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Na conferência Hot Chips da semana passada, ouvimos muito sobre os processadores que veremos no próximo ano, com a AMD apresentando sua arquitetura Zen e a IBM concentrando-se em seu processador Power9. Enquanto isso, a Intel deu mais alguns detalhes sobre os chips Skylake (7th Generation Core) já disponíveis e as novas versões do Kaby Lake.
AMD Zen
A AMD divulgou um pouco mais sobre a arquitetura Zen anunciada na semana anterior. Conforme observado então, o primeiro chip que usa essa arquitetura terá o nome de código Summit Ridge e será um processador de 8 núcleos e 16 threads destinado ao mercado de entusiastas de desktop. Ele deve ser lançado em volume no primeiro trimestre de 2017 e será seguido no segundo trimestre do próximo ano por um chip de 16 núcleos e 32 threads chamado Naples, que será destinado a servidores. Aparentemente, ambos serão construídos pela GlobalFoundries em seu processo de 14nm.
A AMD forneceu mais detalhes sobre a microarquitetura subjacente a cada núcleo, incluindo como o novo núcleo permite uma melhor previsão de ramificação, um grande cache de operações, instruções maiores, caches mais rápidos, mais recursos de agendamento e multithreading simultâneo (SMT), permitindo a execução de dois threads por núcleo. A combinação, disse a empresa, deve proporcionar à Zen uma melhoria de 40% nas instruções por relógio, em comparação com o núcleo anterior da escavadeira.
O complexo da CPU usa quatro desses núcleos, cada um com cache de 512 K de L2, além de 8 MB de cache de nível 3 compartilhado associativo de 16 vias. Em resumo, deve ser muito mais competitivo com as ofertas atuais da Intel em aplicativos inteiros. Ele possui suporte para extensões AVX2, além de todas as instruções herdadas de AVX e SSE. Existem duas unidades de ponto flutuante, cada uma com tubos de multiplicação e adição separados que podem ser combinados para instruções FMAC (multiply add de 128 bits), mas as duas unidades não podem ser combinadas para processar instruções AVX2 de 256 bits em uma única passo como nos processadores Core da Intel.
Em suas implementações iniciais, o Zen parece ser competitivo para desktops de médio alcance e servidores de baixo a médio alcance; Eu acho que isso só pode ajudar o mercado da Intel a ter um concorrente real, principalmente para servidores Xeon.
IBM Power 9
No outro extremo do mercado, para computação de ponta e de alto desempenho, a IBM divulgou detalhes adicionais sobre sua família Power9, programada para estar disponível no segundo semestre do próximo ano. Esses chips foram projetados para serem fabricados em um processo de 14 nm e consistem em aproximadamente 8 bilhões de transistores.
O Power9 apresenta uma nova microarquitetura que, segundo a IBM, oferece mais desempenho por thread, com chips de até 24 núcleos e 120 MB de cache de nível 3. Isso inclui uma nova arquitetura de conjunto de instruções, conhecida como Power ISA v. 3.0, com ponto flutuante de precisão quádrupla e suporte a número inteiro decimal de 128 bits, projetado para suportar melhor as instruções aritméticas e SIMD aprimoradas. A IBM enfatizou que os pipelines em cada núcleo agora são mais curtos e mais eficientes, a fim de proporcionar maior desempenho por ciclo e latência reduzida. Ele inclui uma malha de chip de alta produtividade com capacidade de mais de 7 TB / s, além de suporte para 48 faixas de PCIe 4 e Nvidia NV Link 2.0.
Eu pensei que uma das características mais interessantes do design é que ele estará disponível com 24 núcleos com 4 threads por núcleo, projetado para Linux; ou com 12 núcleos com 8 threads por núcleo, projetados para o ecossistema PowerVM, usados principalmente no software proprietário da IBM. Cada um deles será disponibilizado em uma versão otimizada para computação em escala de 2 soquetes padrão e em uma versão projetada para computação em escala de múltiplos soquetes com memória buffer anexada. Isso equivale a um total de quatro implementações planejadas entre o segundo semestre de 2017 e o final de 2018.
