Silvermont de Intel reveló: Después de una pausa de cinco años, Intel finalmente está listo para aplastar ARM

Intel 22nm Silvermont, Saltwell, Airmont

Hoy, Intel ha presentado su núcleo de CPU Atom de próxima generación. Llamada Silvermont, esta CPU de 22 nm alimentará los SoC Merrifield (teléfono inteligente) y Bay Trail (tableta). Si bien su predecesor, Saltwell (Medfield & Clover Trail), fue el primer chip de Intel en ganarse un lugar en la mesa móvil, Silvermont es el primer producto lanzado por Intel que debería tomar las coronas de rendimiento y rendimiento por vatio de los diseños ARM hechos por Qualcomm, Nvidia, Apple y Samsung. Con el mercado de las PC menguando y los inversores acudiendo en masa a competidores con diseños móviles probados, Silvermont es un gran negocio para Intel. Sin embargo, ¿es suficiente una CPU x86 móvil rápida para salvar un mercado de tabletas Windows que se tambalea, o están en juego otros problemas endémicos?

Silvermont es la primera microarquitectura Atom nueva de Intel en cinco años, y se ha rediseñado desde cero para proporcionar un rendimiento excelente, mientras consume menos vatios que sus primos basados ​​en ARM. Uno de los cambios más significativos fue el cambio a FinFET de 22 nm, que realmente abre las puertas a cualquier tecnología de proceso de la competencia en lo que respecta al consumo de energía. En combinación con el cambio a transistores 3D, la arquitectura y el diseño de Silvermont se optimizaron conjuntamente con el proceso. La capacidad de diseñar un proceso específico para un núcleo de CPU específico es una de las principales razones por las que Intel tiene una posición tan dominante sobre empresas como Qualcomm y Nvidia, que tienen que trabajar con los procesos de 28 nm de TSMC.

Más allá del nuevo proceso, Silvermont tiene una gran cantidad de características nuevas que deberían mejorar la eficiencia energética y el rendimiento en el núcleo de Saltwell. Existe la ejecución fuera de orden (OoOE), que permite que las instrucciones se ejecuten tan pronto como haya datos para procesar, en lugar de en el orden exacto establecido por el programa de software. Hay un procesamiento de bifurcaciones más eficiente, predictores de bifurcaciones más precisos y una recuperación más rápida de choques o colisiones de tuberías. En términos de instrucciones adicionales, Silvermont toma prestadas muchas características de Westmere (el psiquiatra de Nehalem). Hay AES-NI (cifrado / descifrado a nivel de hardware), Secure Key (generación de números aleatorios) y SSE4.1 y 4.2.



Cambios en la tubería de Saltwell vs Silvermont

Cambios en el oleoducto Saltwell vs. Silvermont. El cambio de predicción errónea de 10 a 13 ciclos es muy agradable.

Es probable que uno de los mayores aumentos de rendimiento se derive de la latencia y el rendimiento de FPU enormemente mejorados: Silvermont ejecuta muchas instrucciones en la mitad del tiempo, mientras que el rendimiento casi se ha duplicado. Si alguna vez lamentó el rendimiento de x87 FPU de los núcleos Atom anteriores, anímese: el rendimiento de Silvermont FPU debería ser comparativamente bestial.

Para completar los cambios en la arquitectura, también hay algunos cachés de alto ancho de banda / baja latencia y transacciones de memoria fuera de orden. Para obtener un resumen completo de la nueva microarquitectura, puede intentar interpretar el diagrama de bloques central a continuación. En resumen, sin embargo, Silvermont hace más por ciclo de reloj (IPC) y usa mucha menos energía para realizar cada ciclo de reloj. Si bien nadie tiene realmente ningún hardware Silvermont para comparar de forma independiente, Intel afirma una mejora de rendimiento de ~ 3x con ~ 5 veces menos energía, sobre los chips Atom actuales de Saltwell (Medfield / Clover Trail).

Silvermont

Diagrama de bloques del núcleo de Silvermont

Diagrama de bloques del núcleo de Silvermont, anotado

Pasando de la escala micro a la macro, Silvermont finalmente brinda soporte real de múltiples núcleos a Atom. Algo parecido al Bulldozer de AMD, Silvermont viene en módulos de dos núcleos, que comparten una caché L2 de hasta 1 MB estrechamente acoplada. Un Atom SoC puede contener hasta cuatro módulos, para un total de ocho núcleos Silvermont. Hay administración de energía y frecuencia por núcleo, pero no hay Hyper-Threading. En el frente del rendimiento, el modo Burst (la versión de Turbo Boost de Atom) se ha mejorado: mientras que Atom solía basar sus estados P (SpeedStep) en la temperatura central, Silvermont administra la frecuencia Burst analizando las restricciones térmicas, eléctricas y de suministro de energía. . Silvermont también puede compartir / asignar energía dinámicamente entre los núcleos de la CPU y la GPU, lo que obviamente es bastante bueno para cargas de trabajo mixtas.

El resultado final de todo este trabajo se resume mejor con un gráfico casi increíble:

Intel

El núcleo Silvermont de Intel, frente a algunos competidores ARM de doble y cuádruple núcleo.

Lo que no ve es la letra pequeña en la parte inferior de cada diapositiva, advirtiéndonos que Intel puede haber utilizado puntos de referencia que están 'optimizados para el rendimiento solo en microprocesadores Intel'. Sin embargo, aparte de las advertencias y los dados cargados, parece que Silvermont será muy frugal en el departamento de consumo de energía. Será muy emocionante cuando Intel comience a enviar kits de desarrollo que podamos comparar de forma independiente.

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