ĮVADAS
Pasaulinis IT inovacijų taikymo lyderis “Intel” pristatė technologijos “Intel Core” mikroarchitektūrą, ketinamą naudoti daugiabranduolinių tarnybinių stočių, stacionarių ir nešiojamųjų kompiuterių procesorių gamybai.Pasitelkus pažangią 65 nm technologiją bus gaminami didesnės spartos ir labiau energiją taupantys procesoriai. Jie bus naudojami stilingesniems, tylesniems ir mažesniems nešiojamiems bei namų kompiuteriams ir tarnybinėms stotims gaminti. Tai ne tik leis taupyti elektros energiją, bet ir suteiks vartotojams daugiau saugumo, virtualizacijos galimybių ir patogumo.Siekti didesnio energijos taupymo “Intel” pradėjo dar su mobiliojo “Intel Pentium-M” procesoriaus mikroarchitektūra, kurią atnaujino pažangiausiomis naujovėmis ir “Intel Pentium 4” procesoriaus technologijomis.Pasak vyriausiojo “Intel” technologo Džastino Ratnerio (Justin Rattner), pasitelkus “Intel Core” mikroarchitektūrą galima kurti dar labiau energiją tausojančius sprendimus, kurie pirmą kartą buvo pristatyti “Intel Core Duo” procesoriuose. “Intel Core” mikroarchitektūra paremtus procesorius rinkai planuojama pristatyti trečiajame 2006 m. ketvirtyje.“Intel Core” mikroarchitektūra – svarbiausias efektyvaus energijos vartojimo elementas”, – sako Dž.Ratneris. Pasak jo, kompanija dar šiais metais pristatys naujus dvigubo branduolio procesorius, o 2007 m. – ir keturių branduolių procesorius. Jie pirmaus pagal galingumo ir sunaudojamos energijos santykį. Sistemos bus greitesnės, mažesnės.
INTEL® CORE™ DUO PROCESORIAI
Intel® Core™ Duo procesorius yra pirmasis mobiliems kompiuteriams optimizuotas dviejų branduolių procesorius. Jis taip pat yra ir pagrindinė naujos Intel® Centrino® Duo™ mobilios technologijos platformos dalis.Šis naujos kartos mobilus procesorius – tai lyg du procesoriai viename, prie dar mažesnių energijos sąnaudų.Dviejų branduolių Intel Core Duo procesorius yra optimizuotas kelių užduočių vykdymui vienu metu. Jūs jau galėsite tuo pat metu naudotis keliomis “sunkiomis” programomis, tokiomis kaip aukštos grafinės kokybės žaidimai ar sudėtingos skaičiavimo programos, virusų paieška, bylų siuntimasis.
65 nm technologija Skirtas mobiliajai platformai Centrino Duo (Napa) Energijos sąnaudos beveik prilygs buvusiems Pentium M (iki 31 W)
Bendras L2 kešas – 2 MB Dažnis 1.66 to 2.16 GHz Bendras QPB 667 MHz sisteminės magistralės kontroleris Enhanced Intel SpeedStep® Technologija Execute Disable Bitas 151,6 mln tranzistorių (>90% iš jų tenka L2 kešui), kristalo plotas – tik 90,3 mm2Kaip jau minėjau, pagrindinis „Napa” platformos komponentas yra naujas procesorius kodiniu pavadinimu „Yonah”. Tai yra pagal 65 nanometrų technologinį procesą gaminamas procesorius – šiuo metu tai yra pažangiausia gamybos technologija, į tokio paties dydžio kristalą leidžianti sutalpinti gerokai daugiau tranzistorių nei naudojant 90 nm gamybos procesą. Pažangesnė gamybos technologija leidžia sumažinti gamybos išlaidas, nes iš to paties dydžio silicio plokštės pagaminama kur kas daugiau procesorių. Dėl tos pačios priežasties pagal 65 nm technologiją pagamintų dviejų branduolių „Yonah” procesorių kristalas yra nedaug didesnis (90,3 mm2) už vieno branduolio „Dothan” procesoriaus, gaminamo