Alder Lake-S コンパイラーのアップデートは big.LITTLE デスクトップチップを示唆

本日リリースされた新しい GNU コンパイラーのアップデート (Phoronix の報道による) は、Alder Lake-S CPU が発売されたときに Intel がデスクトップ PC 向けに、大きなコアと小さなコアを組み合わせたハイブリッド アーキテクチャをリリースすることを示すさらなる兆候となっています。 

IntelのAlder Lake-S CPUは、同社のRocket Lakeチップの後継となる予定です。Intelは公式発表していませんが、この新しいチップがIntelのハイブリッドアーキテクチャをサポートする最初のデスクトップチップになる可能性があるという情報が出回っています。Alder Lakeチップは、8つの大型コアと8つの小型コアを搭載し、大型コンピューティングコアのハイエンドパフォーマンスと小型Atomコアの電力効率を両立させると噂されています。

この設計は、同社の3D Lakefieldチップで初めて採用されたbig.LITTLE（Intel用語ではBig.BIGGER）設計を基盤としています。この設計は、ARMに似た設計で、1つの大型Sunny Coveコアと4つの小型Atom Tremontコアを組み合わせています。このアーキテクチャは既に実証されており、エコシステム全体で導入が進んでいるため、IntelがデスクトップPCにも対応できるようスケールアップしていくことは当然予想されます。

GNUコンパイラのアップデートには、Intelの次期データセンター向けSapphire Ridgeチップとデスクトップ向けAlder Lakeチップの両方に対応する命令リストが含まれていますが、後者には、Intelが最近デスクトップ向けチップに導入したSIMD命令であるAVX-512のサポートが欠けている点が顕著です。これらの命令は、IntelのハイブリッドLakefieldチップでは、コア間の命令セットの一貫性を保つために無効化されています（AtomはAVX命令をサポートしていません）。これにより、タスクに最適なコアで異なるワークロードをターゲットとするオペレーティングシステムのスケジューリングルーチンが容易になります。したがって、Alder LakeがAVX-512をサポートしていないことは、IntelがハイブリッドアーキテクチャをデスクトップPCに導入するさらなる証拠となる可能性があります。 

AVX-512のサポートがないことからハイブリッドアーキテクチャが想定される一方で、Alder Lakeのサポートマトリックスには、現世代Atom Tremontコアではサポートされていない標準AVX命令がリストアップされています。つまり、Alder Lakeで使用されている「小型」コアと広く考えられている次世代Atom Gracemontコアが、Atomシリーズに（限定的ではあるものの）AVXサポートをもたらす可能性があるということです。Intelが以前公開したAtomロードマップでは、Gracemontによるベクター性能の向上が示唆されており、これらのAtomコアがAlder Lakeに搭載される可能性は非常に高いと言えます。 

一方、Sapphire Rapids チップには、AVX512F、CLWB、AVX512VL、AVX512BW、AVX512DQ、AVX512CD、AVX512VNNI、そして FP32 と同様のパフォーマンスを半分のビット数で提供するコンパクトな数値形式である bfloat 16 のサポートを可能にする新しい AVX512BF16 など、期待される多くの AVX トリミングが搭載されています。