La competizione tra AMD e Intel sta smuovendo il mercato Hardware e Intel progetta un cambio nel numero di IPC e nella costruzione dei suoi prodotti.
Intel – Skylake, Sunny Cove, Willow Cove
Nel precedente articolo abbiamo parlato della Road-Map tracciata da Intel per quanto concerne la propria architettura e i nuovi processori. Secondo alcuni rumor, diffusi in rete, sembrerebbe che il colosso di Santa Clara stia puntando a differenti cambiamenti che vedremo entro il 2023. Le indiscrezioni riguardano l’aumento di un parametro definito come Instructions Per Cycle (IPC).
IPC – Dettagli e calcolo
Nel mondo delle CPU si parla spesso del parametro IPC riferendosi alle istruzioni per ciclo o alle istruzioni per clock. Questo parametro definisce, in modo approssimativo, il numero di istruzioni eseguibili in un clock e, parallelamente, il tempo che richiede la macchina per completare processi complessi. Per quanto si possa pensare che un alto numero di IPC corrisponda a un’elevata efficienza, questo valore è soggetto a fluttuazioni derivati dalla velocità di clock (frequenza) e dal processo specifico eseguito. La correlazione tra frequenza ed IPC sta nella struttura dei set di istruzioni: maggiore è la frequenza dei cicli e minore è il numero di istruzioni eseguibili in un singolo ciclo. Inversamente, abbassando la frequenza, si avrà un maggior numero di istruzioni completate per ciclo.
I differenti produttori hanno dovuto scegliere dove focalizzare la propria attenzione: alti IPC o alte frequenze. In principio la scelta ottimale sembrava essere la frequenza, puntando dunque ad alte frequenze e un basso numero di IPC. Visti i limiti della tecnologia, che hanno mostrato l’impossibilità di ottenere realmente i valori ipotizzati tramite calcoli scientifici, non è possibile superare una certa soglia di GHz. Alla scoperta di tali limitazioni, almeno per quanto concerne i processori CISC, si è scelto lavorare sul numero di istruzioni per ciclo e affinare il parametro di efficienza interna.
Inversamente al parametro IPC c’è il parametro Cycles Per Instruction (CPI) che può definire le prestazioni di una CPU svincolandole dal fattore frequenza. Rispetto il parametro IPC questo si basa sul numero di cicli necessari per completare un’istruzione: dando un valore di efficienza complessiva.
Avendo un’idea di cosa sono i parametri IPC e CPI possiamo tornare all’argomento principale e vedere come questo influenzerà la linea produttiva di Intel.
Modelli di microarchitettura
A differenza della serie Skylake, basata su 14nm+++ e IPC 1.0X, la microarchitettura adottata per la serie Willow Cove porterà differenti novità. Cambiando il processo costruttivo si passerà a un modello 10nm+ portando ottimizzazioni alla struttura dei transistor e ridisegnando elementi come Cache e Kernel interno. Oltre a questo sarà presente un aumento del parametro IPC che dovrebbe raggiungere 1.25X e guadagnare il 25% rispetto all’attuale microarchitettura Skylake. La prima adozione di Willow Cove, come detto in precedenza, sarà effettuata sul segmento Mobile con i processori Tiger Lake per Laptop.
L’architettura Willow Cove dovrebbe essere l’ultima microarchitettura prevista per LGA 1200 prima del passaggio a LGA 1700. Per quanto riguarda il futuro socket Intel si parla di un modello costruttivo basato su Golden Cove a 10nm++ con un valore di IPC 1.50X. L’ipotetica serie basata su tale tecnologia è attualmente conosciuta con il nome di Alder Lake-S.
Spostandoci più avanti nella linea produttiva Intel iniziano a comparire le prime conferme sui Rumor della fantomatica architettura “Ocean Cove” basata su processo costruttivo 7nm+ e IPC 1.80X. Questa architettura, almeno in precedenza, era stata citata in diversi report senza però inserire dei dati in merito. I primi articoli, diffusi nel 2018, parlavano di un’architettura mista e propendevano per una prima progettazione collocata nel 2020. Visti i recenti avvenimenti e alcune conferme da parte delle fonti, la nuova data di rilascio è ipotizzabile per il 2022/2023 per coprire la terza serie di CPU per LGA 1700.
Considerazioni personali
In passato Intel ha guidato il mercato delle CPU senza avere dei rivali. La competizione di AMD si basava solamente sul prezzo, mostrando però alta inaffidabilità sul lungo tempo. Questo ha portato Intel a una linea statica dove le reali innovazioni, dal punto di vista della progettazione, erano rasenti a zero. AMD ha adottato una linea competitiva che unisce alte prestazioni, processi costruttivi ad alta efficienza e un prezzo competitivo, portando il colosso di Santa Clara a mettere in discussione la propria posizione.
Il cambio di rotta di Intel, progettando un aumento delle proprie IPC, è una risposta efficace verso il colosso di Sunnyvale e richiederà del tempo per dare i corretti risultati. Nel breve tempo avremo un incremento delle prestazioni compreso tra il 15 e il 25% rispetto alla precedente generazione, portando a un consolidamento delle prossime architetture.
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