Los Intel Core Ultra 200S usarán por primera vez en PC todas las mejoras de la memoria DDR5 con su sistema «Quad Channel» de 4 x 32 bits, Flex y FMA

Se siguen viendo novedades en los Core Ultra 200S de Intel, los cuales aterrizarán este jueves con sus reviews. Y es que tras el lanzamiento del DataSheet de dichos procesadores comenzamos a ver interesantes novedades de los azules, en concreto, sobre la memoria y el IMC. Y es que estos Core Ultra 200S tendrán el famoso "Quad Channel" de la DDR5 gracias a la incorporación de un nuevo IMC y de una serie de tecnologías que mejorarán el 4 x 32 bits tanto en los módulos UDIMM como en los nuevos CUDIMM, alcanzando nuevas cotas de velocidad. Para ello, Intel ha introducido mejoras en las tecnologías Flex y FMA, veamos todo en detalle.

Arrow Lake-S como arquitectura va a dejar cambios ostensibles que, por otro lado, han tardado un poco de tiempo en llegar. Y es que el hecho de que Intel termine con la DDR4 en PC va a suponer el hecho de introducir un nuevo IMC que no solo permitirá mayores velocidades, sino que tiene una serie de mejoras interesantes que vamos a ver a continuación.

Memorias DDR5 UDIMM vs CUDIMM, la frecuencia y el CCD

Vaya por delante que hay que explicar brevemente las diferencias entre UDIMM tradicional y las nuevas memorias CUDIMM. Estas últimas tienen el CKD, también llamado CCD (Client Clock Driver), un chip para mejorar la distribución precisa del reloj entre todos los chips del módulo DDR5, mejorando con ello la calidad de la señal y reduciendo el ruido, lo que permite frecuencias más altas.

Por ello, Intel especifica dos velocidades distintas para el JEDEC y fuera de ello, es decir, con overclock o XMP 3.0 (es indiferente en este caso), puesto que con memorias CUDIMM se alcanzan las velocidades máximas que soporte la placa base de turno, mientras que UDIMM alcanza frecuencias menores, algo que vimos con el Dynamic Memory Boost la semana pasada.

Esto no es relevante para lo que vamos a explicar más allá de entender que el nuevo IMC no tendrá problemas con frecuencias altas en Arrow Lake-S y los Core Ultra 200S al tener que usar el llamado Quad Channel a rango de 4 x 32 bits porque hay mejoras clave que vamos a desgranar.

Intel Core Ultra 200S, el llamado Quad Channel de la DDR5 llega con su nuevo IMC capaz de soportar los 4 x 32 bits en esta memoria CUDIMM

¿De qué va esto? Bueno, es algo intrínseco de la DDR5, no del IMC de Intel, salvo que ahora los azules van a aprovechar la capacidad de la arquitectura de la memoria con las bondades de CUDIMM. Y sí, es algo que es propio de la arquitectura de la DDR5, donde pasamos de 72 bits por canal en formato 2 x 64 bits y 1 canal por DIMM, a un más complejo 40 bits por canal de datos en formato 4 x 32 bits y dos canales por DIMM.

¿Qué quiere decir esto en concreto? Pues que los módulos de memoria DDR5, los que ya tienes en plataformas como LGA1700 con los Core 12, Core 13 y Core 14, dividen el módulo en dos partes, lo que en configuración Dual Channel implica cuatro subcanales. Ahora cada uno de tus módulos se divide en dos subchannels donde los chips se agolpan a ambos lados de la división física del conector al slot.

Si os habéis fijado, en el centro de cada módulo encontramos normalmente el nuevo PMIC para controlar la gestión de la energía del módulo, pero en cuanto a los chips, la DRAM están a izquierda y derecha de ese PMIC. Con DDR5 y un IMC que lo soporte en cada módulo se puede acceder a cada parte de los chips dividiendo el mismo de forma lógica y física en dos partes.

Intel Flex se mantiene y será mejorado por FMA

Sigue habiendo dos canales de RAM en estos procesadores, pero la memoria DDR5 segmenta los módulos en dichos dos subcanales, por lo que el IMC, si lo soporta como es el caso, no actúa con 2 x 64 bits, sino que lo hace en 4 x 32 bits en lo que Intel denomina como Modo de acceso Intercalado. Este modo puede acceder a las cuatro partes de los dos módulos instalados en la placa, haciendo lo que se conoce como Quad Channel al tener 4 subcanales como tal.

Esto está dentro de la tecnología Intel Flex, el cual permite combinar esos subcanales (Intel habla de "zonas") entre Single Channel y Dual Channel, optimizando el rendimiento según es necesario en base a dos zonas: Simétrica o Asimétrica:

• Simétrica: Comienza en la dirección más baja y es contigua hasta el inicio de la zona asimétrica o el final del canal más pequeño (subchannel)
• Asimétrica: La parte restante de la memoria que no pertenece a la zona simétrica.

