AMD dan Intel Merajut Aliansi Keamanan dan Performa x86, Mengungkap FRED dan Memory Tagging untuk CPU Masa Depan

Tim Editorial BigGo
AMD dan Intel Merajut Aliansi Keamanan dan Performa x86, Mengungkap FRED dan Memory Tagging untuk CPU Masa Depan

Dalam langkah signifikan bagi industri komputasi, pesaing lama AMD dan Intel kini berkolaborasi untuk membentuk masa depan arsitektur prosesor x86. Melalui x86 Ecosystem Advisory Group (EAG) bersama mereka, perusahaan-perusahaan tersebut mengumumkan serangkaian fitur baru yang distandardisasi, dirancang untuk meningkatkan performa dan keamanan, menandai pergeseran pivotal dari kompetisi proprietary ke evolusi kooperatif.

Sebuah kenangan nostalgia terhadap sejarah arsitektur x86 dengan setup IBM PC 5150 vintage, menyoroti evolusi komputasi saat AMD dan Intel berkolaborasi untuk masa depan
Sebuah kenangan nostalgia terhadap sejarah arsitektur x86 dengan setup IBM PC 5150 vintage, menyoroti evolusi komputasi saat AMD dan Intel berkolaborasi untuk masa depan

Era Baru Kerja Sama x86

Pembentukan x86 Ecosystem Advisory Group satu tahun lalu menandakan pergeseran strategis dalam bagaimana fondasi komputasi modern akan dikembangkan. Aliansi antara dua perancang CPU x86 utama ini bertujuan untuk memastikan bahwa fitur arsitektur baru didukung di seluruh platform masa depan kedua perusahaan, menyediakan ekosistem yang lebih konsisten dan dapat diprediksi bagi pengembang perangkat lunak dan pengguna akhir. Upaya kolaboratif ini melampaui kompetisi tradisional yang ketat untuk membangun fondasi terpadu yang dapat menjadi dasar inovasi kedua perusahaan.

Memperkenalkan Fitur Lintas-Vendor Baru

Hasil pertama dari kolaborasi ini adalah empat kemampuan teknis kunci yang telah secara formal disahkan oleh grup. Ini termasuk Advanced Matrix Extensions (ACE) dan AVX10, yang berfokus pada percepatan performa komputasi untuk beban kerja AI dan vektor. Di bidang keamanan dan efisiensi, aliansi telah melakukan standardisasi pada Flexible Return and Event Delivery (FRED) dan kemampuan x86 Memory Tagging baru yang dikenal sebagai ChkTag. Rangkaian fitur ini menjawab baik tuntutan yang tak henti untuk daya pemrosesan lebih besar maupun kebutuhan kritis untuk keamanan tingkat perangkat keras yang lebih baik.

Fitur x86 EAG yang Telah Diratifikasi

  • FRED (Flexible Return and Event Delivery): Mekanisme yang didefinisikan oleh perangkat keras untuk menggantikan penanganan interrupt tradisional, mengurangi latensi dan meningkatkan keamanan selama perpindahan konteks antara mode pengguna dan kernel.
  • AVX10: Set instruksi vektor baru yang dirancang sebagai standar portabel untuk prosesor klien dan server masa depan, meningkatkan performa untuk beban kerja seperti pemrosesan media dan komputasi ilmiah.
  • ChkTag (x86 Memory Tagging): Penandaan memori tingkat perangkat keras untuk mendeteksi kesalahan keamanan seperti buffer overflow dan bug use-after-free, meningkatkan keamanan.
  • ACE (Advanced Matrix Extension): Operasi matriks terstandarisasi yang ditujukan untuk mempercepat beban kerja AI dan pembelajaran mesin.
CPU Core Ultra 200S mewakili generasi berikutnya dari kekuatan pemrosesan, yang mewujudkan kemajuan yang dihadirkan oleh upaya kolaboratif AMD dan Intel dalam arsitektur x86
CPU Core Ultra 200S mewakili generasi berikutnya dari kekuatan pemrosesan, yang mewujudkan kemajuan yang dihadirkan oleh upaya kolaboratif AMD dan Intel dalam arsitektur x86

