Οι νέοι επεξεργαστές Alder Lake της Intel διαθέτουν Thread Director

Οι επερχόμενοι επεξεργαστές της Intel με το κωδικό όνομα Alder Lake θα διαθέτουν ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό που έχει την ονομασία Thread Director. Πρόκειται για μία φυσική μονάδα εντός του επεξεργαστή και είναι κάτι σαν «AI» αλλά για τα CPU threads.

Οι επεξεργαστές Alder Lake (Alder Lake-S για desktop) θα κάνουν χρήση μίας υβριδικής αρχιτεκτονικής που θυμίζει την αρχιτεκτονική big.LITTLE

Έτσι, θα περιλαμβάνουν πυρήνες P (P-cores) και πυρήνες E (E-cores), δηλαδή έναν ή περισσότερους πυρήνες υψηλής απόδοσης (Performance) και πυρήνες χαμηλής κατανάλωσης ή αν θέλετε υψηλής αποδοτικότητας (Efficiency). Για την διαχείριση όλων αυτών των λογικών και εικονικών νημάτων (threads), η Intel δημιούργησε μία μονάδα την οποία ονόμασε Thread Director με στόχο την αποτελεσματικότερη διαχείριση τους. Αυτό σημαίνει ότι ένα σύστημα θα μπορεί να αξιοποιεί περισσότερη ισχύ, θα καταναλώνει λιγότερη ενέργεια και οι οποιεσδήποτε εργασίες στο PC ή και το gaming θα εκτελούνται με ελάχιστη ή μηδενική υστέρηση.

Ένας x86-based Alder Lake επεξεργαστής έχει αρκετά πιο πολύπλοκο ISA και οι E-cores δεν διαθέτουν όλα τα σετ εντολών ή τις δυνατότητες hardware που διαθέτουν οι P-cores ενώ λειτουργούν σε πολύ διαφορετικές ζώνες performance/ watt και είναι βελτιστοποιημένοι για πολύ διαφορετικές διεργασίες. Επομένως, η αποστολή μίας εντολής ή μίας ροής εργασίας στον λάθος πυρήνα όχι μόνο θα οδηγούσε σε μειωμένη απόδοση αλλά ενδεχομένως και στο «κρασάρισμα» του συστήματος. Συνειδητοποιώντας ότι το πρόβλημα δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί μόνο σε επίπεδο λειτουργικού συστήματος, η Intel έπρεπε να καινοτομήσει και για αυτό επινόησε την μονάδα Thread Director.

Με απλά λόγια, η μονάδα Thread Director είναι ένα ιδιαίτερα εξειδικευμένο HAL (Hardware Abstraction Layer) που επικοινωνεί από τη μία πλευρά με το λειτουργικό σύστημα και το λογισμικό και από την άλλη με τους πυρήνες, τόσο τους P όσο και με τους E. Η εργασία που αναλαμβάνει είναι να αναλύει τη ροή/ φόρτο εργασίας και να τη διαμοιράζει με την ανάλογη προτεραιοποίηση στα δύο είδη πυρήνων και μάλιστα σε επίπεδο thread. Αν για παράδειγμα συγκεκριμένα νήματα (threads) μίας εφαρμογής δεν απαιτούν κάποιο συγκεκριμένο είδος εντολών και είναι χαμηλότερης προτεραιότητας, προωθούνται στην χαμηλής κατανάλωσης συστάδα πυρήνων E. Τα threads επίσης που χάνουν την προτεραιότητα τους από τους P-cores προωθούνται στους E-cores επίσης.  

Οι πυρήνες P αποκτούν προτεραιότητα όταν ένα νήμα απαιτεί κάποιο σετ εντολών που βρίσκεται αποκλειστικά στους πυρήνες P όπως είναι τα AVX-512 ή DLBoost. Ο Thread Director επικοινωνεί επίσης σε επίπεδο kernel με το λειτουργικό σύστημα για να διακρίνει τις όποιες εργασίες παρασκηνίου από εκείνες που βρίσκονται στο προσκήνιο και έχουν προτεραιότητα. Επίσης διασφαλίζει ότι οι ελαφριές ή οι χαμηλής προτεραιότητας εργασίες δεν «ενεργοποιούν» άσκοπα τους πυρήνες P ενώ, λαμβάνοντας υπόψη ότι οι Alder Lake-S έχουν τεχνολογία power gating όπως οι Lakefield, όταν το σύστημα βρίσκεται σε αδράνεια, η μονάδα διαχείρισης ισχύος του επεξεργαστή θα μπορεί πιθανώς να απενεργοποιήσει πλήρως τους πυρήνες P για σημαντικά αυξημένα επίπεδα εξοικονόμησης ενέργειας.

Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο