Il settore dei processori per PC ha registrato una serie di importanti novità negli ultimi anni ed il debutto delle nuove CPU della 12° generazione di Intel Core, appartenenti alla famiglia “Alder Lake”, rappresenta un momento molto importante dell’evoluzione del settore. Con questa generazione di processori, infatti, Intel ha introdotto una nuova architettura ibrida costituita da due diverse tipologie di Core. Un singolo processore Alder Lake è, infatti, costituito da Performance Core (P-Core) e Efficient Core (E-Core).
Per molti anni, Intel ha rallentato, notevolmente, il suo programma di evoluzione e innovazione. Dall’arrivo dei processori Skylake di sesta generazione (ma anche, in parte, con le generazioni precedenti), le CPU di casa Intel hanno aggiunto novità sempre molto limitate con piccoli miglioramenti collegati al salto generazionale. Dopo aver raggiunto un vero e proprio dominio nel settore delle CPU per desktop e notebook, Intel ha iniziato a dover fare i conti con le nuove CPU Ryzen di AMD e successivamente con i super efficienti processori Silicon di Apple.
Per garantire un sostanziale salto generazionale per la sua gamma di processori per desktop e notebook, Intel ha puntato sul lancio di una novità assoluta: l’architettura ibrida con Performance e Efficient Core delle CPU Alder Lake. Si tratta di una soluzione innovativa e che rappresenta un netto punto di rottura con quanto Intel ha fatto negli ultimi anni anticipando un salto di qualità rispetto all'undicesima generazione di Intel Core. L’architettura ibrida introdotta con Alder Lake caratterizzerà i processori Intel anche per i prossimi anni con l’obiettivo di massimizzare, in base alle situazioni, prestazioni o efficienza.
Ecco cosa sono i Performance Core e gli Efficient Core di Intel e quali sono i vantaggi che caratterizzano questa particolare soluzione introdotta dall’azienda con la 12° generazione di processori Intel Core.
Indice dei contenuti
Intel Alder Lake: la rivoluzione ibrida
I processori Intel Core “Alder Lake” hanno debuttato sul mercato, con le soluzioni desktop, sul finire del 2021. A partire dal primo trimestre del 2022, invece, l’azienda ha lanciato anche la gamma di processori Alder Lake per notebook. Questa gamma si compone di tre serie (U, P e H). La serie U è destinata ai portatili ultraleggeri e sottili. La serie H è pensata per i portatili da gaming e le workstation che richiedono prestazioni di alto livello. La serie P, invece, propone una un elevato livello di performance anche per notebook ultraleggeri (definiti da Intel “Thin & Light”). Tutta la gamma di processori Alder Lake può contare sull’inedita architettura ibrida costituita da Efficient Core, ovvero i Core ad alta efficienza, e da Performance Core, ovvero i Core ad alte prestazioni.
I processori Intel della famiglia Alder Lake sono facilmente riconoscibili andando, semplicemente, a verificare il nome del modello di processore. Dopo la categoria della CPU (Core i3, i5, i7 oppure i9) che identifica il livello di potenza in base al segmento di mercato, i processori Intel presentano una sigla alfa-numerica. Le prime due cifre di questa sigla identificano la generazione. Per individuare una CPU Intel Alder Lake, quindi, è necessario fare riferimento al numero “12” (si tratta della dodicesima generazione). Ad esempio, il processore Core i7-1265U è di 12° generazione e può contare su di un’architettura ibrida. Nello stesso tempo, invece, il processore Core i7-1195G7 è di 11° generazione e non presenta l’architettura ibrida costituita da Efficient e Performance Core.
Processori Multi-Core: dall'architettura simmetrica a quella asimmetrica
Tradizionale, un processore Multi-Core presenta un certo numero di Core in grado di offrire prestazioni identiche. In base alle necessità, il processore è in grado di utilizzare un certo numero di Core e con una certa frequenza, anche tenendo conto della temperatura di esercizio che, per ovvie ragioni, non potrà superare un valore limite, fissato direttamente dal produttore. L’utilizzo di Core identici permette di accedere ad una serie di vantaggi ma, contestualmente, comporta alcuni problemi. Combinare il massimo delle prestazioni con il massimo dell’efficienza energetica può rivelarsi un’impresa ardua se non impossibile.
