Головна

Двоядерні процесори Intel

  1.  Artificial intelligence
  2.  Intel Pentium 4
  3.  А.5 Intel HEX формат INHX32 (.HEX)
  4.  А. З Intel HEX формат INHX8M (.HEX)
  5.  двоядерні процесори
  6.  Канальні процесори і прямий доступ до пам'яті

Перші двоядерні процесори Intel були засновані на ядрі Smithfield, яке є нічим іншим, як двома ядрами Prescott степпинга E0 об'єднаними на одному кристалі. Між собою ядра взаємодіють через системну шину за допомогою спеціального арбітра. Відповідно розмір кристала досяг 206 кв. мм., а кількість транзисторів збільшилася до 230 мільйонів.

Цікаве розглянути як реалізована технологія HyperThreading в двоядерних процесорів на ядрі Smithfield. Так у процесорів Pentium D підтримка цієї технології повністю відсутня. Маркетологи Intel порахували, що два "реальних" ядра цілком достатньо для більшості користувачів. А ось в процесорі Pentium Extreme Edition 840 вона включена, і завдяки цьому процесор може виконувати 4 потоку команд одночасно. До речі, саме підтримка HyperThreading є єдиною відмінністю процесора Pentium Extreme Edition від Pentium D. Всі інші функції і технології повністю однакові. Серед них можна виділити підтримку набору команд EM64T, технології енергозбереження EIST, C1E і TM2, а також функцію захисту інформації NX-bit. В результаті різниця між процесорами Pentium D і Pentium EE є повністю штучною.

Перерахуємо моделі процесорів на ядрі Smithfield. Це Pentium D з індексами 820, 830 і 840 а також Pentium Extreme Edition 840. Всі вони працюють на частоті системної шини 200 МГц (800QPB), випущені по 90нм техпроцесу, мають штатний напруга живлення (Vcore) 1,25-1,388 В, максимальне тепловиділення ~ 130 Вт (хоча за деякими оцінками тепловиділення EE 840 знаходиться на рівні 180 Вт).

Чесно кажучи, будь-яких позитивних сторін у процесорів на ядрі Smithfield я не виявив. Основна претензія полягає в рівні продуктивності, коли в багатьох додатках (які не оптимізовані під багатопоточність) двоядерні процесори Smithfield програють одноядерним Prescott, що працюють на тій же тактовій частоті. При цьому у процесорів AMD такій ситуації немає. Очевидно проблема криється у взаємодії ядер через процессорную шину (при розробці ядра Prescott не було передбачено масштабування продуктивності шляхом збільшення кількості ядер). Можливо саме з цієї причини, компанія Intel вирішила компенсувати недоліки нижчою ціною. Зокрема цінник на молодшу модель Pentium D 820 був встановлений на рівні ~ 260 $ (найдешевший Athlon X2 коштує 340 $).

До речі, модель Pentium D 820 несумісна з усіма материнськими платами на чіпсеті nForce4 SLI Intel Edition (операційна система не бачить друге ядро). Проблема криється в самому чіпсеті і nVidia офіційно визнала даний факт. Крім того, в інтернеті зустрічалися повідомлення про несумісність більш старших моделей (але це були поодинокі випадку з окремими конфігураціями). Тут же відзначимо, що новий чіпсет nForce4 SLI Х16 Intel Edition позбавлений від цієї проблеми.

Потенціал розгону у процесора на ядрі Smithfield виявився не дуже високим. Стабільна робота системи зберігалася тільки при тактовій частоті що не перевищує 3,25 Ггц.

Справедливості заради відзначимо, що даний процесор запускався на частоті 3,8 Ггц, і при використанні більш ефективної системи охолодження можна було б досягти стабільної роботи.

Забігаючи наперед відзначимо, що це все "квіточки" у порівнянні з розгінним потенціалом 65нм процесорів.

Що стосується сумісності, то процесори на ядрі Smithfield потенційно можуть бути встановлені в будь-яку LGA775 материнську плату. Однак ці процесори мають підвищені вимоги до модуля живлення плати. Підводячи підсумки, можна сказати що процесори на ядрі Smithfield є невдалим продуктом. Однак, розмова про двоядерних процесорах Intel ми не закінчуємо, бо під кінець 2005 року компанія успішно перейшла на новий 65нм техпроцес, а на початку 2006 року на прилавках магазинів (за традицією вперше це сталося в Японії) з'явилися перші процесори на ядрі Presler і Cedar Mill .

Що ж дає новий, більш "тонкий" техпроцес? Якщо кардинально не міняти архітектуру ядра, але новий техпроцес дозволяє зменшити площу ядра (т. Е збільшити кількість процесорів на одній пластині, і тим самим знизити собівартість), зменшити енергоспоживання (відповідно - тепловиділення) і підвищити тактові частоти. Втім, два останніх параметра взаємопов'язані: якщо ми не збільшуємо частоту, то отримуємо процесор з меншим тепловиділенням. Якщо ж не зраджуємо енергоспоживання, то отримуємо процесори з більш високими частотами.

Інженери компанії Intel вибрали саме другий шлях - офіційне тепловиділення залишилося на рівні 130 Вт, що дозволило збільшити тактові частоти до значення 3,4 ГГц і 3,46 ГГц. Причому як показали наші досліди з розгоном, потенціал 65 нм техпроцессора дуже великий, і в міру вдосконалення та оптимізації техпроцесу зростання тактових частот буде продовжений (аж до переходу на абсолютно нову процессорную архітектуру).

