Koniec procesorów jakie znamy

"Obyś żył w ciekawych czasach" - to chińskie przysłowie odnoszące się do przekleństwa ciągłych, wywracających ustalony porządek życia zmian jak ulał pasuje do najnowszych planów procesorowych Intela i AMD. Z tą różnicą, że transformacje te dla użytkowników komputerów będą miały pozytywny skutek.

Od dłuższego czasu, w sieci pojawiają się informacje na temat trzech nowych rewolucyjnych układów bazujących na architekturze x86 - są to AMD Fusion, Intel Nehalem, który będzie sprzedawany w sklepach pod handlową nazwą Intel Core i7, oraz Larrabee. Oczywiście im bliżej do planowanej premiery tych układów tym, tych więcej danych pojawia się z oficjalnych i nieoficjalnych przecieków. Nie należy się temu dziwić, gdyż obu firmom zależy na "podkręcaniu" zainteresowania potencjalnych użytkowników.

Coraz więcej informacji pochodzi wprost od producentów. Podczas odbywającej się pod koniec sierpnia konferencji technologicznej Intel Developer Forum oficjalnie zaprezentowano szczegółową budowę Core i7 oraz Larrabee. Oznacza to, że układy te będą wkrótce dostępne na rynku. Pierwsze pojawią się procesory Core i7, które mają trafić do sklepów na przełomie października i listopada.

Układy te będą całkowicie nowymi rewolucyjnymi konstrukcjami. Warto poznać je bliżej bo już wkrótce zagoszczą w naszych komputerach i być może przestawią sposób konstruowania pecetów na zupełnie nowe tory.

Intel Nehalem - nowa architektura Core

Procesor o kodowej nazwie Nehalem to następca produkowanych obecnie układów Intel Core 2 Duo i Intel Core 2 Quad z rdzeniem Penryn. Core i7 został po raz pierwszy publicznie zaprezentowany w Szanghaju w kwietniu bieżącego roku na poprzedniej edycji konferencji Intel Developer Forum. Wówczas to, Intel zademonstrował komputery z pierwszymi działającymi egzemplarzami tych procesorów - kości te pracowały z częstotliwością 3,2 GHz.

Nehalem zaprojektowany został w zupełnie nowej architekturze. Intel nazywa ją czwartą generacją architektury Core. Jej podstawę stanowi modułowa budowa, dzięki czemu cała konstrukcja będzie cechowała się bardzo dużą elastycznością, zwłaszcza pod względem liczby stosowanych w niej rdzeni. Bez problemu można w niej, w zależności od rynkowych potrzeb wykonać zarówno procesory dwu-, trzy-, cztero-, sześcio- jak i ośmiordzeniowe. Co ważne, wszystkie typy procesorów, niezależnie od liczby rdzeni, będą monolityczne, a nie jak w niektórych czterordzeniowych układach obecnej generacji łączone we wspólnej obudowie. Należy jednak pamiętać, że formalnie podstawowa wersja Nehalema ma być układem czterordzeniowym. Architektura Nehalemów ma pozwolić również na budowanie wielopoziomowych pamięci cache - w zależności od potrzeb procesor może mieć cache trzeciego, a nawet czwartego poziomu - choć ta możliwość dotyczyć będzie procesorów serwerowych i tych stosowanych w wysokowydajnych stacjach roboczych.

Modułowość ta jest bardzo mocno rozbudowana. W zależności od potrzeb można do procesora dodawać i odejmować elementy. Jak się nieoficjalnie dowiedzieliśmy, pojawią się wersje układu Core i7 pozbawione kontrolera pamięci, inne z kolei będą wyposażone w więcej linii Quick Path Interconnect. Pojawią się też procesory z wbudowanym rdzeniem graficznym.

Z dostępnych informacji wiadomo, że najbardziej zaawansowany ośmiordzeniowy Nehalem ma się składać z 731 milionów tranzystorów. Produkowany będzie, podobnie jak i pozostałe układy z tej rodziny w 45 nanometrowym procesie technologicznym. Każdy rdzeń będzie mógł jednocześnie przetwarzać dwa wątki, co daje możliwość sumarycznego obsłużenia 16 różnych wątków na pojedynczym układzie. Oznacza to, że Intel wrócił do technologii współbieżnej wielowątkowości, znanej we wcześniejszej generacji układach Pentium 4 pod nazwą Hypher-Threading.

Wielowątkowość będzie zaletą w aplikacjach umożliwiających odniesienie z tego korzyści (kodowanie wideo, rendering grafiki 3D, itp). W szczególnej sytuacji gdy aplikacja będzie skoncentrowana na pracy jednowątkowej zastosowanie HT może przynieść niewielki spadek wydajności procesora. Jest to taka sama sytuacja jak miało to miejsce w procesorach Pentium 4. Istniała będzie możliwość wyłączenia HT w procesorach Core i7 z poziomu BIOS-u. Intel przekonuje jednak, że obecne HT to nie to samo co starsze rozwiązanie i w nowych procesorach ma pracować znacznie wydajniej. Nowy układ ma mieć też rozszerzoną liczbę rozkazów SSE, która nosi teraz nazwę SSE 4.2.

W Core i7 wprowadzono także znane z notebooków dynamiczne zarządzanie zasilaniem. Nosi ono nazwę Nehalem Turbo Mode. Co ważne, cały system zasilania jest bardzo elastyczny. Każdy moduł procesora, chodzi tu zarówno o same rdzenie, jak i pozostałe jednostki, takie jak np. pamięć cache L3 czy systemy I/O takie jak kontroler pamięci RAM bądź QPI, są zasilane oddzielnie. W ramach każdej jednostki można niezależnie regulować napięcie zasilające oraz częstotliwość jej taktowania. Do zarządzania całym systemem zasilania zaprojektowano programowalną jednostkę Power Control Unit. Dzięki temu, że jest ona programowalna w przyszłości będzie istniała możliwość zmiany schematów zasilania w zależności od pojawiających się w przyszłości potrzeb.