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Processadores -  Escola de Hardware - Episódio 2

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Durante o evento Intel Innovation, a gigante de Santa Clara apresentou sua nova geração de processadores. 12ª geração, codinome Alder Lake. Diferentemente de um retrospecto recente, essa nova família de chips realmente tem um forte apelo, devido a sua nova abordagem em termos de arquitetura.

Seguindo uma abordagem que remete ao que vemos no universo dos chips ARM, com a arquitetura big.LITTLE, a Intel abraça a arquitetura de computação heterogênea.

Assim como vemos nos processadores para dispositivos moveis, os processadores Alder Lake contam com núcleos de performance (P-Cores) e núcleos com uma melhor eficiência energética (E-Cores). Neste artigo separei tudo o que você precisa saber sobre essa nova geração de chips da Intel.

A maior mudança de arquitetura em uma década

A Intel posiciona a 12ª geração (Alder Lake) como a maior mudança em termos de arquitetura em uma década. Recentemente, antes do anúncio oficial desses novos processadores, em entrevista ao portal CRN, o CEO da Intel, Pet Gelsinger, considera que com essa arquitetura que esta embalando essa nova geração de processadores, a Intel conseguirá fechar acabar com os momentos recentes de glória da AMD, que realmente abalou as estruturas da Intel nos últimos anos.

"Com o nível de desempenho e eficiência energética que temos no Alder Lake, a Intel conseguirá competir em ambos os aspectos, ao contrário da AMD", afirmara o CEO.

Para cumprir este nível de desempenho e eficiência energética que o executivo pontuou, a Intel seguiu numa abordagem à lá ARM.

Esta é a primeira arquitetura híbrida da Intel para desktop. Vale recordar que a Intel já havia feito experiências parecidas com os Lakefields, mas estes eram voltados para notebooks.

Essa implementação híbrida passa pelo uso de núcleos de performance e núcleos com uma melhor eficiência energética. O objetivo é ser mais eficiente sacrificando menos o desempenho geral do processador.

No geral, a Intel promete uma melhoria em IPC (Instruções por ciclo de clock) de cerca de 19%, praticamente a mesma coisa durante a mudança de Skylake para Sunny Cove.

P-Cores e E-Cores

Essa divisão de núcleos tem como característica os P-Cores, até 8 núcleos de performance, baseados na arquitetura Golden Cove, com suporte a HT (Hyper Threading) e até 8 núcleos de economia de energia E-Cores, sem suporte ao Hyper Threading, baseado na arquitetura Gracemont. Lembrando que a Intel utiliza no Alder Lake um chip monolítico. Isto é, os P-Cores e E-Cores estão em um único chip.

Os P-Cores são otimizados para as tarefas single-thread e que exigem alta performance, como games e produtividade enquanto os E-Cores administram as tarefas em segundo plano e o aspecto multitarefa. As tarefas são remanejadas para o P-Core ou E-Core através da solução Intel Thread Director.

A Intel explica que o Thread Director leva em consideração diversos parâmetros, como TDP, e fornece um feedback contínuo ao sistema operacional.

Um exemplo prático da divisão dos P-Cores e dos E-Cores é que enquanto um streamer está jogando algum game (que o P-Core esta cuidando) o E-Core esta processando o OBS em segundo plano.

A Intel cita alguns jogos e programas que já estão tirando proveito desse modo híbrido de gerenciamento de tarefas em primeiro e segundo plano dos chips Alder Lake:

A Intel também enfatiza que Thread Direct é uma cooperação com a Microsoft; para um melhor aproveitamento é recomendo a instalação do Windows 11.

A topologia de cache também foi redesenhada. Cada P-Cores recebeu um cache L2 de 1.25 MB, enquanto com os E-Cores tem o cache compartilhado. Cada cluster recebeu cache L2 de 2 MB. Em relação ao cache L3, a Intel fala em 30 MB compartilhado entre os dois tipos de núcleos.

Até recentemente, a companhia estava utilizando o processo de 10nm Enhanced SuperFin. Com o Alder Lake a Intel passou para o Intel 7.

