Lors de son événement Architecture Day 2021, Intel a fourni les détails sur sa nouvelle architecture x86 du nom de code Alder Lake. Basée sur une microarchitecture hybride, avec deux types de cœurs, Alder Lake positionne Intel pour la prochaine génération d’infrastructures informatiques.
Depuis l’arrivée de son nouveau PDG, Pat Gelsinger, Intel s’active sur tous les fronts : commerciaux, technologiques, moyens de production et partenariats. Fin connaisseur de la chaîne de valeur et des technologies, il est le concepteur du processeur 80486, Gelsinger s’efforce de redonner à Intel l’avantage technologique qui a bâti sa réputation par le passé. Le fondeur américain a ainsi révélé les détails de ses architectures de nouvelle génération, qui devraient être commercialisés dans les prochains mois.
Alder Lake, la microarchitecture dévoilée est destinée à équiper les ordinateurs et les portables professionnels et grand public. Elle préfigure ce que seront les processeurs à l’avenir, c’est-à-dire performants et polyvalents pour s’adapter aux différents types de charges. Destinée à opérer dans des environnements hyperconnectés et hyperautomatisés, cette architecture interne de nouvelle génération intègre deux types de cœurs : Performance-core et Efficient-core.
Faible consommation et large bande passante
Selon Raja Koduri, general manager d’Accelerated Computing Systems and Graphics Group chez Intel, Alder Lake « mélange les meilleurs transistors pour un moteur donné, les connecte grâce à un conditionnement avancé, intègre des caches à faible consommation et à large bande passante, et les équipe de mémoires à haute capacité et à large bande passante et d’interconnexions évolutives à faible latence pour les grappes de calcul hybrides dans un boîtier, tout en veillant à ce que tous les logiciels accélèrent de manière transparente ».
Alder Lake est construit sur le processus Intel 7 et représente la douzième génération de processeurs. Les modèles de cette génération seront marketés sous l’appellation d’Intel 12th Gen Core Processor with Hybrid Technology. L’architecture est dite hybride parce qu’elle regroupe deux types d’unités de traitement. Efficient-core et Performance-core ont été rebaptisés pour l’occasion E-Core et P-Core pour plus de simplicité. Ils sont basés sur les architectures Gracemont et Golden Cove.
E-core : des cœurs adaptatifs pour absorber les pics de computation
Efficient-core est conçu pour améliorer l’efficacité du débit et permettre des performances multithread évolutives pour supporter le multitâche moderne. Contrairement au multitâche qui consistait à lancer plusieurs applications ou instances simultanées, le multitâche à l’âge de l’IoT et de l’hypeconnectivité est plus complexe. Il s’agit de fournir la puissance de computation locale aux applications et aux objets connectés, et de supporter les pics de consommation de bande passante, pas celle qui transite par le réseau, mais celle qui est traitée par le microprocesseur. D’ailleurs, l’aspect adaptatif des cœurs Alder Lake est précisément destiné à supporter les montées en charge.
Efficient-core utilise diverses techniques pour hiérarchiser les charges de travail sans dissiper de puissance de traitement, tout en améliorant les performances. Ceci grâce à des fonctions qui optimisent les instructions par cycle d’horloge (IPC). Par exemple, le cache dispose de 5 000 entrées de branchement possible, ce qui permet une prédiction plus précise des branchements. Le cache d’instruction a été porté à 64 kilo-octets pour garder le maximum d’instructions en mémoire cache, plutôt qu’en mémoire vive. Alder Lake voit aussi la mise en œuvre de l’ISA AVX, ainsi que de nouvelles extensions pour prendre en charge les opérations d’intelligence artificielle (IA) en nombre entier.
P-core : des cœurs taillés pour les gros volumes de données
La nouvelle microarchitecture Performance-core, dont le nom de code était auparavant Golden Cove, est conçue pour les performances. Selon Intel « L’empreinte du code des charges de travail augmente et exige davantage de capacités d’exécution. Les ensembles de données augmentent aussi massivement, tout comme les besoins en bande passante ». La nouvelle microarchitecture propose donc une augmentation significative des performances générales et une meilleure prise en charge des applications à forte empreinte de code.
Pour ce faire, les ingénieurs d’Intel ont élargi les capacités des cœurs P-core. Ils proposent ainsi six décodeurs (contre quatre auparavant), un cache de huit μop de large (contre six auparavant), ainsi que six allocations (contre cinq auparavant) et 12 ports d’exécution (contre 10 auparavant). Ils peuvent aussi traiter une quantité de données plus volumineuses, grâce à des fichiers de registres physiques plus volumineux, et des tampons de réordonnancement plus profond avec 512 entrées. L’intelligence intégrée se caractérise par une précision de prédiction de branchement améliorée et à l’optimisation de la bande passante du cache de niveau deux, entre autres.
Mourad Krim
