facebook facebook
 
 
ХАРДУЕР » процесори
 
   
 
Intel Core 2 Duo
13.09.2006 | автор: Стоян Спахиев


Вносител:

сайт на продукта »

В края на юли 2006 Intel обявиха своя първи процесор от осмо поколение за настолни и мобилни компютри – Core 2 Duo (сървърните му варианти Xeon 51xx бяха обявени месец по-рано). Цели три години след първите процесори от осмо поколение (80886) на AMD – Opteron и Athlon64. За това време Intel успяха да въведат повечето от иновациите на AMD и освен това да доразвият архитектурата си така, че за първи път от 1999-та насам (появата на AMD Athlon) да имат продукт, който безпроблемно изпреварва конкуренцията.

Осмо поколение Intel х86

Netburst архитектурата използвана в предишното поколение процесори (Pentium 4/D) наблягаше на възможността за високи тактови честоти за сметка на изчисленията, извършвани всеки такт. За съжаление този подход се оказа неприложим при честоти над 4GHz – захранването с достатъчно енергия и разсейването на генерираната топлина се превърнаха в проблем (за въздушни охладители с разумни размери и дънни платки с конвенционални елементи за захранване и закрепване) далеч преди достигане на теоретично възможните максимални честоти за архитектурата. По това време Intel започнаха да използват моделни номера вместо тактовата честота като основен показател в наименованието на процесорите си – ход, за който преди това критикуваха Cyrix и по-късно AMD. Междувременно P6 ядрото от шесто поколение (използвано в Pentium III) бе доразвито като Pentium M и по-късно Core Duo/Solo. Изглежда от маркетинговия отдел на Intel са решили, че официалните наименования на продуктите и архитектурите няма нужда да следват някаква техническа логика и затова архитектурата от осмо поколение се нарича също Core, точно както последния им процесор от шесто поколение – Core Duo. Core 2 Duo пък се наричат процесорите от осмо поколение.

Core2 заимстват от A64 освен моделните номера и насочеността към повече изчисления за такт и по-ниска крайна тактова честота, x86-64 архитектурата (64-битови х86 изчисления, наричани AMD64, EM64T от Intel и x64 от Microsoft) и NX-bit (XD-bit при Intel) за известна защита на паметта от недобросъвестни приложения. От Netburst заимстват процесорната шина с учетворяване на скоростта (Quad Pumped Bus) и инструкциите за работа с масиви от данни SSE2, SSE3 (Streaming SIMD Extension) както и Supplemental SSE3 (16 нови инструкции). SSSE3 (с предварително название SSE4) бяха предвидени за поредната модификация на Netburst ядрото (с кодово име Tejas), която бе отменена. Технологията, която не е пренесена към Core2 е HyperThreading (едно процесорно ядро се представя на операционната система като две, за да поеме втора програмна нишка, ако има свободни ресурси), най-вероятно заради това, че при двуядрените процесори и масовите приложения тя не успява да се изяви (логическите трето и четвърто ядро с ограничен ресурс не допринасят особено когато имаме две реални физически ядра на разположение). Основната част на Core2 представлява еволюционно развитие на P6 ядрото (Pentium Pro), към което вече бяха добавени MMX (Pentium II); SSE (Pentium III); SSE2 и NX-bit (Pentium M); SSE3 и VMX Virtualization Technology (Core).

Core2 съдържа две процесорни ядра, изградени върху обща силициева подложка, с общ кеш от второ ниво, което улеснява комуникацията между тях в сравнение със ситуацията при P-D и A64X2. Кешът от първо ниво (L1) е по 32КВ за данни и инструкции за всяко ядро (т.е. два пъти по 32К+32К), колкото е и при Core. Данните от кеша от първо ниво са изцяло дублирани в този от второ (както при всички Intel процесори), т.е. общият обем данни е толкова, колкото може да побере L2 кешът. При A64 общият обем е равен на сбора от L1 и L2 (но заради това скоростта на достъп е по-малка). Достъпът до L1 кеша при Core2 се осъществява по 256-битов канал (както при P-D и за разлика от 128-битовите при Core и A64). Връзката между L1 и L2 кеша и при трите Intel ядра също се осъществява по 256-битов канал (128-bit при A64). Core2, освен че използва споделен L2 кеш, има и директен интерфейс между L1 кешовете на двете ядра (какъвто няма в никой досегашен процесор).

