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Hot Chips 33: Intel verrät mehr Details zum Thread Director für Alder Lake

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alder-lake-packageDie ersten tieferen Einblicke in das Hybrid-Design der Alder-Lake-Prozessoren nannten auch erste Details zum neuen Thread Director, der die Aufgabenverteilung der Prozesse auf die Performance- und Effizienz-Kerne optimieren soll.

Im Rahmen einer Präsentation auf der Hot Chips 33 gab Intel nun weitere Details zum Thread Director preis, denn für ein hybrides Design steht und fällt alles mit der richtigen Aufteilung der Threads, denn sonst bleiben Ressourcen ungenutzt bzw. die Anwendungen laufen womöglich nicht auf den richtigen Kernen. Darunter kann die Leistung leiden oder aber die mobilen Designs von Alder Lake verbrauchen schlichtweg zu viel Strom.

Die nun zusätzlich von Intel genannten Informationen und Folien sprechen unter anderem von einer um mehr als 50 % höheren Single-Threaded-Leistung für die P-Cores auf Basis der Willow-Cove-Architektur im Vergleich zu den E-Cores, die auf Gracemont basieren. Diese Zahl nannte Intel nun zum ersten Mal. Außerdem soll die Multi-Threaded-Leistung eines Clusters mit zwei P-Cores und acht E-Cores um mehr als 50 % höher sein, als wenn nur vier P-Cores zusammenarbeiten. Der Platzbedarf der acht E-Cores soll in etwa der gleiche sein wie für die zwei P-Cores, die im Hybrid-Design weggelassen wurden. Vor alle die mobilen Designs von Alder Lake sollen in diesem Hinblick profitieren.

Eine gute Telemetrie ist entscheidend, damit der Thread Director möglichst effizient arbeiten kann. Die laufenden Anwendungen werden in vier Prioritätsklassen eingeteilt. Alle 30 ms gibt der Thread Director die Arbeitslast und Gruppeneinteilung an den Scheduler des Betriebssystems weiter. Die IPC-Leistung der einzelnen Kerne ist entscheidend für die Beurteilung, ob ein Thread einem P- oder einem E-Core zugeteilt bzw. ob ein Wechsel vollzogen wird. Unter Umständen kann es sein, dass ein Verbleiben auf dem P-Core sinnvoller ist, als ein Wechsel auf die E-Cores – genauso gilt dies umgekehrt.

Wie sich die Alder-Lake-Prozessoren und der Thread Director unter realen Bedingungen verhalten, wird sich noch zeigen müssen. Intel dürfte intern schon einige Zeit daran arbeiten und will unzählige Anwendungen ausgewertet haben. Lakefield hat als erstes Hybrid-Design aufgezeigt (Test), dass ein gutes Scheduling der Threads eine große Herausforderung sein kann und dazu sind spezielle Anpassungen notwendig. Die Zusammenarbeit zwischen dem Thread Director und dem Scheduler des Betriebssystems ist daher entscheidend, damit Alder Lake sein Potenzial ausschöpfen kann.

Windows 11 wird als erstes Betriebssystem auf die Nutzung des Thread Directors optimiert sein. Interessant wird daher das Verhalten von Alder Lake unter Windows 10 sein. Mit dem Test der Prozessoren werden wir dann wissen, ob Intel ein Hybrid-Design wie Alder Lake vollumfänglich hat praxistauglich machen können.

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