Co přinese nového. Nanometr nm10 -9 mikrometr µm 10 -6 Milimetr mm 10 -3 Co platí pro všechny Volitelný počet jader Charakteristika.

Prezentace na téma: "Co přinese nového. Nanometr nm10 -9 mikrometr µm 10 -6 Milimetr mm 10 -3 Co platí pro všechny Volitelný počet jader Charakteristika."— Transkript prezentace:

1 Co přinese nového

2

3 Nanometr nm10 -9 mikrometr µm 10 -6 Milimetr mm 10 -3 Co platí pro všechny Volitelný počet jader Charakteristika

4

5 FSB – procesor s více jádry komunikuje prostřednictvím jednoho vlákna QPI – každé jádro procesoru má vlastní komunikační kanál

6 Point-to-point: jednotlivá jádra jsou připojena přímo přes samostatnou QPI linku Výkon QPI je 4,8 až 6,4GT/s na linku (možná konfigurace je 5, 10 a 20 bitů s celkovou propustnosti 25,6 BG/s Není zpětně kompatibilní pro HW Software nevyžaduje žádné změny QPI není I/O rozhraním Systém využívá PCI-expres jako standartní I/O rozhran í

7 Integrovaný řadič paměti Podporuje pouze tzv. TRIAL CHANNEL (dual channel už ne) Umožňuje mnohem nižší odezvu paměti Podporuje RDIMM, UDIMM sloty V budoucnosti může využívat i vícenásobný CHANNEL Procesor má integrovanou grafickou jednotku

8 Nově je v Nehalemu velká L3 cache sdílená pro všechna jádra. Velikost L3 cache je závislá na počtu jader - pro čtyřjádrovou variantu Nehalemu má kapacitu 8 MB. V budoucnosti, a v závislosti na počtu jader, může dojít k navýšení její kapacity. L3 cache je v Nehalemu inkluzivní, takže data v L1/L2 jsou obsažena také v cache 3. úrovně. L3 cache je poměrně pomalá s dobou přístupu okolo 40T (taktů).

9 K úspoře elektrické energie se používá řada technik, jako například technologie ESS (Enhanced SpeedStep) CnQ (jako Cool'n'Quiet u AMD), kde dochází ke snižování taktu a použitého napájecího napětí. Clock Gating (vypínání neaktivních oblastí procesoru) Technologie používána na úrovni jádra. Novinkou u Nehalemu je Power Gating (C6). část procesoru, která aktuálně nic nedělá, by také neměla spotřebovávat elektrickou energii. Power Gate umožnuje efektivně ze systému zcela odpojit neaktivní jádro, a dále tak snížit spotřebu. Intel Dynamic Speed Technology (tzv. Turbo Mode)- umožňuje dle potřeby přetaktovat procesor, respektive zatížené jádro, nad nominální frekvenci. Řízení spotřeby Pro zájemce

10 Pro efektivnější správu spotřeby a pro snadné využití technologie "Turbo Mode" byl do Nehalemu přidán mikrokontrolér, Intelem označovaný PCU (Power Control Unit). Nehalem obsahuje řadu senzorů pro zjištění teploty jádra, napětí a proudu a také spotřeby - to poskytuje data pro efektivnější řízení spotřeby, případně použití zmiňovaného turbo módu. Protože by ale bylo složité PCU dělat jen na úrovni hardware v procesoru, vyřešil to speciální mikrokontrolér. Nehalem je díky PCU, což můžeme volně přeložit jako "řídící jednotka spotřeby", schopen velice sofistikovaně řídit dle potřeby napájecí napětí a frekvenci jednotlivých jader. To má poskytovat optimální výkon a udržet spotřebu při zemi. PCU je řízen pomocí firmware (takže lze jeho chování dále ovlivnit) a obsahuje přibližně milión tranzistorů (což z něj dělá složitější čip, než byl původně Intel 486). Základní frekvence, ze které je odvozen výsledný takt procesoru je u Nehalemu 133 MHz. Z této frekvence vychází možné frekvence Core i7 v souvislosti s turbo mode při zatížení, v rámci limitů TDP, a proto může jádro zvýšit svůj takt nad nominální frekvenci. Přetaktování je možné o 1 - 2 stupně, po 133 MHz krocích, to znamená o 133 až 266 MHz nad základní frekvenci. Podle úvodních taktů Nehalemu 2,66, 2,93 a 3,2 GHz se jedná pouze o drobné navýšení frekvence, a proto od turbo módu nelze čekat zázraky. Každopádně i v případě drobného navýšení frekvence v kombinaci s efektivním řízením spotřeby a možným vypnutím nevyužívaného jádra se jedná o krok kupředu a zlepšení "zadarmo".