Core2 се изработват чрез 65nm технология. Вариантът с 2MB L2 кеш е изграден от 167 милиона транзистора, заемащи 111 кв.мм площ, а този с 4MB L2 кеш съответно от 291 мил. тр. заемащи 144.9 кв.мм. Колкото по-малко площ заема даден чип, толкова по-евтино излиза производството му; също така колкото са по-малки чиповете, толкова е по-голямо количеството, което може да произведе съответната фабрика за единица време (това е от съществено значение за AMD, които разполагат с доста по-малко фабрики от Intel и все още не са преминали към 300мм пластини).

При Core2 обработката на инструкциите е разделена на 14 етапа, което е значително по-малко от 31 при P-D (по-малко етапи означава повече свършена работа в рамките на един такт и съответно по-малка максимално възможна тактова честота) и близко до 12-те при A64 и Core.
Измежду останалите нововъведения в Core2 най-незначителното за момента е добавянето на 16-те SSSE3 инструкции – те подпомагат твърде специфични задачи, които не се срещат често в масовия софтуер. За да се натоварят максимално множеството изчислителни блокове на Core2, Intel са въвели общо 6 модула за предварително извличане на данни (по два за прехвърляне от RAM паметта към L2 кеша и от L2 към L1 кеша на всяко ядро). Подобни prefetch механизми се прилагат и в останалите съвременните процесори, но при Core2 е наблегнато на повишаване на процента верни попадения (т.е. способността на процесора да успее на базата на досегашните инструкции и адреси да прецени правилно кои данни е най-вероятно да му потрябват в бъдеще). Технологията за пестене на енергия (EIST) също е доразвита. Минималният множител, към който се превключва при ниско натоварване, продължава да бъде 6х като при Core (т.е. 1GHz за процесорите с 166MHz/667QPB шина и 1.6GHz за тези с 266MHz/1066QPB). Core2 освен това може динамично да изключва тези блокове от процесора, които в дадения момент не са необходими (поради тази причина и температурните сензори са няколко във всяко ядро – по отношение на защитата от прегряване се взима предвид най-високото показание измежду тях).

Производителността на Core2 е най-добрата към момента. Най-бързият Pentium (XE 965) успява да изпревари единствено най-бавния Core2; при равни тактови честоти Core и A64X2 обикновено са с около 20% по-бавни, като A64X2 губи и досега непоклатимото си място при игрите. Все пак като включим в сметката и цената, се оказва, че последните ударни намаления на AMD не са били случайни и позиционират една част от своите процесори (до 4200+) в ценови диапазон, съответстващ на Core2 с близка производителност.

Разсейваната мощност на настолните Core2 (65W/75W) е много по-приемлива от тази на Pentium D (95W) и XE (130W) и като цяло новите процесори са идеални кандидати за overclock – достигат доста над 3GHz ако се използва мощно охлаждане (например огромния радиатор и 120 мм вентилатор Scythe Ninja Plus).

Моделите

За настолни компютри първоначално са предвидени пет модела Core 2. Всичките използват 266MHz/1066QPB шина (8.5GB/s пропускателен капацитет) – както Pentium XE, но по-бърза от 200МHz/800QPB използвана от Pentium D. Моделите Core 2 Duo (65W разсейвана мощност) E6300 (1.86GHz) и E6400 (2.13GHz) имат по 2МВ L2 кеш, а моделите E6600 (2.4GHz) и E6700 (2.66GHz) – по 4МВ. Core 2 Extreme (75W) X6800 (2.93GHz) освен по тактовата си честота се отличава от останалите единствено по това, че множителят му не е заключен и може свободно да се увеличава и намалява (т.е. удобен е за overclock). Неясно защо липсва E6500 – може би Intel се колебаят дали да бъде 2.4GHz/2MB или 2.13GHz/4MB. При равни тактови честоти допълнителните 2МВ кеш увеличават производителността с около 2-3%, които при подходящо приложение може да достигнат и 10%.

За преносими компютри също са предвидени пет модела Core2Duo, които обаче използват 166MHz/667QPB. Моделите Т5500 (1.66GHz, единственият модел без VMX/VT) и T5600 (1.83GHz) имат по 2МВ L2 кеш, а моделите Т7200 (2GHz), Т7400 (2.16GHz) и Т7600 (2.33GHz) имат по 4МВ L2 кеш. Разсейваната мощност за Core2 Duo T е 34W (с 3W повече от Core Duo T и 7W повече от Core Solo T).

За сървъри и работни станции Core2 ядрото се предлага под името Xeon 51xx с 4МВ кеш и поддържащ двупроцесорна работа (общо четири ядра) със споделена шина, модели от 5110 (65W, 1.6GHz, 266MHz/1066QPB) до 5160 (80W, 3GHz и за първи път 333MHz/1333QPB с пропускателен капацитет 10.7GB/s) и 5148LV (40W, 2.33GHz, 333MHz/1333QPB).
Core Duo фамилията също получи няколко нови члена – T2700 (31W, 2.33GHz, 166MHz/667QPB, 2MB), T2300E (1.66GHz и без VT), L2500 (15W, 1.83GHz, 166MHz/667QPB, 2MB), U2400 (9W, 1.06GHz, 133MHz/533QPB, 2MB), U2300 (1.2GHz); към Core Solo се добавят T1400 (27W, 1.83GHz, 166MHz/667QPB, 2MB), U1300 (5.5W, 1.06GHz, 133MHz/533QPB, 2MB) и U1400 (1.2GHz); към Celeron M се добавят и първите процесори аналози на Core Solo – от C-M 410 (1.46GHz, 133MHz/533QPB, 1MB) до 450 (2GHz) и 423 ULV (1.06GHz, 133MHz/533QPB, 1MB). Разсейваната мощност на Core Solo U е само с 0.5W над досегашния рекорд на Intel с Pentium M ULV. Единствено VIA C7-M 770 (1GHz, 100MHz/400QPB, 5W) и 779 (3.5W) имат по-ниска консумация при сравнима тактова честота.

Конкуренцията

След като Athlon64 загуби първенството по отношение на производителността AMD намалиха значително цените на много от моделите и спряха от производство почти всички варианти с 1МВ кеш на ядро – за да могат да уплътнят по-добре производствените си мощности и за да намалят средната стойност на чиповете си. Все пак платформата на A64/Opteron е доста по-гъвкава (благодарение на HyperTransport интерфейсите), а вграденият контролер за достъп до паметта и по-големият L1 кеш в някои редки случаи допринасят за изравняване на силите с Core2. Най-вероятно Opteron ще продължи да бъде предпочитан за 4- и 8-цокълните сървъри, а A64X2/FX в случаите, когато е на изгодна цена. А64 (и Sempron) моделите с намалена консумация (65W EE, колкото Core2 Duo) и особено 35W EE SFF вариантите са интересни за хората, които искат да намалят шума на компютъра си. Освен това AMD пуснаха и два нови модела Athlon64 X2 – 3600+ и 5200+. А64Х2 3600+ работи на 2GHz колкото е и A64X2 3800+ (2х512КВ), но е с деактивиран наполовина L2 кеш (2x256KB) и 65W разсейвана мощност (т.е. той представлява EE модификация) – нещо като Sempron X2. А64Х2 5200+ работи на 2.6GHz (колкото е и 5000+), но има два пъти повече L2 кеш – 2х1MB вместо 2х512КВ – изравнява се с A64FX60 (Socket939), само че e предназначен за SocketAM2 (и съответно се използва с DDR2 памет).
 

напиши коментар
 
ПРОДУКТ НА СЕДМИЦАТА  

Монитор: Acer Predator XB240H

ОЩЕ процесори
Процесор: AMD Athlon64 106
Четириядрени процесори 76
Процесор: Phenom II X6 1090T 32
Процесор: серия Sandy Bridge 27
Процесор: Phenom II 25
Процесори: Intel Core2 65nm 24
Intel Core 2 Duo 22
Малките процесори – Intel Atom (част 2) 21
Процесори: AMD Phenom 19
Процесор: Intel Core i7 18
ДРУГО ОТ Intel
Процесор: серия Sandy Bridge 58
Процесор: Intel Core i7 11
Intel Core i7 Processor Extreme Edition 1
Intel обяви нова Atom SoC платформа
Малките процесори – Intel Atom (част 2)
Процесори: Intel Core2 45nm
Процесори: Intel Core2 65nm
Четириядрени процесори