Intel Tremont è la nuova architettura per le CPU a basso consumo

Intel Tremont è la nuova architettura per le CPU a basso consumo

Tecnologia produttiva a 10 nanometri, ISA aggiornate, efficienza superiore e maggiore potenza: questi gli elementi alla base della nuova generazione di core Intel della famiglia Atom che verranno utilizzati nei prodotti dell'azienda americana per i quali il consumo contenuto è elemento fondamentale

di pubblicato il nel canale Processori
IntelCoreAtomMicrosoftSurface
 

In concomitanza con la Linley Fall Processor Conference di Santa Clara Intel annuncia quest'oggi i primi dettagli di Tremont, nome in codice che identifica la prossima generazione di microarchitettura x86 destinata ai sistemi a più basso consumo. Si tratta quindi dei core che commercialmente Intel identifica con il nome di Atom, mentre quelli Core sono destinati ai sistemi di superiore potenza con livelli di consumo mediamente più elevati. I core Atom, nelle implementazioni attuali, vantano un intervallo di funzionamento da 2 mW sino a 2W.

Con Tremont Intel intende incrementare l'IPC, Instruction Per Cycle, dei propri processori x86 a più basso consumo destinati a dispositivi compatti e mobile. Il target è quindi quello dei prodotti destinati ai sistemi client per l'utente finale, agli utilizzi in dispositivi dell'Internet of Things (IoT) oltre che per sistemi datacenter che puntino alla massima efficienza energetica possibile. Da non escludere, ovviamente, anche una loro adozione in soluzioni destinate al mercato del 5G.

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roadmap CPU Intel . Architecture Day 2018

Questi core, costruiti con tecnologia produttiva a 10 nanometri, troveranno spazio in nuove generazioni di processore come quelli Lakefield, nei quali dei core a basso consumo basati su microarchitettura Tremont saranno affiancati ad altri core tradizionali con architettura Sunny Cove, cuore delle proposte Ice Lake a 10 nanometri attualmente adottate da alcuni notebook ultrasottili apparsi in commercio. Grazie alla tecnologia di 3D packaging Foveros i due die di elaborazione, basati su diverse microarchitetture, saranno montati sullo stesso package in modo da fornire elevata potenza di elaborazione con una superficie complessiva molto contenuta. La tecnica Foveros permetterà poi di montare su altro die, costruito con una tecnologia produttiva meno sofisticata di quella a 10 nanometri dedicata ai core, gli altri componenti del sistema quali ad esempio controller memoria e PCI Express.

Questa slide fornita da Intel permette di identificare molto chiaramente come le due architetture operino su livelli differenti. Quella Tremont permette di ottenere prestazioni più elevate nel momento in cui i consumi sono più contenuti, aumentando le prestazioni al crescere dei consumi senza però arrivare a quanto offerto come picco dai core Sunny Cove. Questi ultimi partono, per un carico di lavoro più contenuto, da un livello di consumo più elevato ma possono spingersi ben oltre in termini di potenza di elaborazione nel momento in cui il consumo complessivo aumenta. Di fatto questo abbinamento ricorda molto da vicino, come logica di funzionamento, quanto proposto da ARM con la propria architettura bigLITTLE adottata nei SoC mobile, con la quale core di elevata potenza vengono abbinati a core meno potenti ma più parchi nei consumi, spostando le elaborazioni da una tipologia all'altra a seconda del tipo di lavoro da svolgere.

Il nome Atom identifica nell'immaginario dell'appassionato processori piccoli, di basso consumo ma non di certo potenti. Uno degli obiettivi delle soluzioni Tremont è invece quello di assicurare un netto balzo in avanti delle prestazioni rispetto all'attuale generazione di core Atom, indicati con il nome di Goldmont Plus. A seconda del tipo di applicazione utilizzata il guadagno, in termini di prestazioni single threaded, passa dal 10% sino all'80% con una media nel 30%: si tratta di un balzo in avanti considerevole visto che è ottenuto mantenendo livelli di consumo estremamente contenuti.

Per arrivare a tali risultati Intel ha beneficiato dell'utilizzo della tecnologia produttiva a 10 nanometri, contro i 14 nanometri utilizzati per l'attuale generazione di core Atom, oltre che intervenendo sulla microarchitettura di base. Tanto front end come back end sono stati ampliati, seguendo in questo la direzione di sviluppo adottata da Intel anche per i processori della famiglia Core. Non solo: con Tremont Intel è intervenuta aggiornando l'ISA, implementando funzionalità legate alla sicurezza e ovviamente offrendo sistemi di gestione del risparmio energetico più avanzati.

