Golden Cove è il nome in codice della nuova architettura di core ad alte prestazioni di Intel destinata tanto ai PC (Alder Lake) quanto a server e workstation (Sapphire Rapids). Sebbene sia una evoluzione delle microarchitetture dei processori Intel Core degli ultimi anni e quindi possa essere considerata come un aggiornamento dei core Willow cove di Tiger Lake, tuttavia ci sono così tante novità che la Casa di Santa Clara considera questi core come i capostipite di una nuova generazione.
Molte di queste novità sono concentrate nel Front-End, caratterizzato da una unità di decodifica 6-wide che costituisce un'anteprima assoluta per l'architettura X86. Per alimentare il nuovo decoder più ampio è stato necessario aumentare da 16 a 32 byte il fetching delle istruzioni per ciclo, inoltre anche se la cache L1 istruzioni resta di 32KB, tuttavia è stata ridotta la latenza aumentando le dimensioni dei buffer iTLB 4K e 2M/4M (rispettivamente da 128 a 256 elementi e da 16 a 32 elementi).
Allo stesso tempo sono quasi raddoppiate anche la bandwidth e le dimensioni della cache delle micro-operazioni (μops) che diventa 8-wide e passa da 2,25K a 4K elementi. Con una cache μops con un maggiore hit rate si può migliorare velocità ed efficienza saltando la fase di decodifica. Decoder e cache μops alimentano la μops queue che viene ampliata da 70 a 72 elementi per thread ma, se non si utilizza l'HyperThreading e quindi si elabora un solo thread per core, allora quell'unico thread può contare sull'intero pool di 144 elementi.
La branch target cache passa da 5K a 12K elementi, non solo per incrementare l'accuratezza della branch prediction, ma anche per assecondare il costante incremento di dimensioni e complessità del codice delle applicazioni. L'unità di allocazione diventa 6-wide e aumenta anche la dimensione della finestra di esecuzione con un Reorder-Buffer ROB di 512 elementi ed uno scheduler più ampio.
Le porte di esecuzione passano da 10 a 12 e corrispondono nel Back-End a 5 pipeline miste in grado di elaborare calcoli sui numeri interi e sui numeri vettoriali ed a virgola mobile, a differenza di quanto accade sugli E-core che hanno porte di esecuzione separate, e 5 AGU (3 load e 2 store). 2 porte sono destinate allo store dei dati. Completa il quadro una cache L2 dedicata che sui processori client ha una capacità di 1,25MB e sulle controparti server raggiunge i 2MB ma la vera novità è un prefetcher L2 completamente ridisegnato che analizza il programma in esecuzione per predeterminare quelli che possono essere i più verosimili schemi di accesso alla memoria.
Vale la pena osservare che, pur di mantenere una omogeneità delle istruzioni fra P-core ed E-core, Intel ha disabilitato il supporto per le istruzioni AVX512 che era invece presente sui processori antecedenti. Un supporto che resta quiescente nei P-core e viene sbloccato soltanto nelle CPU per server Sapphire Rapids.
Confrontando i nuovi P-core con i core Cypress Cove dei processori desktop 11Gen Intel Core i9-11900K Rocket Lake, a frequenza ISO ed utilizzando una serie di popolari benchmark come SYSmark 25, CrossMark, PCMark 10, SPEC CPU 2017, WebXPRT 3, Geekbench 5, si stima un incremento medio delle performance del 19%.
