Pourquoi octo-core, et où cela finira?

Nous avons déjà eu nos premières bribes d'information à propos de Samsung de nouveau Processeur Exynos 5 Octa, qui viendra dans une variété huit cœurs. Puis il ya aussi Tegra 4 de Nvidia, qui arbore un 72 noyau écrasante GPU sur le dessus d'un CPU de cinq de base.

Est-il fin en vue à cette croissance exponentielle du nombre de base, et il est même la solution que nous avons vraiment besoin de pomper jusqu'à la performance de nos appareils portables? Eh bien, voilà ce que je suis ici pour discuter.

D'où vient cette tendance provenir?

Si vous pouvez rappeler vers le tournant du millénaire et de l'introduction d'Intel du processeur Pentium 4, vous vous souviendrez probablement que même ces décennie vieux PC ont été couramment cadencés au-dessus de 3Ghz. Avance rapide aux ordinateurs modernes d'aujourd'hui et vous pourrez toujours trouver que même le i7 Intel le plus cher ne se hasarde pas au-delà du mur 4Ghz sans quelques tâtonnements et des solutions de refroidissement personnalisés.

Le problème est que les processeurs frappé le mur, en termes de vitesse d'horloge, il ya une décennie, et dans la recherche de solutions toujours plus rapide calcul nous avons eu à se tourner vers plusieurs cœurs.

Vous recherchez plus particulièrement au cours des dernières solutions informatiques portables, il est évidemment important que le dispositif est efficace et que la puissance reste relativement frais. Accélère horloge plus élevée non seulement nécessite plus de puissance, mais aussi le taux de désabonnement plus de chaleur, qui ne peut être refroidi particulièrement bien lorsque vous voulez que votre smartphone ne soit 1cm d'épaisseur.

Ceci est où processeurs multi-core fournissent la solution parfaite, un bon équilibre de la puissance et de la chaleur, mais permettant également d'ignorer les problèmes de performance associés à des vitesses d'horloge plus basses. En effet, chaque cœur de processeur peut fonctionner à une fréquence inférieure et la tension, par rapport à une puce de base unique, tout en maintenant la performance.

Quel est le nombre maximum de cœurs?

Maintenant que nous avons établi que l'exécution de deux noyaux côte à côte résout les problèmes de manque de performance des dispositifs de smartphone et tablette, de même, on pourrait dire que continuer à augmenter le nombre de cœurs de traitement parallèle permettrait de surmonter tout goulot d'étranglement de vitesse. Cependant ceci est où la solution multi-core commence à regarder moins impressionnant, comme il ya des rendements décroissants que le nombre de cœurs augmente.

La matrice de Nvidia Tegra 4, montrant chacun des 72 GPU et CPU 5 noyaux.

Tout d'abord il ya le problème de cycles d'horloge gaspillés, des instructions ont besoin pour terminer dans le même temps, sinon vous êtes processeur sera gaspiller de l'énergie. Afin d'utiliser chaque cycle d'horloge sur un processeur quad ou octo-core efficacement, un développeur de logiciels a besoin pour optimiser leur application pour synchroniser le traitement parallèle, mais cela annonces temps et les coûts de production de logiciels. Dans certains cas, les applications sont tout simplement pas très exigeant de toute façon, vos cœurs vont juste assis là en utilisant la batterie.

Une solution à cela est d'horloge bas la vitesse du processeur lorsque les noyaux ne sont pas utilisés pleinement. Mais puces plus puissantes exigent un montant minimum supérieur de l'énergie que les processeurs plus lents, même pendant la marche au ralenti, ce qui provoque encore le gaspillage.

Ensuite, vous devez également tenir compte des contraintes de bande passante, en d'autres mots la quantité de données que nous pouvons nourrir à plusieurs processeurs à tout moment. Une fois la bande passante est atteint, vous ne pouvez pas pousser plus de données par le biais, quel que soit le nombre de cœurs disponibles. Cela limite les réelles améliorations de performance du monde de multi-core plus simples vitesses de processeur de base, vous verrez que d'autres morceaux de goulot d'étranglement du matériel le reste de votre système.

Ainsi, alors que théoriquement, vous pouvez ajouter de plus en plus de cœurs, il ne permet pas nécessairement de pousser plus de données par le biais à la fois. Et quand vous ne les utilisez pas, plusieurs noyaux peuvent être un drain de puissance massive.

Le 8 core mythe

Compte tenu de tout ce jargon technologique à bord, il semble que il ya certainement des limites quand il vient aux systèmes multi-core. Mais nous avons entendu tellement de messages contradictoires des fabricants au cours des années, il est difficile de dire qui croire. Intel par exemple parlé de centaines de cœurs de processeur de retour en 2011, et Nvidia semble certain que GPGPU sont l'avenir. Cependant, Qualcomm reste inflexible que quelques noyaux avec des horloges plus élevés sont la meilleure solution. Alors, qui a raison?

