Что такое 10 ядерный процессор
Обновлено: 06.07.2024
4 ядра — высокопродуктивны, ещё столько же —менее энергозатратны. Когда нужно воплощать в жизнь подобные будничные задачи, как управление новыми письмами электронной почты, нужда в значительной продуктивности процессора отсутствует. Гэри Симс в собственной публикации на эту тему поясняет, отчего данный подход имеет смысл, а также представляет читателям тему инженерных и маркетинговых оснований, на основе которых совершается переход к изготовлению многоядерных процессоров, не глядя на то, что продуктивность «умного» телефона они не увеличивают.
Когда имеются два набора ядер, Андроид задействует те, которые эффективней всего осилят ту или иную задачу. Сетевые подключения характеризуются значительным периодом простоя и временем ожидания, выполнение задач – совершенно другое дело. Если вы запустили игру, здесь возникнет потребность в высокопроизводительных ядрах.
Техническая выгода
Такой подход к разделению процессов мы знаем как «разнородные вычисления». В данном случае не все ядра равны. Чтобы этот приём функционировал, планировщик системы должен знать, что у ядер разные характеристики, и, в соответствии с этим, давать ядрам задачи.
Модель разнородных вычислений ARM именуется big.LITTLE (крупное.МЕЛКОЕ). 8 ядер big.LITTLE образуют два кластера. Один из них вмещает 4 ядра Cortex-A57 или Cortex-A72. Данные ядра имеют большую вычислительную мощность. Другой кластер состоит из 64-битных ядер Cortex-A53, довольно энергоэффективными, так как они имеют более низкую тактовую частоту. Разработчики чипов могут создавать не только модель 4+4, они могут формировать и прочие модели, к примеру, 2+4 (двухъядерный комплект Cortex-A57 и 4-ядерный A53), так же как и в Snapdragon 808.
Почитать Официально запущен в продажу самый быстрый Android-смартфон в мире Samsung Galaxy S5 PlusЕсли у компьютера увеличить количество ядер – он станет более мощным, но это правило не работает со смартфонами. Например, у процессора компьютера 8 ядер, он плодотворнее работает, чем четырёхъядерный. А если увеличить количество ядер у смартфона, то он попросту станет более энергоэффективным.
Если рассуждать о MediaTek X20, то данный 10-ядерный процессор создан для того, чтобы на треть уменьшить потребление энергии, чем у проанализированного дизайна двух кластеров. В процессоре имеется два ядра с высокой производительностью, четыре — с посредственной, и ещё четвёрка — с наименьшим энергопотреблением. Данный процессор разрешает существенно уменьшить энергопотребление применительно к элементарным задачам, таким как просмотр веб-сайтов, видео материалов или пользование социальной сетью Фейсбук.
В реальности смартфон не имеет возможности применять в одном сценарии больше 3 ядер, как заявляет аналитик Forbes Патрик Мурхед. Вопрос состоит только в том, какие ядра находятся в настоящий момент в работе у операционной системы.
В базе данных синтетического теста SiSoftware Sandra появилась информация о неизвестной модели 10-ядерного мобильного процессора Intel. Тест определил, что чип относится к семейству энергоэффективных чипов Alder Lake-M с номинальными показателями TDP от 9 до 15 Вт.
Источник изображения: VideoCardz
По данным SiSoftware Sandra, в составе процессора используются 10 вычислительных ядер: по всей видимости, два высокопроизводительных Golden Cove с поддержкой четырёх потоков и 8 ядер Gracemont поддерживающих 8 потоков. Судя по всему, тест пока не научился корректно определять количество виртуальных потоков в таких чипах, поэтому указывает их неверное количество 20 штук. Фактически же процессор поддерживает только 12 логических потоков, поскольку энергоэффективные ядра не имеют поддержки многопоточности Hyper-Threading.
Также указывается, что базовая частота процессора составляет 0,8 ГГц, а в режиме автоматического разгона она повышается до значения 4,7 ГГц. Что более важно, чип тестировался в составе некоей платформы Intel Alder Lake-M LP5 RVP. Само её название намекает, что в её составе использовалась память нового стандарта LPDDR5.
