En un desarrollo que no sorprenderá a nadie que conozca la historia de la informática, se rumorea que las CPU de escritorio de próxima generación de Intel, cuyo nombre en código es Arrow Lake, contendrán mucha más memoria caché. Como, potencialmente, un aumento del 75% en el caché L2 total para la CPU superior de Arrow Lake. Y hemos visto lo que una gran cantidad de caché puede hacer por el rendimiento de los juegos, ¿verdad?
Desde la introducción de su diseño de núcleo híbrido con Alder Lake, Intel ha aumentado constantemente el nivel de caché utilizado, por núcleo, en sus procesadores. Ahí es exactamente donde esperarías que fuera cuando llegas a los límites duales de potencia y velocidad de reloj, y de hecho es donde ha ido toda la industria también.
AMD se ha hecho un nombre por sí mismo al incorporar una tonelada de memoria caché rápida tanto en sus procesadores como en sus GPU, con las técnicas X3D e Infinity Cache de las últimas generaciones de chips. Nvidia también ha estado en el mismo camino con la arquitectura de Ada Lovelace. Básicamente, está utilizando los beneficios gemelos de un nuevo nodo de proceso, lo que permite velocidades de reloj más altas y coloca una cantidad mucho mayor de caché L2 en sus GPU para generar sus aumentos de rendimiento de generación en generación.
Del mismo modo, se informa que Intel agregará otro 50% de caché L2 a los núcleos de rendimiento de sus próximos procesadores Arrow Lake, con los núcleos Alder Lake más antiguos con 1,25 MB y cada núcleo Raptor Lake con 2 MB. Los rumores de HXL en Twitter (a través de Tom’s Hardware) se basan en un hilo de mensajes de Bilibili y sugieren que Arrow Lake verá 3 MB de caché L2 por núcleo.
Si esperamos que los chips Arrow Lake en el nodo de proceso Intel 20A superen el mismo diseño de ocho Performance Core, obtendrá 24 MB completos para esos grandes núcleos boi.
Pero Intel ha duplicado la cantidad de sus núcleos eficientes desde Alder Lake hasta Raptor Lake, y también ha duplicado la cantidad de caché L2 a su disposición. Alder Lake inicialmente tenía 2 MB compartidos entre cada grupo de cuatro núcleos de núcleos eficientes. Raptor Lake duplicó eso a 4 MB (efectivamente, 1 MB para cada núcleo) y eso permitió que un chip como el Core i9 13900K alcanzara los 32 MB solo para caché L2.
La probabilidad de que Intel mantenga exactamente el mismo diseño de núcleo Efficient para su chip Arrow Lake máximo es baja, y ya hay rumores de que podría ofrecer hasta 32 núcleos Efficient en los mejores procesadores de escritorio. Incluso si Intel no aumentara el grupo de caché L2 por clúster de cuatro núcleos, eso significaría 56 MB de caché L2 para un Core i9 15900K teórico.
| Celda de encabezado – Columna 0 | Núcleo i9 15900K * | Núcleo i9 13900K | Núcleo i9 12900K |
|---|---|---|---|
| Núcleos de rendimiento | 8 | 8 | 8 |
| Caché L2 por núcleo | 3 MB | 2MB | 1,25 MB |
| Núcleos eficientes | 32 | dieciséis | 8 |
| Caché L2 por clúster de 4 núcleos | 4 MB | 4 MB | 2MB |
| Caché L2 total | 56MB | 32MB | 14 MB |
| caché L3 | 64MB | 36MB | 30 MB |
| Fila 6 – Celda 0 | * especulación | Fila 6 – Celda 2 | Fila 6 – Celda 3 |
En total, eso marcaría un aumento del 75 % en la memoria caché L2 para el procesador Arrow Lake de mayor especificación. Y esa es una estimación potencialmente conservadora dadas las posibilidades de que Intel opte por dar a sus núcleos Crestmont Efficient actualizados más caché L2 por núcleo son bastante altas dado el nuevo proceso 20A.
Y con las capacidades de caché L3 que generalmente superan a L2 (¿o cuál es el punto?), entonces está buscando una cantidad significativamente mayor de caché en general. No me sorprendería ver a Intel colocar 64 MB de L3 compartidos en estos chips superiores.
Los únicos números vagos que hemos visto hasta ahora apuntan a un aumento del rendimiento del 21 % con respecto a un Core i9 13900K para un chip Arrow Lake con especificaciones similares. Y eso solo tiene en cuenta los números internos de Intel, que no utilizan ningún punto de referencia centrado en el juego. Con más núcleos y más caché, un Core i9 15900K podría superar con creces ese número del 21 %.
Pero, ¿por qué es importante el caché?
Se trata de la latencia y la cantidad de tiempo que lleva extraer datos de diferentes niveles de memoria. Si su CPU puede almacenar toda la información que necesita para procesar una tarea determinada lo más cerca posible físicamente del núcleo, verá un mayor rendimiento. Y eso es todo sobre el tamaño de los datos. Si cabe en la memoria caché L1 (por lo general, la más pequeña y más cercana a los núcleos), entonces genial, si no, el procesador va a la memoria caché L2, y si pierde ese golpe en la memoria caché L2, entonces va a la memoria caché L3 más lenta, y luego en la memoria del sistema comparativamente glacial.
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Con más caché L2, es necesario enviar menos instrucciones a grupos de memoria más lentos y eso aumenta el rendimiento, especialmente en aplicaciones como los juegos de PC. Mire el rendimiento adicional que ofrece algo como el Ryzen 7 7800X3D con su caché adicional.
Y, cuando se ha cosechado toda la fruta al alcance de la mano, y las velocidades de reloj, las demandas de energía y los recuentos de núcleos no pueden aumentar mucho más, es cuando agrega más caché. Es algo que el Dr. Mark Dean, quien formó parte de la equipo que rompió por primera vez la barrera de la CPU de 1 GHz, le dijo a Jacob cuando hablaron en 2021.
También es algo que todos los ingenieros con los que habló recientemente como parte de su excelente serie El futuro de las CPU dijeron: la memoria caché es el rey.