Muchos usuarios y algunos profesionales del sector se han lanzado a vaticinar y calificar a los nuevos Core 13 que están por llegar como "refritos". Y en cierta manera llevan parte de razón, porque se mantienen las dos microarquitecturas clave, aunque cambian la disposición del número de núcleos en uno de ellos y sobre todo, hay cambios importantes bajo el capó. El principal es la caché L2 y la L3, pero sobre todo la primera. ¿Es tan importante como para ser el patrón angular de Raptor Lake? Veamos el rendimiento en caché de los Core 13 y saldremos de dudas.

Desde Chipsandcheese llegan los primeros número reales mediante una muestra de ingeniería de un Intel Core i9-13900K frente al actual i9-12900K, es decir, Raptor Lake vs Alder Lake. La comparativa no es realmente fidedigna, puesto que el Core 13 es un ES y su frecuencia es más baja que las versiones que llegarán al mercado, pero aun así, lo que vamos a ver es sumamente interesante.

Vayamos primero con lo que sabemos, puesto que tenemos un salto de 1,25 MB de L2 a 2 MB en esta nueva arquitectura. Además, este impulso en el tamaño que ha dado Intel tras el que dio AMD se ve respaldado por un ciclo más en cuanto a latencia se refiere, lo cual no es bueno, pero es, en teoría, asumible por los beneficios que imprime el aumento de tamaño citado.

¿Qué ocurre con la L3 entonces? Parece que Intel también aumenta un ciclo de reloj en esta caché, pero el tamaño vuelve a absorber ese impacto de la latencia y además, esta memoria se encuentra más ligada al Uncore que la L2. Las ventajas aquí, por lo tanto, es un mayor rendimiento porque pese a que la latencia empeora en una unidad, los datos se mueven menos, se trabajan más rápido gracias al mayor número de "Ways" disponibles y en general, esto permite otra ventaja más: una reducción del consumo, algo de lo que hablaremos más tarde.

No hay sorpresas aquí, y menos si tenemos en cuenta las velocidades de la unidad ES, que en este caso son 900 MHz inferiores y el Uncore también está "capado". Por lo tanto, y aunque no tuviésemos esa limitación de frecuencias, el resultado en ancho de banda sería bastante similar al que podemos ver en la imagen de justo más arriba.

Como vemos, la menor latencia del i9-12900K consigue impulsar el rendimiento un poco más en valores de KB bajos, donde tras el salto de la L1 a la L2 todo se estabiliza y en los 1.024 KB vemos como Raptor Lake toma algo de ventaja hasta llegar a los 2 MB, donde ya el paso a la L3 es casi calcado. En definitiva, el rendimiento es muy similar en ancho de banda.

Teniendo en cuenta que hemos pasado de 2 MB a 4 MB por clúster de E-Core, hablamos de un aumento más que notable que debería disparar el rendimiento. Lo bueno es que la latencia en esta caché L2 no ha aumentado y tanto ella como la L3 se mantienen en 20 ciclos por reloj, así que solo podemos ver ventajas aquí en cuanto a rendimiento en los nuevos Core 13 y su caché.

Y así es, tras superar los 1.024 KB el 12900K comienza a ganar latencia, mientras que el 13900K se mantiene en esos 20 ciclos hasta copar los 4 MB descritos. A partir de ahí, y dadas las limitaciones de los E-Core con la L3 (5 MB para Alder Lake en dos segmentos de 2,5 MB cada uno frente a 3 MB en Raptor Lake) y la caché en su totalidad (out-of-order execution buffers más pequeños), lo que vemos es que el mayor tamaño general (30 vs 36 MB) impulsan una menor latencia hasta casi igualarse al final del test.

En resumen, los E-Core van a ganar bastante rendimiento al verse menos limitados y ello debería empujar lo que aporten los P-Core en bastante porcentaje. En cuanto al ancho de banda general, siguiendo el mismo argumento anterior, vemos un comportamiento similar donde Raptor Lake es un claro ganador, no por mucho es cierto, pero la mejora es palpable, sobre todo en el paso de L1 a L2.

Aquí llega lo que no se ve en los gráficos, y es que partiendo de la base de que la frecuencia es menor y por lo tanto en la realidad y una muestra de cliente los datos ofrecidos deben ser mejores por pura lógica, lo que tenemos delante de nosotros es la explicación de dos fenómenos que a muchos todavía les cuesta creer: aumento de frecuencias, menor consumo a mismo voltaje.

Al igual que ocurrió en AMD con el paso de Zen 2 a Zen 3, la jerarquía de cachés y los cambios en estas, unidos con todas las mejoras que vimos en Front-End y Back-End hicieron que AMD escalase una vez más en GHz y en IPC. Intel ha necesitado a Alder Lake como paso previo para matizar dos cosas:

Estos cambios introducidos en Raptor Lake solo son fruto de una arquitectura renovada y de las mejoras que Intel ha introducido gracias a los avances en el tiempo, y por lo tanto, temporalmente no podían llegar en Alder Lake.

Dicho esto, el aumento de la caché tiene un impacto en el rendimiento sobremanera, puesto que se reducen muchísimo los accesos a la RAM del sistema, se genera mucha más información trabajada por ciclo de reloj al no tener que estar saliendo a L3 desde L2 y por supuesto, esto implica que el consumo de energía se reduce mucho, lo cual al mismo tiempo impulsa la frecuencia porque la jerarquía de las cachés está mejor optimizada y por ende el IPC también sube en su conjunto.

Para ser concretos, el cambio en las cachés ha supuesto una reducción de los errores generados en la L2 del 14,55% para los P-Cores y de un 16,05% para los E-Cores. Esto explicado de forma simple da como resultado que se tiene que acceder menos al Uncore y por lo tanto no solo se gana rendimiento y latencia en el proceso, sino que reduces el gasto energético en Kj. Si gastas menos energía ahí, puedes gastarla para aumentar la frecuencia general de los núcleos, lo cual es un "win-win", puesto que por un lado ganas rendimiento IPC y por el otro rendimiento general.

This is why I just say the RPL is just not only a refresh. you can see the ringbus structure has some changes and it makes the boundary of the P and E core is almost disappeared. I guess the network topology of ringbus is different. pic.twitter.com/6pZSLe6JFx

Todo esto sin saber todas las mejoras que implica estos cambios y que están por detrás de ellos. Así que no es descabellado decir desde el punto de vista del neófito que Intel se ha marcado un "refrito", pero la realidad es que los cambios y mejoras van más hacia desmentir esto que a afirmarlo realmente en estos Core 13, porque su rendimiento en caché y su nueva jerarquía lo cambian todo.