Lago Alder

Alder Lake es el nombre en clave de Intel para la 12.ª generación de procesadores Intel Core basados en una arquitectura híbrida que utiliza núcleos de alto rendimiento Golden Cove y núcleos eficientes Gracemont . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Fue lanzado el 4 de noviembre de 2021. Se fabrica utilizando el proceso Intel 7 de Intel , anteriormente conocido como Intel 10 nm Enhanced SuperFin (10ESF). ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} El 10ESF tiene un aumento de rendimiento del 10 al 15 % con respecto al 10SF utilizado en los procesadores móviles Tiger Lake . Intel anunció oficialmente las CPU Intel Core de 12.ª generación el 27 de octubre de 2021, ^{[ 9 ]} las CPU móviles y las CPU de escritorio de la serie no K el 4 de enero de 2022, ^{[ 10 ]} las series Alder Lake-P y -U el 23 de febrero de 2022, ^{[ 11 ]} y la serie Alder Lake-HX el 10 de mayo de 2022. ^{[ 12 ]}

Historia

En noviembre de 2021 se anunció que Intel Alder Lake utilizaría una arquitectura híbrida que combinaba núcleos de rendimiento y eficiencia, similar a ARM big.LITTLE . Esta fue la segunda arquitectura híbrida de Intel, después de Lakefield , exclusiva para dispositivos móviles, lanzada en junio de 2020. Si bien los procesadores Alder Lake para escritorio ya estaban en el mercado en enero de 2022, los procesadores para dispositivos móviles no, aunque se esperaba su lanzamiento a principios de ese año. El precio inicial era de 289 USD para el Core i5-12600K. Gracemont era el nombre que se le daba a los núcleos de eficiencia, mientras que los núcleos Golden Cove estaban diseñados para tareas como juegos y procesamiento de video. ^{[ 13 ]} Las primeras pruebas en portátiles se realizaron a finales de ese mes, y PCMag reseñó positivamente el Core i9-12900HK, afirmando que la serie H representaba "la línea de entusiastas de Intel", con "los mismos diseños híbridos" también en los chips de las series P y U que saldrían más adelante ese año. ^{[ 14 ]}

En abril de 2022, la prensa informó sobre "pistas" de que Intel estaba trabajando en Alder Lake-X. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} Intel anunció oficialmente la serie de procesadores HX el 10 de mayo de 2022, incluyendo los modelos Core i5, Core i7 y Core i9, ^{[ 12 ]} cuando Intel anunció "siete nuevos procesadores móviles para la familia móvil Intel Core de 12.ª generación" en su evento Intel Vision. ^{[ 17 ]} Con la línea basada en los chips Alder Lake de escritorio de Intel, ^{[ 18 ]} se denominó serie Alder Lake-HX, o Core HX de 12.ª generación, con el Core i9-12950HX como buque insignia y el primer chip de 16 núcleos de Intel diseñado para portátiles. ^{[ 19 ]}

Características

UPC

Núcleos de alto rendimiento Golden Cove ("P-cores")
- Sumadores de punto flotante dedicados ^{[ 20 ]}
- Nuevo decodificador de instrucciones de 6 bytes de ancho (en lugar de 4 bytes de ancho en Rocket Lake / Tiger Lake ) con la capacidad de obtener hasta 32 bytes de instrucciones por ciclo (en lugar de 16) ^{[ 20 ].}
- 12 puertos de ejecución (antes 10), 5 puertos ALU de enteros
- 512 entradas en el búfer de reordenamiento (de 352)
- Asignaciones de μOP de 6 de ancho (de 5)
- Predictor de ramificación direccional tipo TAGE (con un tamaño de historial global de 194 ramificaciones tomadas) ^{[ 21 ]}
- El tamaño de la caché μOP se ha aumentado a 4K entradas (frente a las 2,25K anteriores).
- Soporte para la suma de enteros de latencia cero con constantes inmediatas pequeñas en el renombrador de registros ^{[ 22 ]}
- AVX-VNNI , una variante codificada en VEX de AVX512-VNNI para vectores de 256 bits.
- AVX-512 (incluido FP16) está presente pero deshabilitado por defecto para coincidir con los E-cores. En las primeras revisiones de microprocesadores, aún se puede habilitar en algunas placas base con ciertas versiones de BIOS deshabilitando los E-cores. ^{[ 20 ]}^{[ 23 ]} Intel ha desactivado físicamente AVX-512 en las revisiones posteriores de las CPU Alder Lake fabricadas a principios de 2022 en adelante. ^{[ 24 ]}
- Aumento de ~18% en IPC . ^{[ 25 ]}
Núcleos eficientes de Gracemont ("E-cores")
- Agregados en clústeres de 4 núcleos con una caché L2 compartida de 2 MB.
- 256 entradas en el búfer de reorden (frente a las 208 de Tremont )
- 17 puertos de ejecución (frente a los 12 anteriores)
- AVX2 , FMA y AVX-VNNI
- IPC similar a Skylake . ^{[ 25 ]}
Nuevas extensiones del conjunto de instrucciones: ^{[ 26 ]}
- ESCRIBIR
- FABRICAR EN SERIE
- HRESET
- Espera en modo usuario (WAITPKG): TPAUSE, UMONITOR, UMWAIT
Interconexión de hasta 1 TB/s entre núcleos ^{[ 20 ]}
Intel Thread Director (solo para CPU con núcleos P y E), que es el nombre comercial de Enhanced Hardware Feedback Interface (EHFI). Esta es una tecnología de hardware que ayuda al planificador de subprocesos del sistema operativo a distribuir la carga de manera más eficiente entre los núcleos heterogéneos de la CPU. ^{[ 4 ]} Para habilitar esta nueva función, se requiere compatibilidad con el sistema operativo.
Registros arquitectónicos de última rama (LBR)
Traducción lineal de direcciones gestionada por el hipervisor (HLAT)
Tecnología de control de flujo ( CET ), que incluye soporte para el seguimiento de bifurcaciones indirectas (IBT) y la pila en sombra (SS).
Caché L3 de 4–30 MB ^{[ 20 ]}
Núcleos:
- Hasta 8 núcleos P y 8 núcleos E en el escritorio ^{[ 25 ]}
- Hasta 6 núcleos P y 8 núcleos E en dispositivos móviles (diseños UP3) ^{[ 25 ]}
- Hasta 2 núcleos P y 8 núcleos E en dispositivos ultramóviles (diseños UP4) ^{[ 25 ]}
- Solo los núcleos P cuentan con hyper-threading.

