O que muda com os Intel Alder Lake? Detalhamos as tecnologias!

A microarquitetura Alder Lake-S é uma das maiores mudanças que a Intel já realizou em seus processadores para desktop. A empresa está introduzindo um conceito já amplamente usado em plataformas baseadas em ARM, e agora usa uma arquitetura híbrida em seus processadores, mesclando núcleos com diferentes características e tentando extrair os pontos fortes e minimizar os pontos fracos de cada um.

Duas microarquiteturas, um processador

Com isso sai os núcleos idênticos e entra em ação dois tipos diferentes. Focado no desempenho temos os P-Cores, baseados em Golden Cove, uma evolução dos Cypress Cove da 11ª geração de desktops, com uma melhora de 19% de IPC comparado com seu antecessor operando no mesmo clock. Isso é resultado de modificações em várias estruturas, aumentando o decode de 4-wide para 6-wide, o re-order buffer (ROB) aumentou de 352 para 512 entradas e a execution foi ampliada de 10 para 12 portas. Todas essas essa modificações representam a maior modificação em décadas na arquitetura Core, equivalente ao que a empresa trouxe com a introdução do Skylake, em modelos Intel Core 6000 como o 6700K.

Porém a grande novidade é a presença de núcleos de eficiência, os E-Cores, baseados na microarquitetura Gracemont, uma evolução dos Tremont presentes em produtos como CPUs de baixa tensão. Apesar do foco em baixo consumo e aquecimento, a Intel afirma que esses núcleos conseguem entregar 40% mais performance que um núcleo Skylake consumindo 40% menos energia, e escalonando para 80% mais performance com 80% menos consumo quando comparado dois núcleos e 4 threads Skylake versus 4 núcleos e 4 threads Gracemont. Segundo a Intel, os núcleos de eficiência tem performance comparável aos núcleos da 10ª geração Core, codinome Comet Lake-S.

Para lidar com essa variação nos núcleos e suas diferentes capacidades, a Intel precisou desenvolver uma nova solução para distribuir de forma mais eficiente as diferentes operações demandadas pelo sistema. É assim que entra em ação o Intel Thread Director, entregando mais informações ao sistema operacional sobre a performance que pode extrair de cada núcleo. Dessa forma o sistema irá priorizar o uso dos núcleos de alto desempenho, depois os de alta eficiência, e por fim habilitar o Hyperthreading nos P-Cores e com isso trazer mais threads disponíveis para cenários de alta performance em paralelismo.

Assim os processadores Alder Lake são capazes de usar qualquer núcleo para uma operação, e o sistema irá de forma inteligente escolher qual o melhor núcleo para dedicar um trabalho. Mas para isso foi preciso aproximar as duas arquiteturas e torná-las capazes de lidar com as mesma funções, o que faz com que os núcleos Gracemont recebam um upgrade tenham suporte ao AVX2, mas em contrapartida aconteceu um donwgrade nos Golden Cove, que abandonaram o suporte ao AVX-512. As estruturas até estarão lá, afinal usam uma estrutura semelhante aos núcleos para servidor codinome Sapphire Rapid, mas estarão desabilitadas, limitando o uso desse tipo de operação apenas ao mercado de servidores e HPC.

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Memórias DDR5: o que muda com a tecnologia? É hora de trocar?

A plataforma Z690

Outra mudança importante dos processadores codinome Alder Lake-S é a atualização das tecnologias, colocando a Intel novamente na vanguarda após uma vantagem das plataformas AMD Ryzen na adoção de novas tecnologias. A 12ª geração Intel Core introduz as novas memórias, as DDR5 e LPDDR5, enquanto mantém suporte ao DDR4/LPDDR4 simultaneamente. Fica por conta da mainboard definir qual memórias será dado suporte, pois os processadores possuem controladoras capazes de lidarem com ambos os formatos.

No slot PCI Express temos a introdução da tecnologia de versão 5.0, dobrando a largura de banda comparado ao PCIe 4.0. Aqui a coisa é mais tranquila, afinal falamos de uma tecnologia retrocompatível com verões anteriores, e que envolvem menos updates obrigatórios comparado ao DDR.

Os produtos

A Intel introduziu seus novos produtos da 12ª geração Intel Core, codinome Alder Lake, que chegam ao mercado a partir do dia 4 de novembro. A empresa irá começar as vendas com seus produtos high-end, começando pelos Intel Core i5, passando pelos modelos Intel Core i7 e Intel Core i9, todos com o sufixo K, ou seja, com overclock desbloqueado.

A grande novidade nesses produtos é o aumento na contagem de núcleos, somando os dois estilos de cores disponíveis. Os modelo Core i5 agora trazem um total de 10 núcleos e 16 threads, o Core i7 chegam com 12 núcleos e 20 threads e o topo de linha Core i9 com 16 núcleos e 24 threads. A contagem pode parecer curiosa, já que não temos o dobro de threads comparado com o número de núcleos físicos, e essa assimetria é o grande destaque dessa geração: os Alder Lake introduzem dois tipos de núcelos, os de alta performance, codinome Gracemont, e os de eficiência, os Golden Cove.

Tanto o Core i9 quanto o Core i7 trazem a contagem máxima de núcleos de alto desempenho (P-Cores) com oito ao total, enquanto o Core i5 traz seis núcleos de performance. Já nos núcleos de eficiência (E-Cores) somente o Core i9 possui oito núcleos, com tanto o Core i5 quanto o Core i7 trazendo 4 E-Cores.

