英特尔计划虚拟“超级处理器内核”

英特尔的技术称为“软件定义超级内核”，结合了几个更紧凑的 CPU 内核，以获得更高的计算能力——原则上这是一个熟悉的想法。

英特尔已在多个国家申请了“软件定义超级核”（SDC）的专利。这涉及多个纤薄的 CPU 内核在需要时协同工作以获得更高的单线程性能。这显然是为了解决 CPU 开发人员的一个众所周知的困境：为了获得最大的单线程性能，CPU 内核需要尽可能多的可以并行使用的计算单元。然而，如此“宽”的内核会占用大量的硅空间，并且在高时钟频率下会消耗大量功率。另一方面，对于高多线程计算性能，许多紧凑型内核可能更有利。

熟悉的想法，新实施

如果需要，并行使用多个紧凑型计算单元的想法已经实现。在 Zen 4 代之前的 Zen 内核中，AMD 连接了两个 AVX2 计算单元，每个单元宽 256 位，以处理 AVX 512 指令。

一个更通用的概念是粗粒度可重构阵列 （CGRA），它根据计算任务互连一定数量的小型执行单元。

相反，也有两个内核共享某些计算单元的处理器，例如具有“共享 FPU”的 AMD Bulldozer 架构。

SDC 详细信息

（图片来源：英特尔、美国专利局US20250217157A1、谷歌）

在专利申请US20250217157A1中，英特尔更详细地解释了软件定义超级内核的功能。例如，两个内核可以作为 SDC 协同工作，以更快地处理单个线程。代码中的流控制指令提供有关应并行处理哪些代码部分的信息（如果可能）。

根据专利申请，每个内核需要的额外硬件相对较少，才能高效工作。

P 核问题的解决方案？

如果您比较 AMD 和 Intel 当前的 x86 处理器，您会注意到 Intel 的性能 （P） 核心占用了相对较大的空间。英特尔的效率核心（E-cores）要紧凑得多，面积比几乎是四比一。然而，对于单线程，E 核明显弱于 P 核。动态组合、更纤薄的核心可以提供补救措施。

AMD 到目前为止还没有使用这个意义上的 E 核，而是使用具有相同功能范围的更紧凑、更高效的 Zen 核心 （Zen 5/5c）。

AMD 和英特尔正在计划对 x86 架构进行多项创新。他们于 2024 年秋季联手成立了 x86 生态系统咨询小组 （EAG）。根据 AMD 副总裁罗伯特·霍穆斯 （Robert Hormuth） 在 LinkedIn 上的帖子，x86 合作伙伴已就 FRED、AVX10 和 APX 等达成一致。

灵活返回和事件传递 （FRED） 是处理中断的更新概念。AVX10 和高级性能扩展 （APX） 重新组织了 AVX 版本，并带来了两倍的寄存器。英特尔的 Nova Lake 预计将于 2026 年底作为用于 LGA1954 板的 Core Ultra 400 上市，可能是首款配备 APX 和 AVX10.2 的英特尔 CPU。