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Prototipo di chip Intel costruito con tecnologia Foveros 3D e processo a 10 nanometri - Architecture Day 2018

La roadmap Intel prevede il debutto delle prime soluzioni Lakefield per il 2019: saranno queste le prime a integrare core basati su achitettura Tremont in versioni sino a 4 core che varieranno a seconda del target di riferimento. Le soluzioni Lakefield saranno utilizzate nel corso del prossimo anno da Microsoft Surface Neo, il futuro prodotto della famiglia Surface dotato di doppio schermo che è stato annunciato da Microsoft all'inizio del mese di ottobre. Attendiamoci pertanto annunci di nuovi prodotti basati su Lakefield nel corso dei prossimi mesi.

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7 Commenti
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sbaffo25 Ottobre 2019, 00:48 #1
dal primo grafico la nuova architettura non mi sembra un gran che di ottimizzazione energetica: la linea blu corre parallela vicinissima alla rossa e poi la supera di un bel po. Quindi consuma di più, e parecchio, quando si chiede massima potenza, mentre per il resto risparmia poco, solo in idle o quasi c’è un vero vantaggio, ma non sono certo quelli i regimi che contano.
Anzi direi che vista la limitata potenza massima (circa 65% di sunny cove) sarà spesso a manetta, quindi in zona sfavorevole. Facevano prima e meglio a limitare le frequenze di sunny cove, facendone una versione a basso consumo.
Phopho25 Ottobre 2019, 12:38 #2
qualcosa per ammortizzare i costi di questo eterno 10nm lo dovevano fare uscire. proprio da quella slide si può prendere spunto per considerazioni sul fatto delle voci che non vedranno uscire i 10nm intel su desktop.
semplicemente sembra che abbiano affinato talmente tanto i 14 e le architetture legate a quel processo produttivo che il nuovo step sui 10 non gli sta dietro.
queste cpu le fanno uscire giusto per rientrare un pò dei costi dei 10nm che ad oggi sono un pozzo senza fondo.
unnilennium25 Ottobre 2019, 18:08 #3
Originariamente inviato da: Phopho
qualcosa per ammortizzare i costi di questo eterno 10nm lo dovevano fare uscire. proprio da quella slide si può prendere spunto per considerazioni sul fatto delle voci che non vedranno uscire i 10nm intel su desktop.
semplicemente sembra che abbiano affinato talmente tanto i 14 e le architetture legate a quel processo produttivo che il nuovo step sui 10 non gli sta dietro.
queste cpu le fanno uscire giusto per rientrare un pò dei costi dei 10nm che ad oggi sono un pozzo senza fondo.


non è che hanno affinato, sono stati costretti ad ottimizzare la produzione con lo stesso nodo produttivo perchè quello successivo non era pronto, e non è pronto manco ora.

Originariamente inviato da: sbaffo
dal primo grafico la nuova architettura non mi sembra un gran che di ottimizzazione energetica: la linea blu corre parallela vicinissima alla rossa e poi la supera di un bel po. Quindi consuma di più, e parecchio, quando si chiede massima potenza, mentre per il resto risparmia poco, solo in idle o quasi c’è un vero vantaggio, ma non sono certo quelli i regimi che contano.
Anzi direi che vista la limitata potenza massima (circa 65% di sunny cove) sarà spesso a manetta, quindi in zona sfavorevole. Facevano prima e meglio a limitare le frequenze di sunny cove, facendone una versione a basso consumo.


hai ragione, purtroppo l'ottimizzazione dei consumi senza cambio nodo lascia il tempo che trova, purtroppo per intel. aspetto l'uscita delle cpu notebook amd a 7nm per fare le valutazioni, ma già a naso dico che non va così bene come vogliono far credere.
sbaffo25 Ottobre 2019, 23:06 #4
@phopho
in un certo senso hai ragione, ma il fatto è che il 10nm non sale di frequenza, quindi niente desktop, però consuma meno, quindi va bene per le cpu a basso consumo come queste evoluzioni degli atom. Per serverini casalinghi, nas e iot vanno benissimo, roba che trotterella sempre attorno al minimo.

@ unillennium
Il dubbio viene per utilizzo pc, con un architettura big-little che anche sui cellulari non ha sempre dato i risultati sperati, anzi a volte opposti. Inoltre conosciamo la storica scarsa ottimizzazione di windows nell’assegnare i thread ai multicore differenziati, dopo dieci anni ancora non riconosceva HT di intel.
marchigiano27 Ottobre 2019, 13:34 #5
Originariamente inviato da: sbaffo
Facevano prima e meglio a limitare le frequenze di sunny cove, facendone una versione a basso consumo.


facevano prima ma gli sarebbe costato un botto, il die di sunny cove dovrebbe essere parecchio più grande
Kheselsy29 Ottobre 2019, 15:01 #6

Terzo trimestre 2019

Facessero meglio andare a vendere caldarroste che è stagione.
sbaffo29 Ottobre 2019, 16:40 #7
Originariamente inviato da: marchigiano
facevano prima ma gli sarebbe costato un botto, il die di sunny cove dovrebbe essere parecchio più grande

certo, era per dire. Lo hanno creato per risparmiare silicio, quindi per ragioni economiche, il fattore risparmio energetico è venuto così così.

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