Intel por fin ha lanzado un anuncio que muchos andábamos esperando durante años: los 10 nanómetros llegarán en 2019. La siguiente generación de procesadores de Intel Core e Intel Xeon llegará con una nueva arquitectura basada en este proceso de fabricación llamada Sunny Cove y según la compañía dicha arquitectura es bastante mejor que las actuales, como la recién estrenada Coffee Lake Refresh de la novena generación.

Intel ha tenido severos problemas de producción al enfocarse en este proceso de fabricació y alcanzar los 10 nanómetros en vista de los 7 que promete AMD en los Ryzen 3. Los precios actuales de la gama doméstica Core de novena, octava y séptima generación tienen unos costes absurdos además de un stock imposible. ¿Qué planes tiene Intel para el año que viene?

Sunny Cove: Intel al fin anuncia los 10 nanómetros

Esta arquitectura basada en los 10 nanómetros se llamará Sunny Cove. Algunas de las promesas que hace Intel con esta próxima generación de procesadores es que estos chips estarán mejor preparados para cargas como la criptografía o la compresión de archivos. Esta última, según cifras de Intel, mejorará un 75 por ciento con respecto a la generación anterior.

Ya son 3 años en los que Intel se han nutrido de la arquitectura Skylake. La idea original de Intel pasaba por  lanzar Skylake en su proceso de fabricación de 14 nm y luego seguir con Cannon Lake en su proceso de 10 nm. Esta arquitectura sería prácticamente igual a Skylake, lo que hubiera supuesto un varapalo para la compañía, sabiendo que AMD está cogiendo terreno por primera vez en la historia de este mercado.

Es por estos retrasos que los 14 nm se han alargado hasta hoy, incluso en la novena generación de procesadores de Intel. Sunny Cove, la próxima arquitectura adoptará al fin los 10 nm tan ansiados por Intel, y promete ser una renovación más profunda de lo esperado para no caer en la idea de que estos próximos procesadores son refritos de la antigua generación.

Sigue derivando de Skylake, pero se ha mejorado para ejecutar más instrucciones en paralelo y con menor latencia, además de haberse ampliado algunos búferes y cachés. La caché de datos de nivel 1 es, según Intel otra vez, un 50 por ciento más grande que en Skylake. Lo mismo pasa con la caché para microoperaciones decodificadas y la caché de nivel 2.

Mientras que Skylake tiene dos estaciones de reserva que envían instrucciones a través de ocho puertos con un máximo de cuatro instrucciones enviadas por ciclo, Sunny Cove tiene cuatro estaciones de reserva, diez puertos y hasta cinco instrucciones por ciclo. Las unidades de ejecución también han sido mejoradas pero no de una forma tan profunda. Sunny Cove cuenta con dos unidades adicionales capaces de manejar las instrucciones LEA (una instrucción x86 que puede realizar varias operaciones aritméticas, además de cómo calcular direcciones de memoria), y otra para el orden aleatorio de vectores.

Sunny Cove incluye soporte para instrucciones AVX-512. AVX-512. Adicionalmente, Sunny Cove incluirá nuevas instrucciones para acelerar el cifrado y las cargas de trabajo de compresión de datos, las cuáles son las responsables de esa mejora en un 75 por ciento en cuanto a la compresión de datos.

También se cambia el soporte de memoria virtual x64, el primero desde que AMD introdujo su extensión x86-64 de 64 bits a x86 en 2003. Estas direcciones de memoria virtual utilizadas en estos sistemas requieren 64 bits para ser almacenadas, y sólo contienen 48 útiles bits de información. Se usan 0 de 47 bits y el tope lo marcan los 16 bits. Esto limita el espacio de direcciones virtuales a 256 TB. Estas direcciones virtuales se asignan a direcciones físicas mediante una estructura de tabla de páginas con cuatro niveles, con direcciones de memoria física también limitadas a 48 bits. Esto significa que estos sistemas pueden admitir un máximo de 256 TB de memoria física.

Sunny Cove extiende esas mismas direcciones virtuales a 57 bits significativos (con los 7 bits principales copiando el bit 56), con direcciones de memoria física de hasta 52 bits. Para manejar esto se requiere un quinto nivel en la tabla de páginas. Los nuevos límites habilitan 128 petabytes de espacio de direcciones virtuales y 4 petabytes de memoria física. Podríamos llegar a ver petabytes de memoria RAM.

Por último, Sunny Cove mejorará el IPC del código de un sólo hilo. Esta mejora conseguirá que cada carga de trabajo sea más rápida, llegando más allá de aquellas que pueden extenderse a un número cada vez mayor de hilos. Sunny Cove llegará en la segunda mitad del año que viene, 2019. En el año 2020 a Sunny Cove le seguirá Willow Cove, un Sunny Cove con un caché rediseñado, nuevas funciones de seguridad y una nueva optimización de transistores. En 2021, la compañía lanzará Golden Cove, de nuevo con más seguridad.

Promesas de Intel en el apartado de los gráficos

Adicionalmente, Intel ha hablado sobre el tema de los gráficos y sus expectativas. Se sabe que Intel planea meterse de lleno en el mercado de las tarjetas gráficas, y se le ha preguntado acerca de esto a Raja Koduri, vicepresidente senior de soluciones de arquitectura y gráficos de Intel. Su respuesta ha sido muy llamativa.

Según Koduri, el objetivo de Intel para el 2020, año en el que presumiblemente veremos las primeras gráficas de la firma, son “10 petaflops de datos, 10 petabytes de cómputo, a menos de 10 milisegundos de distancia”. Wow.

Esta meta no es para nada sencilla. Koduri fue todavía más allá y aseguró que en “los próximos 10 años se verán más avances en la arquitectura que los últimos 50 años”. Para ello, Intel ha anunciado una tecnología de empaquetado 3D o apilación 3D llamada “Foveros”. Una arquitectura híbrida x86 aplicada a microprocesadores que se valdrá del proceso de fabricación a 10 nanómetros. Esto abre las puertas a la inclusión de las ventajas de la tecnología de fabricación 3D en microprocesadores y no sólo en las memorias.

Foveros ayudará y favorecerá la fabricación de microprocesadores, problema al que se enfrenta actualmente Intel. Veremos la primera generación de productos con Foveros en 2019, siendo el primero en lanzarse un chip que combinará un chiplet de alto rendimiento fabricado a 10 nanómetros integrado en un chip base fabricado con el proceso de 22 FFL. Lo que pretende Foveros es aportar un alto rendimiento con una alta eficiencia combinando distintos chiplets apilados en 3D directamente sobre el chip general con Foveros.

Respecto a Core y Atom, Intel ha asegurado que sus planes para estas familias no cambiarán con Foveros. La firma ha dicho que seguirán centrándose en estas dos familias durante los próximos 5 años y Foveros no será un nuevo plan, sino un sistema para aplicar mejor esos planes, según ellos.