Não se confunda pelo número, o processo ainda é em 10nm, mas, assim como já vem promovendo há alguns anos, o processo é refinado em termos de performance e eficiência. A Intel deve migrar para a litografia de 7nm apenas com os processadores Meteor Lake, previsto para 2023.

O papel da arquitetura híbrida na redução do consumo

A Intel também destacou como a combinação do refinamento da litografia aliada a essa maneira híbrida de funcionamento da 12ª geração (Alder Lake) se comportam em termos de redução do consumo.

Segundo o slide ofical da companhia, quando comparado ao Core i9-11900K, o novíssimo Core i9-12900K consegue entregar a mesma performance com 4x vezes menos consumo. A Intel levou em consideração um teste no Blender.

Com os processadores Intel de 12ª geração (Alder Lake) são dois perfils de consumo, o PL1, fixado em 125W, e o PL2, 241W. Valor geral inferior ao seu antecessor, que alcançava 250W.

DDR5 e PCI-E 5.0

Assim como a AMD foi a primeira a oferecer suporte ao PCIe 4.0, com os processadores AMD Ryzen 3000, os chips Alder Lake são os primeiros do mercado com o novo salto geracional da interface. Esses processadores suportam PCIe 5.0, que garante uma largura de banda duas vezes maior que o PCIe 4.0.

Os chips também são os primeiros com compatibilidade com as novas memórias DDR5 que, além de velocidades de operação mais elevadas, permitem módulos individuais de mais capacidade, operação com um tensão mais baixa e mais largura de banda.

Oficialmente, os processadores Alder Lake suportam DDR5-4800, mas, com uma placa-mãe Z690, será possível utilizar módulos que superem essa frequência de operação, graças ao suporte de overclock automático via XMP, ou até mesmo o overclock manual, a limitação fica por conta dos módulos e do que a placa-mãe aguenta.

Falando em overclock, a Intel anunciou o XMP 3.0. Em comparação ao XMP 2.0, a nova revisão do eXtreme Memory Profile (XMP) aumenta o número de perfis disponíveis para seleção de parâmetros de operação de dois para três. Também será possível adicionar dois perfis personalizados.

Você pode até mesmo alterar o nome do perfil, até 16 caracteres por nome são permitidos. É sempre importante lembrar que, embora a Intel promova recursos relacionados a overclock, qualquer dano ao processador numa operação fora do que é delimitado oficialmente em termos de capacidade do chip, a garantia é anulada.

Algumas marcas já começaram a apresentar suas primeiras opções DDR5, como é o caso da Kingston com a linha Fury. Essas novas memórias serão vendidas com módulos que podem chegar a 5200 MHz. Esses módulos já estão certificados para XMP 3.0.

Os processadores de 12ª geração (Alder Lake) suportam até 12 pistas PCIe 5.0. Até o momento, somente unidades de armazenamento (SSDs NVMe) devem chegar com suporte a essa nova geração do PCIe.

Um novo socket e chipset, uma nova placa-mãe

Os processadores Intel de 12ª geração (Alder Lake) necessitam de uma nova placa-mãe, simbolizada por sua compatibilidade com um socket e um novo chipset. Juntamente com esses novos processadores, a Intel apresentou o chipset carro-chefe para esses novos processadores, o Z690.

Em relação ao socket, essa nova geração faz uso do LGA 1700, consideravelmente maior quando comparado ao LGA1200, do Comet Lake-S.

O novo socket também oferece 500 pinos a mais quando comparado ao seu predecessor. Alguns fabricantes de sistemas de resfriamento, como a EK e a be quiet, já garantiram que irão oferecer gratuitamente adaptadores para que produtos voltados para o socket passado possam ser utilizados com essa nova geração de placas.

Diferentemente do processador, que oferece suporte a pistas PCIe 5.0, o chipset Z690 mantém a compatibilidade apenas com PCIe 3.0 e 4.0. São 28 pistas PCIe: 16 pistas PCIe 3.0 e 12 PCIe 4.0. Há também 8 pistas dedicadas ao Direct Media Interface (DMI) 4.0. O DMI é o link entre processador e o PCH.

