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EMBEDDED 85 • SETTEMBRE • 2022 47 HETEROGENEOUS COMPUTING | HARDWARE Questa architettura sfrutta due distinti tipi di core, uno specializzato nel fornire elevate prestazioni (P-co- re), l’altro ottimizzato dal punto di vista dell’efficienza (E-core). Questa soluzione multicore è ottimizzata per diversi tipi di carico di lavoro, a thread singolo, limitato e mul- tithread e rappresenta una risposta efficace alla proli- ferazione del numero di core. L’architettura ibrida dei processori Core di 12a genera- zione introduce anche il Thread Director, una nuova e importante funzionalità hardware aggiunta per aiutare lo scheduler del sistema operativo a consentire al siste- ma di prendere decisioni migliori per l’elaborazione dei dati dal punto di vista della pianificazione dei thread. Avendo a disposizione sia P-core che E-core, l’archi- tettura ibrida può generare una distribuzione più ef- ficiente dell’utilizzo dei core a seconda dell’applica- zione, dato che i P-core aumentano le prestazioni per gestire carichi di lavoro complessi (in genere carichi di lavoro con threading limitato), mentre gli E-core si concentrano su throughput multi-thread e scenari a consumi limitati. Occorre però anche un sistema che consenta di sfruttare al meglio questi componenti. Sui processori Intel Core di 12a generazione, l’esecu- zione dei thread è stata attentamente rivista per cerca- re di risolvere gli sbilanciamenti che potrebbero verifi- carsi e compromettere le prestazioni. Intel ha lavorato con i fornitori di sistemi operativi e software sia per migliorare la pianificazione del siste- ma operativo con ottimizzazioni specifiche e l’aggiunta del feedback di Intel Thread Director nelle decisioni di pianificazione, sia per preparare le librerie di thre- ading in grado di garantire la pianificazione ottimale dei thread su piattaforme ibride. Tra le attività eseguite dal Thread Director c’è il moni- toraggio del mix di istruzioni runtime di ogni thread e lo stato di ogni core, con una precisione nell’ordine dei nanosecondi. Il Thread Director fornisce anche il feedback di run- time al sistema operativo per prendere decisioni di pianificazione ottimali con qualsiasi carico o flusso di lavoro. Viene eseguito, inoltre, anche l’adattamento dinamico in base ai parametri termici, alle condizioni operative e alle impostazioni di alimentazione, senza alcuna ne- cessità di input da parte dell’utente. Per quanto riguarda l’architettura dei nuovi processo- ri, anche il supporto per l’Instruction Set Architectu- re (ISA) è stato adattato ai nuovi parametri di lavoro. I processori Intel Core di 12a generazione hanno un sottoinsieme comune ISA sia per i P-core che per gli E-core. Il set di istruzioni AVX512, per esempio, non è suppor- tato su P-core per garantire che ci sia una ISA simme- trica disponibile su E-core e P-core. I processori Intel Core di 12a generazione hanno comunque migliorato il supporto per una varietà di istruzioni rispetto alle precedenti generazioni di CPU. I progetti di AMD Le roadmap di AMD indicano processori con core di tipo Zen 4 e Zen 5 rispettivamente per il 2022 e il 2024. A implementare una architettura radicalmente diver- sa dalle precedenti CPU non dovrebbero essere i pri- mi modelli in ordine di tempo, i Ryzen 7000 con Zen 4, ma quelli con core Zen 5, anche se per i Ryzen 7000 AMD indica prestazioni di rilievo con un incremento dell’8-10% in termini di istruzioni per ciclo di clock e Esempio di architettura DynamIQ di ARM con cluster di processori con architettura big.LITTLE (Fonte: ARM) Esempio di miglioramento delle prestazioni in ambito multithreading utilizzando diversi tipi di core (Fonte: Intel)