Il consumo energetico e le temperature di esercizio rappresentano un parametro molto importante, soprattutto quando al processore viene richiesto di svolgere attività particolarmente complesse. Svolgere attività in background, semplici da gestire e non dispendiose da un punto di vista energetico e di risorse da impiegare, e spremere affondo un Core per completare compiti complessi, come un render o gestire la fisica di un videogioco particolarmente elaborato, sono scenari d’uso completamente differenti. L’architettura simmetrica dei processori può, quindi, fare i conti con alcune limitazioni.
Da quest'esigenza nasce la necessità di trovare una soluzione asimmetrica e flessibile in grado di sfruttare al massimo l'hardware a disposizione in base al software. In questo modo, è possibile ottimizzare, di volta in volta, prestazioni e efficienza.
L'architettura ibrida: dagli smartphone ai nuovi processori Intel Core
Dall’esigenza di poter adattarsi a tutti i contesti di utilizzo, andando a massimizzare sempre le prestazioni, nasce la necessità di affidarsi ad un’architettura asimmetrica e, quindi, ibrida. Queste soluzioni includono due o più tipologie di Core in grado di entrare in azione nel momento in cui il sistema lo richiede. Ogni Core, con questo tipo di architettura, è “specializzato” e presenta determinate caratteristiche. I Core ad alta efficienza, ad esempio, sono in grado di gestire i compiti più semplici con un consumo energetico minimo, prolungando la durata della batteria di un notebook e contribuendo a ridurre le temperature in un PC desktop.
Affidandosi ai Core ad alte prestazioni, invece, il discorso cambia. Queste soluzioni in grado di massimizzare le prestazioni, anche a costo di consumare qualche Watt in più. Un Core di questo tipo entra in azione ogniqualvolta il sistema deve elaborare un’attività particolarmente complessa (un render, un videogioco etc.). L'efficacia di un'architettura ibrida è rappresentata dalla capacità di gestire l'utilizzo dei singoli Core, indirizzando le attività da svolgere verso il Core più adatto ad eseguirle. In questo modo, efficienza e prestazioni possono essere massimizzate.
Il settore degli smartphone e dei dispositivi mobili ha adottato, in breve tempo, le architetture ibride, affidandosi a soluzioni ARM in grado di adattarsi al meglio a tutti i contesti di utilizzo. Le CPU degli smartphone, da diversi anni, presentano Core ad alta efficienza, quasi sempre attivi e in grado di gestire con un consumo minimo, tutte le principali attività, e Core ad alta potenza per gestire le app più complesse.
Con i nuovi processori Alder Lake della 12° generazione di Intel Core, quindi, l’architettura asimmetrica e ibrida delle CPU entra a far parte anche del mondo dei PC e notebook con sistema operativo Windows e Linux. L’adozione di questo sistema punta a raggiungere gli stessi obiettivi che hanno spinto il settore degli smartphone verso l’adozione di soluzioni asimmetriche.
I vantaggi dei Core Performance ed Efficient di Intel
La scelta di adottare un’architettura ibrida rappresenta un notevole passo in avanti generazionale per i processori Intel. Gli Efficient Core e i Performance Core sono il nuovo strumento con cui l’azienda punta a massimizzare le prestazioni e l’efficienza (o entrambe le cose) in base alle situazioni, al tipo di attività da svolgere e al dispositivo su cui il processore sarà installato. Grazie agli Efficient Core è possibile svolgere compiti semplici ma consumando pochissimo. Per i notebook, quindi, questo tipo di Core risulta essere essenziale in quanto consente di gestire al meglio le attività quotidiane senza intaccare l’autonomia residua.
Gli Efficient Core ricoprono un ruolo chiave anche in ambito desktop, occupandosi di tutte le attività più leggere (ad esempio la gestione del client di posta o di altre app di messaggistica) mentre i Performance Core sono impegnati in attività più complesse (come la gestione di un videogioco). L’obiettivo dell'architettura ibrida di Intel, con Core Efficient e Performance, è proprio quello di garantire la possibilità di ottenere prestazioni sempre ottimizzate al tipo di attività da svolgere e al contesto in cui queste vengono svolte.
