Tecnología Foxton

Foxton era un nombre en clave de Intel para una tecnología de administración de energía que originalmente se planeó incluir en el primer procesador Itanium 2 de doble núcleo (nombre en clave Montecito ). ^{[ 1 ]} Al proporcionar un control muy granular de los voltajes y las frecuencias de reloj dentro del procesador, se pretendía permitir que el rendimiento del software se optimizara para cargas de trabajo específicas, al tiempo que se aseguraba que el consumo de energía se mantuviera por debajo de un valor determinado. ^{[ 1 ]} Debido a problemas no especificados, Foxton no se incluyó en el lanzamiento inicial de Montecito. ^{[ 2 ]} Según fuentes internas de Intel en ese momento, se estaba considerando para futuras versiones del procesador Itanium 2. No parece haberse utilizado en ningún procesador Itanium antes de que Intel descontinuara toda la línea de productos.

Foxton incorporó una red de generación y distribución de reloj altamente avanzada. Gracias a esta tecnología, el procesador medía continuamente el consumo total de energía, la carga del procesador, el voltaje y la calidad de la distribución del reloj en todo el dispositivo, y era capaz de producir una granularidad de reloj a voltaje extremadamente precisa en condiciones dinámicas. Como resultado, Foxton permitía que el procesador anulara la configuración de fábrica, que se establece en niveles de voltaje relativamente altos a cualquier frecuencia dada para garantizar la estabilidad frente a variaciones aleatorias de voltaje. Al controlar dinámicamente el voltaje y las frecuencias en todo el dispositivo, Foxton podía optimizar el rendimiento para cargas de trabajo específicas, al tiempo que garantizaba que el consumo de energía se mantuviera por debajo de los umbrales establecidos.

Foxton mejoró la eficiencia energética a cualquier frecuencia de reloj , pero esa no fue la razón principal de su desarrollo. Los procesadores Itanium 2 implementaban una microarquitectura amplia , que tenía una enorme capacidad de cómputo potencial (teóricamente capaz de mantener un rendimiento de seis instrucciones por ciclo ). Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones de software no podían utilizar todos los recursos de ejecución disponibles, debido a la falta de paralelismo adecuado a nivel de instrucción . Los recursos inactivos implican una menor actividad de conmutación de transistores y, por lo tanto, un menor consumo energético general. Dado que Itanium 2 tenía una arquitectura amplia, la disminución del consumo energético para la ejecución de código promedio podía ser sustancial. Como las frecuencias de reloj de las MPU modernas están limitadas por la potencia, no aprovechar al máximo el potencial de potencia se traduce en una pérdida de rendimiento. Foxton aprovechó esta disminución aumentando las frecuencias de reloj para acelerar el rendimiento, manteniendo el consumo energético total por debajo de los umbrales especificados. El resultado fue una arquitectura de procesador que podía optimizar dinámicamente el rendimiento en función del consumo energético en una amplia gama de cargas de trabajo.

Un chip con Foxton tenía un voltaje y una frecuencia variables ajustados a un límite de potencia nominal que podía especificarse mediante software. El reloj y el voltaje se ajustaban para mantener el consumo del chip dentro de dicho límite. Dependiendo del patrón de uso real, el chip podía aumentar o disminuir su potencia, alimentando el núcleo con el voltaje adecuado. En las llamadas cargas de trabajo de "baja actividad", que generan menos calor durante su ejecución, el procesador acelera hasta alcanzar el límite de potencia nominal. Por el contrario, las cargas de "alta actividad" pueden provocar que el chip reduzca el voltaje del núcleo y la frecuencia del reloj para mantenerse por debajo del límite de potencia nominal. Las cargas de trabajo de baja actividad suelen incluir cálculos intensivos de enteros , como aplicaciones comerciales y de bases de datos. Se esperaba que Foxton aumentara el rendimiento de estas aplicaciones en aproximadamente un 10 % en comparación con el mismo procesador funcionando con un "reloj fijo". ^{[ 1 ]} Las cargas de trabajo de alta actividad incluyen cálculos intensivos de punto flotante , como simulaciones científicas y de I+D . Las velocidades de reloj nominales para los procesadores Itanium con Foxton se habrían basado en el consumo de energía para estos cálculos intensivos.

Intel planeó que Foxton no solo apareciera en la familia Itanium, sino también más adelante en Xeons . ^{[ 1 ]}

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