英特爾的技術(shù)稱為“軟件定義超級(jí)內(nèi)核”，結(jié)合了幾個(gè)更緊湊的 CPU 內(nèi)核，以獲得更高的計(jì)算能力——原則上這是一個(gè)熟悉的想法。

英特爾已在多個(gè)國(guó)家申請(qǐng)了“軟件定義超級(jí)核”（SDC）的專利。這涉及多個(gè)纖薄的 CPU 內(nèi)核在需要時(shí)協(xié)同工作以獲得更高的單線程性能。這顯然是為了解決 CPU 開發(fā)人員的一個(gè)眾所周知的困境：為了獲得最大的單線程性能，CPU 內(nèi)核需要盡可能多的可以并行使用的計(jì)算單元。然而，如此“寬”的內(nèi)核會(huì)占用大量的硅空間，并且在高時(shí)鐘頻率下會(huì)消耗大量功率。另一方面，對(duì)于高多線程計(jì)算性能，許多緊湊型內(nèi)核可能更有利。

熟悉的想法，新實(shí)施

如果需要，并行使用多個(gè)緊湊型計(jì)算單元的想法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。在 Zen 4 代之前的 Zen 內(nèi)核中，AMD 連接了兩個(gè) AVX2 計(jì)算單元，每個(gè)單元寬 256 位，以處理 AVX 512 指令。

一個(gè)更通用的概念是粗粒度可重構(gòu)陣列 （CGRA），它根據(jù)計(jì)算任務(wù)互連一定數(shù)量的小型執(zhí)行單元。

相反，也有兩個(gè)內(nèi)核共享某些計(jì)算單元的處理器，例如具有“共享 FPU”的 AMD Bulldozer 架構(gòu)。

SDC 詳細(xì)信息

（圖片來源：英特爾、美國(guó)專利局US20250217157A1、谷歌）

在專利申請(qǐng)US20250217157A1中，英特爾更詳細(xì)地解釋了軟件定義超級(jí)內(nèi)核的功能。例如，兩個(gè)內(nèi)核可以作為 SDC 協(xié)同工作，以更快地處理單個(gè)線程。代碼中的流控制指令提供有關(guān)應(yīng)并行處理哪些代碼部分的信息（如果可能）。

根據(jù)專利申請(qǐng)，每個(gè)內(nèi)核需要的額外硬件相對(duì)較少，才能高效工作。

P 核問題的解決方案？

如果您比較 AMD 和 Intel 當(dāng)前的 x86 處理器，您會(huì)注意到 Intel 的性能 （P） 核心占用了相對(duì)較大的空間。英特爾的效率核心（E-cores）要緊湊得多，面積比幾乎是四比一。然而，對(duì)于單線程，E 核明顯弱于 P 核。動(dòng)態(tài)組合、更纖薄的核心可以提供補(bǔ)救措施。

AMD 到目前為止還沒有使用這個(gè)意義上的 E 核，而是使用具有相同功能范圍的更緊湊、更高效的 Zen 核心 （Zen 5/5c）。

AMD 和英特爾正在計(jì)劃對(duì) x86 架構(gòu)進(jìn)行多項(xiàng)創(chuàng)新。他們于 2024 年秋季聯(lián)手成立了 x86 生態(tài)系統(tǒng)咨詢小組 （EAG）。根據(jù) AMD 副總裁羅伯特·霍穆斯 （Robert Hormuth） 在 LinkedIn 上的帖子，x86 合作伙伴已就 FRED、AVX10 和 APX 等達(dá)成一致。

靈活返回和事件傳遞 （FRED） 是處理中斷的更新概念。AVX10 和高級(jí)性能擴(kuò)展 （APX） 重新組織了 AVX 版本，并帶來了兩倍的寄存器。英特爾的 Nova Lake 預(yù)計(jì)將于 2026 年底作為用于 LGA1954 板的 Core Ultra 400 上市，可能是首款配備 APX 和 AVX10.2 的英特爾 CPU。