AMD внедряет технологию FRED от Intel в архитектуру Zen 6

AMD, похоже, проводит фундаментальный редизайн архитектуры своих процессоров для грядущих чипов Zen 6. В рамках этих улучшений компания, как стало известно, наконец-то внедрит инструкции FRED от Intel в своё новое кремниевое решение, а также новые инструкции для матричного умножения и обращения битов.

FRED — это полная замена механизма таблицы дескрипторов прерываний (IDT), созданного ещё в эпоху 80286 и существующего уже более 40 лет. IDT — это стандартный способ обработки системных событий, таких как получение сетевого пакета или ввод с мыши, и передачи данных драйверу или приложению.

Внедрение FRED от AMD стало результатом работы консультативной группы по экосистеме x86, созданной двумя компаниями для координации работы над новым набором инструкций. В октябре прошлого года, спустя год после создания альянса, AMD согласилась реализовать FRED в своих будущих чипах. На данный момент ни один серийный чип от обеих компаний не поддерживает FRED, но разумно ожидать, что первыми это сделают линейки Intel Nova и Panther Lake, а также AMD Zen 6.

Линус Торвальдс в своё время ясно изложил своё мнение на форуме, надеясь, что оба вендора реализуют оба подхода, но похвалив подход Intel как более полное и чистое решение, которое полностью избавляется от устаревшего наследия.

Что касается программной поддержки, ядро Linux имеет предварительную поддержку FRED, начиная с версии 6.9. Также можно ожидать, что следующая версия настольной или серверной Windows также будет иметь эту функцию. Отметим, что использовать эту функцию могут только низкоуровневые программы, такие как операционные системы и драйверы.

FRED улучшает обработку прерываний, предоставляя атомарные инструкции для гарантированно чистого перехода между ядром и приложением. Это означает, что разработчикам больше не придётся вручную обходить множество частных случаев и теоретических проблем, что должно привести к созданию более стабильных ядер, системных драйверов и другого низкоуровневого ПО.

Теоретически FRED также должен улучшить общую производительность системы, поскольку потребляет меньше тактов процессора, снижая задержку обработки событий. Это особенно заметно в сценариях с высокой нагрузкой, таких как обработка больших сетевых передач, и, возможно, даже в играх с высокой частотой обновления. Технология станет особенно полезной для сценариев виртуализации с многоуровневой обработкой событий.