Los Core Ultra 200S son el peor lanzamiento de 2024 y de la historia de Intel, no solo por el rendimiento, si no por sus problemas generales

De entrada, anticipo que este artículo va a ser largo, algo técnico, pero muy descriptivo a la hora de analizar datos de reviews, porque hay un "cacao" importante que, visto lo visto, explica quién ha hecho su trabajo de analista bien, y quién no. Intel ha reconocido abiertamente fallos, problemas y errores con sus Core Ultra 200S, que se palían (o solucionan) en gran parte cambiando el modo de energía de Windows 11, lo cual va a implicar nuevas BIOS o incluso microcódigo actualizado. Vamos a verlo con detalle.

Como hay que empezar por algún lado, un servidor os pide que, si no lo habéis hecho ya, entréis a leer primero el artículo de Colomer mostrando el rendimiento bajo 40 juegos de los Core Ultra 200S, porque como veréis allí, hay un problema de consumo y variabilidad de frecuencias tremendo. Partiremos de ese resumen para enlazar con el resto de la información.

Problemas varios con Windows 11, fabricantes de placas base, modos de energía y AutoGV

Como se ve en dicho artículo, el consumo muestra una diferencia de nada menos que entre el -18% y el -25% según el procesador y el juego. Esto evidencia algo muy importante según los datos que cojamos de una review u otra, pero en cualquier caso muestra que algo no va bien. ¿Cómo es posible tener una media de un 20% menos de consumo entre unos y otros en juegos?

No tiene tanto que ver con la exigencia, o no, de la batería de juegos, de cómo afectan a los P-Core o E-Core, e incluso, ni siquiera si entran dentro de APO o no, tiene que ver con un problema que Intel ha reconocido y avisado con anterioridad, y que la review de los 40 juegos no tuvo en cuenta.

Y sí, es un problema de gestión de energía, pero esto es simplificarlo mucho. Por ello, y antes de entrar en materia, debemos entender que el analista que no haya seteado la gestión de energía de Windows 11 en "máximo rendimiento" tiene datos "falseados", es decir, erróneos, en su revisión de cualquiera de los tres procesadores que se lanzaron.

Comentado el resumen introductorio a la explicación técnica que vamos a ver a continuación, ¿qué es el mencionado AutoGV?

Una nueva tecnología, renovada según el fabricante, para la gestión de energía de la nueva GPU

Como sabemos, Intel ha introducido el concepto de arquitectura MCM con Arrow Lake, y eso ha implicado Tiles, de entre las cuales tenemos una específica para la GPU denominada como GPU Tile, la cual tiene su propio Power Manager, hasta aquí todo fácil y sencillo. El concepto de AutoGV, o CCF Auto GV como lo llaman algunos fabricantes, se introdujo en Meteor Lake porque tiene una estructura de Tiles similar, por no decir calcada, a Arrow Lake, o viceversa.

Es decir, hay 4 Tiles principales: Compute Tile (o CPU Tile), SoC Tile, I/O Tile y GPU Tile. AutoGV se introdujo de forma totalmente oculta en portátiles, no es gestionable salvo en algunos fabricantes que permiten un control mínimo, pero en Arrow Lake, con los cambios en la gestión de energía por el DVLR, dichos fabricantes de placas base han ido un paso más allá aprovechando sus virtudes.

AutoGV, o Automatic Graphics Voltaje, es una tecnología que Intel permite gestionar a estos donde se ajusta automáticamente el voltaje del GPU Tile, lo que permite optimizar el rendimiento gráfico en función de la carga de trabajo existente, la cual es detectada y administrada por Intel Thread Director 3.0 (Arrow Lake en exclusiva para esta versión renovada) así como el kernel de Windows 11, el cual vuelve a complicar las cosas otra vez.

Para entender el papel de Thread Director 3.0 hay que ver sus tres novedades:

• Nueva predicción para los E-Core basada en hardware para una mejor clasificación.
• Nueva infraestructura de telemetría para los P-Core mejorando la predicción de la dirección de tareas e hilos.
• Un nuevo modelo de predicción para el Branch Prediction que controla la programación y ofrece más información al kernel de Windows.

Los más inteligentes ya se habrán hecho la pregunta más obvia, ¿qué tiene que ver Intel Thread Director 3.0 con AutoGV si uno está diseñado para los núcleos y otro para la GPU? Una única cosa que engloba todo: el intento por gestionar mejor la energía y reducir el consumo general del procesador.

Intel recomendó a los analistas usar el modo de alto rendimiento para las reviews de los Core Ultra 200S

Y aquí llegan los problemas comentados para estos Core Ultra 200S y Windows. Desde ComputerBase confirman las conversaciones con Intel y cómo estos fueron específicos al pedirles que usasen el modo de Máximo rendimiento en la gestión de energía de Windows 11 24H2 frente al modo Equilibrado (Balanced).

Como seguro sabemos, este modo de máximo rendimiento no permite al procesador dejar caer las frecuencias, y teniendo en cuenta la cantidad de ellas que integran estos Core Ultra 200S, esto implica que el procesador siempre rendirá al 100% en todo momento con los MHz al máximo, lo cual sabiendo cómo está estructurado una de estas CPU en cuanto a Tiles, buses y latencia, permite que todo fluya correctamente sin retrasos, y ahí está precisamente el problema del modo Equilibrado de energía.

