های کنترل گرما نیز بهره‌وری بیشتری نسبت به دستگاه‌های همراه دارند.

هسته‌های کوچک‌تر و با بازدهی بالاتر Gracemont در پردازنده‌های آلدر لیک اس، یک نسل بالاتر از پردازنده‌های قبلی هستند و بازدهی مصرف نیرو و فضای آن‌ها نیز از هسته‌های Golden Cove بهتر است. هسته‌های Gracemont همچنین بهره‌وری پردازش برداری بالاتری دارند، چرا که پشتیبانی از AVX (احتمالا AVX2) در آن دیده می‌شود. هسته‌های بزرگ‌تر Golden Cove احتمالا از AVX-512 پشتیبانی می‌کنند. چنین تقسیمی در مدیریت دستورالعمل‌ها بین هسته‌ها باعث می‌شود تا سیستم زمان‌بندی و مدیریت ابزارها در سطح سخت‌افزار در سیستم‌عامل، آسان‌تر انجام شود.

اینتل هیچ اطلاعاتی درباره‌ی روش تولید هیچ‌یک از هسته‌های آلدر لیک اس منتشر نکرد. همچنین مشخص نیست که آیا پردازنده‌های جدید هم مانند لیک‌فیلد از سیستم پکیجینگ سه‌بعدی بهره می‌برند یا خیر. سیستم مذکور در پردازنده‌های لیک فیلد به دلایل گوناگون همچون بهبود مصرف باتری و کاهش ابعاد تراشه به‌کار گرفته می‌شد. البته شرکت سازنده در پلتفرم کامپیوتر رومیزی محدودیت‌های فضای تراشه و موارد این‌چنینی را ندارد و درنتیجه شاید از Foveros 3D Packaging استفاده نکند.

ترکیب هسته‌های کوچک و بزرگ در پردازنده‌های آلدر لیک اس به اینتل امکان می‌دهد که چندین نمونه پیکربندی را برای پردازنده‌های خود پیاده کند. تاکنون حدود ۱۲ پیکربندی احتمالی برای آلدر لیک اس مطرح شده است که رسانه‌ها آن‌ها را از اطلاعات دیتابیس Coreboot دریافت کرده‌اند. در میان پیکربندی‌ها، نمونه‌هایی تنها متشکل از هسته‌های بزرگ‌تر دیده می‌شود که شاید برای کاربردهای خاص همچون گیمینگ تولید شوند. البته هنوز نمی‌توان پیش‌بینی کرد که همه‌ی این پیکربندی‌ها در محصولات نهایی استفاده شوند. درنهایت ازآنجاکه تیم آبی، پردازنده‌های آلدر لیک اس را برای بازه‌ای گسترده از مشتریان در نظر دارد، احتمالا شاهد عرضه‌ی چندین نمونه پردازنده به بازار خواهیم بود.

استفاده از معماری هیبریدی در پردازنده‌های x86 می‌تواند روال جدیدی را در دنیای پردازنده‌های رومیزی و اپلیکیشن‌های مبتنی بر آن‌ها ایجاد کند. ازطرفی هماهنگی سیستم‌عامل و اپلیکیشن‌ها برای تشخیص اولویت در استفاده از هسته‌های کوچک‌تر و بزرگ‌تر اهمیت بالایی دارد. درواقع نرم‌افزارها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که توانایی تقسیم وظایف و دستورالعمل‌ها بین هسته‌ها را داشته باشند. درحال‌حاضر سیستم‌های مبتنی بر سخت‌افزار برای هدایت دستورالعمل‌‌ها در نظر گرفته شده است، اما هنوز مسیر زیادی در رسیدن به بالاترین بهره‌وری در پیش خواهد بود.

پردازنده‌های اینتل همیشه روی SoCهای تک‌قالبی با کاربرد کلی متمرکز بوده‌اند. در روش Client 2.0 از فناوری‌های اخیر و نوآورانه‌ی اینتل در ارتباط‌های داخلی پردازنده استفاده می‌شود و همچنین مهندسان تلاش می‌کنند تا بهترین بهره‌برداری را از رابط‌های برنامه‌نویسی (API) و تقسیم دستورالعمل‌ها داشته باشند. درنهایت اینتل ادعا می‌کند که با پیاده‌سازی روش جدید، دوره‌ی زمانی سه تا چهار ساله از طراحی تا تولید محصول، به یک سال کاهش پیدا می‌کند.

پیاده‌سازی روش Client 2.0 در مدیریت طراحی تا تولید محصولات اینتل، متمرکز بر استفاده‌ی مجدد شرکت از فناوری‌های انحصاری داخلی است. آن‌ها تصمیم دارند تا طرح‌ها و نوآوری‌های خود را به‌جای تغییر و سفارشی‌سازی برای یک نوع از  پردازنده‌، به‌طور گسترده در همه‌ی خانواده‌ها استفاده کنند تا سرعت پیاده‌سازی و عرضه به بازار به حداکثر برسد. البته در رویداد اخیر اینتل، شاهد اولین اطلاعات از Client 2.0 بودیم و هنوز نمی‌توان پیش‌بینی قطعی پیرامون پیاده‌سازی سیاست‌ها داشت. مدیران تیم آبی می‌گویند که در آینده اطلاعات تکمیلی بیشتری پیرامون طرح Client 2.0 منتشر خواهند کرد.