As demais propriedades do Z690 são as seguintes:

WiFi 6E (Gig+) integrada;

4x USB 3.2 Gen2x2, 10x USB 3.2 Gen2, 10x USB 3.2 Gen1 e 14 USB 2.0 ports;

8 pistas SATA III.

Desempenho

A Intel chama esse processador de a melhor CPU para jogos. A Intel divulgou alguns slides que comparam este processador contra o AMD Ryzen 5950X e o Intel Core i9-11900K.

Lineup

Inicialmente, a Intel apresentou seis opções de processadores de 12ª geração (Comet Lake), todos eles com multiplicador desbloqueado, isto é, habilitados para overclock.

Em termos de nomenclatura, alguns são chips com sufixo K, indicação do multiplicador desbloqueado, enquanto os demais com sufixo KF, que é a marcação para chip desbloqueado para overclock e ausência de chip de vídeo integrado. Os modelos com iGPU utilizam a UHD 770.

O lineup da 12ª geração irá se expandindo ao longo do tempo. A Intel deve colocar no mercado cerca de 60 opções.

O processador quer puxa a fila é o Core i9-12900K. Este processador tem 16 núcleos e 24 threads. (8/16 P-Cores e 8/8 E-Cores). O chip roda com clock base de 3,2 GHz e boost clock de 5,2 GHz. 14 MB de cache L2, 30 MB de cache L3, suporte para DDR5-4800 (e DDR4-3200), UHD 770 como chip gráfico e TDP de 125W são outras características do processador.

Os outros 5 processadores apresentados nesta primeira leva foram os seguintes:

Intel Core i9-12900KF: 16 núcleos, 24 threads, clock base de 3,2 GHz, boost de 5,2 GHz, 14 MB cache L2, 30 MB cache L3, suporte DDR5-4800/DDR4-3200, TDP 125W

Intel Core i7-12700K: 20 núcleos, 12 threads, clock base de 3,6 GHz, boost de 5,0 GHz, 12 MB de cache L2, 25 MB de cache L3, suporte DDR5-4800/DDR4-3200, iGPU UHD 770, TDP 125W

Intel Core i7-12700KF: 20 núcleos, 12 threads, clock base de 3,6 GHz, boost de 5,0 GHz, 12 MB de cache L2, 25 MB de cache L3, suporte a DDR5-4800/DDR4-3200, TDP 125W

Intel Core i5-12600K: 16 núcleos, 10 threads, clock base de 3,7 GHz, boost clock de 4,9 GHz, 9,5 MB de cache L2, 20 MB de cache L3, suporte a DDR5-4800/DDR4-3200, iGPU UHD 770, TDP 125W

Intel Core i5-12600K: 16 núcleos, 10 threads, clock base de 3,7 GHz, boost clock de 4,9 GHz, 9,5 MB de cache L2, 20 MB de cache L3, suporte a DDR5-4800/DDR4-3200, TDP 125W.

Embalagem

O design da caixa de varejo dos processadores de 12 geração (Alder Lake) é semelhante à geração Rocket Lake e é composta de quadrados azuis geométricos quadrados. Uma embalagem especial para o i9-1200K, em formato de um wafer de silício.

Preço do Alder Lake no Brasil

Os novos processadores da Intel já estão em pré-venda no Brasil. As vendas começam oficialmente no dia 04 de novembro.

Intel Core i5 12600K - a partir de R$ 2.499,90;

Intel Core i7 12700KF - a partir de R$ 3.399,90;

Intel Core i7 12700K - a partir de R$ 3.499,90;

Intel Core i9 12900KF - a partir de R$ 4.899,90;

Intel Core i9 12900K - a partir de R$ 4.999,90.

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12ª geração (Alder Lake): tudo o que você precisa saber sobre os novos processadores da Intel

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Falha de Segurança em Processadores Intel

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