英特爾Sunny Cove架構(gòu)有重大改進!
可以看到,英特爾為核心的整數(shù)部分配備了更多LEA(有效地址載入)單元,用來進行內(nèi)存尋址計算,可能在需要頻繁內(nèi)存計算的情況下,通過安全更新來緩解性能損失,或者通過恒定的偏移,有助于高性能陣列代碼。
MUL(乘法)單元從Skylake的端口5轉(zhuǎn)移到了端口1,可能是出于平衡設(shè)計的目的,同時還增加了一個iDIV整數(shù)除法單元。
這個變化并不大,10nm Cannon Lake也有一個64位的IDIV,可以將64位證書出發(fā)從97個時鐘周期(混合指令)降低到18個,Sunny Cove可能也與之類似。
INT整數(shù)運算方面,Skylake端口5的乘法單元變成了MulHi單元,但在新架構(gòu)中的具體作用尚不明晰。
FP浮點運算方面,Sunny Cove增加了重排資源,因為英特爾收到客戶反饋,希望能消除代碼中的瓶頸。
英特爾沒有具體說明核心浮點部分FMA(熔加運算)單元的功能,但我們知道,核心內(nèi)有一個AVX-512指令單元,所以至少會有一個FMA單元會與之交互。
Cannon Lake架構(gòu)只有一個512位FMA單元,很可能延續(xù)到了這里,在至強上可能會有兩個。
為了更明晰地對比Skylake、Sunny Cove的后端執(zhí)行資源變化,外媒AnandTech還做了個對比表格如下:
英特爾列出的其他內(nèi)核改進還有:分支預(yù)測器改進、有效載入延遲降低(得益于TLB/L1D)等等,但是英特爾也承認(rèn),這些改進不會讓每個人獲益,需要新的算法在特定代碼中使用。
另外,Sunny Cove還支持更大的內(nèi)存,主內(nèi)存分頁表現(xiàn)在是5層設(shè)計(之前是4層),支持的線性尋址空間達到57位,物理尋址空間則是52位。
這意味著,至強服務(wù)器平臺理論上每顆處理器可以搭配最多4TB內(nèi)存,而現(xiàn)在Skylake-SP架構(gòu)的可擴展至強只有1.5TB,AMD霄龍也不過2TB。
事實上,Sunny Cove是自從AMD 2003年引入x86-64 64位架構(gòu)以來,第一個對x64虛擬內(nèi)存尋址做出重大變革的架構(gòu)。
這十幾年來,雖然虛擬內(nèi)存尋址都支持64位,但實際上只有前48位有用,后邊的16位只是前邊簡單的拷貝而已,這就將虛擬尋址空間限制在256TB。
這些虛擬內(nèi)存通過分頁表映射到物理內(nèi)存,使得物理內(nèi)存內(nèi)存尋址也被限制在48位,導(dǎo)致整個系統(tǒng)的最大物理內(nèi)存不能超過256TB。
現(xiàn)在,Sunny Cove將有效的虛擬內(nèi)存尋址擴展到了57位,物理尋址則是最多52位,結(jié)果就是虛擬內(nèi)存、物理內(nèi)存最多分別可以支持到128PB、4PB。
根據(jù)英特爾之前給出的路線圖,Ice Lake-SP家族的新一代至強將在2020年上市,屆時內(nèi)存擴展能力將得到前所未有的提升。
順帶說,在安全方面,Sunny Cove支持多密鑰全內(nèi)存加密、用戶模式指令預(yù)防。
至于Sunny Cove前端部分的變化,我們期待英特爾公布更多信息。
陽光海灣充滿意境:雖然此圖中的天空不算很Sunny,但的確Cove很美