Cache inteligente Intel: o que é, como funciona e para que serve?

Hoje, vamos falar sobre o que é o Intel Smart Cache , um dos termos que talvez mais lhe pareçam sobre a equipe azul. Ouvimos esse apelido desde aproximadamente 2011 , e a verdade é que agora o vemos em qualquer conjunto de especificações de uma CPU Intel . No entanto, o que é útil e o que é marketing?

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Intel Smart Cache, um novo termo para memória do processador

Por exemplo , a estrutura da unidade dos núcleos nos processadores Intel beneficia muito o uso do cache. É uma estrutura mais cara de criar, mas permite muito mais armazenamento em cache.

Por outro lado, temos algoritmos internos diferentes que otimizam a leitura do código, desde que o cache seja muito mais eficiente.

O exemplo mais claro é a ideia do armazenamento em cache em cache (ou usando o cache por blocos). Este algoritmo procura dividir loops grandes em blocos menores (dividir e conquistar) .

Para simplificar, poderíamos dizer que, em vez de passar de 1 a 10.000, passaremos de 1 a 10.000 vezes.

Dez mil valores não se encaixam no cache L1 ; portanto , para cada novo valor, teremos que "descer e encontrá-lo" até a DRAM . Por outro lado, dez valores se encaixam em L1 , portanto, teremos que descer para a DRAM apenas 10 vezes. O décimo primeiro valor que procuramos (a 1 novamente) , encontraremos no cache L1 .

Podemos contar com dezenas de tecnologias e otimizações como essa e são os pequenos detalhes que tornam o Intel Smart Cache uma implementação interessante.

A evolução do Intel Smart Cache

Com toda essa base já estabelecida, temos que nos colocar no ano de 2009 a 2011 , onde começamos a ver processadores mais eficientes.

A mudança para os núcleos 2 e 4 ocorreu recentemente, mas ainda havia muitos problemas por ser uma nova tecnologia. As arquiteturas eram novas e muitos dados foram perdidos ou não foram utilizados. Por outro lado, o consumo era astronômico e, em geral, eram necessárias novas idéias para melhorar essa plataforma.

No entanto, a idéia de memória cache compartilhada já estava na mente de muitos e restava apenas implementá-la corretamente. Conseguimos ver alguns modelos anteriores com aplicativos semelhantes, mas possivelmente o Intel Smart Cache foi estabelecido como a alternativa mais confiável e estável.

Os modelos mais importantes que começaram a compartilhar memória cache foram o Intel Core das primeiras gerações. Eles mal tinham 2 ou 3 MB de memória cache entre os três níveis, mas já vimos as primeiras implementações dessa "tecnologia" lá . De fato, no mesmo artigo da Intel, você pode ver como eles constantemente fazem comparações com processadores com caches não compartilhados.

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Com o tempo, a evolução natural da tecnologia nos permitiu adicionar memórias mais rápidas, mais quantidade e melhores algoritmos. Hoje, os principais modelos orientados ao usuário têm em média 12 ~ 16 MB, como o Intel Core i9-9900k ou i7-9700k .

Desempenho do processador Intel

Não é novidade que a Intel vem se saindo muito bem nos últimos anos.

Com o lançamento do seu novo Intel Core, eles marcaram o caminho a seguir para futuros modelos de CPU . Eles tinham excelente desempenho de núcleo único, bom desempenho de vários núcleos e organizá-lo claramente em três intervalos separados. De meados dos anos 2000 a meados de 2018, poderíamos dizer sem hesitação que a Intel dominou o mercado.

Apesar disso, nos últimos anos vimos como as coisas relaxaram mais do que o necessário, retirando modelos com poucas novidades que ofereciam "um pouco mais" . Por seu turno , a AMD vem construindo gradualmente uma base sólida , como os processadores Ryzen hoje .

Devido à estrutura que a AMD usa, seus processadores precisam e se beneficiam de ter grandes quantidades de memória cache. Tanto que o modelo de desktop mais importante carrega cerca de 72 MB de cache e espera até 128 MB (compare-os aos 16 MB do i9) . No entanto, mais memória não significa diretamente melhor desempenho.

Apesar de terem muito menos memória cache, os processadores Intel ainda são quase tão ou mais poderosos que seus equivalentes AMD . A tarefa mais notável é o desempenho nos jogos, onde esses processadores lançam baú com especificações aparentemente mais baixas.

Por outro lado, vale a pena observar os tempos de resposta da memória RAM . Tem mais a ver com a estrutura da arquitetura do processador, mas é um pouco interessante e relacionada ao assunto.

Em média, sabe-se que os processadores AMD têm tempos de resposta consideravelmente mais altos do que seus concorrentes. Isso é resolvido com suporte para memórias de frequência mais alta, mas não se deixe enganar. Números mais altos não significam melhor desempenho.

O que o futuro reserva para caches?

Como muitas outras coisas na vida, o futuro é incerto.

Parece que não temos alternativa aos caches, então estaremos com eles por algumas décadas. Obviamente, podemos esperar melhorias no tamanho, eficiência e algoritmos aplicáveis. Não é à toa que a tecnologia está se tornando mais poderosa, eficiente e mais barata.

Uma questão que frequentemente vem à mente é que a concorrência entre AMD e Intel é realmente desequilibrada. A equipe vermelha é um pouco mais forte que sua concorrência azul, mas devemos lembrar que a AMD usa transistores de 7 nm e frequências de RAM muito mais altas.

Em outras palavras, a AMD está usando uma tecnologia duas a três vezes mais avançada que a Intel , mas elas apenas obtêm uma pequena vantagem sobre elas. Então, o que acontecerá quando a Intel atingir 7nm , sabendo o quanto eles comprimem e otimizam suas microarquiteturas?

Seja como for, não podemos ver os prazos alternativos. Atualmente, sabemos que a Intel está um pouco abatida, mas tudo pode mudar com os processadores Intel de 10ª geração .

Parece que coisas como o Intel Smart Cache hoje em dia, juntamente com muitas outras tecnologias de suporte, permitem que a Intel se mantenha. Embora ele não tenha mais domínio completo, ainda é uma alternativa à qual muitos usuários se sentem apegados.

Agora, diga-nos, que tecnologia é a que mais chama sua atenção da Intel? Você acha que o Intel Smart Cache faz alguma diferença importante? Compartilhe suas idéias na caixa de comentários.

Fonte Intel SoftwareQuora