Intel afirma que con este modo Balanced las CPU Core Ultra 200S sufren problemas en Windows al no reactivar correctamente, o a tiempo, las frecuencias de ciertas partes del procesador cuando la opción AutoGV está activada en la BIOS o placa base Z890 de turno. Intel especifica, según lo desvelado, que las placas base de ASUS y MSI están afectadas y que GIGABYTE seguramente también lo esté.

Dado que todas se mandan con Intel Default Settings de serie y que muchos analistas usan el modo Equilibrado de energía en Windows 11 24H2 para intentar mostrar la realidad de un PC común de cualquier usuario, comentado lo anterior, esto da como resultado que la frecuencia del Ringbus no se eleve ni a tiempo ni al máximo cuando llega una carga media o alta hacia los P-Core y E-Core, ya que este bus los interconecta por la topología usada en este caso por Intel para Arrow Lake-S. ¿Resultado? El rendimiento cae, algo que se ha visto perfectamente en el vídeo de la batería de 40 juegos.

El problema de la topología 1 step en el Compute Tile y la mala gestión de Windows 11 con la energía para el Ringbus

Gracias a los diagramas que ha mostrado SkatterBencher y a las tablas que ha lanzado el overclocker profesional de ASUS Shamino, tenemos algunos datos clave que hacen más fácil entender qué está pasando. En primer lugar, topología de Clocks y buses varios, sobre todo para entender el Ringbus del Compute Tile. Como vemos, ahora el Compute Tile recibe e interconecta dos buses distintos: el PCH Clock Buffer y el SoC-CPU D2D, también conocidos como PCH Clock y D2D para simplificar la terminología.

Como podemos ver, hay dos clocks distintos para cada uno porque las necesidades son completamente diferentes, hasta tal punto, que los divisores de la memoria se ven afectados también al pasar de los 100 MHz del SoC BCLK hasta los 33 MHz que sincroniza el MC Clock para el IMC, pero esto lo veremos más tarde en otro artículo dedicado a la memoria.

Lo importante aquí es comprender que el kernel de Windows tiene que entender/leer correctamente estas dos frecuencias, porque como vemos, el PCH Clock está interconectado con el CPU BCLK y este setea a 100 MHz para el Ringbus y la L3.

La topología del Compute Tile muestra cómo el CPU BLCK interconecta en modo 1 step los P-Core y E-Core.

¿Qué quiere decir esto? Que no puede saltarse como tal el orden en el que están dispuestos, ergo tardará algún nanosegundo más en enviar la información al núcleo más alejado físicamente del D2D, ya que no puede ir directamente al que Thread Director y el kernel de Windows le digan o asigne. Por lo tanto, y en definitiva, si Windows 11 24H2 no consigue levantar la frecuencia del Ringbus en modo Equilibrado, TODOS los núcleos están comprometidos en rendimiento por este Ringbus de tipo 1 step.

¿Cómo se relaciona esto con AutoGV para explicar los problemas de los Core Ultra 200S con Windows 11 24H2 y la energía?

Pues muy sencillo. Si Windows 11 24H2, o el microcódigo de Intel no están haciendo bien su trabajo, que tampoco está demasiado claro si es uno, el otro, o ambos, la relación se explica de forma sencilla vista la topología de Clocks.

AutoGV, siendo el problema principal aquí, gestiona el voltaje mediante VCCGT según la tabla de Shamino, mientras que la frecuencia y voltaje del Ringbus se hace desde del VCCIA, como para los P-Core y E-Core. Lo que parece es que la gestión de energía de AutoGV está afectando a cómo Windows 11 24H2 y su kernel entienden que se debe balancear el rendimiento para el GPU Tile y el Compute Tile, bajando el voltaje para el segundo al no estar siendo usado porque hay una gráfica haciendo el trabajo en los juegos, y arrastrando al Compute Tile en frecuencias.

O lo que es lo mismo, la gestión de las placas base o el microcódigo hace que AutoGV asigne un menor voltaje y frecuencias al VCCGT y haciendo lo mismo con el VCCIA y bajando la frecuencia del Ringbus al bajar también su voltaje. El controlador de energía DVLR de nueva factura gestiona el VCCIA, y al detectar la orden es el responsable que estaría cortando el voltaje para los P-Core, E-Core, Ringbus y LLC arrastrado por AutoGV, y por tanto, mermando la latencia de acceso de la caché y la frecuencia de dicho bus y núcleos.

¿Cuál es la solución? Pues no debería ser complicada más allá de setear Máximo rendimiento por ahora y olvidarnos del problema. De modo interno, en primer lugar, Intel debería de aislar AutoGV y sus clocks de los del Compute Tile mediante microcódigo para que no arrastre el rendimiento del Ringbus y los núcleos. En segundo lugar, Microsoft debería de ofrecer una actualización del kernel para detectar esto a través de Thread Director y la carga que reparta a dichos núcleos, algo donde el microcódigo también tiene mucho que decir.

Esto explicaría en parte también algunos problemas anexos que se han visto en las reviews, como los malos consumos, los problemas de pantallazos negros, una iGPU que no rinde como debe y un largo etc. Parece claro que estos Core Ultra 200S no son solamente el peor lanzamiento del 2024 por el retroceso en el rendimiento en gaming, sino por todos los problemas comentados, que en cierto modo, tienen a Windows y Microsoft también de fondo.