Що стосується процесорного ядра Presler, то підкреслимо ті технічні моменти, які відрізняють їх від ядра Smithfield. Найголовніший факт - на одному ядрі Presler розміщені два ядра Cedar Mill, яке є нічим іншим як ядром Prescott 2M випущеним по 65нм техпроцесу (у ядра Smithfield два "звичайних" ядра Prescott). Тим самим інженери Intel скористалися перевагою 65 нм техпроцесу, який дозволяє або зменшити площу кристала або збільшити кількість транзисторів.

Втім такий опис ядра Presler не зовсім коректно. Справа в тому, що під кришкою теплорозподільника можна виявити два окремих процесорних ядра, тоді як Smithfield представляв собою єдине ядро ??(хоча всередині існував розподіл між ядрами). Таким чином значно поліпшується ефективність виробництва: з'являється можливість для виробництва одного 2х-ядерного процесора використовувати ядра з різних ділянок пластини (або навіть з різних пластин). Крім того, через модульної архітектури підвищується рівень виходу придатних кристалів (причому умовно "негідні" можна отмаркіровать як процесори Pentium D :).

Утиліта CPU-Z надає нам таку інформацію про процесор:

Зовнішній вигляд процесора з лицьового боку нічим не відрізняється від інших LGA775 процесорів. А із зворотного боку є відмінності в розташуванні елементів:

Зліва-направо: Prescott 2M, Smithfield, Presler

Presler крупним планом:

Отже, нові двоядерні процесори на ядрі Presler отримали найменування Pentium D з індексами 920 - 950. Крім того, був випущений процесор Pentium Extreme Edition 955 з включеною технологією HyperThreading і працює на частоті системної шини = 266 МГц (1066QPB). Для того, що б читач не заплутався у всіх представлених процесорах, ми зведемо їх характеристики в єдину таблицю:

 Найменування  степпінг ядра  Тактова частота  Частота шини (FSB)  Об'єм кеш-пам'яті L2  HyperThreading  підтримка віртуалізації
 Pentium D 820  Smithfield  2800Мгц  800Мгц  2 x 1 Мб  немає  немає
 Pentium D 830  Smithfield  3000МГц  800Мгц  2 x 1 Мб  немає  немає
 Pentium D 840  Smithfield  3200Мгц  800Мгц  2 x 1 Мб  немає  немає
 Pentium Extreme Edition 840  Smithfield  3200Мгц  800Мгц  2 x 1 Мб  Так  немає
 Pentium D 920  Presler  2800Мгц  800Мгц  2 x 2Мб  немає  Так
 Pentium D 930  Presler  3000МГц  800Мгц  2 x 2Мб  немає  Так
 Pentium D 940  Presler  3200Мгц  800Мгц  2 x 2Мб  немає  Так
 Pentium D 950  Presler  3400Мгц  800Мгц  2 x 2Мб  немає  Так
 Pentium Extreme Edition 955  Presler  3466Мгц  1066МГц  2 x 2Мб  Так  Так

Кілька слів про сумісність нових процесорів з материнськими платами. Офіційно нові процесори на ядрі Presler з частотою шини 1066 Мгц сумісні тільки з материнськими платами на новітньому чіпсеті i975X. Однак будь-яких принципових обмежень на роботу з платами на інших чіпсетах з підтримкою такої шини (i945P, i955X і nForce4 SLI (x16) Intel Edition) немає. Головне, що б модуль харчування плати був розрахований на відповідні навантаження, а версія биоса коректно розпізнавала новий процесор. Зокрема, ми без проблем запустили процесор Pentium Extreme Edition 955 на материнської плати Asus P5WD2 Premium, яка заснована на чіпсеті i955X.

Що стосується процесорів з частотою шини 800Мгц (ядра Presler і CedarMill) то в більшості випадків вони зароблять на всіх материнських платах підтримують цю шину.

Тепер поговоримо про розгін. Також як і у процесорів AMD, у процесорів виробництва Intel множник заблокований в бік збільшення. Але на тестовому процесорі Pentium Extreme Edition 955 він виявився повністю розблоковано (від 12 до 60) що дало нам можливість оцінити потенціал 65нм ядра без впливу інших компонентів системи (перш за все чіпсета і пам'яті, які працювали в штатних режимах). Отже, без підвищення напруги ядра процесор з легкістю взяв частоту 4,0 ГГц, а з незначним збільшенням Vcore процесор працював абсолютно стабільно на частоті 4,26 ГГц.

А при збільшенні напруги до 1.4125В, процесору була здобута ця частота 4.55Ггц.

Але в цьому випадку не можна було говорити про повну стабільності: деякі тести проходили відмінно (їх результати наведені на сл. Сторінці), а інші видавали зовсім неправильні результати (через збій системного таймера). При цьому підвищувати напругу на процесорі ми вже не могли (використовувався повітряний кулер Gigabyte G-power), оскільки це призводило до троттлінг. Так що, потенціал в області розгону ми оцінюємо на відмінно, і власники систем водяного охолодження зможуть досягти 4,5Ггц (за повідомленнями в інтернеті, власники кріогенних систем досягли вже 5.5Ггц!).

Отже, попередній висновок по процесорам на ядрі Presler. Завдяки новому 65 нм техпроцесу, Intel змогла випустити нове покоління двоядерних процесорів, які за всіма технічними характеристиками (функціональність, швидкість роботи, тепловиділення) краще процесорів на ядрі Smithfield. І саме процесори на ядрі Presler зможуть дати гідну відсіч конкурентам в особі лінійки Athlon X2. Але наскільки змінилося співвідношення сил, ми побачимо на наступній сторінці, яка присвячена продуктивності.



© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати