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INTEL LUNAR LAKE 架構的 E-CORE 到底算哪一種啊?

畫面很亂要不要管一下啊?

Ben by Ben
2024-09-11
in 新聞
1
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INTEL LUNAR LAKE 架構的 E-CORE 到底算哪一種啊?大概十個月前,INTEL 發佈 METEOR LAKE,當時筆者也有簡單了解 INTEL 這套近 30 年來改變最大的全新架構 (來源)。據說 METEOR LAKE 的市場回響沒有達到 INTEL 預期,筆者是認為既然是 INTEL 史上最大的架構轉變,首次登場需要一點時間適應和發展也很合理。直到最近 INTEL 發佈 LUNAR LAKE ,當筆者稍微去認識這個架構時,頓時感到有被冒犯。多家媒體報導,LUNAR LAKE 取消 SOC TILE,也取消 LP E-CORE。所以筆者之前幫忙吹的 SOC TILE 和 LOW POWER (LP) E-CORE,在 LUNAR LAKE 裡好像完全消失了。

既然如此,筆者繼續嘗試了解更多 INTEL 的官方介紹,藉此看看哪裡可以圓回來,找回一點面子。沒想到,是筆者格局小了。只要你真正了解 INTEL 的設計理念,扯什麼 SOC TILE 和 LP E-CORE 也是多餘,被這些形式框住,難怪從一開始就理解錯了。也唯有把以往的框架忘掉,才能認識真正的 LUNAR LAKE 有多強大,背後的 DISAGGREGATION 理念千變萬化。

簡單來說,以前的 LP E-CORE 因為性能不足在調度上跳來跳去,所以 INTEL 真的直接揍它一頓,設計出 LUNAR LAKE。INTEL 把 E-CORE 全趕出本島 (不再搭上 RING 與 P-CORE 一起),也就不必區分普通 E-CORE 與 LP E-CORE。雖然 INTEL 的文件有時候寫那是 E-CORE,有時候又寫 E-CORE ON LOW POWER ISLAND,但其實 E-CORE 一直都是 E-CORE,本就只是周邊配置與放置 (PLACEMENT) 的不同,導致有分 LP E-CORE 和 E-CORE 而已。

  • 探討 LUNAR LAKE 的 E-CORE 設計
    • 究竟是普通的 E-CORE 還是 LP E-CORE

探討 LUNAR LAKE 的 E-CORE 設計

究竟是普通的 E-CORE 還是 LP E-CORE

由 ALDER LAKE 起,INTEL 引進的 EFFICIENCY CORE 和 PERFORMANCE CORE,稱為 HYBRID 混合架構。外間普遍稱 P-CORE 為大核而 E-CORE 為小核,這種區分概念源於其他家類似的混合架構。但其實打從一開始 INTEL 不怎麼喜歡和認同大小核的理念。INTEL 是認為他們雖然有混入兩種不同的核心架構,卻跟大小無關 (雖然物理上大小的確有差),是完全不同於其他家的做法,設計方向和應用理念南轅北轍。

據 INTEL 介紹 (來源),METEOR LAKE 的兩種 E-CORE,其實只是不同的形式 (DIFFERENT FORMS)。那些直連 RING FABRIC 的是 E-CORE,剩下未接上 RING FABRIC 的 E-CORE,就是 LP E-CORE。INTEL 在桌上型 CPU 一直在用 RING 作為核心內部的溝通管道,由 ALDER LAKE 開始,E-CORE 的放置其實就在 P-CORE 旁邊,兩種 CORE 一起接到 RING FABRIC 上。所以你可以把與 P-CORE 和 RING 一起的 E-CORE 的所在地,視為本島或大陸 (CONTINENT);而那些被派出去的 E-CORE,那個位置視為外島,也就是 INTEL 所稱的 LOW POWER ISLAND 低功耗小島。這些在 LOW POWER ISLAND 上的 E-CORE,就是 INTEL 所指的 LOW POWER (LP) E-CORE。

METEOR LAKE 的 LOW POWER ISLAND,位置上比較靠近 SYSTEM AGENT 和 MEMORY,還有 MEDIA ENGINE 等等的東西,本質上有點像是自給自足的小島 (INFRASTRUCTURE)。這個 LOW POWER ISLAND 不單距離本島有點遠,甚至是處於不同的 TILE。在 METEOR LAKE 裡,LOW POWER ISLAND 實際上在 SOC TILE 裡,與本島也就是 COMPUTE TILE 的 P-CORE 和 E-CORE 隔開。由於 SOC TILE 的 LOW POWER ISLAND 上有多種不同的模組,便需要一種管道接通它們,INTEL 當時便設計了全新的 SCALABLE FABRIC。

因為 INTEL 在 SOC TILE 裡劃分出一個區域作為 LOW POWER ISLAND,在裡面放置 E-CORE 和新 FABRIC 以接通附近的模塊,所以原則上這個 SOC TILE 的 LOW POWER ISLAND 可以自給自足自行運作,而不需啟動 COMPUTE TILE 的東西 (P-CORE、E-CORE)。由此可見,E-CORE 本身就是 E-CORE,只是因為 PLACEMENT 不同,處於不同的地方,因而享有不同的配置。放在 LOW POWER ISLAND 上的,也就是 LP E-CORE 了。

