AMD отправила в рассылку ядра Linux патч с поддержкой ядер третьего типа — маломощных

Новый класс ядер рассчитан на фоновые задачи и режим простоя с минимальным энергопотреблением

Патч учит Linux различать производительные, энергоэффективные и маломощные ядра

Микроархитектуру новых ядер и их конструктивные отличия AMD пока не раскрыла

Инженеры AMD опубликовали в списке рассылки ядра Linux серию патчей, добавляющих поддержку нового класса процессорных ядер — маломощных (Low-Power). Судя по коду, такие ядра появятся в будущих гетерогенных процессорах компании и возьмут на себя фоновые и второстепенные задачи. Патч впервые чётко разграничивает ядра на производительные, энергоэффективные и маломощные — то есть формализует схему уже из трёх уровней внутри одного кристалла, а не двух, как было раньше.

Источник изображения - %source%Источник изображения - %source%

Гетерогенные процессоры AMD — как и построенные на той же основе чипы партнёра Hygon — определяют тип ядра через функцию CPUID Fn0x80000026 (Extended CPU Topology): классификация зашифрована в битах EBX[31:28]. До сих пор система различала только два значения — Performance и Efficiency, теперь добавлено третье, с кодом 2, которое обозначает маломощное ядро. Заодно патч поправляет и отладочный интерфейс /sys/kernel/debug/x86/topo/cpus/*: раньше для таких ядер там просто выводилось значение cpu_type «unknown», теперь — корректная маркировка.

Что ещё меняет патч

  • Производительные ядра — максимальная частота и однопоточная скорость для тяжёлых нагрузок.
  • Энергоэффективные («плотные») ядра — та же микроархитектура, что и у производительных, но с более компактной топологией, меньшей частотой и площадью кристалла.
  • Маломощные ядра — новый класс для фона и простоя, где приоритет отдан минимальному энергопотреблению, а не скорости.

Кроме классификации, патч меняет логику расчёта буста: на чипах с поддержкой флага X86_FEATURE_AMD_HTR_CORES маломощные ядра теперь масштабируются через ту же функцию, что уже применяется для энергоэффективных, а не упираются в фиксированный потолок производительности. Автор патча, инженер AMD Вишал Бадоле (Vishal Badole), поясняет, что новый класс ядер спроектирован именно для фоновых и простаивающих процессов, где энергопотребление важнее скорости выполнения.

Зачем AMD понадобился третий тип ядер

В последние годы и AMD, и Intel выпускают гетерогенные процессоры, совмещающие производительные и энергоэффективные ядра, — обе компании пытаются одновременно нарастить пиковую производительность и продлить автономность мобильных устройств. Intel в своих последних платформах пошла ещё дальше и разместила маломощные ядра прямо в SoC-плитке — там они разгружают систему от лёгких фоновых процессов и заметно снижают расход батареи в простое. Судя по всему, AMD выбрала похожий путь, хотя и более консервативный: там, где Intel использует для эффективных ядер отдельную микроархитектуру, AMD строит и обычные, и «плотные» ядра Zen 5c на одной и той же микроархитектуре Zen 5, различая их только физической плотностью транзисторов, частотой и площадью кристалла.

Что известно о будущих чипах

Сама AMD не привязала патч ни к конкретному поколению процессоров, ни к маркетинговым названиям. Тем не менее по данным источников в отраслевых сообществах, третий тип ядра может дебютировать в одном из будущих мобильных APU на архитектуре Zen 6 — предположительно, речь о чипе с кодовым именем Medusa Point, в котором может быть два маломощных ядра с 512 КБ кэша L2 на ядро и 2 МБ общего кэша L3. Официально AMD эти цифры не подтверждала, так что относиться к ним стоит как к слуху, а не как к спецификации.

Что AMD пока не раскрыла

Помимо описания в самом патче, подробностей о новых ядрах компания почти не сообщила. Известно только, что они рассчитаны на минимально возможное энергопотребление в фоне и простое — но чем архитектурно они отличаются от сегодняшних «плотных» ядер Zen 5c, не уточняется. Сами патчи для ядра Linux тоже не добавляют новых политик планирования: они лишь учат систему распознавать дополнительную категорию процессора, оставляя тонкую настройку планировщика на будущее.

Пока непонятно, унаследуют ли маломощные ядра архитектуру Zen 5, будущего Zen 6 или получат собственную, максимально упрощённую микроархитектуру. AMD традиционно предпочитает использовать одну и ту же микроархитектуру во всех ядрах одного поколения — ценой более высокого энергопотребления по сравнению с тем, что могла бы дать специально упрощённая схема, зато с заметно меньшими издержками на разработку и поддержку ПО. Если слухи о Zen 6 и Medusa Point подтвердятся, будущие ноутбучные чипы AMD получат самую сложную схему гетерогенности за всю историю компании: производительные, энергоэффективные и маломощные ядра на одном кристалле.