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Intel Sunny Cove: nueva arquitectura CPU para las series Core y Xeon

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El gigante del chip ha presentado al mundo Sunny Cove, nombre que recibe el último gran salto a nivel de arquitectura CPU que Intel tiene preparado para finales de 2019. Lo primero que debemos tener claro es que esta nueva generación estará basada en el proceso de 10 nm, lo que significa que marcará un importante punto de inflexión.

Podemos definir a Sunny Cove como un paso adelante con el que Intel deja atrás las bases sobre las que se había apoyado para construir sus procesadores Core y Xeon: la veterana arquitectura Nehalem. En efecto, desde la llegada de los Core de primera generación el gigante del chip ha ido introduciendo mejoras y reducciones de proceso pero siempre bajo una misma arquitectura base, algo que AMD por ejemplo hizo en su momento con Piledriver y Exavator, revisiones a nivel de arquitectura sobre la base de Bulldozer.

Para que nos entendamos mejor, Sunny Cove será para Intel lo mismo que Zen representó para AMD, un salto de gigante que marcará el abandono de una arquitectura a favor de otra más moderna, eficiente y potente.

Sunny Cove: un vistazo a los cambios más importantes

Ante de nada es importante tener claro que Sunny Cove es el nombre que recibe la arquitectura base, es decir, el diseño a nivel de núcleo monolítico, y que sus derivados pueden recibir otros nombres diferentes (Ice Lake, por ejemplo).

Como ya hemos dicho Sunny Cove es un cambio importante que marcará el nuevo camino a seguir por parte del gigante del chip. Esta arquitectura se utilizará tanto en procesadores Xeon como en procesadores Core, y no creemos que los Pentium vayan a quedar excluidos. A continuación os definimos sus claves más relevantes:

  • Microarquitectura mejorada para ejecutar de forma óptima más operaciones en paralelo (mayor capacidad de paralelizado).
  • Nuevos algoritmos para reducir la latencia.
  • Aumento del tamaño de los buffers y memorias caché de primer y segundo nivel, fundamental para optimizar las cargas de trabajo centradas en datos.
  • Extensiones y mejoras a nivel de arquitectura y algoritmos para conseguir un mayor rendimiento en casos de uso específicos. Por ejemplo, integran nuevas instrucciones para mejorar el rendimiento trabajando con cifrado, incluyendo AES vectorial y SHA-NI, y también con operaciones de compresión y descompresión.
  • Mayor rendimiento tanto en juegos como en aplicaciones profesionales y en operaciones con grandes cantidades de datos.
  • Sunny Cove mejora el rendimiento de forma significativa frente a Skylake, y no solo en términos multihilo, sino también monohilo. Marcará el final de esos incrementos mínimos a nivel de IPC que hemos visto desde la llegada de la serie Core 6000.
  • Soporte de instrucciones AVX-512.

En las imágenes que acompañamos podemos ver algunos detalles interesantes. Sunny Cove elevará la cantidad de unidades de asignación amplia de cuatro a cinco, y los puertos de ejecución de ocho a diez. También dobla el ancho de banda de la caché L1, y se han integrado las unidades SIMD, Shuffle y LEA en los bloques vectoriales y de enteros. Esto debería traducirse, en resumen, en una importante mejora de rendimiento.

La presencia de nuevos algoritmos y de nuevas instrucciones también mejorará el rendimiento y la especialización de los procesadores Sunny Cove, tanto a nivel de predicción de saltos como en lo que respecta a las cargas de trabajo relacionadas con el cifrado, la compresión-descompresión y la inteligencia artificial, inferencia y aprendizaje profundo.

Está confirmado que esta nueva arquitectura mitigará por hardware las vulnerabilidades asociadas a la ejecución especulativa (Spectre y Meltdown), y que ofrecerá un nivel de paginación de memoria lineal de hasta 57 bits.

Willow Cove y Golden Cove: sucesores en 2020 y 2021

Sunny Cove será la arquitectura que abrirá el camino a Intel en su aventura en 10 nm. Como hemos dicho será una evolución importante frente a las generaciones anteriores, tanto que puede acabar marcando un punto de inflexión en el sector CPU.

En 2020 llegará Willow Cove, una revisión menor de Sunny Cove que estará fabricada en proceso de 10 nm+ y que podemos definir como un salto similar al que se produjo con Zen+ frente a Zen. Según Intel traerá un rediseño a nivel de cachés, transistores optimizados y mejoras a nivel de seguridad.

Finalmente en 2021 veremos Golden Cove, que mejorará el rendimiento bruto (IPC), ofrecerá mayor potencia en inteligencia artificial y con redes 5G y contará también con mejoras a nivel de seguridad.

Si os fijáis en la mitad inferior de la imagen podréis ver también las tres próximas generaciones de procesadores Intel Atom: Tremont, Gracemont y Next Mont. La primera mejorará rendimiento y autonomía, y las otras dos mejorarán rendimiento, frecuencia de trabajo y características adicionales.

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