Mikroprocesorowa rewolucja

Wprowadzenie, nowego 45-nanometrowego procesu technologicznego produkcji procesorów nie będzie oderwane od zmian technologicznych w konstrukcji samych procesorów. Nowa mikroarchitektura Nehalem przywróci HT, zerwie z FSB i pozwoli na połączenie układu graficznego z procesorem

Zanim napiszemy więcej na temat Nehalem, warto dowiedzieć się, jak będzie wyglądało przejście Intela na proces technologiczny 45 nm i jakie zmiany zostaną wprowadzone w zapowiadanych jeszcze na drugą połowę tego roku procesorach Penryn.

Penryn - podrasowany Core 2 Duo

Procesor ten będzie opierał się na istniejącej architekturze Core 2, jednak wprowadzone w nim zmiany architektoniczne i zwiększenie częstotliwości taktowania mają poprawić jego wydajność od 20 do 40 procent. Pierwszy Penryn ma pracować z częstotliwością 3,0 GHz i, jak twierdzi Intel, w stosunku do procesorów Core 2 Duo 2,93 GHz będzie o 20 procent szybszy w większości zadań i o 40 procent wydajniejszy przy obliczeniach dotyczących obróbki multimediów (np. kodowania wideo). Pierwsza zmiana to powiększenie współdzielonej pamięci podręcznej drugiego poziomu do 6 MB. Dotyczy to dwurdzeniowej wersji procesorów. W układach 4-rdzeniowych Core 2 Quad pojemność cache ma wzrosnąć do 12 MB. Przyspieszona zostanie także szyna systemowa, która będzie pracowała z częstotliwością aż 1600 MHz. Wśród najtańszych Penrynów pojawią się także modele z mniejszą pamięcią podręczną - 3 MB. Struktura oferty będzie przypominała aktualną, gdzie mamy najtańsze modele Core 2 Duo z 2 MB pamięci podręcznej (E4300, E6300 i 6400) oraz 4 MB (E6600, 6700 i wyższe).

Najistotniejsze zmiany oprócz większej pamięci podręcznej to:

- Przyspieszanie dzielenia - nowy algorytm o nazwie Radix-16 ma znacznie zwiększyć wydajność układu, bowiem umożliwi wykonanie czterech operacji na czterech bitach dzielonej liczby w jednym cyklu. Dla porównania, aktualnie w procesorach Core 2 Duo obowiązuje algorytm Radix-4, który w jednym cyklu wykonuje operacje na dwóch bitach. Nowy algorytm wykorzystywany jest zarówno przy obliczeniach zmienno-, jak i stałoprzecinkowych.

- Super Shuffle Engine - przyspieszyć ma wykonywanie instrukcji SSE, w tym nowych, wprowadzonych w "pakiecie" SSE4, które mają zwiększać wydajność pracy z aplikacjami graficznymi, wideo i innymi. Optymalizacja wykonywania tych funkcji ma przynieść istotny wzrost wydajności.

- Szybsze ładowanie pamięci podręcznej - przesyłanie danych pomiędzy pamięcią podręczną L2 a rdzeniami procesora ma być przyspieszone prawie dwukrotnie. Ładowanie pamięci jest podzielone, a układy pobrań wyprzedzających poszczególnych rdzeni mają zarządzać przesyłem danych tak, aby nie powstawały niepotrzebne opóźnienia.

- Głębsze i szybsze przechodzenie w stan bezczynności - nowe procesory mają być bardziej energooszczędne dzięki dodaniu do dobrze już znanych stanów C0-C4 nowego Deep Power Down. Także przechodzenie pomiędzy poszczególnymi stanami ma być o wiele szybsze niż w układach Core 2 Duo.

Kilka słów o kompatybilności

Procesory Penryn będą wyposażone w podstawkę LGA775. Jak zapewnił prowadzący telekonferencję wiceprezes Intela, Stephen L. Smith, mają być kompatybilne z chipsetami i płytami głównymi przewidzianymi na 2007 rok. Choć nie zostało to oficjalnie potwierdzone, sądzimy, że na wielu dobrych płytach z chipsetami 965 i 975 Penryn będzie działał, wymagana będzie jedynie aktualizacja BIOS-u. Procesory mają zużywać od 65 do 130 W. Wersje dwurdzeniowe - 65 W, 4-rdzeniowe 95 W i Extreme 130 W.

Nehalem - oj będzie się działo

Po raz pierwszy Intel oficjalnie podał informacje na temat nowej mikroarchitektury Nehalem, która zostanie wprowadzona na rynek w 2008 roku. Będzie to niejako drugi etap adaptacji 45-nanometrowego procesu technologicznego. Nehalem to mikroarchitektura stworzona całkowicie od podstaw, skrojona na miarę dla 45 nm.

Oto jej najważniejsze cechy:

- Hyper Threading wraca. Intel stwierdził, że w 4-rdzeniowym procesorze HT nazywane teraz współbieżną wielowątkowością będzie skuteczny. Aktualnie w procesorach C2D każdy z rdzeni wykonuje 1 wątek. W Nehalemie - każdy będzie przetwarzał 2 wątki, co przy 8 rdzeniach, a tyle ma ich być, da nam aż 16 jednocześnie przetwarzanych wątków.

- Wbudowana grafika - jako że Nehalem ma być mikroarchitekturą "skalowalną", w niektórych procesorach znajdziemy zintegrowany rdzeń graficzny. Ma być to GPU przeznaczone dla masowego odbiorcy, nie będzie więc zachwycało wydajnością porównywalną z dodatkowymi kartami, lecz jego integracja z CPU ma pozwolić na uzyskanie przyzwoitej prędkości.

- Nowe współdzielenie pamięci podręcznej -dostęp rdzeni do pamięci podręcznej ma być przyspieszony.

- Wbudowany kontroler pamięci - Intel idzie w ślady AMD i integruje w procesorze kontroler pamięci.

- Porzucenie FSB - koniec z szyną systemową. Nowy interfejs komunikacyjny bazujący na połączeniach punkt-punkt będzie wykorzystywany od czasów procesorów zbudowanych w nowej mikroarchitekturze.


Zobacz również