pagal 90 nm technologiją (83,6 mm2). „Yonah” procesoriaus kristale sutalpinta net 151,6 mln., antrosios „Centrino” kartos „Dothan” lustuose – 140 mln., o pagal 130 nm technologiją gamintų pirmosios „Centrino” kartos „Banias” procesoriuose – „tik” 77 mln. tranzistorių. Be to, 65 nm gamybos technologija leido pasiekti labai priimtiną energijos suvartojimo lygį – maksimalus dviejų branduolių procesorių energijos suvartojimas tėra 31 vatas. Tai yra tik 4 vatais daugiau nei reikėjo greičiausiems „Dothan” procesoriams, kurie vartojo 27 vatus. Vien tik pažvelgus į energijos suvartojimą, bet neminint kitų energijos taupymo priemonių, galima daryti objektyvią prielaidą, kad naujuosius procesorius naudojančių kompiuterių autonominio darbo trukmė turėtų būti panaši į ankstesnės kartos. Itin lengviems ir mažai energijos vartojantiems kompiuteriams dviejų branduolių procesoriai taip pat bus prieinami. Tokiems kompiuteriams skirti du lustai, kurių maksimalus energijos suvartojimas siekia 15 vatų: tai yra 1,66 GHz spartos „Core Duo LV L2400” ir 1,5 GHz spartos „Core Duo LV L2300”. Žinoma, palyginti su 1,5 GHz „Pentium M 758 LV”, kurio energijos sąnaudos yra 10 W, ar 1,2 GHz „Pentium M 753 ULV”, kurio darbui viso labo reikia 5 W, ekonomiškųjų „Core Duo” procesorių energijos sąnaudos yra pastebimai didesnės.
ARCHITEKTŪRA „SMART CACHE“ PROCESORIUOSE CORE DUO (YONAH)
Architektūra „Smart Cache“ procesoriuose Core Duo (Yonah)
Dėl „Smart Cache” technologijos du „Core Duo” procesorių branduoliai dalijasi ta pačia 2 MB antrojo lygio spartinančiąja atmintimi. Tuo tarpu staliniams kompiuteriams skirti 900-osios serijos „Intel Pentium D” procesoriai kiekvienam branduoliui naudoja po atskirą 2 MB dydžio antrojo lygio spartinančiąją atmintį (800-osios serijos procesoriai naudoja po atskirą 1 MB dydžio antrojo lygio spartinančiąją atmintį). Mobiliuosiuose procesoriuose panaudotos „Smart Cache” technologijos privalumai turėtų išryškėti abiem branduoliams vienu metu dirbant ties ta pačia užduotimi, nes tokiu atveju abu procesoriai gali naudotis tais pačiais bendroje spartinančiojoje atmintyje saugomais duomenimis. Kokie privalumai Core Duo (Yonah) „Smart Cache“ architektūros lyginant su Pentium D 900 architektūra? Tarkim, kad abu procesoriaus Core Duo branduoliai dirba lygiagrečiai spręsdami vieną užduotį, pavyzdžiui filtruoja paveiksliuką „Photoshop“ programoje. Šiuo atveju svarbu kad abu branduoliai žinotų kada antrojo lygio spartinančioje atmintyje yra naujausi ir aktualiausi duomenys, ir kada duomenis reikia nuskaityti iš operatyvios atminties. Paskutinysis variantas sunaudoja sąlyginai daug laiko nei nuskaitymas iš antrojo lygio spartinančiosios atminties. Abu branduoliai turi dirbti kartu ir nemaišyti vienas kitam, pavyzdžiui pirmasis branduolys neperrašys duomenų su kuriais dirba antrasis branduolys.Bendra antrojo lygio spartinančioji atmintis procesoriuje Core Duo, kartu su bendra procesorine magistrale, realizuoja didelės spartos jungtį tarp branduolių pačiame procesoriuje. Tokia procesoriaus architektūra sumažina apkrovą FSB, kas įtakoja mažesnį poreikį energijai, bei daro našesnį patį procesorių. Procesoriaus architektūroje su atskiromis antrojo lygio spartinančiosiomis atmintimis, bendravimui tarp dviejų branduolių yra įvedama kontrolė, kuri kontroliuoja ar kitoje antrojo lygio spartinančiojoje atmintyje ar operatyvioje atmintyje teisingi duomenys, kas atima papildomai laiko perduodant duomenis per FSB. „Dynamic Cache Allocation” leidžia išnaudoti maksimalų spartinančiosios atminties kiekį, prašomą konkrečios programos. Taigi spartinančiosios atminties naudojimas tarp branduolių pasiskirsto dinamiškai – kuriam tuo metu daugiau reikia, tas daugiau ir gauna. Numatyto ar fiksuoto dydžio, kiek spartinančiosios atminties turi būti skirta vienam ar kitam branduoliui, nėra. Be to, kai kompiuteris nėra apkrautas, taupant energiją ši technologija leidžia išjungti nenaudojamas spartinančiosios atminties dalis.
„Dynamic Cache Allocation”
DINAMINIS ENERGIJOS VARTOJIMO VALDYMAS
„Dynamic Power Coordination” sumaniai kontroliuoja procesorių spartą, priklausomai nuo apkrovos. Ankstesnės kartos mobiliuosiuose procesoriuose ši technologija žinoma „Enhanced SpeedStep” vardu. Dabar, vienu metu veikiant dviem branduoliams, ši energijos taupymo technologija buvo patobulinta ir pavadinta „Dynamic Power Coordination”. Minimalus naujųjų procesorių darbo dažnis yra 996 MHz (166 MHz magistralės dažnis padaugintas iš minimalaus daugiklio – 6x).
Dinaminis energijos vartojimo valdymas – Dynamic Power CoordinationINTEL DIGITAL MEDIA BOOST
Intel digital media boost
Po „Digital Media Boost” vardu slepiasi mikroarchitektūriniai patobulinimai, įskaitant įvairių instrukcijų optimizavimą bei spartesnį SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) komandų vykdymą. Be to, „Core Duo” procesoriuose atsirado 13 naujų instrukcijų, pavadintų SSE3 vardu. Pasak gamintojo, senų instrukcijų optimizavimas ir naujos instrukcijos bus naudingos dirbant bei pramogaujant su įvairiomis daugialypės terpės programomis (vaizdo ir garso apdorojimas, trimačiai žaidimai ir pan). Pakeitimai pakankamai išskirti ir praktiškai neliečia funkcinių įrenginių. Jie susideda iš:• Realizuota mikrooperacijų suliejimas visiems tipams SSE instrukcijų• Apdorojimas SSE instrukcijų visuose trijuose dekodavimo kanaluose• Pridėtas SSE3 instrukcijų rinkinys• Pagreitintas SSE2 kai kurių instrukcijų vykdymas• Pagerintas išrinkimo iš atminties mechanizmas Didžiausi pasikeitimai susiję su dekodavimo instrukcijomis skirtomis dirbti su SSE instrukcijomis. Procesoriuose P-M atsirado mikrooperacijų suliejimo mechanizmas prie dekoduotos x86-instrukcijos, kurio esmė yra ta, kad įvykių eilėje vietoj dviejų mikrooperacijų atsidarda viena (kartais vadinama makrooperacija), turinti savyje du elementarius veiksmus. Iš esmės tai susyja su nuskaitymo iš atminties instrukcijomis ir su tolimesniu jų vykdymu (Load-Op), kai viena makrooperacija pakeičia nuskaitymo iš atminties mikrooperacijas ir toliau jas vykdo. Procesoriuose P-M2 (Yonah) instrukcijų dekodavimo įrenginys buvo visiškai perdarytas ir dabar jis leidžia mikrooperacijų suliejimą visiems tipams instrukcijų „Load-Op“ (įskaitant SSE), o taip pat SSE instrukcijų vykdymą visuose trijuose kanaluose dekodavimo įrenginyje. Tokiu būdu padidėjo dekodavimo įrenginio pralaidumas (našumas) tris kartus, nuo vienos SSE instrukcijos iki trijų.
