До 18% вища продуктивність в іграх: як працює iBOT від Intel

Журналісти Tom’s Hardware дізнались, як працює новий інструмент на процесорах Intel Core Ultra 200S Plus Binary Optimization Tool (iBOT).

Автори матеріалу зазначають, що iBOT подібний до Prism від Microsoft або ж Rosetta від Apple, однак замість перенесення набору інструкцій з однієї архітектури на іншу, він оптимізує застосунки на x86 для більш ефективної роботи процесорів Intel. Він став однією з ключових особливостей CPU Core Ultra 7 270K Plus й Core Ultra 5 250K Plus. 

Підвищення продуктивності в іграх

Хоча обидва процесори демонструють підвищення продуктивності завдяки кремнію, принаймні частину підвищення продуктивності в іграх забезпечує iBOT. Наразі цю функцію підтримують лише 12 ігор. Однак, як заявляють в Intel, функція входить до довгострокової стратегії компанії й буде використовуватись у процесорах наступних поколінь.

Автори видання протестували роботу iBOT в 10 іграх та поспілкувались з представником Intel Робертом Халлоком аби краще зрозуміти алгоритми роботи нової функції. З погляду суто продуктивності, iBOT забезпечує підвищення середньої частоти кадрів приблизно на 8% на Core Ultra 7 270K Plus та Core Ultra 5 250K Plus. Однак на відміну від Application Optimization (APO), зростання продуктивності набагато стабільніше. Наприклад, в грі Shadow of the Tomb Raider зростання сягає на 270K Plus 18%.

Технологія не забезпечує загального підвищення продуктивності процесора, однак з її допомогою Intel може ефективно збільшити IPC. iBOT було протестовано у 10 іграх та перевірено ефективність його роботи в Geekbench 6. За твердженнями Intel, середній приріст продуктивності складає 8% і приблизно те саме було продемонстроване в результаті тестів на Core Ultra 7 270K Plus та Core Ultra 5 250K Plus. 

У деяких іграх продуктивність значно зросла, а в інших — взагалі не змінилась. Тестовий стенд, який використовувався, включав RTX 5090 FE. Тестування проводилось у роздільній здатності 1080p з використанням налаштувань Ultra та High без масштабування або генерації кадрів. У обох тестах APO залишався ввімкненим.

В середньому Core Ultra 5 250K Plus продемонстрував покращення на 8,3% за використання iBOT. Водночас Core Ultra 7 270K Plus продемонстрував покращення на 7,5%. Для процесора Core Ultra 5 250K Plus зростання продуктивності у більшості ігор складало від 7% до 10%. Найкращий результат продемонструвала Remnant 2 зі зростанням продуктивності на 10,9%. Між тим Cyberpunk 2077 продемонстрував зростання усього на 1,8%. 

Процесор Core Ultra 7 270K Plus продемонстрував значне покращення продуктивності в Shadow of the Tomb Raider та Hogwarts Legacy. Першій грі за включеного iBOT продуктивність зросла на 18%, у другій — більш ніж на 12%. Водночас покращення у Final Fantasy XIV склало лише 5%, тоді як у 250K Plus воно складало 9%. В Hitman 3 270K Plus майже не продемонстрував покращення, тоді як 250K Plus покращення з ввімкненим iBOT складало майже 6%.

Решта результатів майже однакова для обох процесорів. З ввімкненим iBOT тестувальники також побачили незначне підвищення енергоспоживання та температури та трохи кращу ефективність, однак різниця незначна. 

Як працює iBOT

Після написання вихідного коду він відправляється у компілятор для перетворення у бінарний файл. Оскільки компілятор орієнтований на відповідну архітектуру, бінарний файл x86 не може працювати на платформі ARM та навпаки. Після завершення компіляції розробники переходять до оптимізації кода. Тестується його продуктивність. Потім вони повертаються до вихідного коду, перекомпілюють його й продовжують цикл до того моменту, поки не отримають бінарний файл, оптимізований під всю платформу.

Однак x86 дуже широка платформа, яка включає сотні процесорів x86 з різними конфігураціями. Тому оптимізація під одну платформу може здійснюватись на шкоду іншій. iBOT покликаний зменшити подібні неефективності без необхідності переписування вихідного коду. Він створює бінарний файл, оптимізований під конкретну архітектуру Intel замість того, щоб звертатись до розробника з проханням оптимізувати та перекомпілювати новий бінарний файл. 

У першому випадку мова про апаратну оптимізацію або HWPGO. В процесорах Arrow Lake Refresh та у всіх майбутніх процесорах Intel   використовуються апаратні лічильники продуктивності. Вони фіксують помилки кешу, помилкові програмування розгалужень, спінлоки та апаратні переривання.

Окрім цього існує рівень трансляції. Якщо певні інструкції неефективні, Intel змушений їх переробляти. Це можна зробити, повернувшись до вихідного коду, однак тоді треба переконувати розробника витрачати час та гроші на оптимізацію для конкретної архітектури, а потім випускати новий бінарний файл, оптимізований для однієї архітектури, однак не для іншої. Натомість Intel оптимізує, використовуючи виробничий бінарний файл і перекладаючи інструкції в режимі реального часу під час виконання. Саме це робить iBOT. Потім Intel об’єднує ці оптимізації у профіль, відправляє його і все.

Наприклад, якщо ядру необхідні дані з кешу, а їх там не має, він змушений чекати кілька тактів, поки не отримає ці дані. Це знижує продуктивність на такт. iBOT має значний потенціал, покращуючи IPC. Кожного разу під час помилки кешу, помилкового прогнозування розгалуження або спінлоку IPC трохи знижується. Коли iBOT вдається отримати вірні дані, правильне розгалуження або уникнути зайвого очікування, IPC збільшується. Сумарно це забезпечує покращення загальної продуктивності.

За результатами тестування в Geekbench 6 спостерігалось приблизно 3% підвищення продуктивності у багатопотоковому режимі та близько 5% зростання в однопотоковому. Однак потенціал iBOT залежатиме від того, чи буде Intel й надалі розвивати цей інструмент. та чи додаватиме нові можливості для оптимізації.

Раніше ми писали, що Intel представила процесори Core Ultra 7 270K Plus та Core Ultra 5 250K Plus.

Джерело: Tom’s Hardware