Источник изображения: VideoCardz
В базе данных теста Geekbench обнаружен результат тестирования ещё одного энергоэффективного мобильного процессора Intel Core 12-го поколения, но относящегося к другой подкатегории. Речь идёт о Core i7-1260P, в составе которого используются 12 ядер с поддержкой 16 виртуальных потоков. Данный процессор станет частью серии, которая придёт на замену актуальному семейству мобильных чипов Tiger Lake-UP3.
Источник изображения: Geekbench
Конфигурация нового чипа с четырьмя производительными ядрами Golden Cove, восемью энергоэффективными ядрами Gracemont, а также 96 исполнительными блоками встроенной графики Xe-LP, соответствует предполагаемым, согласно данным более ранних утечек, спецификациям процессоров Alder Lake-P U28. Тест Geekbench указывает, что Core i7-1260P имеет базовую частоту в 2,5 ГГц. Однако частоту автоматического разгона этих чипов утилита пока не научилась правильно определять.
Источник изображения: Geekbench
Одноядерная производительность процессора Core i7-1260P составила 1442 балла, а в многоядерная — 4190 очков. Оба результата пока ниже, чем у того же флагманского чипа Core i7-1195G7 серии Tiger Lake-UP3, который легко набирает в тех же тестах выше 1500 и 5000 баллов соответственно.
В случае наличия двух наборов ядер, Android обращается к тем, которые наиболее эффективно справятся с задачей. Сетевые соединения характеризуются большим временем простоя и ожидания по сравнению с реальным выполнением задач. А если вы начали играть в игру, то тут потребуются высокопроизводительные ядра.
Техническая польза
Подобный подход к распределению задач известен под названием «разнородные вычисления» («heterogeneous computing»). В этом случае не все ядра одинаковы. Чтобы подобный подход работал, планировщику операционной системы необходимо понимать то, что ядра обладают разными характеристиками, и передавать задачи ядрам в зависимости от этих характеристик.
Модель разнородных вычислений ARM называется big.LITTLE (большое.МАЛЕНЬКОЕ). 8 ядер набора big.LITTLE подразделяются на два кластера. Один кластер содержит четыре ядра Cortex-A57 или Cortex-A72. Эти мощные ядра обладают высокой вычислительной способностью. Второй кластер состоит из ядер Cortex-A53, которые также являются 64-битными, достаточно работоспособными, но более энергоэффективными, поскольку они характеризуются более низкой тактовой частотой. Производители чипов не ограничиваются моделью 4+4. Они могут создавать и иные конфигурации, например 2+4 (двухъядерный набор Cortex-A57 и четырехъядерный A53), как в Snapdragon 808.
В смартфонах увеличение числа ядер процессора не предназначено для увеличения общей производительности устройства, как в настольных компьютерах. Если у компьютерного процессора 8 ядер, то он производительнее четырехъядерного. А повышенное число ядер смартфона увеличивает энергоэффективность девайса.
На самом деле, смартфон не может использовать в рамках одного сценария более трех ядер, отмечает обозреватель Forbes Патрик Мурхед (Patrick Moorhead). Вопрос лишь в том, какие именно ядра использует операционная система? Если бы все ядра были одинаковыми, у операционной системы не было бы выбора.
За последние пару лет сразу несколько компаний объявили о многоядерных процессорах, создаваемых этими организациями для высоконагруженных систем. О некоторых таких проектах на Хабре писали, в том числе и мы, о других — нет.
Сейчас мы решили собрать вместе информацию о чипах с десятками и сотнями ядер, чтобы эти данные были в одном месте. В подборке — только информация о чипах, которые либо уже выпущены, либо близки к началу производства. Есть и другие проекты, но некоторые из них пока под большим вопросом — о них известно лишь со слов глав компаний, никто их не видел, не трогал и не тестировал.
