АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Golden Cove

Golden Cove — кодовое название микроархитектуры центрального процессора, разработанной компанией Intel и представленной в ноябре 2021 года. Она пришла на смену четырём микроархитектурам: Sunny Cove, Skylake, Willow Cove и Cypress Cove[1][2]. Микроархитектура производится по техпроцессу Intel 7, ранее известному как 10 нм Enhanced SuperFin (10ESF).

Golden Cove используется в высокопроизводительных ядрах (P-core) процессоров 12-го поколения Intel Core (кодовое название «Alder Lake») и серверных процессорах Xeon четвёртого поколения (кодовое название «Sapphire Rapids»)[3].

История и особенности

Впервые Golden Cove была представлена Intel на мероприятии Architecture Day 2020 года[4], а дополнительные подробности были раскрыты в августе 2021 года[5]. Подобно Skylake, Golden Cove была охарактеризована Intel как крупное обновление микроархитектуры ядра, призванное обеспечить производительность на ближайшее десятилетие вычислений. Intel также назвала Golden Cove крупнейшим микроархитектурным обновлением семейства Core за десятилетие, заявив о росте инструкций за такт (IPC) на 19 % по сравнению с Cypress Cove[5]. На мероприятии 2021 года Intel объявила, что архитектуры Gracemont и Golden Cove будут объединены в гибридной архитектуре процессоров Alder Lake для настольных и мобильных систем. Golden Cove была названа «преемником 10-нм микроархитектуры Sunny Cove от Intel»[6]. Также было объявлено, что ядра Golden Cove поддерживают гиперпоточность, позволяя запускать два потока на одном ядре[7]. «P-cores» на базе Golden Cove обозначают «производительные» ядра, а «E-cores» на базе Gracemont — «энергоэффективные»[8].

В августе 2021 года отмечалось, что Golden Cove следует за ядром Willow Cove в Tiger Lake, Sunny Cove в Ice Lake и производным Cypress Cove в Rocket Lake[9].

Сменив Willow Cove, в 2021 году Golden Cove позиционировалась как конкурент процессоров AMD на базе Zen 3 и Zen 4. Golden Cove основана на техпроцессе 10 нм Enhanced SuperFin от Intel, который позднее был переименован в Intel 7[10]. При модификации Willow Cove, как отмечает Hardware Times, Intel в 2021 году объявила, что Golden Cove и Gracemont «расширили фронт- и бэкэнд, улучшили возможности внеочередного исполнения (OoO) и уделили больше внимания энергоэффективности и реальной производительности»[10].

В январе 2022 года TechRadar отмечал, что мобильные процессоры Intel Alder Lake-P с ядрами Golden Cove могут использовать до «шести ядер Golden Cove с 12 потоками наряду с восемью ядрами Gracemont с восемью потоками», при этом возможны и другие конфигурации[11]. В апреле 2022 года сообщалось, что Raptor Lake, «освежённая» версия Alder Lake, может использовать ядра Golden Cove и Gracemont[12]. Также в апреле 2022 года сообщалось, что Sapphire Rapids будет использовать ядра Golden Cove[13].

Улучшения

По данным AnandTech за август 2021 года, «Intel рассматривает Golden Cove как значительный скачок, с масштабными изменениями фундаментальных блоков процессора, вплоть до утверждения, что это позволит обеспечить производительность на ближайшее десятилетие»[9]. AnandTech также отмечал, что последний подобный уровень обновлений «фронтенда» ядер Intel был реализован в Sunny Cove, тогда как Willow Cove и Cypress Cove были более итеративными решениями, сосредоточенными на подсистеме памяти. Golden Cove характеризуется «грандиозными изменениями фронтенда микроархитектуры», которые Intel называет крупнейшими за десятилетие, начиная с Skylake[9].

Микроархитектура P-core Golden Cove поддерживает декодирование шести инструкций за такт (ранее было четыре), а также разделение исполнительных портов для одновременного выполнения большего числа операций, что обеспечивает более высокий IPC и ILP для соответствующих задач. Обычно более широкое декодирование требует большего энергопотребления, но Intel утверждает, что благодаря улучшениям микрооперационного кэша (теперь 4К) и фронтенда, декодер 80 % времени находится в энергосберегающем режиме[14].

Intel отмечает ряд улучшений по сравнению с предшественником, Sunny Cove:

  • Новый 6-канальный частичный декодер инструкций (ранее 4-канальный) с возможностью выборки до 32 байт инструкций за такт (ранее 16)[5]
  • Более широкая 6-канальная микроархитектура, но без сложного декодера (по сравнению с предыдущей 5-канальной схемой 4:1:1:1:1)
  • Размер кэша микроопераций увеличен до 4К записей (ранее 2,25К)
  • 12 исполнительных портов (ранее 10)[5]
  • Увеличено окно внеочередного исполнения по сравнению с Sunny Cove, размер буфера переупорядочивания (ROB) увеличен с 352 до 512 записей
  • Увеличен регистровый файл векторных/вещественных операций — с 224 до 332 записей[15]
  • 192 очереди загрузки и 114 очередей записи (ранее 128 и 72 в Sunny Cove)[15]
  • 1,25 МБ кэша L2 на ядро для потребительских процессоров и 2 МБ на ядро для серверных вариантов
  • 3 МБ кэша L3 на ядро, общий для всех ядер, включая E-cores в Alder Lake
  • Выделенные вещественные сумматоры
  • Новые расширения набора инструкций:[16]
    • PTWRITE
    • Ожидание в пользовательском режиме (WAITPKG): TPAUSE, UMONITOR, UMWAIT
    • Архитектурные записи последних ветвлений (LBRs)
    • Управляемое гипервизором линейное преобразование адресов (HLAT)
    • SERIALIZE
    • Расширенный аппаратный интерфейс обратной связи (EHFI) и HRESET
    • AVX-VNNI
    • AVX-512 с AVX512-FP16
    • В серверных процессорах Sapphire Rapids:
      • CLDEMOTE
      • TSX с TSXLDTRK

Продукты

Микроархитектура используется в высокопроизводительных ядрах 12-го поколения гибридных процессоров Intel Core (кодовое название «Alder Lake») и четвёртого поколения масштабируемых процессоров Xeon (кодовое название «Sapphire Rapids»).

Raptor Cove

Raptor Cove, представленная 20 октября 2022 года вместе с процессорами Raptor Lake, представляет собой обновлённую версию микроархитектуры Golden Cove со следующими изменениями:

  • Увеличение тактовой частоты до 6,2 ГГц
  • 2 МБ кэша L2[17] (против 1,25 МБ у основной настольной версии Golden Cove; серверная версия Golden Cove уже имела 2 МБ L2 на ядро)
  • Новый динамический алгоритм предвыборки кэша

Raptor Cove также используется в серверных процессорах Emerald Rapids.

Поскольку Raptor Cove практически идентична Golden Cove, модели 13-го поколения Core с ревизией B0 используют исключительно Raptor Cove, тогда как другие ревизии (C0, H0, J0, Q0) продолжают использовать Golden Cove. Некоторые модели (например, i5-13400F и i7-13700HX) могут одновременно выпускаться с разными микроархитектурами, несмотря на одинаковое позиционирование на рынке.

Примечания

  1. ↑ Dexter, Alan Intel Alder Lake CPUs: What are they, when will they launch, and how fast will they be? (англ.). PC Gamer (6 апреля 2021). Дата обращения: 7 апреля 2021.
  2. ↑ Mujtaba, Hassan Intel Xeon Roadmap Leak, 10nm Ice Lake, Sapphire Rapids CPU Detailed (англ.). Wccftech (21 мая 2019). Дата обращения: 14 марта 2020.
  3. ↑ Pirzada, Usman Intel Sapphire Rapids: MCM Design, 56 Golden Cove Cores, 64GB HBM2 On-Board Memory, Massive IPC Improvement and 400 Watt TDP (англ.). Wccftech (7 октября 2020). Дата обращения: 6 апреля 2021.
  4. ↑ Cutress, Ian Intel Alder Lake: Confirmed x86 Hybrid with Golden Cove and Gracemont for 2021 (англ.). AnandTech (14 августа 2020). Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 14 августа 2020 года.
  5. ↑ 1 2 3 4 Cutress, Ian; Frumusanu, Andrei Intel Architecture Day 2021: Alder Lake, Golden Cove, and Gracemont Detailed (англ.). AnandTech (19 августа 2021). Дата обращения: 21 августа 2021. Архивировано 19 августа 2021 года.
  6. ↑ Morra, James Intel Enters New Era With Golden Cove and Gracemont Cores (англ.). Electronic Design (25 августа 2021). Дата обращения: 21 мая 2022.
  7. ↑ Alcorn, Paul Intel Architecture Day 2021: Alder Lake Chips, Golden Cove and Gracemont Cores (англ.). Tom's Hardware (19 августа 2021). Дата обращения: 21 мая 2022.
  8. ↑ Stobing, Chris Intel Core i9-12900K Review (англ.). PCMag (4 ноября 2021). Дата обращения: 26 мая 2022.
  9. ↑ 1 2 3 Cutress, Ian; Frumusanu, Andrew Intel Architecture Day 2021: Alder Lake, Golden Cove, and Gracemont Detailed (англ.). AnandTech (19 августа 2021). Дата обращения: 24 мая 2022. Архивировано 28 августа 2021 года.
  10. ↑ 1 2 Intel Golden Cove Core Architecture Deep Dive: vs Zen 3 and Sunny Cove (англ.). Hardware Times (8 ноября 2021). Дата обращения: 22 мая 2022.
  11. ↑ Loeffler, John Intel Alder Lake Release Date - Specs and Price, Everything we Know (англ.). TechRadar (28 января 2022). Дата обращения: 26 мая 2022.
  12. ↑ Nguyen, Chuong Intel Raptor Lake CPUs: Everything we know about the 13th-gen processors (англ.). Digital Trends (18 апреля 2022). Дата обращения: 21 мая 2022.
  13. ↑ Spadafora, Anthony Intel Sapphire Rapids leak offers sneak peek at specs and performance (англ.). TechRadar (19 апреля 2022). Дата обращения: 22 мая 2022.
  14. ↑ Cutress, Ian; Frumusanu, Andrew The Intel 12th Gen Core i9-12900K Review: Hybrid Performance Brings Hybrid Complexity (англ.). AnandTech (4 ноября 2021). Дата обращения: 24 мая 2022. Архивировано 7 ноября 2021 года.
  15. ↑ 1 2 Popping the Hood on Golden Cove (англ.). Chips and Cheese (2 декабря 2021). Дата обращения: 28 декабря 2021.
  16. ↑ Intel® Architecture Instruction Set Extensions and Future Features: Programming Reference (англ.). Intel (сентябрь 2022). Дата обращения: 27 ноября 2022.
  17. ↑ Intel 13th Gen Core "Raptor Lake" Desktop Processors Launched: +15% ST, +41% MT Uplift (англ.). TechPowerUp (27 сентября 2022). Дата обращения: 27 ноября 2022.

Категории