На заре микроэлектроники компьютерные центральные процессоры были одноядерными, то есть имеющими один вычислительный (процессорный) блок в одной интегральной схеме. Но по мере роста требований к скорости, многозадачности и производительности вычислений возникла необходимость в двухъядерных, а впоследствии и многоядерных процессорах.
Первый двухъядерный процессор был выпущен американской Intel в 2004 году под названием Intel Pentium D. Процессор имел два ядра на одной интегральной схеме. Уже через два года, в 2006 году, Intel выпустила четырёхъядерный процессор: Core 2 Quad, который обладал лучшей скоростью и производительностью, но при этом потреблял больше энергии, чем двухъядерный, выделял больше тепла и был заметно дороже.
Так что когда пользователю компьтерной техники требовалось выполнение несложных задач вроде работы с текстом, электронной почтой или просмотра веб-страниц, то для этого, как правило, хватало и 2-х ядерных процессоров. Ну а для редактирования видео или компьютерных игр приходилось выбирать процессор помощнее.
Казалось бы, знай себе — добавляй ядра, и система будет способна обрабатывать всё больше и больше инструкций одновременно. Собственно, так поначалу и делали, когда требовалось увеличить производительность компьютера. Но параллельно с этим увеличивалось энергопотребление и росла стоимость процессоров вкупе с общим усложнением компьютеров (например, из-за более сложных систем охлаждения).
Встал вопрос оптимизации вычислительной мощности и эффективности. Решением Intel было использование гибридной архитектуры центрального процессора, объединяющей ядра двух типов: производительные ядра и эффективные ядра. Первым процессором на новой архитектуре стал Alder Lake (процессор 12 поколения), выпущенный в 2021 году, за ним последовали устройства 13 поколения Raptor Lake и 14 поколения Raptor Lake Refresh.
Данная архитектура оптимальным образом распределяет задачи между ядрами. Если производительные ядра используются для ресурсоёмких приложений, то фоновые низкоресурсные задачи автоматически «перебрасываются» на эффективные ядра. Таким образом система добивается оптимальной производительности и энергоэффективности. Intel свои производительные ядра обозначает символом «P», а эффективные — символом «Е».
Надо сказать, что Intel по части гибридных процессоров первопроходцем не была. У лидера в области архитектур мобильных процессоров, британского разработчика Arm, гибридная процессорная архитектура под названием big.LITTLE была представлена ещё в 2011 году: она объединила в одном кристалле более медленные и экономичные ядра LITTLE и более мощные и энергоёмкие big. В 2017 году её сменила более новая гибридная архитектура DynamIQ. Эта архитектура в том числе применяется при разработке процессоров на новейших ядрах Arm Cortex-X925 (3 нм техпроцесс).
Главный конкурент Intel по части процессоров на х86 архитектуре, американская AMD, выпуск гибридных процессоров начала в 2023 году. Первыми ласточками стали процессоры для ноутбуков: Ryzen 3 744OU (одно ядро Zen 4 и три маломощных ядра Zen 4c) и Ryzen 5 7545U (два ядра Zen 4 и четыре маломощных ядра Zen 4c). Однако AMD решила использовать в этих процессорах проверенную временем архитектуру Arm big.LITTLЕ.
Поскольку современная вычислительная техника требует всё более производительных и экономичных процессоров, можно смело предположить, что микропроцессоры, построенные на гибридных архитектурах, будут развиваться и в дальнейшем.