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

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.

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.

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.