I Performance Core (P-Core) sono:
- fisicamente più grandi e progettati per garantire prestazioni elevate senza perdere d'occhio l'efficienza
- ottimizzati per attività single thread a bassa latenza ed in grado di svolgere attività di hyper threading gestendo due thread software in contemporanea
- in media più veloci del 19% rispetto ai Core di 11° generazione
Gli Efficient Core (E-Core), invece, sono:
- fisicamente più piccoli rispetto ai P-Core, occupando la metà dello spazio
- ottimizzati per attività Multi-Core con un focus sulle prestazioni per watt e, quindi, sul mantenimento dell'efficienza energetica
- progettati per gestire compiti single thread
- più veloci del 40% rispetto ai Core SkyLake a parità di consumo
A gestire il funzionamento coordinato dei P-Core e degli E-Core c'è l'Intel Thread Director. Si tratta di una soluzione hardware progettata per ottimizzare la gestione delle attività, scegliendo di volta in volta il Core più adatto ad eseguire un determinato thread. In base alle necessità, quindi, il Thread Director è in grado di assegnare i task più pesanti ai Performance Core e quelli più leggeri agli Efficient Core.
I processori con architettura ibrida non potranno che migliorare nel tempo, offrendo prestazioni sempre più ottimizzate. In futuro, infatti, gli sviluppatori di applicazioni potranno realizzare i loro prodotti con un codice in grado di adattarsi alle soluzioni ibride. In questo modo, un’applicazione sarà in grado di sfruttare al meglio le prestazioni Multi-Core di una CPU, avviando thread paralleli per ottenere il massimo, in contemporanea, sia dagli Efficient che dai Performance Core.
A cosa prestare attenzione nella scelta di un processore Intel Core Alder Lake
La nuova architettura ibrida di Intel è stata lanciata tra fine 2021 (per desktop) e inizio 2022 (per notebook). Si tratta di una soluzione nuova e che in ambiente x86 non ha sostanziali predecessori. Per gli utenti e per gli sviluppatori ci sarà la necessità di affrontare un periodo di transizione per valutare, con precisione, le potenzialità della nuova architettura nei vari contesti di utilizzo.
Come già sottolineato in precedenza, nel corso dei prossimi anni, il software sarà inevitabilmente sempre più ottimizzato per sfruttare l’architettura ibrida di Intel. Il codice si adatterà a sfruttare i Core Performance ed i Core Efficient per garantire sempre il massimo delle prestazioni e dell’efficienza, in base ai diversi contesti di utilizzo. Applicazioni non recenti e non aggiornate potrebbero avere qualche difficoltà a sfruttare il potenziale dell’architettura.
Il discorso fatto per le app vale anche per il sistema operativo. Per sfruttare al meglio i Core Efficient ed i Core Performance di Intel sarà necessario utilizzare Windows 10, nelle sue ultime versioni, oppure Windows 11, sistema operativo che ha debuttato praticamente in contemporanea con Alder Lake. Per le distro Linux è necessario verificare, di volta in volta, il livello di ottimizzazione per l’architettura ibrida garantito dagli sviluppatori per assicurarsi che le risorse hardware disponibili siano sfruttare al massimo.
Nella scelta del modello di CPU Intel Alder Lake è necessario ora valutare vari aspetti. Il numero di Core Performance e il numero di Core Efficient non è sempre uguale. In base al modello, infatti, la configurazione di Core cambia. Contestualmente, inoltre, il supporto all’Hyper Threading non c’è sugli Efficient Core ma solo sui Performance. Di conseguenza, le CPU Intel non presentano più un numero di Thread pari al doppio del numero di Core.
In ambito notebook, come anticipato in precedenza, con il debutto della nuova gamma Alder Lake, c'è da prestare attenzione alla serie del processore. Intel realizza tre diverse serie (U, P e H). La serie U resta quella a consumo più contenuto mentre la H quella in grado di sfruttare al meglio i Performance Core per massimizzare le prestazioni. La serie B è una soluzione intermedia, in grado di offrire prestazioni più equilibrate.