FRED: Merevolusi Responsivitas Sistem

Mungkin fitur yang paling langsung berdampak untuk performa sistem umum adalah FRED. Teknologi ini merepresentasikan pembaruan mendasar tentang bagaimana CPU menangani jutaan interupsi yang terjadi setiap detik saat aplikasi perangkat lunak berinteraksi dengan sistem operasi. Dengan mengganti mekanisme Interrupt Descriptor Table dan IRET yang lebih tua dan dikelola perangkat lunak dengan jalur yang ditentukan perangkat keras, FRED secara drastis mengurangi latensi yang terlibat dalam beralih antara mode pengguna dan kernel. Hasilnya adalah sistem yang tidak hanya lebih cepat dan responsif, tetapi juga lebih aman dan andal berkat jalur masuk dan keluar yang diverifikasi perangkat keras.

AVX10 dan ACE: Meningkatkan Performa Komputasi Secara Drastis

Untuk tugas komputasi yang menuntut, standardisasi AVX10 dan ACE merupakan perkembangan besar. AVX10, yang awalnya merupakan teknologi Intel, kini ditetapkan untuk menjadi standar portabel di seluruh prosesor AMD dan Intel untuk pasar klien dan server. Ini meningkatkan kemampuan pemrosesan vektor, yang sangat penting untuk simulasi ilmiah, encoding media, dan emulasi. Sementara itu, ACE menstandarisasi operasi matriks, secara langsung menargetkan permintaan yang meledak untuk percepatan AI dan pembelajaran mesin. Ini memastikan bahwa pengembang dapat menulis kode yang dioptimalkan untuk beban kerja ini dengan keyakinan bahwa kode tersebut akan berjalan efisien pada CPU x86 masa depan dari vendor manapun.

ChkTag: Jawaban Perangkat Keras untuk Keamanan Memori

Sebagai tanggapan atas kekhawatiran yang berkembang mengenai keamanan memori, ekstensi ChkTag memperkenalkan memory tagging tingkat perangkat keras ke arsitektur x86. Fitur ini dirancang untuk menangkap error kritis seperti buffer overflow dan bug use-after-free langsung di silikon, kemampuan yang telah diadopsi di ekosistem Arm dengan Memory Tagging Extension (MTE)-nya. Dengan mengimplementasikan ini di perangkat keras, ChkTag dapat mendeteksi kerentanan ini dengan overhead performa minimal, berpotensi mencegah berbagai macam eksploitasi keamanan sebelum dapat dimanfaatkan oleh penyerang. Grup ini telah memastikan bahwa perangkat lunak yang menggunakan ChkTag akan mempertahankan kompatibilitas mundur dengan CPU lama yang tidak memiliki fitur tersebut.

Status Implementasi & Jadwal Waktu

  • Intel: AVX10.1 dan AMX didukung pada prosesor Granite Rapids yang akan datang. FRED diperkenalkan secara publik oleh Intel pada tahun 2023.
  • AMD: Komitmen untuk mendukung semua fitur yang telah diratifikasi (AVX10, ACE, FRED, ChkTag) pada prosesor masa depan, dengan jadwal implementasi spesifik untuk arsitektur seperti Zen 6 atau Zen 7 yang belum dikonfirmasi.
  • Jadwal Umum: Pengumuman ini mengonfirmasi komitmen tetapi tidak menetapkan tenggat waktu implementasi yang mengikat. Integrasi perangkat keras yang mendalam seperti FRED dan ChkTag diperkirakan akan muncul pada CPU konsumen "beberapa tahun ke depan."

Jalan ke Depan untuk Prosesor x86

Meskipun pengesahan fitur-fitur ini merupakan langkah kritis, implementasi fisiknya dalam prosesor konsumen dan server masih beberapa tahun lagi. Menggabungkan perubahan sedalam ini mengharuskannya dibangun ke dalam mikroarsitektur CPU baru, sebuah proses yang biasanya mencakup beberapa siklus desain. Prosesor Granite Rapids mendatang dari Intel sudah diketahui mendukung aspek-aspek AVX10 dan AMX, tetapi adopsi luas di seluruh lini produk AMD dan Intel akan menjadi proses bertahap. Peta jalan kolaboratif ini, bagaimanapun, memberikan arah yang jelas dan terpadu untuk masa depan platform x86, menjanjikan generasi baru CPU yang lebih bertenaga, efisien, dan aman.