Eh bien plutôt que d'écouter le discours pas cher, quand on regarde effectivement au spécifications de processeur vous remarquerez quelque chose de très intéressant - 8 core sol performances rupture est en fait un peu un mythe, au moins pour l'instant.

Prenez nouvelle Exynos 5 Octa processeur Samsung par exemple. Bien qu'il soit appelé un processeur octo-core, tous les huit cœurs ne fonctionnent en tandem que vous pourriez penser. Au lieu de cela, il ya deux ensembles de quad-cores, un ensemble de puissants ARM Cortex A15 de et un ensemble de bas ARM Cortex A7 de puissance de, dont un seul peut être utilisé à tout moment. Une solution élégante pour le problème de l'efficacité énergétique je l'ai mentionné plus tôt.

Alors que cela permet à la puce d'être plus économique, en passant à la puissance plus rapide cœurs affamés qu'en cas de besoin, il n'y a aucun avantage de performance sur un ARM Cortex A15 quad core chipset standard. Les processeurs NVIDIA Tegra fonctionnent d'une manière similaire, en utilisant un seul noyau de faible puissance pour les tâches de faible intensité et le quad-core que lorsque nécessaire.

La technologie big.little montre la vérité derrière l'Exynos 5 Octa. Side by Side quad-cores, pas un vrai octo-core.

Comme autre exemple, jetez un oeil au marché des PC pour les cinq dernières années. Le nombre de noyaux n'a pas osé dessus de quatre jeux traditionnels ou produits haut de gamme, malgré le fait qu'un Q6600 est maintenant plus de cinq ans. Si vous jetez un oeil à le seul produit de base 8 complète sur le marché des consommateurs, la gamme AMD FX-8, il fait peu performant par rapport à de meilleurs processeurs Intel quad-core conçus. Même nouvelles puces d'Intel Haswell ne sont pas augmenter le nombre de noyaux disponible- le marché des PC a clairement atteint un plateau.

Alors, pourquoi est-il une telle lutte pour pousser passé quatre cœurs, ainsi il tous les mensonges dans les écrous et boulons, il est bas à transistors. De toute façon vous le regardez, un seul cœur rapide ou processeur plus lent multi-core doit être composé d'un nombre de transistors de plus en plus, et plus de transistors signifie plus de chaleur et plus la consommation d'énergie.

101 problème des appareils portables, il ya seulement une quantité limitée de puissance de la batterie et pas de place pour le refroidissement. Donc, il est douteux que, réelle huit puce cœur rapide est une solution viable sur smartphones ou tablettes, au moins dans l'avenir immédiat.

Regard vers l'avenir

Ne vous méprenez pas cependant, l'Exynos 5 Octa est incroyablement bonne idée pour les appareils portables, et est un indicateur de ce que décent processeurs sont susceptibles de ressembler à l'avenir.

Il est douteux que les prochaines améliorations de la technologie de processeur vont venir de gifler simplement 16 coeurs ensemble sur une seule puce. Même vantard sondage 72 core GPU de Nvidia est pas révolutionnaire. Cartes graphiques haut de gamme contiennent des milliers de processeurs de flux, ou noyaux que Nvidia aime à les appeler.

Au lieu de cela il est plus probable que nous allons voir les entreprises recherchent des moyens plus efficaces pour faire fonctionner leurs processeurs, de continuer à réduire la taille de la matrice de leurs puces pour économiser sur la chaleur, et à la recherche de solutions ingénieuses, comme noyaux interchangeables, afin d'économiser l'énergie où ils pouvoir.

Alors que nous allons certainement voir plus de huit processeurs de base à l'avenir, ils sont peu susceptibles d'être des puces multi-core dans la compréhension actuelle.

Pour résumer

Aussi étrange que cela semble, nous ne sommes pas réellement aventurer hors dans les royaumes de l'infini tout moment bientôt, la technologie est pas tout à fait aller de l'avant aussi rapidement que le battage marketing voudrait vous faire croire. Nous allons probablement avoir besoin d'une autre percée technologique et un changement dans les deux mentalités de matériel et de développeur de logiciels avant de voir un grand nombre de véritables noyaux deviennent la norme.

Même ainsi, vous pouvez vous attendre que «8-core" sera le mot buzz marketing tout au long de 2013 et 2014 quand il vient à les smartphones et tablettes. Un meilleur terme serait probablement "quad-core dual», mais je suppose que ce serait un peu déroutant.

Comme toujours, méfiez-vous de la commercialisation des produits, ils aiment à laisser les consommateurs interprètent leurs mots.