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Los procesadores Intel Core Ultra (Meteor Lake) ya están aquí. Y son las CPU más interesantes de Intel en años

Los chips Intel Core Ultra para portátiles ya están disponibles, y los de sobremesa presumiblemente no tardarán
Estas CPU son las primeras que utilizan la litografía Intel 4 y el empaquetado Foveros 3D

Por fin están aquí. Conocemos su existencia desde hace meses y los esperábamos con impaciencia porque objetivamente los procesadores Intel Core Ultra con microarquitectura ‘Meteor Lake’ son los más innovadores lanzados por Intel durante los últimos años. A finales del pasado mes de agosto tuvimos la oportunidad de visitar las plantas de semiconductores que tiene esta compañía en Malasia, y allí pudimos ver por primera vez físicamente estas CPU, aunque en ese momento aún no nos las enseñaron en funcionamiento.

En cualquier caso lo que sobre el papel hace atractivos estos chips es su carta de presentación. Son los primeros fabricados empleando la fotolitografía Intel 4, incorporan tres tipos de núcleos diferentes para optimizar su eficiencia, tienen una lógica gráfica más ambiciosa que la de sus predecesores y son, sobre el papel, mucho más capaces al ejecutar procesos de inteligencia artificial. Por el momento Intel solo ha lanzado las versiones para ordenadores portátiles, pero con toda probabilidad los chips Intel Core Ultra para equipos de sobremesa llegarán durante las próximas semanas.

Procesadores Intel Core Ultra Series H y U: especificaciones técnicas

‘Meteor Lake’ introduce innovaciones muy importantes en las CPU de Intel

La litografía Intel 4 es uno de los pilares sobre los que se sostienen estos procesadores, pero también se apoyan en otras innovaciones muy importantes. Una de ellas consiste en la distribución de la lógica en varios bloques funcionales diferentes a los que Intel llama tiles (esta palabra significa literalmente en inglés ‘azulejos’ o ‘baldosas’) que están conectados mediante enlaces de alto rendimiento.

No obstante, estos bloques funcionales forman parte de dos estructuras físicas diferentes que pueden fabricarse utilizando tecnologías de integración distintas si es necesario, por lo que su filosofía es similar a la de los chiplets implementados por AMD en sus procesadores Ryzen. La primera de ellas se llama NOC (Network-On-Chip) y la segunda IO (Input-Output).

El NOC aglutina dos tiles conocidos como Compute Tile y Graphics Tile.

Así como la NPU (Neural Processing Unit), que es la lógica especializada en la ejecución de algoritmos de inteligencia artificial; el controlador de memoria y uno de los dos módulos de administración de la energía.

El otro bloque físico del procesador, el conocido como IO, incorpora las controladoras Wi-Fi y Bluetooth, la lógica de administración de los enlaces PCI Express, las controladoras USB o la lógica que se encarga de la reproducción del sonido, entre otros bloques funcionales. Esta arquitectura desagregada en la que la CPU está organizada en varios bloques funcionales diferentes con entidad física persigue incrementar la escalabilidad y la eficiencia energética del procesador.

Los núcleos de alto rendimiento y alta eficiencia que introdujo Intel en la arquitectura Alder Lake residen dentro del Compute Tile, aunque son diferentes tanto a los núcleos equiparables de Alder Lake como a los de Raptor Lake. Los ingenieros de Intel han puesto a punto dos microarquitecturas diferentes a las que llaman ‘Redwood Cove’ (para los núcleos de alto rendimiento) y ‘Crestmont’ (para los de alta eficiencia) con el propósito de incrementar su rendimiento y optimizar su eficiencia energética.

Estas CPU tienen un tercer tipo de núcleos de propósito general conocidos como núcleos eficientes de bajo consumo (‘Low Power E-cores’)

Dentro del SOC Tile residen la NPU, el controlador de la memoria principal o la lógica que se responsabiliza de enviar la señal de vídeo al monitor, entre otros bloques funcionales. No obstante, también aglutina un tercer tipo de núcleos de propósito general conocidos como núcleos eficientes de bajo consumo (Low Power E-cores). Sí, sorprendentemente los procesadores ‘Meteor Lake’ incorporan tres tipos de núcleos diferentes.

En ‘Meteor Lake’ los ingenieros de Intel han llevado la idea de arquitectura híbrida al extremo. Y pinta bien. La introducción de un tercer tipo de núcleos aún más eficientes que los E-cores que nos han propuesto los procesadores Alder Lake y Raptor Lake es un intento de incrementar la eficiencia energética de estas nuevas CPU. De hecho, los hilos de ejecución (threads) por defecto serán asignados a los nuevos núcleos eficientes de bajo consumo.

Si Intel Thread Director, que es el componente que decide en tiempo de ejecución en qué núcleo debe procesarse cada hilo, determina que un thread en particular requiere más potencia, irá a parar a uno de los núcleos eficientes (E-cores).

Y si aún demanda una productividad mayor acabará en uno de los núcleos de alto rendimiento (P-Cores). Esta estrategia refleja con claridad que con ‘Meteor Lake’ Intel quiere poner fin de una vez por todas al consumo medio tan elevado de sus últimas generaciones de microprocesadores. El rol del IO Tile dentro del SoC lo podemos intuir sin esfuerzo: recoge una parte de la lógica que se responsabiliza de las operaciones de entrada y salida de la CPU.

La siguiente diapositiva sintetiza cuáles son las principales aportaciones de la litografía Intel 4 frente a Intel 7, su predecesora. Como cabe esperar esta nueva tecnología de integración permite incrementar perceptiblemente la densidad de transistores por unidad de superficie debido a que tiene un impacto beneficioso en todos los parámetros físicos de la lógica. No obstante, lo más impactante es que, según Intel, esta litografía es al menos un 20% más eficiente que Intel 7. Será muy interesante comprobarlo cuando tengamos la oportunidad de analizar a fondo estos procesadores en nuestras propias instalaciones.

La siguiente diapositiva es interesante porque recoge la diferencia.

Que hay si nos ceñimos a su consumo entre el microprocesador Intel Core i7-1370P para ordenadores portátiles y el que está llamado a ser su sucesor: el nuevo Intel Core Ultra 7 165H. Este último, según Intel, consume aproximadamente 1.150 milivatios al reproducir vídeo de Netflix utilizando los núcleos eficientes de bajo consumo alojados en el tile SoC, mientras que el chip i7-1370P consume un 25% más, aproximadamente 1.540 milivatios, al llevar a cabo esta misma tarea empleando sus núcleos de alto rendimiento y alta eficiencia.

La lógica gráfica implementada por Intel en estos procesadores es una «vieja» conocida: Arc. Será interesante poner a prueba su rendimiento cuando estén disponibles los primeros ordenadores portátiles equipados con estas CPU (según Intel están al caer), pero, como podemos ver en la siguiente diapositiva, sus especificaciones no pintan nada mal. En cualquier caso, lo más interesante es que Intel nos promete que este hardware gráfico multiplica por dos el rendimiento bruto de su predecesor. Y también su rendimiento por vatio.

Una última característica importante de los procesadores Intel Core Ultra que merece la pena que no pasemos por alto es que han sido diseñados para optimizar la ejecución de los procesos de inteligencia artificial. De hecho, dependiendo de sus características pueden ser ejecutados por la lógica de la GPU, por la NPU, o, incluso, por la CPU. No cabe duda de que se trata de una estrategia de procesamiento heterogéneo ingeniosa. Será interesante comprobar cómo rinden estos procesadores en este escenario de uso.