Por tanto, con Arrow Lake-S tendremos tres configuraciones para la memoria: la típica Single Channel con dos Subchannel, el típico Dual Channel con 4 subchannel y por último Intel Flex, que combina ambos según se necesite. Esta tecnología Intel Flex es parte de todas las ventajas que tenemos en la memoria DDR5 frente a AMD, pero hay más.

¿Cómo logra Intel acceder a estos 4 subcanales y llegar a velocidades por encima de los 9.000 MHz?

En el apartado de la memoria, es cosa del CCD de la CUDIMM, no tiene nada que ver con lo que puede o no puede hacer el IMC del procesador, son dos cosas separadas. Además, las placas base deben poder ofrecer esas velocidades, de ahí el incluir por parte de ASUS tecnologías como NitroPath.

Pero antes de entrar en materia, Intel especifica tres condiciones básicas para la frecuencia y latencia de la memoria que instalemos en nuestro PC:

• Frecuencia uniforme: Se toma la frecuencia más baja y la latencia más alta de todos los módulos de memoria instalados.
• Latencia por canal: Si hay módulos con diferentes latencias en un mismo canal, se usa la latencia más lenta para ambos.
• Modos de canal: Requiere al menos un módulo por canal en modo dual, y uno solo en modo único.

Teniendo esto presente por encima de todo, dentro del apartado de la CPU Intel tiene mucho que decir ahí con una tecnología que consta de tres partes. La tecnología es denominada como Intel Fast Memory Access o Intel FMA. Esta tecnología está incluida en los Core 12, Core 13 y Core 14, pero con Meteor Lake se dio un paso adelante y ahora con Arrow Lake-S en PC hay otro paso más.

Hay tres tecnologías ahora en Intel FMA: Just-in-Time Command Scheduling, Command Overlap y Out-of-Order Scheduling. Haciendo un resumen rápido de lo que especifica Intel para cada una de estas tecnologías, podemos decir lo siguiente:

Just-in-Time Command Scheduling

Obtiene una nueva planificación avanzada para el IMC, donde este evalúa todas las solicitudes pendientes y selecciona la más eficiente para ejecutarla. Además, ahora soporta admisión simultánea, la cual permite que las solicitudes se puedan enviar sin esperar a que la anterior termine, optimizando el ancho de banda y reduciendo la latencia.

Command Overlap

Nuevo sistema de Inserción de comandos, el cual permite intercalar comandos DRAM entre otros, aumentando la eficiencia.

Out-of-Order Scheduling

No ha cambiado demasiado realmente, ya que sigue manteniendo en preordenamiento de solicitudes: Si hay múltiples solicitudes a la misma página, se ejecutan de forma consecutiva para aprovecharla al máximo.

Data Scrambling

Esta tecnología está más enfocada a la energía y su gestión en la memoria dentro del PMIC y se divide en dos partes simples de comprender y donde no nos extenderemos:

• Minimización de di/dt: Se utiliza una función de codificación para reducir el impacto de los cambios bruscos de voltaje en las VR de la memoria.
• Patrones pseudoaleatorios: Se generan patrones de datos aleatorios para reducir la concentración de energía en ciertas frecuencias y evitar resonancias.

Por tanto, entre Intel Flex, Intel FMA y el CCD de las memorias CUDIMM en DDR5 se obtiene en conjunto el soporte a velocidades de infarto que, junto con las placas base, manejan mucho mejor el tráfico de datos y reducen las interferencias, mejorando el rendimiento de la memoria en tareas donde se hace un uso intensivo de ella.

Un paso adelante para paliar los problemas de latencia entre Compute Tile y SoC Tile

Las memorias DDR5 tradicionales UDIMM también soportan Intel Flex y FMA, pero lógicamente no son capaces de alcanzar las frecuencias tan altas de CUDIMM, y de hecho, como pasó con los Core 12, Core 13 y Core 14, no se necesitaba tanta mejora como en estos Core Ultra 200S, de hecho, Meteor Lake y Lunar Lake tuvieron que introducir partes de todo lo visto para llegar al nuevo escalón de frecuencias.

Estos Core Ultra 200S haciendo acopio de ese mal llamado Quad Channel con sus 4 x 32 bits y el nuevo IMC logran que las DDR5 CUDIMM alcancen frecuencias mucho más altas, siendo estables, algo que antes no era posible.

Una lástima que el Compute Tile no tenga el IMC en el mismo silicio y tenga que salir al SoC Tile, porque de otra forma estaríamos viendo latencias significativamente menores. Por tanto, Intel Flex e Intel FMA con sus novedades lo que lograrán será paliar el exceso de latencia del acceso continuo al SoC Tile, y por ello, no veremos mejora en este apartado clave que es totalmente relevante en juegos.

Debido a esto, las mejoras no conseguirán impulsar el rendimiento de los Core Ultra 200S por encima de los Core 14 en este apartado de memoria, pese a que tenemos mucha más frecuencia y realmente, menor latencia con el IMC, lo cual se ve empañado por el acceso entre Tiles.