LUNAR LAKE 裡的 E-CORE,也只剩位於 LOW POWER ISLAND 上的 E-CORE,再沒有跟 P-CORE 一直搭在 RING FRABRIC 上的 E-CORE 了。所以若要以此作為區分標準, LUNAR LAKE 的架構應該是拿掉了 E-CORE,只剩 LP E-CORE,而非拿掉了 LP E-CORE 只剩 E-CORE 與 P-CORE。不過有趣的是 INTEL 在 LUNAR LAKE 上還真的取消 SOC TILE,而把 LOW POWER ISLAND 改為放在 COMPUTE TILE 裡,所以把這種 E-CORE 說成 E-CORE 而非 LP E-CORE,好像也不是沒道理。更好笑的是,在 INTEL 的介紹裡,有時候好像也真的把這些 E-CORE 稱為 E-CORE,在效能對比時又直接跟 METEOR LAKE 的 LP E-CORE 比較。INTEL 不跟 METEOR LAKE 的 E-CORE (COMPUTE TILE) 比較,那是因為 LUNAR LAKE 的 E-CORE 的確沒有接到 RING FABRIC 上。不把 LP E-CORE 說成 E-CORE,更被說成只剩小小核,在行銷上也會吃虧。


LUNAR LAKE 的 E-CORE / LP E-CORE,它們所處於的 LOW POWER ISLAND,INTEL 增設 MEMORY SIDE CACHE 和加大 L2 CACHE,讓這些 E-CORE / LP E-CORE 不必事事訪問外部記憶體,就算記憶體已造在整顆 CPU DIE 的旁邊。INTEL 大幅改進 E-CORE / LP E-CORE 的架構,變得更深更闊,增加周期處理,也重點改進 PREDICTION 與 FETCHING 以及 VECTOR OUTPUT。E-CORE / LP E-CORE 的核心數量比上代設計更多,最終創造出前所未見的強大 LOW POWER ISLAND / E-CORE CLUSTER,這是 LUNAR LAKE 低功耗制霸的重要原因。再加上新一代的 THREAD DIRECTOR ENHANCEMENT,INTEL 這次有信心把絕大部份非運算類的軟體程式鎖定在 E-CORE / LP E-CORE 運作 (ADDITIONAL WORKLOAD COVERAGE),不會再出現在 METEOR LAKE 上動不動就由 LP E-CORE 跳回 E-CORE / P-CORE 的情況,導致功耗因為啟動 COMPUTE TILE 而無法壓下來。

上面影片在後期提及的 SCALABILITY 部份 (來源),也就是 DISAGGREGATION 的核心理念。LUNAR LAKE 為了進一步實現超頻功耗的強大性能,重構 LOW POWER ISLAND,大幅增強 E-CORE 架構等等。當 INTEL 能放開手腳全面推動性能時,把新的 E-CORE 重新連上 RING FABRIC 與 P-CORE 待在一起也不是不可能。INTEL 一直提到 RING 是強大性能的 FABRIC,只是功耗不能壓下來,所以當不需要怎麼壓的時候,ARROW LAKE 性能可期。

當 INTEL 把 LUNAR LAKE 的 E-CORE 也就是 SKYMONT,改進至其 IPC 能跟 RAPTOR LAKE 的 RAPTOR COVE (P-CORE) 打得有來有回時,把 INTEL 的 HYBRID 架構的 E-CORE 說成小核,好像真的有點不尊重了,因為根本反映不了 INTEL 的設計,也跟別家的小核概念有出入。INTEL 明言,我們的 EFFICIENCY CORE,不應該被視為 SMALL CORE,它們很 EFFECTIVE。


以上只是筆者的粗淺理解,錯誤繁多,各位還是去欣賞 INTEL 工程師的介紹。簡單來說,METEOR LAKE 與 LUNAR LAKE 在 E-CORE 上的處理雖然有實際分別,理念上卻並無二致。INTEL 為了省電,便把 E-CORE 分配至 LOW POWER ISLAND 上,也就使用 LP E-CORE 作為區別。是否在同一個 TILE 上,那只是不同平台有不同目標所致,也要看 E-CORE 的架構和周邊配置有多強大。LUNAR LAKE 裡的 E-CORE 該稱為 E-CORE 或 LP E-CORE,還真的沒差,重點還是 LOW POWER ISLAND。ARROW LAKE 也有筆電型的產品啊,到時候 INTEL 會不會又重新引入 LP E-CORE + E-CORE + P-CORE 這種性能優先的組合呢?

以下是 STEPHEN ROBINSON,E-CORE LEAD ARCHITECH,INTEL FELLOW。

其實有些東西就跟 iPhone 一樣,有錢的會直接買,爭論那是 LP E-CORE 還是 E-CORE 其實沒那麼重要。

延伸閱讀

英特爾於 Hot Chips 2024 介紹新一代 AI PC 處理器 Lunar Lake

Tags: IntelNews 新聞
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Comments 1

  1. 游智雄 says:
    8 個月 ago

    其實其他家PC/NB的小核 也早就是大核了
    蘋果跟AMD的小核規模一直都直逼大核
    不是只有英特爾這樣做

    真正大小核只有安卓手持Arm在用,
    因為手機比較不在乎”生產力”
    手機的上網瀏覽收發簡訊等多數應用
    真小核也能做
    但PC/NB用途不一樣,幾乎沒人搞真小核.

    回覆

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