In den letzten Monaten ist Ihnen möglicherweise der Begriff „heterogene Kerne“ im Zusammenhang mit aufgefallen Intel Prozessoren. Es kann jedoch etwas schwierig sein, zu verstehen, was das bedeutet und wie es sich von herkömmlichen monolithischen Prozessordesigns unterscheidet. Ziel dieses Artikels ist es, das Konzept zu vereinfachen und den Übergang von monolithischen zu heterogenen Prozessoren zu erklären, einschließlich der Art und Weise ARMDie big.LITTLE-Architektur hat diese Entwicklung beeinflusst.
Monolithische Prozessoren verstehen
In der Vergangenheit verfügten Prozessoren über einen einzelnen Kern, und der erste Mehrkernprozessor für Verbraucher war der 2 eingeführte Intel Core2011Duo mit nur zwei Kernen. Heute verfügen wir über Prozessoren mit bis zu 16 Kernen oder mehr für verschiedene Anwendungen. Der Begriff „monolithisch“ bezieht sich auf das Design dieser Prozessoren, bei dem alle Kerne innerhalb des DIE des Prozessors die gleiche Architektur und Größe haben, nicht unbedingt ihre physische Größe oder Leistung.
ARMs big.LITTLE-Architektur
ARM, ein Unternehmen, das für die Entwicklung von Kernen für Smartphone-Prozessoren bekannt ist, stand vor einer Herausforderung. Sie wollten die Anzahl der Kerne erhöhen, ohne die Batterielebensdauer wesentlich zu beeinträchtigen. Ihre Lösung war die big.LITTLE-Architektur, ein hybrides Prozessordesign, das hocheffiziente Kerne mit Hochleistungskernen kombiniert. Effizienzkerne erledigen leichtere Aufgaben wie das Surfen, während Leistungskerne für anspruchsvolle Aktivitäten wie Spiele oder Videobearbeitung zum Einsatz kommen.
Intels Einführung heterogener Kerne
Intel verfolgte einen ähnlichen Ansatz und stellte Jim Keller ein, eine Schlüsselfigur dahinter AMDist die Ryzen-Architektur. Die heterogenen Prozessoren von Intel verfügen über zwei Arten von Kernen:
- E-Cores: Hocheffiziente Kerne, die auch bei geringer Arbeitslast aktiv bleiben und Stromsparvorteile bieten. Sie unterstützen P-Cores bei Bedarf.
- P-Cores: Hochleistungskerne, die bei hoher Arbeitsbelastung wie Spielen oder Inhaltserstellung aktiviert werden und eine robuste Rechenleistung liefern.
AMDs Übergang zur Zen-Architektur
Während AMD noch keine heterogenen Prozessoren auf den Markt gebracht hat, haben sie mit ihrer Zen-Architektur mit der Umstellung begonnen. Dies erreichten sie, indem sie Kerne in separate DIEs aufteilten und diese mit einem Steuerchip verbanden. Zu den Schlüsselkomponenten dieser Architektur gehören:
- CCX: Ein Block bestehend aus vier Kernen mit zwei CCX-Einheiten in jedem DIE.
- CCD: Jeder DIE besteht aus zwei CCX-Einheiten mit gemeinsamem L3-Cache.
- I/O DIE: Verwaltet die Kommunikation zwischen CCDs, CCXs und anderen Systemkomponenten und sorgt so für eine gleichmäßige Lastverteilung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Übergang von monolithischen zu heterogenen Prozessoren eine bedeutende Entwicklung darstellt CPU Design. Sowohl Intel als auch AMD erforschen diese innovativen Architekturen, um Leistung, Energieeffizienz und Multitasking-Fähigkeiten zu verbessern und so den wachsenden Anforderungen moderner Computer gerecht zu werden.