Intel Skylake e Kaby Lake
Na Hot Chips, a Intel se concentrou principalmente no Skylake, a arquitetura Core de 6ª geração que começou a ser vendida há um ano.
A maioria dos detalhes do chip é bem conhecida, mas a Intel enfatizou como inclui suporte para instruções aprimoradas por relógio e eficiência de energia, com recursos como suporte para memória DDR4 mais rápida, uma malha interna coerente aprimorada e uma nova arquitetura de cache DRAM incorporada, permitindo gráficos mais rápidos, mas também utilizáveis em outros recursos. Um desses novos recursos é chamado Speed Shift e é uma nova maneira de permitir que o processador funcione a uma velocidade mais rápida por um curto período de tempo, como parte do modo Turbo. Ele também adiciona um mecanismo de criptografia de memória como parte do recurso de segurança Intel Guard Extension (SGX).
Nos gráficos, o Skylake agora suporta entre 24 e 72 "unidades de execução", bem como suporte para novos padrões, como Direct X 12, Vulkan, Metal e Open CL 2.0. A Intel disse que isso permitiu até 1 teraflop de energia do computador no sistema gráfico.
Os sistemas Skylake estão amplamente disponíveis. De fato, a Intel anunciou o próximo passo, a arquitetura Core de 7ª geração, conhecida como Kaby Lake. Kaby Lake foi visualizado no Intel Developer Forum no início deste mês, mas a empresa forneceu mais detalhes para os primeiros produtos específicos.
Neste outono, a Intel está vendendo seis chips, três que usam 4, 5 watts e são projetados para os tablets mais finos e 2 em 1 (m3, i5 e i7 da marca Y, como parte da série Y) e três que usam 15 watts, projetado para notebooks mais tradicionais (série U). Todos são dois projetos de núcleo / quatro linhas. As peças para desktops, estações de trabalho e notebooks corporativos serão lançadas no início do próximo ano.
A grande mudança aqui parece ser um novo processo que a Intel está chamando 14nm +, que inclui maior altura da aleta e maior altura do portão, por isso é na verdade um pouco menos denso que as versões anteriores. A Intel diz que também inclui uma tensão aprimorada no canal de transistor. A vantagem aqui é que isso permite que os novos chips funcionem em um modo turbo mais rápido, e uma versão aprimorada da tecnologia Speed Shift permite que ele mude para a velocidade mais alta ainda mais rapidamente. Por exemplo, a versão mais recente do núcleo i7 de 4, 5 watts (o i7-7Y25) tem uma velocidade básica de 1, 3 GHz, mas agora pode subir para 3, 6 GHz por curtos períodos de tempo, em comparação com 3, 1 GHz no m7 atual -6Y75. No geral, a Intel está reivindicando um aumento de 12% no desempenho do processo, com um aumento de até 19% no desempenho da Web.
A única outra diferença real é um novo sistema de vídeo, que inclui aceleração total de hardware para codificação e decodificação 4K e HEVC de 10 bits, além de decodificar o formato VP9 do Google. A Intel disse que os novos chips podem codificar e decodificar vídeos HEVC 4K em tempo real e podem suportar 9, 5 horas de reprodução de vídeo 4K usando HEVC.
A Intel destacou a quantidade de chips alterados na última década, passando do processador Mern de 65 nm em 2006 para o atual Skylake. Os chips de hoje são 3 a 5 vezes mais rápidos, enquanto suportam sistemas que usam metade da energia total da área de trabalho (TDP) dos sistemas anteriores, tornando-os até 10 vezes mais eficientes. No geral, de acordo com a Intel, os chips de hoje são 5 vezes mais densos que os anteriores - o que, apesar de não acompanhar a escala tradicional da Lei de Moore, ainda é impressionante.