GPU

GPU Intel Xe-LP (Gen 12.2)
Hasta 96 EU en dispositivos móviles y 32 EU en ordenadores de sobremesa ^{[ 20 ]}
Hasta 4 pantallas
Admite decodificación por hardware para AV1.
Alder Lake admite y habilita por defecto GuG y HuC en los controladores Linux Xe. ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}

RAM

Compatibilidad con memoria DDR5 , DDR4 , LPDDR5 y LPDDR4X
- Hasta DDR5-4800
- Hasta DDR4-3200
- Hasta LPDDR5-5200
- Hasta LPDDR4x-4267
- XMP 3.0 ^{[ 1 ]}
- Mejora dinámica de la memoria ^{[ 1 ]}
- Admite hasta 256 GB (desde 128 GB)

E/S

Zócalo LGA 1700 para procesadores de escritorio. ^{[ 29 ]}
BGA 1744 Tipo 3 y Tipo 4 HDI para procesadores móviles ^{[ 4 ]}
20 carriles PCIe desde la CPU
- 16 carriles PCIe 5.0 ^{[ 20 ]}
- 4 carriles PCIe 4.0 ^{[ 20 ]}
Enlace de chipset DMI 4.0 ×8 con chipsets PCH de la serie Intel 600 (desde DMI 3.0 x8)

Compatibilidad integrada con Thunderbolt 4 y WiFi 6E ^{[ 30 ]}
- Compatible mediante PCH en procesadores de escritorio.
- Admite directamente la CPU en procesadores móviles que no son HX.
- No es compatible con los procesadores móviles HX; podría añadirse mediante un controlador externo.

Muere

Para la generación Alder Lake, Intel produjo 4 chips diferentes. ^{[ 25 ]}^{[ 31 ]} Cada chip tiene un número diferente de núcleos P (P) y núcleos E (E) y unidades de ejecución de GPU.

Soporte de software

Alder Lake requiere soporte especial del sistema operativo debido a su naturaleza híbrida, relativamente inusual para x86. Para el software que no se puede actualizar, se puede usar un modo de compatibilidad proporcionado por UEFI para deshabilitar los E-cores; este se habilita cuando el usuario activa la tecla Bloq Despl . ^{[ 33 ]}

incoherencia de CPUID

Los núcleos P y E de las primeras versiones de las CPU Alder Lake reportaban diferentes modelos CPUID . Esto causó problemas con los sistemas de gestión de derechos digitales que perciben los núcleos P y E como computadoras separadas y aplican erróneamente restricciones de licencia que impiden que un software en particular se ejecute en más de un dispositivo a la vez. Intel publicó una lista de juegos de PC que identificó con este problema de compatibilidad y declaró que estaba trabajando con los editores para desarrollar parches. Intel identificó que algunos de los juegos solo presentaban este error en Windows 10 y funcionaban correctamente en Windows 11 (algunos de ellos dependían de los parches de Windows 11 programados para ser lanzados en noviembre de 2021). ^[³³^]^[³⁴^] ExamSoft declaró de manera similar que su software de monitoreo para evaluaciones educativas (como el examen de abogacía ) era igualmente incompatible con las CPU Alder Lake debido a comprobaciones que detectaban máquinas virtuales . ^[³⁵^]

Este problema se ha solucionado en una actualización del microcódigo . Los núcleos P y E ahora devuelven el mismo CPUID cuando ambos están habilitados. Se informa un CPUID diferente cuando los núcleos E están deshabilitados y solo los núcleos P están habilitados. La extensión del conjunto de instrucciones AVX-512 está implementada en los núcleos P, pero deshabilitada debido a la incompatibilidad con los núcleos E. ^[³⁶^] Algunos hackers han demostrado que es posible habilitar las instrucciones AVX-512 en los núcleos P cuando los núcleos E están deshabilitados y se utiliza una versión antigua del microcódigo.

