Lion Cove, así es el nuevo núcleo de alto rendimiento de Intel

Después de una larga espera, por fin ya conocemos la arquitectura de Lion Cove, el núcleo de alto rendimiento de Intel que será el P-Core los Intel Core Ultra 200 (Arrow Lake), Intel Core Ultra 200V (Lunar Lake) y los Intel Xeon 6900P (Granite Rapids). Para no saturaros de información, hemos decidido dedicarle un artículo a esta potente CPU de Intel, la cual será la base para muchos microprocesadores de la marca que saldrán en los años venideros.

Lion Cove, el nuevo P-Core de Intel para varias generaciones

Hasta el momento, los núcleos de Intel se diseñaban con una litografía y un nodo de fabricación concreto en mente, pero esto ha cambiado con Lion Cove, especialmente si tenemos en cuenta que el núcleo se fabricará bajo el nodo de 3 nm en TSMC en el caso de Lunar Lake e Intel 20A en el caso de Arrow Lake.

Esto le asegura a Intel poder reusar el diseño o parte del mismo en futuras litografías e incluso licenciarlo a terceros para ciertos diseños. Lo que significa que por primera vez en su historia Intel ha separado definitiva su parte de diseño de chips de sus fábricas de los mismos. Una tendencia que coincide con el punto de vista de Pat Gelsinger respecto a cómo ha de ser el futuro de Intel y es que no olvidemos que los Intel Core Ultra 200 son las primeras CPU de la marca azul diseñadas íntegramente bajo el mando de Pat Gelsinger.

Adiós al HyperThreading

El P-Core de los Intel Core Ultra 200, tanto en Arrow Lake como en Lunar Lake es Lion Cove, cuya principal novedad es que después de dos décadas el Hyperthreading se ha descartado. Sin embargo, Intel ha dado motivos de peso para haber tomado esta decisión en su nuevo núcleo de rendimiento.

En primer lugar, Intel nos indica los pros y los contras de tener el HT activo en los P-Cores de Meteor Lake, el IPC medio sube un 30%, pero el consumo aumenta un 20%, incluso bajo la misma curva de voltaje y frecuencia que sin HyperThreading. El caso es que hemos de tener en cuenta que es el sistema operativo quien gestiona los diferentes procesos que se van a ejecutar y que núcleo van a hacerlo. Lo que hace el Thread Director son sugerencias de a donde han de ir cada uno de los procesos para una mayor eficiencia en el uso de los recursos.

Intel no lo comenta, pero está claro que todo aquello que iba al segundo hilo de ejecución de los P-Cores ahora irá a uno de los E-cores. Los cuales recordemos que en área son minúsculos en comparación con los núcleos de rendimiento. En todo caso, este cambio supone una mejora de hasta el 15% en el rendimiento por vatio y hasta un 10% de rendimiento por área. Eso sí, Intel habla de rendimiento de un solo hilo de ejecución, ya que su idea de rendimiento es que los trabajos que requieran una alta paralelización se apoyen en una gran cantidad de E-cores, mientras que las partes no paralelizables usen el músculo de los P-Cores

Cambios en el multiplicador de frecuencia

Otro de los cambios del Lion Cove en los Intel Core Ultra 200 es el hecho que el multiplicador de frecuencia ahora ya no opera en frecuencias de 100 MHz, sino de 16.67 MHz. Por lo que se podrán llevar a cabo cambios de frecuencia más pequeños y menos bruscos que en generaciones anteriores.

¿En qué se traduce esto? Para empezar en una nueva curva de voltaje y frecuencia que obligará a las aplicaciones de overclocking profesional a replantearse su funcionamiento y nos indica un nuevo hardware interno para gestionar las subidas y bajadas de velocidad de reloj de forma más precisa. En lenguaje llano, significa la capacidad de poder obtener velocidades de reloj algo mayores y con ello ganar algo más de rendimiento.

Lo que realmente nos interesa: la arquitectura de Lion Cove

Después de la decepción de Meteor Lake y el hecho que Alder y los diferentes sabores de Raptor Lake hayan sido la misma arquitectura con mejoras leves, había mucha esperanza en el nuevo P-Core de los Intel Core Ultra 200 (Arrow Lake y Lunar Lake) y se puede decir que los cambios son cuanto menos mejores de lo que nos esperábamos.

• El decodificador, el cual también incluye los mecanismos de reordenación para la ejecución fuera de orden, ha pasado de 6 a 8.
• En el pipeline de enteros, en lo que a unidades de ejecución se refiere, tenemos las siguientes mejoras:
  • 6 ALU para el cálculo de enteros (+1)
  • 3 unidades de salto. (+1)
  • 3 unidades de reordenamiento de bits (+1)
  • 3 unidades de multiplicación de enteros (+2)
  • Cada unidad multiplica dos números de hasta 64 bits de precisión para retornar como resultado otro número de 64 bits.
• Si ya hablamos del pipeline para el cálculo en coma flotante, en concreto en las unidades AVX de 256 bits:
  • Tenemos ahora 4 unidades SIMD frente a las 3 de la anterior generación.
  • Puede realizar dos operaciones FMA (A+B*C) con una latencia de 4 ciclos.
  • El número de unidades de división en coma flotante se ha duplicado de 1 a 2.
• Para finalizar tenemos las unidades Load/Store, las cuales se encargan de mover datos desde y hacia los diferentes niveles de caché.
  • 48 KB de caché L0 con 4 unidades Load/Store.
    • En Arrow Lake son de 2×512 bits, en Lunar lake de 3×256 bits.
  • 192 KB de caché L1 para datos y 64 KB para instrucciones, con 9 unidades Load/Store (2 x 64 bits).
  • La caché L2 es de 3 MB, con 16 unidades Load/Store (2 x 64 bits)

Mejoras en rendimiento en Lion Cove

Intel, al igual que AMD, ha decidido usar el truco de la media geométrica con una serie de benchmarks escogidos aleatoriamente para sacar un IPC de +14% en Lion Cove respecto a Redwood Cove, el cual recordemos que tuvo una regresión del mismo respecto a Raptor Lake. No obstante, nos indican una mejora también en ese aspecto, pero nos indican de cuanto. Por lo que deberemos esperar a los análisis serios para ver el salto de rendimiento real.

Por lo que en este aspecto esperaremos al lanzamiento primero de los Intel Core Ultra 200V (Lunar Lake) y más tarde de los Intel Core Ultra 200 (Arrow Lake) para hacernos una idea aproximada del rendimiento de estos nuevos microprocesadores. Claro está, que hemos de tener en cuenta que Lion Cove comparte el espacio junto a los núcleos Skymont e Intel los ha ideado para que sean parte de un todo.

Con este terminamos, los cambios en Lion Cove son los suficientemente grandes respecto a la generación anterior como para poder afirmar que Intel lo usará durante varias generaciones más.