Isso causa a mudança na contagem de threads. Apenas os P-Cores, os núcleos de performance codinome Gracemont, trazem o Hyperthread, tecnologia que possibilita usar porções não aproveitadas do núcleo e gerar um novo núcleo lógico, gerando dois threads por núcleo físico. É por isso que temos esses valores curiosos de 10 núcleos e 16 threads do Core i5, com apenas os 6 P-Cores entregando o Intel Hyperthread e assim chegando a 12 threads dos núcleos de performance mais quatro dos de eficiência.

A tabela completa dos produtos inclui:

Na disputa direta, temos diferentes cenários. O topo de linha Core i9 chegou levemente acima dos US$ 549 dos Ryzen 9 5900X. Já nos modelos Core i7 e Core i5 chegam levemente mais baratos que concorrentes diretos como e o Ryzen 7 5800X (US$449) e Ryzen 5 5600X (US$299), respectivamente. Os produtos já estão em pré-venda, inclusive em alguns lojistas brasileiros, e chegam aos consumidores a partir do dia 4 de novembro.

Overclock, consumo e XMP

Uma mudança relevante é que a Intel está parando de usar o TDP como uma referência de consumo de energia. Isso faz sentido já que essa não é a unidade mais apropriada, afinal apesar da dissipação de calor do chip ser um indicativo de consumo, não é o consumo em si, e segundo porque o TDP usava de referência o valor na frequência base, sendo que aumentos na frequência via boost causavam consumos muito mais altos que esses indicados no TDP. Agora sai o TDP e entram o Turbo e o Base Power, que indicam o consumo máximo no turbo máximo da especificação do processador e o consumo máximo em clock base, respectivamente.

Com a introdução do DDR5, o suporte a memórias também foi modificado. Em DDR4 o suporte oficial é 3200MHz em CL22, enquanto DDR5… é complicado. A empresa tem diferentes especificações para diferentes configurações. Se você tem apenas dois slots na mainboard, o suporte é 4800MHz. Mas se você tem quatro slots, e ocupar dois, o suporte é reduzido para 4400 MT/s, caindo para 4000MT/s se forem quatro módulos em single-rank e chegando a 3600MT/s se for quatro slots totalmente preenchidos por quatro memórias e elas forem dual-rank. Nem um pouco legal se considerarmos que em alguns slides a empresa afirma que o Alder Lake-S suporta DDR5-4800, algo que, sinceramente, são poucos que realmente vão alinhar todas as condições para ter essa especificação suportada. Mas, no fim do dia, o pessoal vai ligar o XMP e operar fora dessas especificações, como é o caso faz anos.

Falando em XMP, os Alder Lake-S introduzem a nova geração do Extreme Memory Profile. O foco do XMP 3.0 é ampliar a flexibilidade dos perfis, com várias novidades. A primeira é que agora as memórias podem contar com até 5 perfis, com alguns customizáveis pelo consumidor.

Até o XMP 2.0, o consumidor estava limitado a dois perfis, sendo ambos definidos pela fabricante. Assim o consumidor ao abrir a BIOS se depara com uma opção com a frequência mais alta suportada pelo kit e uma opção intermediária, as vezes com ajustes nos timmings, as vezes com algum outro enfoque da fabricante da memória. Modificações nesses valores podiam ser feitas pelo consumidor em plataformas suportadas, mas era o sistema ficar instável, falhar no boot para ver tudo isso sendo descartado e a máquina ligar no tradicional 2133MHz do padrão DDR4.

Agora o XMP 3.0 amplia para três o número de perfis que a fabricante pode incluir em seu produto, e foram criados mais dois slots com configurações que o consumidor pode deixar salvo, totalizando os 5 perfis. Além dos ajustes finos, o consumidor pode definir também um nome para cada perfil, facilitando identificar as configurações que ele criou.

Mas outra novidade relevante é que o turbo boost ganhou um equivalente nas memórias: o Dynamic Memory Boost. Essa tecnologia torna possível, em plataformas com suporte ao overclock de memórias, alternar entre um modo de eficiência, usando a referência base do JEDEC, e um perfil XMP mais avançado em alta carga, aumentando a largura de banda de memórias quando o sistema precisa de mais desempenho. Esse é um recurso que deve impactar mais nos notebooks, com modelos gamers podendo entregar alta performance e ao mesmo tempo preservar a bateria, bastando alternar entre esses perfis.

O overclock na plataforma Z690 está desbloqueado quando combinado com processadores com final K e KF, e temos várias novidades nesse campo. A primeira é que a Intel manteve a solda (STIM) como interface de dissipação de calor entre o die e a estrutura metálica externa (IHS), mas mudou as dimensões, com um die mais fino, o que facilita a dissipação do calor, e também o STIM agora é uma camada menor, outro fator que irá ajudar na capacidade da plataforma em controlar o aquecimento. Para manter uma altura total compatível o IHS foi aumentado.

Os Alder Lake-S já estão em pré-compra e chegarão aos consumidores a partir do dia 4 de novembro. Em breve esperamos ter nossos testes com esses modelos, trazendo nossas impressões com os novos processadores e também a plataforma como um todo.

Via: Anandtech