Video: AMD vs Intel in 2020 (Oktober 2024)
V nizu zadnjih napovedi sta Intel in AMD ločeno predstavila več pomembnih sprememb v arhitekturi svojih procesorjev x86, ki obljubljajo, da bodo spremenili način uporabe x86 procesorjev v naslednjih nekaj letih.
AMD je prejšnji teden napovedal novo arhitekturo pomnilnika, katere cilj je zbliževanje računalnikov CPU in GPU. Intel je razkril nov poudarek na izboljšanju svojega položaja v bolj tradicionalni grafiki osebnih računalnikov. Intel je včeraj objavil popolnoma novo različico mikroarhitekture za svojo serijo procesorjev Atom, ki naj bi te čipe naredil veliko močnejše in potencialno zapolnil razkorak med Atomom in večjo družino procesorjev Core.
AMD-jeva nova pomnilniška arhitektura
Napoved AMD-a o tako imenovanem heterogenem enotnem dostopu do pomnilnika (hUMA) ni bila veliko presenečenje, saj podjetje že dolgo govori o arhitekturi heterogenih sistemov (HSA).
Koncept je precej preprost. Tudi v čipu, ki ima tako CPU kot tudi grafično obdelavo (GPU) na isti matri, kot v AMD-jevih pospešenih procesorskih enotah (APU-jih), je pomnilnik, ki ga uporabljata CPU in grafika, ostal v ločenih bazenih. Čeprav je fizično enak pomnilnik, CPU in GPU uporabljata različne kazalce na pomnilnik. Če želite uporabiti GPU za računalništvo, mora program kopirati podatke iz dela pomnilnika, ki ga uporablja CPU, v del, ki ga uporablja grafika, narediti izračun in ga znova kopirati. Za vse to je potreben čas. Pri pravem enotnem pomnilniškem sistemu, ki vključuje grafiko, to ne bo potrebno.
AMD to postavlja kot del fundacije HSA, ki vključuje ARM, Qualcomm, Samsung, Texas Instruments, MediaTek in Imagination. Ta pristop zlasti uporablja programsko opremo, ki se imenuje HSAIL, in niz vmesnikov za aplikacije, pospešene s HSA.
AMD je ta teden podrobno opisal, kako lahko CPU in GPU v svoji arhitekturi hUMA dinamično dodeli pomnilnik iz celotnega pomnilniškega prostora in ga uporabljata skupaj z isto navidezno shemo naslavljanja. Pomnilnik bo dvosmerno koherenten, tako da bodo morebitne posodobitve pomnilnika CPU ali GPU videli drugi elementi obdelave. GPU bo zdaj podpiral pomnilnik, ki ga je mogoče urejati, z virtualnimi stranmi, tako da lahko deluje z večjimi nabori podatkov (način, kako trenutno delujejo procesorji). Ideja je, da lahko CPU in GPU učinkoviteje sodelujeta. AMD je dejal, da bodo razvijalci lahko pisali aplikacije, pospešene s HSA, s standardnimi programskimi jeziki, kot so Python, C ++ in Java.
AMD ni edino podjetje, ki vidi raznoliko računalništvo kot pomembno, HSA Foundation pa tudi svoje konkurente. Nvidia je bil velik zagovornik tega, kar je nekdaj klical GP-GPU, kar je potiskal API-je CUDA in obljubljal, da bo prihodnja različica svojih grafičnih procesorjev podpirala enoten pomnilnik. Številne velike programske platforme imajo svoje alternative: Microsoftove razširitve DirectCompute na DirectX za računalništvo GP-GPU in Googlov API Renderscript za raznolike računalnike. Morda je najpomembnejše, da skupina Khronos, industrijski konzorcij, promovira standard OpenCL.
Veliko vprašanje bo, kateri od teh standardov bo pritegnil razvijalce. AMD-jev prvi procesor, ki bo podpiral hUMA, bo njegov procesor Kaveri, predviden za dobavo do konca leta 2013 (čeprav v sistemih verjetno ne bo v začetku prihodnjega leta). AMD ponuja tudi APU za PlayStation 4, za katere se govori, da bo APU dobavljal tudi za Xbox naslednje generacije. Zdi se, da bi tudi drugi člani fundacije HSA lahko uporabili arhitekturo hUMA, čeprav še nobena ni napovedala takšnih modelov. Skupaj bi to lahko zadostovalo za ustvarjanje kritične mase za razvijalce in orodja; če bi bilo tako, bi se to lahko izkazalo za zelo pomembno.