Existen pequeñas diferencias entre el comportamiento de los dos tipos de núcleos con respecto a un indicador de desbordamiento no definido en ciertas operaciones bit a bit. ^{[ 37 ]}

Soporte del programador

La topología de CPU de Alder Lake tiene implicaciones de rendimiento, especialmente para entornos de juegos, donde los desarrolladores no están acostumbrados a configuraciones NUMA . Microsoft agregó soporte para Intel Thread Director ( ITD ) en Windows 11. [ ^{20 ] [}^{38 ] Una} amplia variedad de entradas, incluyendo si la ventana de un proceso está en primer plano, alimenta al ITD. ^{[ 39 ]} El ITD puede funcionar en menor medida con el sistema operativo proporcionando menos o ninguna cooperación. ^{[ 40 ]} El soporte en Linux se fusionó en el kernel 5.18, ^{[ 41 ]} pero esto por sí solo no es suficiente hasta que el kernel reciba sugerencias del espacio de usuario para programar tareas para ejecutarse en ciertos tipos de núcleos. Windows 10 versión 21H2 y Windows 10 posterior tiene soporte para Intel Thread Director, pero dicho soporte es limitado. ^{[ 42 ]}

Compatibilidad con DRM de Blu-ray

La familia de CPU ya no incluye Intel SGX , que es un requisito para reproducir discos Blu-ray UltraHD . ^[⁴³^]

Lista de procesadores Alder Lake de 12.ª generación

Procesadores de escritorio (Alder Lake-S)

Todas las CPU admiten hasta 128 GB de RAM DDR4-3200 o DDR5-4800 en modo de doble canal ^{[ 44 ]} y hasta 256 GB de DDR5 después de una actualización de la BIOS.
Todas las CPU admiten 16 líneas PCI Express Gen 5 y 4 líneas PCI Express Gen 4, pero la compatibilidad puede variar según la placa base y los chipsets.
Los modelos sin el sufijo F incluyen cualquiera de las siguientes GPU UHD Graphics integradas , todas con una frecuencia base de 300 MHz:
- Gráficos UHD 770 con 32 unidades de ejecución,
- Gráficos UHD 730 con 24 unidades de ejecución,
- Gráficos UHD 710 con 16 unidades de ejecución.
Por defecto, las CPU Alder Lake están configuradas para funcionar a potencia Turbo en todo momento y la potencia Base solo se garantiza cuando los núcleos P/E no superan la frecuencia base. ^{[ 20 ]}
Potencia Turbo Máxima: disipación de potencia máxima sostenida (> 1 s) del procesador, limitada por los controles de corriente y/o temperatura. La potencia instantánea puede superar la Potencia Turbo Máxima durante breves periodos (≤ 10 ms). La Potencia Turbo Máxima es configurable por el fabricante del sistema y puede variar según el sistema.
Las CPU que aparecen en negrita a continuación solo admiten memoria UDIMM ECC cuando se combinan con una placa base basada en el chipset W680. ^[⁴⁵^]
Por defecto, el Core i9-12900KS alcanza los 5,5 GHz solo cuando se utiliza Thermal Velocity Boost. ^{[ 46 ]}

procesadores móviles

Lago Alder-HX

Procesadores de escritorio adaptados para uso móvil.
Incluye una GPU con gráficos UHD y 32 unidades de ejecución (el i5-12450HX solo tiene 16 unidades de ejecución).
Los procesadores que aparecen en negrita a continuación solo son compatibles con la memoria UDIMM ECC cuando se combinan con una placa base basada en el chipset para estaciones de trabajo móviles WM690.

Estas CPU ofrecen un consumo de energía mínimo garantizado de 45 W, un consumo base de 55 W y un consumo máximo en modo turbo de 157 W.

Lago Alder-H

Estas CPU ofrecen un consumo mínimo garantizado de 35 W, un consumo base de 45 W y un consumo máximo en modo turbo de 95 W (Core i5) o 115 W (Core i7/i9).

Lago Alder-P

Estas CPU ofrecen un consumo de energía mínimo garantizado de 20 W, un consumo base de 28 W y un consumo máximo en modo turbo de 64 W.

Universidad del Lago Alder

Lago Alder-N

Estas CPU solo cuentan con núcleos E y tienen 6 MB de caché inteligente .

Twin Lake-N