Intel Xeon W-3300
Сначала разомнемся — вспомним чип от Intel. Это Xeon W-3300 для рабочих станций и серверов, который производится по 10 нм технологии, архитектура его ядра — Sunny Core. Количество ядер составляет от 12 до 38.
Чип вполне реален, его можно видеть вживую и даже купить. Правда, доступен такой процессор далеко не всем — его стоимость составляет $4500 за топовую модель.
Устанавливаются такие процессоры в материнские платы с разъёмом LGA4189 и чипсетом C21A.
Есть у Intel и другие чипы — линейка Xeon Scalable, количество ядер в которых достигает 40. Кстати, мы предлагаем на основе Intel® Xeon® Scalable 3-го поколения серверы — так что если такое оборудование нужно вашей компании, велкам.
Указанные процессоры предназначены для работы в системах машинного обучения, видеомонтажа и другим работам с видео, 3D-моделирования и т.п.
В 2019 году калифорнийская компания Ampere представила первый в отрасли 80-ядерный ARM-процессор, который получил название Ampere Altra. Он предназначен, в первую очередь, для работы в серверном оборудовании — в пользовательское устройство его установить не получится.
На днях компания ADLINK представила встраиваемый модуль COM-HPC на чипе Ampere Altra с 80 ядрами. Этот модуль может иметь максимум 768 ГБ оперативной памяти DDR4 c шестью каналами. Модуль предназначен для установки в системы автономного вождения, обработки изображений, обработки видео и т.п.
Что касается характеристик, то новинка оснащена 128 физическими ядрами (без технологии многопоточности). Кэш L1 для инструкций и данных — 64 Кбайт, L2 — 1 МБ, L3 — 32 МБ для каждого из ядер. Тактовая частота ядер — 3.0 ГГц.
Высокопроизводительные чипы — весьма интересная тема, но у нас есть и другие статьи, оцените — мы рассказываем о:
→ Объединение проектов в разных дата-центрах
→ Введение в SSD. Часть 5. Контроллерная
→ Selectel File Storage (Beta): места много не бывает
Каждый процессор предоставляет до 625 Тфлопс, это примерно 2,5 Пфлопс на каждый сервер. Для обеспечения работы системы используется сервер-модуль собственной разработки компании. Достоинство чипов и систем Tachyum, по словам ее представителей, не только в мощных чипах и инфраструктуре, но и меньшем энергопотреблении и стоимости — не только самих систем, но и их эксплуатации.
В этом году компания все еще не представила полноценные чипы, но зато изготовила аппаратный эмулятор, который позволяет оценить эти чипы. Эмулятор разработан на базе ПЛИС, его системная плата базируется на четырех программируемых матрицах, которые имитируют работу сразу восьми ядер Prodigy. На базе этой системы компании удалось запустить Linux, доказав, таким образом, работоспособность своей системы.
Мало ядер? 512-ядерный чип от китайской компании
Ближе к концу лета китайская компания Ziguang заявила о создании процессора с 512 вычислительными ядрами. Он получил название H3C Engiant 800. Компания, о которой идет речь, является частью холдинга Tsinghua Unigroup. В него же входит Unisoc, разрабатывающая мобильные процессоры, и Yangtze Memory, которая создает чипы памяти.
Что касается чипа, то количество транзисторов в нем составляет около 40 млрд. При этом не совсем ясно, какая компания будет заниматься производством процессора. У разработчиков нет собственных фабрик, которые способны производить настолько необычные процессоры, поэтому, видимо, придется обращаться с сторонним компаниям. Чип выполнен по 7 нм техпроцессу.
Чип станет доступен уже с 2022 года. Но это речь о массовых заказах. Уже в этом году некоторые крупные клиенты получат тестовые образцы процессора, чтобы опробовать его в работе.
Еще больше? 850 тысяч ядер от Cerebras
Компания Cerebras представила WSE-2, 7-нм процессор с 850 тысячами ядер и энергопотреблением в 15 кВт. Площадь процессора равна площади кремниевой пластины. Количество транзисторов на ней составляет 2,6 трлн. Процессор предназначен для дата-центров, задач по обработке вычислений в области машинного обучения и искусственного интеллекта (AI).
