Game Cache tentokrát u Intelu?
V druhé polovině roku Intel vydá procesory Raptor Lake, následníka dnešní generace Alder Lake. V této generaci bude ještě důrazněji použitá hybridní architektura, ale také u ní má být vylepšený herní výkon. Už jeden z prvních úniků sliboval změnu pamětí cache za tímto účelem, doteď jsme ale nevěděli, co to znamená. Teď už možná ano: podle zvěstí na internetu Intel také chce vsadit na vysoké kapacity jako AMD, i když trochu jinak.
Tyto zprávy zatím nejsou z úplně osvědčeného zdroje, ovšem znějí relativně pravděpodobně. Na Twitteru se v pátek objevily drby, dle nichž bude ona změna v cache, kterou už indikovaly uniklé dokumenty od VideoCardz (což je naopak většinou hodně spolehlivý zdroj), odlišná od koncepce, kterou razí AMD. To zvětšilo L3 cache na 32 MB u Zenu 3 a nyní dokonce chystá další zvětšení u Ryzenu 7 5800X3D s 3D V-Cache. Intel ale zdá se místo toho bude zvětšovat L2 cache.
Větší L3 cache díky většímu počtu jader
Raptor Lake, které bude prodávané jako Intel Core 13. generace (tj. například Core i9-13900K) má mít údajně „68 MB celkové cache“, v což se ovšem počítá L2 a L3 cache, ne L1 cache jader (zní to nelogicky, ale používá se to tak, AMD také ve specifikacích většinou píše součet L2 a L3). Z toho něco přes polovinu bude L3 cache. Raptor Lake v ní údajně nechystá změny, stále bude tvořená distribuovaně, kdy každé jádro nebo v případě malých jader čtyřjádrový klastr tvoří jednu zastávku na prstencové sběrnici, s níž je spojený blok L3 cache. Procesor při ukládání dat do cache data distribuuje mezi jednotlivé bloky L3 cache (mělo by to asi být deterministické podle nějakého hashe adresy).
Kapacita L3 cache na jeden tento blok se nemění. V Alder Lake je to 3 MB/blok a totéž bude prý u Raptor Lake. Celková kapacita nicméně vzdor nezměněné architektuře naroste, protože Raptor Lake bude mít více jader. Počet P-Core (velkých jader) zůstane sice stále stejných osm s 16 vlákny, což dá osm 3MB bloků, ale Raptor Lake bude mít rovnou 16 E-Core ve čtyřech klastrech (místo dvou klastrů/osmi jader E-Core). Tyto čtyři klastry přidají čtyři další 3MB bloky, Celková L3 cache tedy bude 36MB, zatímco u Alder Lake má 30 MB. Je pravděpodobné, že s tím může trochu narůst efektivní latence, protože více zastávek na prstencové sběrnici znamená, že průměrná latence přístupu k datům je o něco vyšší.
Toto se ovšem týká nejvyššího modelu s 8+16 jádry. Kapacita L3 cache u ořezaných levnějších modelů se asi bude odvíjet podle počtu jader a E-Core klastrů, které budou mít aktivní (i když se zdá, že z toho mohou být výjimky, podle anomálního Core i5-12490F).
Více: Intel Alder Lake má historicky nejvyspělejší x86 jádro. Rozbor CPU architektury Golden Cove
Velká L2 cache u P-Core i E-Core
Hlavní změna tedy u Raptor Lake bude v L2 cache, které budou mít přímo zvýšenou kapacitu pro každé jádro. U velkých jader P-Core zůstanou privátní, tedy vyhrazené pro jedno jádro, ale kapacita stoupne z 1,25 MB u Tiger Lake a Alder Lake na 2 MB pro každé P-jádro.
Tím se zvýší velikost pracovní sady dat, kterou bude jádro moci držet hodně blízko, takže by skutečně mohlo dojít ke zlepšení herního výkonu. Nicméně pokud se s tím zároveň zhorší latence (počet cyklů, který uběhne, než se k datům lze dostat), tak mohou jinde nastat i určitá zhoršení výkonu.
68M cache is interesting.?
— Raichu (@OneRaichu) January 14, 2022
Ve starších únicích se objevila informace, že v Raptor Lake mají velká jádra označení „Raptor Cove“ a měla by tedy být změněná proti Golden Cove, údajně by měla mít o nějaká procenta vyšší IPC (výkon na 1 MHz). Ony změny by teoreticky mohly spočívat právě ve větší L2 cache, což byla rovněž architektonická změna mezi procesory Ice Lake/jádry Sunny Cove a Tiger Lake/Willow Cove. Intel by mohl tuto strategii opakovat, ale je klidně možné, že se s tím tentokrát nespokojí a zvládne udělat nějaké přínosné změny i mimo L2 cache.
L2 cache ale bude zároveň navýšena i na malých jádrech E-Core. U těch má sice být použita pořád architektura Gracemont (žádný „Raptormont“ bohužel…), ale větší L2 cache prý přesto bude. Architektura Gracemont používá L2 cache, které jsou sdílené vždy pro celý čtyřjádrový klastr, přičemž v Alder Lake je použitá implementace s kapacitou 2 MB.
Gracemont ale od začátku podporuje i konfiguraci s 4 MB, a v Raptor Lake prý bude tato schopnost využitá. Šestnáct jader E-Core tedy bude mít celkově 4×4 MB L2 cache. Dohromady tedy bude L2 cache 32 MB a při mnohovláknových zátěžích bude každé vlákno mít vlastně v průměru stejnou kapacitu L2 (1 MB), což by mohlo být důležité pro vyvážený výkon v některých úlohách. Větší L2 cache by ale také mohla zvýšit obecné IPC jader Gracemont, podobně jako snad zvýší IPC jader Raptor Cove.
Více: Rozbor CPU architektury Intel Gracemont: „Malá jádra“ Alder Lake jsou silnější, než čekáte
Raptor Lake v „plné palbě“ s 8+16 jádry tedy bude mít celkově 68 MB cache (L3 + L2). Ovšem pokud hry poběží jen na velkých jádrech a ne na malých, pak nebudou 16MB L2 cache v malých jádrech nijak využívat. Nicméně budou mít k dispozici 12MB část L3 cache, která je s malými jádry spojena. Aplikace běžící výhradně na velkých jádrech bude tedy mít k dispozici 16 MB L2 (v součtu) a k tomu 36 MB L3 cache, celkem 52 MB.
Cache zvětšují oba konkurenti
Zvětšování L2 cache mimochodem proběhne také u AMD. Současný stav poznání z úniků hovoří poměrně jasně o tom, že architektura Zen 4 přinese 1MB L2 cache. To bude poprvé, co se u linie jader Zen toto změní. dosud měly všechny generace 512KB L2 cache s poměrně nízkou latencí 12 cyklů (s výjimkou Ryzenů 1000, kde se toto patrně nedalo zprovoznit a cache jede v poněkud zpomaleném režimu s latencí 17 cyklů).
Více: Unikly první detaily Zenu 4. Zvětšení L2 cache a TLB, podpora AVX-512, snad i počet ALU
Zdroje: OneRaichu (Twitter)
Jan Olšan, redaktor Cnews.cz
⠀
- Contents
- Game Cache tentokrát u Intelu?
