Intel muestra sus cartas con Alder Lake-S e Intel Arc

La semana pasada tuvimos la oportunidad de asistir a un evento muy especial, donde el gigante del chip nos contó todas las claves de Intel Alder Lake-S, Intel Arc y las tecnologías sobre las que se apoyarán estas nuevas generaciones de procesadores y de soluciones gráficas de alto  rendimiento. Ahora, podemos compartir con vosotros toda la información, y os recomiendo que os pongáis cómodos, ya que tenemos muchas cosas interesantes que contaros.
Empezamos con Intel Alder Lake-S, la próxima generación de procesadores de consumo general de alto rendimiento que la firma de Santa Clara lanzará a finales de octubre de este mismo año. Como ya os habíamos adelantado en ocasiones anteriores, Intel ha apostado por un diseño híbrido basado en dos grades bloques de núcleos, uno de alto rendimiento y otro de alta eficiencia.

Los procesadores Intel Alder Lake-S irán dirigidos a PCs de escritorio, y tendrán una configuración de hasta 16 núcleos y 24 hilos. Esa configuración se dividirá en 8 núcleos de alto rendimiento con tecnología HyperThreading (cada núcleo puede trabajar con un proceso y un subproceso de forma simultánea) y 8 núcleos de alta eficiencia sin tecnología HyperThreading.

Intel nos explicó que la ausencia de dicha tecnología en los núcleos de alta eficiencia es una cuestión de especialización, y es perfectamente comprensible, ya que su función es sacar adelante tareas sencillas que no requieren un alto número de hilos. Por otro lado, saturar núcleos de bajo consumo con un subproceso es tan innecesario como poco acertado.

Intel Alder Lake-S: Una mirada más a fondo

Los núcleos de alto rendimiento presentes en los procesadores Intel Alder Lake-S se basan en la arquitectura Golden Cove (núcleos Core). Dicha arquitectura representa un «tock» sobre Willow Cove, la arquitectura que utilizan actualmente los procesadores Tiger Lake, lo que significa que esta nueva generación será capaz de ofrecer una mejora notable en términos de IPC (instrucciones por ciclo de reloj). Según Intel, podemos esperar una mejora de rendimiento de hasta un 19% frente a Rocket Lake-S, una generación que utiliza la arquitectura Cypress Cove, una adaptación de Willow Cove al proceso de 14 nm.

Para conseguir esa mejora de rendimiento, los núcleos Golden Cove que montarán los procesadores Intel Alder Lake-S traen grandes mejoras a nivel interno. Entre las novedades más importantes podemos destacar:

• Mejoras en el front end y un predictor de saltos más preciso e inteligente.
• Una ejecución fuera de orden más profunda, amplia e inteligente.
• Mejoras en las unidades de ejecución de enteros, y en las unidades de ejecución de vectores.
• Se ha añadido FP16 (precisión media) a Intel AVX-512.
• Subsistema de caché mejorado: más inteligente y más grande (1,25 MB en caché L2).
• Reducción de los accesos a la RAM gracias a las mejoras a nivel de cachés.
• Compatibles con la tecnología Intel AMX.
• Nuevo sistema de interconexión Compute Fabric con latencia optimizada que alcanza los 1.000 GB/s.
• Nuevo subsistema de memoria con un ancho de banda de hasta 204 GB/s.

Por su parte, los núcleos de alta eficiencia están basados en la arquitectura Gracemont (núcleos Atom), están diseñados para sacar adelante tareas generales que no requieran de un alto nivel de rendimiento, y también incorporan cambios importantes frente a la generación anterior, conocida como Tremont. Como en el caso anterior, vamos a repasar las mejoras más importantes de estos nuevos núcleos que vendrán integrados en los procesadores Intel Alder Lake-S:

• Mayor caché para instrucciones (64 KB) y un predictor de saltos más preciso.
• Nuevo sistema de descodificación fuera de orden, capaz de trabajar con hasta 6 instrucciones por ciclo.
• Mejoras en la ejecución de datos y 4 unidades de ejecución de enteros.
• Subsistema de memoria  mejorado, con hasta 4 MB de caché L3, un buffer más profundo y captación previa de caché avanzada.
• Un conjunto más amplio y avanzado de instrucciones, incluyendo ejecución avanzada especulativa, Wide Vector y FMA.
• Latencias mejoradas.

Para coordinar, y utilizar, de forma adecuada la configuración híbrida de núcleos de alto rendimiento y de alta eficiencia que montan los procesadores Intel Alder Lake-S, el gigante del chip ha anunciado la tecnología Intel Thread Director, que actuará como «director de orquesta» a la hora de repartir de forma eficiente cada tipo de carga de trabajo en los núcleos adecuados.

