Intel está usando una configuración multinúcleo heterogéneo en sus nuevos SoCs, como sabes. Al igual que la microarquitectura Lion Cove es la que potencia los P-Cores, también tenemos que analizar a fondo la microarquitectura Skymont que va destinada a los E-Cores, es decir, a los núcleos de mayor eficiencia energética.
Intel Core Ultra 200V Series (Lunar Lake)
Desde la introducción de Lakefield por parte de Intel, con su innovador diseño de núcleos heterogéneos (P-cores y E-cores), hemos sido testigos de una sucesión de generaciones de procesadores con nombres clave como Alder Lake, Raptor Lake y Meteor Lake. Cada una de estas generaciones ha presentado mejoras en las microarquitecturas de sus núcleos, sí, en plural, ya que se diseñan dos, tanto para P-cores como para E-cores.
En este análisis nos centraremos en Lunar Lake, la segunda generación de la serie Core Ultra, y específicamente en su microarquitectura E-core, es decir, para los núcleos de menor tamaño, mayor eficiencia, pero menor rendimiento, bajo la microarquitectura Skymont.
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Microarquitectura Skymont
Skymont es la microarquitectura de los núcleos E-core (eficientes) en los procesadores Intel Lunar Lake. Es una evolución significativa respecto a sus predecesores, Crestmont y Gracemont, con mejoras en varias áreas clave:
- Descodificación más rápida, con importantes mejoras en el Front-End de Skymont, que ahora puede decodificar hasta 9 instrucciones por ciclo de reloj, en comparación con las 3 en Crestmont.
- Búferes de micro-operaciones más grandes. La capacidad ha aumentado hasta 96 entradas.
- También se ha trabajado en la mejora de la predicción de saltos, con una unidad de predicción más avanzada y precisa, para conseguir mejora tanto el rendimiento, al reducir la tasa de fallos, como también su eficiencia. Ahora puede escanear hasta 128 bytes a la vez para detectar saltos.
- La ejecución de instrucciones más rápida, con cambios en el back-end, ya que Skymont puede ejecutar hasta 16 micro-operaciones por ciclo, en comparación con 8 en Crestmont.
- Mayor capacidad vectorial, ya que ahora se admiten operaciones vectoriales de 128 bits, lo que mejora el rendimiento en tareas que necesitan este tipo de instrucciones vectoriales, como las tareas de multimedia.
- Por supuesto, Skymont se ha optimizado para reducir el consumo energético frente a sus predecesores, mejorando también la gestión de energía.
- Ahora el uso de la memoria es más eficiente, con una caché L2 más grande y mayor ancho de banda para mejorar los accesos. La coherencia de caché también se ha mejorado, lo que reduce el tráfico entre núcleos y mejora el rendimiento.
- Se soportan datos de coma flotante de baja precisión para acelerar cargas de IA, que hacen uso intensivo de estas instrucciones.
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Pero quizás uno de los cambios más importantes en Skymont sea lo que Intel ha denominado «nanocódigo». En diseños eficientes pasados, como el Atom, la unidad de control hacía un uso intensivo del microcódigo debido a que no tenía rutas rápidas para no aumentar el consumo y el área en el silicio. Pero leer tanto en la ROM de microcódigo penaliza el rendimiento paralelo. Cuando se introdujo Tremont se logró mejorar este problema, permitiendo que un cluster siguiera decodificando instrucciones simples mientras otro usaba el microcódigo, pero ambos no podían acceder simultáneamente.
En Skymont se ha permitido que ambos puedan acceder al microcódigo para decodificar instrucciones complejas, permitiendo mayor paralelismo a nivel de instrucción. Eso sí, pero para seguir manteniendo bajo control la eficiencia y el tamaño del núcleo en el silicio, solo permite el acceso a instrucciones que son más comunes, no a todas. Además, se ha hecho que estos núcleos demanden menos acceso al microcódigo. Una estrategia similar a lo que hace Apple en sus P-cores.
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