Как следует из информации, которую поведал миру старший вице-президент по технологиям и системной архитектуре Intel Джим Келлер, его компания в настоящее время работает над созданием принципиально новой микроархитектуры, которая должна стать «значительно больше и ближе к линейной зависимости производительности от числа транзисторов», чем современный дизайн Sunny Cove. По всей видимости, это следует трактовать таким образом, что через несколько лет мы получим процессор, который будет значительно более сложным и значительно более производительным, чем те CPU, которые микропроцессорный гигант предлагает в настоящее время.
Свежая микроархитектура Sunny Cove, которую Intel применяет в новых процессорах поколения Ice Lake, стала серьёзным прорывом, поскольку после довольно-таки долгого перерыва она заметно подняла показатель IPC (число исполняемых за такт инструкций). Но процессорный гуру Джим Келлер, который в настоящее время трудится в рядах Intel, говорит, что это далеко не финальная точка. Сейчас он работает над последующим поколением микроархитектуры, которое сможет в полной мере раскрыть многократное увеличение транзисторного бюджета, ожидаемое в течение нескольких ближайших лет.
Согласно оценкам Intel, преимущество ядер Sunny Cove по сравнению с ядрами Coffee Lake в удельной производительности достигает 15-18 % (при одинаковой тактовой частоте). Однако при этом транзисторный бюджет Sunny Cove превышает бюджет предшественника на более серьёзную величину — в районе 38 %. По информации, которую раскрыл Келлер, ядро с микроархитектурой Sunny Cove состоит из примерно 300 млн 10-нм транзисторов, в то время как в состав ядра Coffee Lake входит порядка 217 млн 14-нм транзисторов. Получается, что рост производительности в Sunny Cove не дотягивает до линейной зависимости от величины транзисторного бюджета: прогресс в производительности оказался примерно вдвое ниже роста сложности полупроводникового кристалла. По мнению Келлера, так быть не должно.
Выступая с лекцией в университете Беркли, ведущий специалист из Intel затронул вопрос эволюции микроархитектур процессоров Intel и в рассказе не остановился на Sunny Cove, а обмолвился о возможном преемнике этой микроархитектуры: «Sunny Cove работает с 800 инструкциями одновременно, выполняя от 3 до 6 x86-инструкций за такт… В нём массивные предсказатели данных, массивные предсказатели переходов. Но мы работаем над поколением микроархитектуры, которое значительно больше, а закон роста производительности ближе к линейному. Это действительно серьёзное изменение мышления».
Позиция звёздного инженера заключается в том, что процессоростроение ещё далеко от того момента, когда будет достигнут какой-то предел. Как говорит Келлер, у Intel предусмотрены масштабные планы на будущее, среди которых значится 50-кратное увеличение числа транзисторов в процессорах и серьёзные улучшения практически в каждом функциональном узле. И в этом нет ничего невозможного. Как объясняет Келлер: «Компьютеры создаются огромным числом людей, но в действительности это большое количество маленьких коллективов. Можно улучшать предсказания переходов, набор команд, архитектуру, заниматься оптимизацией, использовать более совершенные инструменты проектирования и лучшие библиотеки. Число различных точек приложения, где есть места для инноваций, в действительности очень и очень велико».
Текущие публичные планы Intel включают две итерации совершенствования микроархитектуры после Sunny Cove. В следующем дизайне Willow Cove, как было обещано, должны произойти изменения в подсистеме кеш-памяти и переход на новую полупроводниковую технологию (вероятно, 7 нм). Затем, в Golden Cove будет увеличена однопоточная производительность и сделан фокус на работе с задачами искусственного интеллекта вместе с оптимизациями, необходимыми для лучшей производительности при работе в сетях пятого поколения. Возможно, в своём докладе Джим Келлер как раз и имел в виду Golden Cove, хотя конкретно на этот счёт ничего не говорилось.
