Intel SDC: nuova tecnologia per accelerare le prestazioni single-thread dei processori

Intel ha recentemente brevettato una tecnologia innovativa denominata Software Defined Supercore (SDC), che potrebbe cambiare il modo con cui i processori x86 affrontano le elaborazioni in single-thread. L’idea alla base di SDC è semplice ma ambiziosa: unire le capacità di più core fisici per creare un core virtuale ultra-ampio, capace di eseguire un singolo thread più rapidamente, senza ricorrere ad aumenti di frequenza o core monolitici più grandi.

Il concetto alla base di Intel SDC

Tradizionalmente, il miglioramento delle prestazioni in single-thread su un processore x86 passa attraverso due strade principali: l’aumento della frequenza di clock o la costruzione di core più ampi. Entrambe le soluzioni hanno però limitazioni significative: frequenze più elevate generano un consumo energetico maggiore e più calore da dissipare; core più ampi richiedono più transistor e spazio sul die.

La tecnologia SDC propone un approccio alternativo: far cooperare due o più core come se fossero un singolo core ad alte prestazioni. In pratica, un thread è suddiviso in blocchi di istruzioni eseguiti parallelamente su più core. Moduli hardware dedicati gestiscono la sincronizzazione e il trasferimento dei dati, garantendo che l’ordine originale delle istruzioni sia preservato, minimizzando l’overhead e massimizzando le istruzioni per ciclo di clock (IPC).

Intel promette una soluzione “leggera” dal punto di vista hardware, che non modifica in modo incisivo le architetture attuali, ma con potenziale significativo incremento delle prestazioni.

Software e gestione dinamica

Esaminando la documentazione Intel, appare evidente come l’aspetto software sia altrettanto cruciale. Un JIT compiler, un compilatore statico o una strumentazione binaria analizza il programma e suddivide il thread in segmenti da assegnare a core differenti. L’iniezione di speciali istruzioni rende possibile il controllo del flusso, il passaggio dei registri e la sincronizzazione, permettendo all’hardware di mantenere l’integrità dell’esecuzione.

Il sistema operativo ha un ruolo centrale: deve decidere dinamicamente quando un thread deve entrare o uscire dalla modalità SDC, bilanciando performance e disponibilità dei core. Come già visto in altri casi, SDC è quindi destinata a rivestire il ruolo di tecnologia adattiva, essendo automaticamente abilitata soltanto al bisogno sulla base dell’effettivo carico di lavoro.

Limiti e prospettive

Per ora SDC è solo un brevetto, quindi non ci sono dati concreti sulle prestazioni reali né vi è la certezza che possa trasformarsi in una soluzione commerciale implementata sui chip Intel.

Le performance effettive, inoltre, dipenderanno dall’implementazione concreta, dall’efficienza della suddivisione dei thread e dalla collaborazione tra software e hardware. Tuttavia, il concetto stesso indica un nuovo approccio: la scalabilità della potenza di calcolo è figlia non solo dell’utilizzo di core più “massicci”, ma anche della combinazione tra core esistenti in maniera intelligente.

Intel SDC è un po’ l’opposto dell’Hyper-Threading?

La tecnologia Hyper-Threading permette a un singolo core fisico di gestire due thread logici contemporaneamente. L’obiettivo è migliorare l’uso delle risorse interne del core, aumentando l’IPC complessivo quando il core non sarebbe completamente occupato. Hyper-Threading divide insomma un core fisico tra più thread, cercando di sfruttare i “vuoti” lasciati dalle istruzioni inattive.

Intel aveva deciso per l’abbandono dell’Hyper-Threading con l’introduzione dei chip Core Ultra, adottando una progettazione a core ibridi. Tuttavia, il CEO Lip-Bu Tan, insediatosi a marzo 2025, ha annunciato la reintroduzione di Hyper-Threading nelle future generazioni di CPU, specialmente nei processori per data center Xeon e potenzialmente anche nei processori consumer ad alte prestazioni. Questa inversione di rotta è avvenuta perché la rimozione di Hyper-Threading ha messo Intel in una posizione di svantaggio rispetto ad AMD e altri concorrenti, perdendo quote di mercato e performance nell’ambito multi-thread.

Intel SDC sembra fare l’opposto di Hyper-Threading: invece di far lavorare più thread su un singolo core, SDC fa lavorare più core su un singolo thread. Il fine ultimo, come spiegato in precedenza, è  le prestazioni di un singolo thread.