Intel incluirá una caché L4 en Meteor Lake ¡pero no es para los Cores!

Una interesante novedad nos llega desde uno de los nuevos parches que tendrá Linux. Y es que Intel ha dejado ver algo que creíamos extinto desde hace años: la caché L4, y esta llegará en Meteor Lake y sus CPU. Pero, ¿por qué Intel va a recurrir a este recurso cuando hace años que lo dejó de lado? Pues hay varias explicaciones, entre ellas novedades, que tienen que ser explicadas para entender cómo esta nueva caché L4 funciona en Meteor Lake.

El parche de Linux está clasificado como [Intel-gfx] [PATCH 2/9] drm/i915/mtl: Define MOCS and PAT tables for MTL, algo que no tendría importancia alguna si no fuese porque nos está dando una de las claves para comprender hacia dónde apunta la mejora y la arquitectura.

Intel Meteor Lake, caché L4 tras años en el exilio

Esta es una de las claves y un pequeño adelanto que debe de entenderse como concepto y que explicaremos muy brevemente tras conocer la descripción de dicho parche en Linux y en primer lugar:

"En MTL, GT ya no puede asignarse en LLC, solo la CPU puede hacerlo. Esto, junto con la adición de soporte para caché ADM/L4, llama a una actualización de tabla MOCS/PAT".

En romano paladín: Meteor Lake introduce una nueva caché L4 llamada ADM donde la tGPU (ya no es iGPU como tal) no puede acceder a la Low Level Cache (L3), donde solo los Cores podrán hacerlo. Para ello se crea la L4 y esto implica una actualización de las tablas MOCS y PAT, que redefinirán el Front-End y el Back-End en mayor o menor parte en Meteor Lake.

Evidentemente no es la primera vez que Intel introduce una L4 en sus CPU para gaming, pero sí que es cierto que dejó de hacerlo por varios motivos. El primero es el coste de hacerlo, ya que se necesitaba un chip aparte con 64 MB o 128 MB anexo al die principal. El segundo motivo es de tiempos de acceso. Hablamos de una media de 100 ciclos en los últimos modelos pertenecientes o evolucionados de la arquitectura Skylake, además de un nefasto ancho de banda total.

Entonces, ¿a qué viene introducir otra vez una eDRAM a modo de caché L4 en Meteor Lake?

Un incremento de rendimiento sin parangón en Intel

Como ya vimos hace unos días, Intel tiene lista su tGPU con 128 EU, lo que significa aumentar por cuatro el número de Shaders y, además, aumenta casi un 15% la frecuencia. Por último, hay que sumar las mejoras de la arquitectura, así que no es difícil imaginar que, unida a esta nueva caché L4, el rendimiento se dispare y multiplique por cuatro (al menos sobre el papel).

Por lo tanto, con un salto de rendimiento tan alto, la caché L3 compartida no es una opción si lo que se quiere es aumentar el rendimiento de los Cores, así que la caché L4 de Meteor Lake es la respuesta a esa penalización. Dicho esto, esta L4 debe de ser asignada a la tGPU en su propio Tile, por lo que estamos hablando de que TSMC tendrá la responsabilidad de fabricarla a 5 nm (salvo sorpresa mayúscula de integrarla en el SoC, que por diseño también estaría permitido)

Caché L4 de tipo Private exclusiva para la tGPU y su asignación

Además, y como hacíamos referencia al principio, esta caché L4 de Meteor Lake será de tipo Private y no Shared como venían siendo las L3, lo que le otorgará dos ventajas clave. La primera es una menor latencia con la RAM, ya que el SoC la tratará de forma transparente. El diagrama superior muestra cómo la eDRAM (Skylake) en su momento no estaba conectada a la iGPU, lo cual ahora cambia radicalmente (flechas rojas) y tendrá acceso directo a las líneas PCIe del SoC Tile, tal y como hace AMD en Zen 4 o las mismas Ponte Vecchio con su L2 de 144 MB.

Esto implica que el desarrollo de los núcleos tome un camino, y la tGPU tome otro propio, su con caché L4 independiente y exclusiva para Meteor Lake, una gran noticia en términos de rendimiento que esperamos poder ver mediante filtración en breve.