Intel trabaja en una arquitectura CPU muy ambiciosa que barrerá a Sunny Cove

Jim Keller, vicepresidente senior de Intel y uno de los principales responsables de la arquitectura Zen de AMD, ha confirmado en una reciente conferencia celebrada en la Universidad de California que el gigante del chip está trabajando en una nueva arquitectura CPU que promete ofrecer una mejora enorme a nivel de rendimiento.

La clave para entender la idea que ha dado Jim Keller está en asociar tres ideas: rendimiento, transistores y proceso de fabricación. Si tenéis dudas os invito a repasar el artículo que publicamos el año pasado dedicado al procesador y a todos sus elementos clave, ya que os ayudará a tener la base necesaria para entender mejor las siguientes líneas.

Todo procesador parte de una arquitectura base y de un proceso de fabricación. Estos dos pilares son los que determinan aspectos tan importantes como la litografía utilizada, la generación en la que se ubica, el número de transistores que puede llegar a integrar y el rendimiento bruto que ofrece en general.

Las arquitecturas más avanzadas se fabrican en procesos más reducidos, algo que permite aumentar la densidad de transistores, incrementar la eficiencia y también introducir diferentes optimizaciones y mejoras que permitan ofrecer un mayor rendimiento. Hasta aquí todo bien, pero el problema es que la relación rendimiento-aumento de transistores ha perdido linealidad, algo que Intel quiere resolver con sus próximas arquitecturas CPU.

Es ahí donde entra en juego la idea que ha dado Jim Keller. El ejecutivo de Intel ha confirmado que están desarrollando una arquitectura CPU tan ambiciosa que promete mejorar de forma significativa esa relación rendimiento-aumento de transistores. Por ejemplo, con Sunny Cove (Ice Lake) se da el salto a los 10 nm, es decir, se reduce el tamaño de los transistores y se eleva la densidad de los mismos en un 38% por núcleo frente a Coffe Lake Refresh. Sin embargo, el aumento en términos de IPC será de entre un 15% y un 18%.

Bien, la idea de incremento lineal aplicada a ese ejemplo supondría que ese aumento de transistores de un 38% por núcleo debería suponer un aumento del IPC de un 38% por núcleo, algo que, obviamente, no se cumplirá con Sunny Cove. El objetivo de Jim Keller es hacer que se cumpla con las próximas arquitecturas CPU de Intel. Sí, sería impresionante ver una nueva generación de procesadores que logre aumentar de forma tan grande el IPC, tanto que, francamente, no estoy convencido de que pueda ser realmente posible, al menos en toda su extensión.

Según Jim Keller la arquitectura Synny Cove es capaz de ofrecer entre 3 y 6 instrucciones por ciclo de reloj, cuenta con predictores de datos y de saltos optimizados y trae otras mejoras que ha hecho posible ese aumento de IPC de hasta el 18% frente a la generación actual, pero están afrontando las próximas generaciones con un «gran cambio de mentalidad» que les permitirá superar nuestras expectativas.

Arquitecturas CPU de Intel: una mirada a medio y a largo plazo

No tenemos información sobre cuándo empezaremos a ver ese aumento de linealidad en relación transistores-rendimiento, pero por lo que ha comentado Keller, y por la situación en la que se encuentra ahora mismo la propia Intel, está claro que se trata de un proyecto a largo plazo, es decir, que no se materializará hasta dentro de unos años.

Puede que alguno crea que es un enfoque negativo, pero nada más lejos de la realidad. Pensad que ahora mismo Intel sigue enfrascada en los 14 nm, y que el lanzamiento de los primeros procesadores Sunny Cove para escritorio no llegarán hasta 2020. El siguiente salto lo veremos con los núcleos Willow Core, fabricados en 10 nm+ y con mejoras centradas en la eficiencia, el sistema de cachés y la seguridad. Finalmente tenemos a Golden Cove, que debería ser la última interacción de Intel con dicho proceso de fabricación (10 nm++) y que traerá mejoras importantes a nivel de rendimiento monohilo (IPC).

¿Logrará Intel sorprendernos con esa linealidad en Golden Cove? Es algo que no podemos descartar, pero es un planteamiento tan ambicioso y tan complicado que debemos evitar alzar de forma desmesurada nuestras expectativas, sobre todo teniendo en cuenta los problemas que ha tenido el gigante del chip con el salto al proceso de 10 nm y el desafío que supone transicionar manteniendo un diseño de núcleo monolítico.

Si echamos la mirada al pasado más reciente nos encontramos con varios momentos en los que Intel nos ha sorprendido con un aumento de rendimiento considerable gracias a sus nuevas arquitecturas CPU. Uno de los más importantes fue el que se produjo con la llegada de la arquitectura Core, utilizada por primera vez en los Core 2 Duo, pero también tenemos otros como Sandy Bridge y Skylake.

Está claro que Intel tiene los recursos que necesita para afrontar con éxito un desafío de este calibre, tanto económicos como humanos (profesionales con talento), pero esto no quiere decir que se trate de algo sencillo ni que pueda lograr resultados de la noche a la mañana. Es una carrera de fondo, y por tanto debemos entender todos estos objetivos como una meta a largo plazo.

De momento el gigante de Santa Clara ha podido mantenerse fiel a la arquitectura de núcleo monolítico, y asegura que no tendrá problemas con el salto al proceso de 7 nm gracias al uso de la litografía extrema ultravioleta. Si esto se confirma estoy convencido de que Intel podría dar un importante golpe sobre la mesa y poner distancia frente a AMD en lo que a rendimiento bruto se refiere, incluso aunque para entonces la compañía de Sunnyvale ya se encuentre inmersa en los 5 nm con su arquitectura MCM (diseño modular multi-chip).

Nos esperan unos años apasionantes en el mundo de las CPUs de consumo general. La llegada de Zen ha despertado a Intel del letargo en el que se encontraba, ha democratizado los procesadores de más de cuatro núcleos y nos está permitiendo vivir una nueva edad de oro que, francamente, no recordaba desde la época de los míticos Athlon 64 y Athlon 64 X2. Ya sabéis, la competencia es importante tanto para el consumidor como para el mercado a nivel de innovación, ya que hace que las empresas tengan que poner más esfuerzo en el desarrollo de productos superiores y esto, al final, también es bueno para todos.