Los núcleos de alto rendimiento tendrán prioridad, y se ocuparán siempre de las tareas de alto rendimiento y de inteligencia artificial, mientras que las tareas que se realicen en segundo plano estarán siempre programadas para los núcleos de alta eficiencia. Como podemos ver, Intel ha pensado en todo, y esto es muy importante, ya que de nada sirve contar con una gran cantidad de núcleos especializados y no haya un «cerebro» que los controle de forma adecuada.

La serie Intel Alder Lake-S utilizará el socket LGA 1700, estará fabricada en el proceso Intel 7, tendrá un TDP variable que irá desde los 9 vatios hasta los 125 vatios, estará disponible en configuraciones de hasta 16 núcleos y 24 hilos con 30 MB de caché, y será compatible con los últimos estándares del sector, incluyendo:

• Memoria DDR5 hasta 4.800 MHz y LPDDR5 a 5.200 MHz (mantendrá el soporte de memoria DDR4 y LPDDR4x). Permitirá hacer overclock.
• PCIE Gen5 hasta 16x (mantendrá el soporte de PCIE Gen4 y Gen3).
• Thunderbolt 4.
• Wi-Fi 6E.

Los procesadores Intel Alder Lake-S vendrán acompañados de una GPU Intel Xe de última generación, y habrá dos variantes específicas, una para portátiles de alto rendimiento, que sumará hasta 6 núcleos de alto rendimiento y 8 núcleos de alta eficiencia (20 hilos), y otra para portátiles ultraligeros y convertibles, que tendrá hasta 2 núcleos de alto rendimiento y 8 núcleos de alta eficiencia. Esas dos versiones utilizarán el empaquetado BGA tipo 3 y tipo 4, respectivamente, y contarán también con GPUs Intel Xe.

Intel Arc: Alto rendimiento y tecnología de vanguardia

Otra de las novedades más importantes sobre las que habló ayer el gigante del chip fue, junto a los nuevos Intel Alder Lake-S, su nueva generación de soluciones gráficas, conocida como Intel Arc. La primera en llegar será la serie Alchemist, y más adelante se producirá el lanzamiento de las series Battlemage, Celestial y Druid. Las dos primeras serán una evolución de la arquitectura Xe, es decir, una revisión acumulativa, y la última marcará la llegada de una nueva arquitectura.

La serie Intel Arc Alchemist será compatible con DirectX 12 Ultimate, contará con hardware dedicado a la aceleración de trazado de rayos, tendrá su propia tecnología de supermuestreo, conocida como XeSS, que estará apoyada por inteligencia artificial, por la tecnología Intel AMX y por su propio kit de desarrollo, y ofrecerá una alta escalabilidad, gracias a su diseño basado en núcleos Xe que se pueden integrar en paralelo para formar porciones y grandes bloques de núcleos gráficos.



Cada núcleo Xe HPG cuenta con 16 motores de vectores (256 bits por motor), 16 motores de matrices (1024 bits por motor), una cantidad fija de caché y montan una unidad para acelerar trazado de rayos. En la imagen adjunta podéis ver el desglose de elementos que integran una «porción» de renderizado, un nombre bastante curioso, todo sea dicho. En la parte inferior se encuentran las unidades de trazado de rayos, los «samplers» y los bloques dedicados a la geometría, el rasterizado y los pixel «backend».

Intel ha confirmado que la serie Xe HPG estará fabricada en proceso de 6 nm de TSMC, un nodo puntero y de última generación que ofrece importantes mejoras en términos de eficiencia. Según el gigante del chip, un núcleo Xe HPG ofrece un aumento de frecuencia de hasta un 50% frente a un núcleo Xe LP, y mejora el rendimiento por vatio también en un 50%.

La tecnología Intel XeSS me llamó muchísimo la atención. Durante la presentación pudimos ver una demostración en tiempo real que incluía varias comparativas, y los resultados que conseguía ese reescalado inteligente de Intel eran sorprendentemente buenos.
Obviamente habrá que esperar a ver cómo se comporta en pruebas independientes, pero ya os adelanto que resulta prometedor en lo que a calidad de imagen se refiere, ya que fue capaz de mantener un nivel excelente reescalando desde 1080p a 4K, y según el gigante del chip puede llegar a doblar el rendimiento.
Cuando se utilice con hardware Intel, la carga de trabajo se realizará en los XMX (motores de matriz, lo que implica aceleración especializada a nivel de hardware), y el XeSS ofrecerá un mayor rendimiento, pero funcionará sin problemas en otras GPUs, siempre que soporten las instrucciones DP4a.

Podríamos decir que  los procesadores Intel Alder Lake-S fueron el plato fuerte de la presentación de ayer, pero no estaríamos haciendo justifica a Intel Arc, una generación que también logró dar una sorpresa enorme gracias a sus avances a nivel de hardware, y también por el abanico de funciones avanzadas que traerá, entre las que destaca, sin duda, XeSS, un reescalado inteligente que está más cerca del DLSS de NVIDIA que del FSR de AMD.