И это не концепт, а рабочая система. Высокой производительности компания добивается благодаря сшиванию штампов на кремниевой пластине посредством коммуникационной сети. Общая пропускная способность в итоге повышается до 220 Пб/с. Частота ядер — от 2,5-3 ГГц.
Для работы с таким чипом нужна особая система. И разработчики создалии ее, назвав проект 15U. По словам авторов проекта, система на базе этого чипа позволяет обучать ИИ d 100-1000 раз быстрее любых других проектов.
Сейчас Cerebras представила облачную платформу Cerebras Cloud @ Cirrascale, которая предоставляет доступ к Cerebras CS-2 Wafer-Scale Engine (WSE) через облачный сервис Cirrascale.
«Набор инструментов компилятора предлагается с облачным набором инструментов, разработанным Cirrascale, — сказал генеральный директор Эндрю Фельдман (Andrew Feldman). — Итак, войдя в систему, вы получите доступ к вычислительному кластеру, хранилищу, CS-2; вы запустите свой стек компиляции и будете выполнять работу. Также вы получите контрольную точку и сохраните её в инфраструктуре Cirrascale, она будет идентифицирована, чтобы вы могли вернуться к выполнению этой работы позже. Все это интегрировано».
Понятно, что все это очень недешево — по словам представителей компании, сервис обойдется в $60 000 в неделю, $180 000 в месяц или $1 650 000 в год. За эти деньги пользователи получают доступ сразу ко всем ресурсам системы. Ее можно и купить, точная сумма неизвестна, но компания упоминала о нескольких миллионах долларов.
За последние пару лет сразу несколько компаний объявили о многоядерных процессорах, создаваемых этими организациями для высоконагруженных систем. О некоторых таких проектах на Хабре писали, в том числе и мы, о других — нет.
Сейчас мы решили собрать вместе информацию о чипах с десятками и сотнями ядер, чтобы эти данные были в одном месте. В подборке — только информация о чипах, которые либо уже выпущены, либо близки к началу производства. Есть и другие проекты, но некоторые из них пока под большим вопросом — о них известно лишь со слов глав компаний, никто их не видел, не трогал и не тестировал.
Intel Xeon W-3300
Сначала разомнемся — вспомним чип от Intel. Это Xeon W-3300 для рабочих станций и серверов, который производится по 10 нм технологии, архитектура его ядра — Sunny Core. Количество ядер составляет от 12 до 38.
Чип вполне реален, его можно видеть вживую и даже купить. Правда, доступен такой процессор далеко не всем — его стоимость составляет $4500 за топовую модель.
Устанавливаются такие процессоры в материнские платы с разъёмом LGA4189 и чипсетом C21A.
Есть у Intel и другие чипы — линейка Xeon Scalable, количество ядер в которых достигает 40. Кстати, мы предлагаем на основе Intel® Xeon® Scalable 3-го поколения серверы — так что если такое оборудование нужно вашей компании, велкам.
Указанные процессоры предназначены для работы в системах машинного обучения, видеомонтажа и другим работам с видео, 3D-моделирования и т.п.
В 2019 году калифорнийская компания Ampere представила первый в отрасли 80-ядерный ARM-процессор, который получил название Ampere Altra. Он предназначен, в первую очередь, для работы в серверном оборудовании — в пользовательское устройство его установить не получится.
На днях компания ADLINK представила встраиваемый модуль COM-HPC на чипе Ampere Altra с 80 ядрами. Этот модуль может иметь максимум 768 ГБ оперативной памяти DDR4 c шестью каналами. Модуль предназначен для установки в системы автономного вождения, обработки изображений, обработки видео и т.п.
Что касается характеристик, то новинка оснащена 128 физическими ядрами (без технологии многопоточности). Кэш L1 для инструкций и данных — 64 Кбайт, L2 — 1 МБ, L3 — 32 МБ для каждого из ядер. Тактовая частота ядер — 3.0 ГГц.