Intel podvoji grafiko za Haswell
Pozno prejšnji teden je Intel razkril več podrobnosti o prihajajočem procesorju Core 4. generacije, 22nm izdelek, znan kot Haswell. Intel je pred tem razkril številne nove funkcije za Haswell, vključno z novimi navodili AVX2 za delo z večjimi celoštevilnimi vektorji in zlitimi navodili za množenje-dodajanje (FMA) za plavajočo vejico. Te stvari končni uporabniki verjetno ne bodo videli, razen v smislu izboljšane učinkovitosti pri precej specializiranih delovnih obremenitvah.
Pri novi napovedi je najbolj zanimiva osredotočenost na grafiko, področje, na katerem sta zagotovo vodila konkurenca AMD in Nvidia.
Toda Intel dela nekaj velikih korakov s procesorji Haswell. Intel že dolgo pravi, da bo dodal več grafike v matrico za nekatere modele Haswella, vključno z različico višjega razreda, znano kot GT3. Učinkovito so to le dodatne grafične enote z navodili, nad zneski v trenutnih procesorjih Ivy Bridge. To je že samo po sebi velika sprememba, saj je Intel v svojih izdelkih običajno namenil več prostora za procesor CPU, medtem ko so AMD-jevi konkurenčni APU-ji namenili več prostora za grafiko.
Toda Intel je pred kratkim pokazal še eno različico, ki jo imenuje GT3e grafika, ki doda paketu s 128 MB vgrajenega DRAM-a v paket, ki vsebuje Haswell matrico, in je zasnovan za pospeševanje grafične zmogljivosti. Prejšnji teden je Intel sporočil, da se bodo hitrejše različice grafike GT3 zdaj imenovale Iris, tiste z vgrajenim DRAM-om pa Iris Pro, saj Intel upa, da bo dobil nove prednosti grafike pri novih ravneh.
Še posebej bo linija Haswell segmentirana z različicami z majhno količino grafike (GT1), imenovane HD Graphics; z grafiko GT2 (kar ustreza vrhunskemu trgu Ivy Bridge), ki se imenuje HD Graphics 4200 do 4600, odvisno od hitrosti; z grafiko GT3, vendar deluje na 15 vatov, imenovano HD Graphics 5000; tisti deli z grafiko GT3, ki delujejo z močjo 28 vatov in več, se bodo zdaj imenovali Intel Iris Graphics 5100; in tiste z grafiko GT3e in vgrajeno grafiko, imenovano Iris Pro 5200. (Intel nikoli ni bil eden za poimenovanje preprostosti.)
Intelove številke delov ostajajo zapletene, vendar upoštevajte, da številka dela, ki se začne s 4, označuje Haswell, medtem ko ena, ki se začne s 3, označuje Ivy Bridge. Podjetje uporablja MQ za označevanje standardnih delov prenosnih računalnikov GT3, HQ pa za označevanje delov, ki imajo vgrajen DRAM.
Kot del napovedi je Intel delil številke zmogljivosti za nove dele, ki so pokazale pomembne izboljšave v primerjavi z obstoječimi procesorji podjetja. Intel je pokazal številke, ki kažejo, da je Ultrabook zmogljivost do 1, 5-krat večja od prejšnje generacije pri približno isti porabi energije (in dvakrat večja zmogljivost z čipom z večjo močjo, namenjenim nekoliko večjim prenosnikom, tistim z 14-in večjimi zasloni), dvakrat večjo grafiko zmogljivost na tradicionalnih prenosnikih in skoraj trikrat večja od zmogljivosti v namiznih sistemih.