Intel digital media boost vykdymo pavyzdys
Šitame paveiksliuke parodytas pavyzdys vykdant sunkiausia SSE instrukcija – sulietos 128 bitų instrukcijos, su nuskaitymu iš atminties ir jos vykdymu (Load-Op). Procesoriuje P-M (Dothan) tokia instrukcija bus vykdoma panaudojant keturias mikrooperacijas. Procesoriuose P-M2 (Yonah) susidaro tik viena sulieta mikrooperacija, sudaryta iš 128 bitų nuskaitymo iš atminties registro XMM ir 128 bitų sulietos operacijos. Tik žiūrint į paveiksliuką sunku spręsti, ar iš tikrųjų dekodavimo įrenginio išėjime bus tik viena kombinuota 128 bitų makrooperacija, kuri bus suskirstyta į 4 atskirus veiksmus tolesnėje stadijoje, ar vis dėlto atsiras dvi 64 bitų makrooperacijos (kiekviena suskirstyta i du veiksmus). Bet kuriuo atveju galima sakyti, kad P-M2 procesoriaus dekodavimo įrenginys dirba pagal schema „4-2-2“, kadangi kiekvienas dekodavimo įrenginio kanalas dabar gali dirbti su 128 bitų sulieta SSE instrukcija, kurios funkciniame įrenginyje peržiūrimos kaip dvi 64 bitų instrukcijos.INTEL IŠSAMESNIS TEMPERATŪROS VALDYMAS
Intel išsamesnis temperatūros valdymas
„Intel Advanced Thermal Management” technologija skirta procesoriaus ilgaamžiškumui padidinti ir nešiojamojo kompiuterio aušinimo sistemai optimaliai reguliuoti. Kiekvienas kaistantis procesoriaus komponentas turi atskirą šilumos daviklį, t. y. šilumos davikliai yra virš kiekvieno branduolio. Pasak „Intel”, turint abiejų daviklių rodmenis galima optimaliau kontroliuoti aušinimo sistemos darbą. Tarp dviejų branduolių įdiegtas dar vienas šilumos daviklis, turintis apsaugoti jūsų procesorių nuo perkaitimo tuo atveju, jeigu sugestų kompiuterio aušinimo sistema.
IŠVADOS
Įvertinant visus pakeitimus procesoriaus mikroarchitektūroje, galima teigti kad šis modelis yra pakankamai našus dirbant su įvairiomis daugialypės terpės programomis (vaizdo ir garso apdorojimas, trimačiai žaidimai ir pan). Tai pat negalima pamiršti ir biuro programų. Atlikti testai tik patvirtina šio procesoriaus pajėgumus. Itin lengviems ir mažai energijos vartojantiems kompiuteriams dviejų branduolių procesoriai taip pat yra prieinami. Nors pilnai apkrovus abu branduolius energijos suvartojimas ir pakyla iki 21 W, bet palyginus šį procesorių su Intel Pentium M matome, kad jis ne ką daugiau suvartoja energijos. Tuo tarpu jei apkrautas pilnai tik vienas branduolys tai energijos suvartojamas nukrenta iki 13 W.
Sistemos energijos suvartojimas
Taigi galima daryti išvada, kad sulaukėme tikrai verto dėmesio procesoriaus kompiuterių rinkoje. Nors šis procesorius ir yra tik pereinamas modelis, jo našumas yra išties neblogas.
LITERATŪRA
1. http://www.intel.com/2. http://www.tomshardware.com/3. http://www.elektronika.lt4. http://www.toms-hardware.ru/