Высокопроизводительные чипы — весьма интересная тема, но у нас есть и другие статьи, оцените — мы рассказываем о:
→ Объединение проектов в разных дата-центрах
→ Введение в SSD. Часть 5. Контроллерная
→ Selectel File Storage (Beta): места много не бывает
Каждый процессор предоставляет до 625 Тфлопс, это примерно 2,5 Пфлопс на каждый сервер. Для обеспечения работы системы используется сервер-модуль собственной разработки компании. Достоинство чипов и систем Tachyum, по словам ее представителей, не только в мощных чипах и инфраструктуре, но и меньшем энергопотреблении и стоимости — не только самих систем, но и их эксплуатации.
В этом году компания все еще не представила полноценные чипы, но зато изготовила аппаратный эмулятор, который позволяет оценить эти чипы. Эмулятор разработан на базе ПЛИС, его системная плата базируется на четырех программируемых матрицах, которые имитируют работу сразу восьми ядер Prodigy. На базе этой системы компании удалось запустить Linux, доказав, таким образом, работоспособность своей системы.
Мало ядер? 512-ядерный чип от китайской компании
Ближе к концу лета китайская компания Ziguang заявила о создании процессора с 512 вычислительными ядрами. Он получил название H3C Engiant 800. Компания, о которой идет речь, является частью холдинга Tsinghua Unigroup. В него же входит Unisoc, разрабатывающая мобильные процессоры, и Yangtze Memory, которая создает чипы памяти.
Что касается чипа, то количество транзисторов в нем составляет около 40 млрд. При этом не совсем ясно, какая компания будет заниматься производством процессора. У разработчиков нет собственных фабрик, которые способны производить настолько необычные процессоры, поэтому, видимо, придется обращаться с сторонним компаниям. Чип выполнен по 7 нм техпроцессу.
Чип станет доступен уже с 2022 года. Но это речь о массовых заказах. Уже в этом году некоторые крупные клиенты получат тестовые образцы процессора, чтобы опробовать его в работе.
Еще больше? 850 тысяч ядер от Cerebras
Компания Cerebras представила WSE-2, 7-нм процессор с 850 тысячами ядер и энергопотреблением в 15 кВт. Площадь процессора равна площади кремниевой пластины. Количество транзисторов на ней составляет 2,6 трлн. Процессор предназначен для дата-центров, задач по обработке вычислений в области машинного обучения и искусственного интеллекта (AI).
И это не концепт, а рабочая система. Высокой производительности компания добивается благодаря сшиванию штампов на кремниевой пластине посредством коммуникационной сети. Общая пропускная способность в итоге повышается до 220 Пб/с. Частота ядер — от 2,5-3 ГГц.
Для работы с таким чипом нужна особая система. И разработчики создалии ее, назвав проект 15U. По словам авторов проекта, система на базе этого чипа позволяет обучать ИИ d 100-1000 раз быстрее любых других проектов.
Сейчас Cerebras представила облачную платформу Cerebras Cloud @ Cirrascale, которая предоставляет доступ к Cerebras CS-2 Wafer-Scale Engine (WSE) через облачный сервис Cirrascale.
«Набор инструментов компилятора предлагается с облачным набором инструментов, разработанным Cirrascale, — сказал генеральный директор Эндрю Фельдман (Andrew Feldman). — Итак, войдя в систему, вы получите доступ к вычислительному кластеру, хранилищу, CS-2; вы запустите свой стек компиляции и будете выполнять работу. Также вы получите контрольную точку и сохраните её в инфраструктуре Cirrascale, она будет идентифицирована, чтобы вы могли вернуться к выполнению этой работы позже. Все это интегрировано».
Понятно, что все это очень недешево — по словам представителей компании, сервис обойдется в $60 000 в неделю, $180 000 в месяц или $1 650 000 в год. За эти деньги пользователи получают доступ сразу ко всем ресурсам системы. Ее можно и купить, точная сумма неизвестна, но компания упоминала о нескольких миллионах долларов.
Читайте также: