Процесори

Penryn и Nehalem – бъдещите 45 nm процесори на Intel

Written by Редактор


Penryn и Nehalem – бъдещите 45 nm процесори на Intel


Спор няма, че Core и Core 2 архитектурата на Intel е достатъчно добра в момента, за да предпостави на потребителя вероятно най-добрите нива на производителност както при мобилните машини, така и при настолните компютри. Това обаче не означава, че Intel ще повтори грешката отпреди няколко години, когато се радваше на добри продажби на Pentium 4 и забави сериозно развитието му, от което спечелиха преките конкуренти от AMD. В Intel вече са готови да говорят както за 45 nm технология и предимствата от нея, така и за бъдещите мобилни, настолни и сървърни процесори, които ще бъдат директно проектирани по 45 nm процес. Става дума за новите ядра с кодови имена Penryn и Nehalem. И докато Penryn ще бъде 45 nm вариант на Conroe, като не се очакват кой знае какви сериозни промени, при Nehalem вече ще видим по-големи изменения на архитектурата и нови възможности. Въпреки това в Intel са приготвили няколко изненади за потребителите, които очакват Penryn да се появи след няколко месеца. Нека не забравяме, че докато към момента AMD се опитва да усвои 65 nm производствен процес, Intel е почти готова с два завода за 45 nm, които ще заработят с пълна сила до края на годината.


Penryn – смаленият Conroe


Четириядрения Intel Penryn ще “предложи” увеличение на броя на транзисторите до 820 милиона, което е около 70 % повече в сравнение с 582-та милиона при Kentsfield. Penryn отново ще използва две ядра за изграждането на четириядрен вариант, които ще имат площ от 107 кв.мм (за сравнение – при Kentsfield е 147 кв.мм). Поради новия 45 nm производствен процес както виждате увеличението на транзисторите (тук се включва и 50 % повече кеш от второ ниво – 6 MB) не води до увеличаване на площта, а дори обратното. Отново заради 45-нанометровата технология Penryn ще може да работи при още по-ниско напрежение, вероятно от порядъка на 1,05 – 1,2 V. Въпреки че Penryn изглежда само като смален вариант на Conroe, това не е точно така поради няколко факта: нови SSE инструкции (вариант 4 – SSE4), добавено ново състояние на енергоспестяване, повишена честота на FSB, както и оптимизации по самото ядро.



Въпреки че все още не е много ясно при какви работни честоти ще бъдат обявени Penryn базираните процесори, в Intel се говори за максимални стойности от “над 3 GHz”. Колко повече ще видим – това е отделен въпрос, но на фона на добрия овърклок на Conroe чиповете може да се предположи, че 3,4 GHz може би са съвсем постижими. Поради новата честота на шината от 1600 МHz QDR (400 MHz) веднага идва логичния вариант за 3,2 GHz предложение, което вероятно ще е топвариантът поне в първите месеци на предлагане на чиповете Penryn. Чрез вариране на системната шина между 1333 MHz и 1600 MHz, както и на обема кеш от второ ниво може да се предположи, че Intel ще има доста възможности за образуване на различни модели процесори не само според личното желание, но и според това какво предлагат конкурентите от AMD.


Имайте предвид обаче, че наличието на 1600 MHz FSB (вероятно в началото само при върховите модели) неминуемо ще доведе поне до ревизии на наличните чипсети, без дори да се впускаме в разсъждения относно евентуалната нужда от нови чипсети за поддръжката на ядрото Penryn. Ако приемем, че Intel P35, X35, G33 и Q33 ще могат да се справят с ядрото Penryn, то остава моментът с възможността поне два от тези нови схемни набори на Intel да могат да оферират 1600 MHz QDR FSB без никакъв проблем. Интересен също ще е моментът с наличните дънни платки i965 и i975X. Intel заявяват, че Penryn ще използва LGA775 сокета, което прави новият 45 nm чип на Intel поне физически съвместим. Оттук нататък вече единствено логическата и електрическа съвместимост ще са важните фактори. Предполагам, че ако не наличните модели дънни платки, то поне бъдещи техни ревизии, използващи i965 и i975X, ще осигурят поддръжка на Penryn.



Стана дума, че Penryn ще предложи ново състояние на енергоспестяване, което ще носи името C6 State и, общо взето, ще предложи най-ниското възможно състояние на процесора, което да можем да кажем, че все пак го държи “под напрежение”. Ако сте поне малко запознати с C1, C2, C3 (Deep Sleep) и C4 (Deeper Sleep), то C6 ще ви се стори като напълно нефункционален процесор, което всъщност не е далеч от истината. Докато при C3 и C4 имаме поне активни (в някаква степен) L1 и L2 кеш и времето за “събуждане” на CPU не е много голямо, то при C6 положението ще е следното – изключена процесорна честота, PLL генератор, както и двете нива на кеш памет. В този случай към ядрото ще се подава много минимално напрежение. C6 състоянието ще се предлага с мобилните Penryn чипове в определени конфигурации.


Пониженото работно напрежение и оптимизациите по ядрото ще доведат до следните термални пакети, които Intel в момента обявява – двуядрените чипове ще се предлагат във варианти от 40 W и 65 W, както и с възможност за 80 W варианти (по всяка вероятност бъдещите Extreme Edition). Четириядрените процесори ще са по-топли – 50 W (модел с ниско напрежение), 80 W и най-сериозните – 120 W. Въпреки че стойностите не се отличават от познатите в момента за процесорите Core 2, нека се има предвид, че говорим за по-високи работни честоти и евентуални промени по кеш архитектурата и обема й (както споменах по-горе, Intel ще увеличи с 50 % L2 кеша на Penryn).


Към новостите на Penryn трябва да добавим и технологията Intel EDAT– Enchanced Acceleration Technology. С две думи, това е начинът Intel да представи възможност, чрез която двете (или повече) ядра да се използват по-пълноценно и ефективно. Така например при еднонишкови операции, когато се натоварва едното ядро, EDAT може да понижи напрежението и честотата на свободното ядро и да увеличи честотата на заетото. Така при многонишкови операции всички ядра ще работят при по-ниска честота, но разтоварвайки някое от ядрата от задачи, честотата на останалите може да се повиши, с което и производителността при обработка на конкретните операции нараства. Тепърва ще видим колко ефективна може да е тази технология, имайки предвид вероятния малък толеранс в работната честота, които ще бъде наличен.


Според първите “замервания” на Intel, 3.2 GHz Penryn (при 1600 MHz FSB) е с около 20 % по-производителен спрямо 3.0 GHz Conroe (при 1333 MHz FSB), що се отнася до гейм производителност. Ако обаче обърнем внимание на разликата в честотата, обема на кеша и различната FSB, предимството е повече от логично и очаквано. Що се отнася до видеообработка и особено приложения, в които се използва SSE4, по-сериозните 40 % са били отчетени. При четириядрените сървърни процесори, 3.0+ GHz Penryn е бил с около 50 % по-бърз от 2,67 GHz Woodcrest, което всъщност изобщо не е малко. Имайте предвид обаче, че това е по-скоро оптимален вариант и доста сходен с постигнатото при двуядрените варианти, само че умножено по две. Реалните разлики обаче ще видим едва когато се появят първите Penryn процесори и реални тестове от независими лаборатории бъдат проведени.


Nehalem – новите идеи на Intel


Все още не е ясно какво точно ще представлява Nehalem, но се очаква да е по-различен от Conroe и Penryn. В тази посока се очаква технологията Hyper-Threading да се завърне, като притежаващият по четири ядра в кристал Nehalem ще може да се комбинира с още един такъв за изграждане на процесор с общо осем ядра. Това, наред с HT технологията, ще доведе до 16 логически процесора, способни да обработват по 16 нишки едновременно. Доста интересно, меко казано.


Очаква се също Nehalem да е първият чип на Intel, следващ новата идея на AMD – кеш памет от трето ниво (L3), споделена между всички ядра в кристала. Като се има предвид, че Conroe и Penryn притежават споделен L2 кеш, вероятно Nehalem ще се върне към наличната в момента архитектура на AMD K8 – собствени L1/L2 за всяко ядро, а вече L3 ще бъде изцяло споделен. Така Intel Nehalem и AMD Barcelona ще си приличат поне по едно нещо.


Очаквайте и някои наистина революционни идеи – премахването на FSB шината и употребата на връзка, подобна на Hyper-Transport, използван от AMD. Наред с това Nehalem ще притежава и вграден контролер за паметта, както и вероятно вградено графично ядро. Общо взето, бъдещето е повече от интересно.


Тодор Богданов

About the author

Редактор

Leave a Comment