Intel pravi, da sta novi grafiki Iris in Iris Pro primerljivi z diskretnimi GPU-ji, in to je velika stvar. (Kot vedno vzamem vse številke zmogljivosti z zrnom soli, dokler ne morem dejansko preizkusiti izdelkov.) Prepričan sem, da bodo še vedno veliko bolj zmogljivi diskretni namizni grafični deli iz AMD in Nvidia za aplikacije za igre in delovne postaje, toda ti deli navadno porabijo veliko energije. Pri prenosnih računalnikih v polni velikosti, kjer je poraba energije veliko manjša, so grafike v matriki pomembnejše, vendar še vedno obstaja velik trg diskretne grafike. Zdi se, da je Intel usmerjen na ta trg. Ultrabooks in drugi tanki zvezki običajno nimajo potrebne moči za izvajanje diskretne grafike, zato je izboljšana grafika v živo vsekakor dobrodošla.
Intelova nova mikroarhitektura Atoma
Največja napoved podjetja Intel je bila v mnogih pogledih videti njegova arhitektura z nizko porabo energije, ki naj bi nadomestila arhitekturo, ki je bila uporabljena v trenutni arhitekturi podjetja Atom. Družina Atom je večinoma znana po uporabi v mobilnih napravah, kot so tablični računalniki in v manjši meri v nekaj pametnih telefonih. Nova arhitektura, ki je znana kot Silvermont, je namenjena tudi številnim podatkovnim centrom in vgrajenim trgom.
Arhitektura predstavlja veliko spremembo. Namesto pogonskega izvršilnega mehanizma, ki je bil uporabljen v prejšnjih različicah Atomove arhitekture, vključno z arhitekturo Saltwell, ki se uporablja v trenutnih 32nm verzijah Atoma podjetja, Silvermont doda motor za izvajanje po naročilu, kot se uporablja pri Intelovih procesorjih Core in Xeon. To bi moralo znatno izboljšati obdelavo aplikacij z enim navojem. Ponuja novo sistemsko arhitekturo tkanin, zasnovano za obseg do osem jeder (najverjetneje za aplikacije, kot so mikro strežniki). Na koncu doda nova navodila (da se ujemajo s tistimi, ki se uporabljajo v verziji procesorjev Westmere Core) in nove tehnologije za varnost in virtualizacijo.
Nova arhitektura ima modularno zasnovo, ki temelji na modulih, ki vsebujejo dve jedri, 1 MB skupne predpomnilnice L2 (zelo nizka latenca, velika pasovna širina) in namenski vmesnik od točke do točke do tkanine SoC. Upoštevajte, da to nadomešča koncept z več nitmi, ki ga Intel močno promovira, in dejansko zveni kot modularni pristop AMD, ki se uporablja v trenutnih namiznih in strežniških čipih. (Intel pa se je odpravil, da bi razložil, da ne gre za isto stvar; AMD-ovi moduli delijo več stvari, vključno s plavajočo vejico.) Moduli se lahko kombinirajo in vključujejo do osem jeder.
Intel glede porabe energije pravi, da nova arhitektura omogoča širši dinamični razpon moči in vsakemu jedru omogoča lastno neodvisno upravljanje frekvenc in moči, kar omogoča, da se vsako gibanje navzgor in navzdol pri zmogljivosti in porabi moči. (V nasprotju z mobilnimi procesorji je to bolj podobno tistemu, kar Qualcomm uporablja s svojimi kraji Krait kot bolj standardna kombinacija ARM big.LITTLE.) Zasnovan je tudi z izboljšanim upravljanjem porabe energije in hitrejšim vnosom in izhodom iz pripravljenosti, značilnosti, ki so še posebej pomembne na trgu mobilne telefonije.
V podjetju pravijo, da lahko bolje prilagodi moč med jedrom procesorja in drugimi elementi, kot je grafika, kar omogoča bolj prefinjeno izvajanje načina snemanja.
Na splošno Intel pravi, da bi morala nova arhitektura in prehod na 22-nm proces podjetja FinFet SoC omogočiti čipe, ki ponujajo do trikrat višjo zmogljivost ali petkrat nižjo moč kot trenutni čipi Atom. Na splošno je Intel dejal, da lahko njegov "učinkovit" dvojedrni v primerjavi z močjo preseže neučinkovit trenutni štirijedrni procesor. (Ponovno bom počakal, da izdelki presodijo o tem.)
Tako kot trenutna linija Atom je tudi Silvermontova arhitektura verjetno uporabljena v različnih procesorjih, od tistih, namenjenih mobilnim napravam, do večjih sistemov. Ti naj vključujejo Avoton, namenjen mikro strežnikom, Rangely namenjen omrežnim napravam, Merrifield za pametne telefone in Bay Trail, namenjen tabličnim računalnikom in kabrioletom. Med njimi je najbolj pričakovana 22nm Bay Trail platforma, za katero Intel pričakuje, da bo na trgu pravočasno na voljo tablete, ki bodo na voljo v praznični sezoni, več podrobnosti pa bo kmalu na voljo.
Na splošno Silvermont arhitektura zveni kot velik korak v primerjavi z obstoječo Atom arhitekturo, še posebej me zanima, kako dejansko deluje Bay Trail, ki temelji na tej arhitekturi. Do danes je bil med nizkim koncem družine Core in vrhunskim Atomsom viden razkorak med zmogljivostmi, vendar je ta arhitektura videti, kot da bi resnično zapolnila vrzel.
Zaključek: Grafika in moč določa konkurenco
Vsak večji procesor, ki ga vidite danes - ne glede na to, ali je čip Intel ali AMD namenjen namiznim ali prenosnim računalnikom ali čip, ki temelji na ARM-ju, namenjen pametnim telefonom in tabličnim računalnikom - ima več jeder CPU-ja, običajno več jeder GPU-ja (razen za strežnike čipov) in vse vrste druga specializirana logika za stvari, kot so obdelava slik, kodiranje in dekodiranje videoposnetkov ter ravnanje s šifriranjem.
Ko je proces čipov manjši, lahko na en čip vključimo več tranzistorjev. Katere značilnosti vključevanja (in kako jih vključiti) ostajajo ključni diferencial med prodajalci čipov, prav tako posebna zasnova in mikroarhitektura samih čipov.
Te napovedi kažejo kompromise, ki jih izvajata Intel in AMD, kar bi moralo imeti velike posledice za računalništvo v naslednjih nekaj letih.
Za namizne in prenosne računalnike Intel izgleda, kot da ne poskuša dohiteti AMD z vgrajeno grafično zmogljivostjo z dodajanjem več izvršilnih enot, ampak tudi poskuša napredovati s funkcijami, kot je vgrajeni DRAM, pri čemer izkorišča svojo procesno tehnologijo svinca. AMD tudi s svojo grafiko ne bo mirno sedel, zato bi moral poskrbeti za zanimivo tekmo. Medtem si AMD močno prizadeva za boljšo integracijo grafičnih in CPU funkcij, kar bi lahko povzročilo nov način programiranja; to traja dlje, vendar bi se lahko izkazalo za izjemno pomembno.
Bitka med AMD-jevim Kaverijem in Intelovim Haswellom bi bila torej lahko bolj zanimiva kot konkurenca Intel-AMD v zadnjih nekaj letih. Haswell bo zagotovo prvi. (Pričakujem, da bom sisteme videl že to poletje, v primerjavi z začetkom prihodnjega leta za Kaveri.) Spet je to večinoma za običajna namizja in prenosnike. Igralci in uporabniki delovnih postaj bodo nedvomno želeli združiti čip z diskretnimi grafičnimi rešitvami bodisi z AMD bodisi z Nvidia.
Pri tabličnih računalnikih in s potencialnimi telefoni lahko pristop različnosti arhitekture heterogenih sistemov, ki si ga AMD in drugi prizadevajo, lahko postane še bolj pomemben, čeprav bo spet potrebno nekaj časa, če bodo aplikacije resnično izkoristile to. Intelova nova arhitektura naj bi na tem področju postala konkurenčnejša. Zdi se, da je to velik korak naprej, a tudi njegovi tekmeci se bodo nadaljevali.
Malo me zanima, ali stvari, kot je platforma Bay Trail za Atom, ki temelji na Silvermontu, dejansko tečejo dovolj hitro, da se začne pojavljati v bolj običajnih prenosnikih nizkega cenovnega razreda ali celo na namizjih. Že današnji tablični računalniki, ki temeljijo na Atomu, dobro delujejo Windows, z izboljšavami pa bi lahko zadostovali številnim uporabnikom mainstreama, tudi če zaostajajo za zmogljivostmi Haswella ali Kaverija (ali Intelovega sedanjega Sandy Bridgea in AMD-jevega trenutnega Richmonda). zadeva).
V prihodnjem letu bi moralo poskrbeti za vznemirljivo tekmovanje.