11

12 Připravované procesory a platformy s architekturou Intel Nehalem Bloomfield (Intel Core i7, Core i7 Extreme) Již při uvedení se počítá s poměrně vysokými takty Nehalemu, a to 2,66, 2,93 a 3,2 GHz při TDP 130 wattů. Core i7 je procesor směřovaný do high-end trhu - jedná se o 4jádrový procesor s podporou SMT (procesor má tedy v systému 8 jader), obsahuje QPI, trojkanálový řadič paměti a s Tylesburg čipsetem zvládá 2x 16 (případně 4x 8) PCI-E linek pro připojení grafických karet. Lynnfield/Clarksfield (4 jádra / 8 threadů) a Havendale/Auburndale (2 jádra / 4 thready)- mainstream procesory podpora pouze dvoukanálového řadiče paměti slabší podpora grafických karet (2x 8 / 1x 16), respektive 1x 16 PCI-E linek. nejvyšší variantě s čipsetem Tylesburg (pro připojení až 4 grafických karet).

13

14 Co přinese Nehalem v praxi? Změny, které Intel udělal, postihnou zejména serverový segment (HPC, databáze, virtualizaci), který nejvíce těží z vícejádrových procesorů a vícesocketových systémů. + QuickPath, + trojkanálovému řadiči paměti 3CHanel + Multi-Threadingu se také dočkáme příjemného růstu výkonu v případě multimédií a multithreaded aplikací. - malé L2 cache - poměrně pomalé L3 cache (která je sdílená mezi všechna jádra), bude výkon podobný současným procesorům Yorkfield s architekturou Core. - nové platformy v podobě základní desky se socketem LGA1366, nebo později LGA1160 - drahé DDR3 paměti

15  Beckton - Nehalem EX pro serverový MP segment, 8 jader s podporou SMT, 24 MB L3 cache, 4x QPI, čtyřkanálový řadič paměti FB- DIMM2, socket LGA1567 Gainestown - Nehalem EP pro DP servery, 4 jádra se SMT, 8 MB L3 cache, 2x QPI, trojkanálový řadič paměti DDR3, socket LGA1366 Bloomfield - verze Nehalemu pro high-end desktop, čtyřjádro se SMT, 8 MB L3 cache, 1x QPI, trojkanálový řadič paměti DDR3, socket LGA1366 Lynnfield - mainstream čtyřjádro se SMT, 8 MB L3 cache, podpora PCI-E 16x nebo 2 PCI-E 8x, dvoukanálový řadič paměti DDR3, socket LGA1160 Havendale - mainstream dvoujádro se SMT, 4 MB L3 cache, integrované GPU, podpora PCI-E 16x, dvoukanálový řadič paměti DDR3, socket LGA1160 Clarksfield - čtyřjádro určené pro notebooky, podpora SMT, 8 MB L3 cache, integrované GPU, podpora PCI-E 16x, dvoukanálový řadič paměti DDR3, socket mPGA989 Auburndale - dvoujádro určené pro notebooky, podpora SMT, 4 MB L3 cache, integrované GPU, podpora PCI-E 16x, dvoukanálový řadič paměti DDR3, socket mPGA989 Westmere - šestijádro se SMT, 12 MB L3 cache, 2x QPI, trojkanálový řadič paměti DDR3, socket LGA1366 (evoluce jádra Nehalem na 32 nm, bude obsahovat nové AES-NI instrukce výrazně zrychlující šifrování) Sandy Bridge - nová architektura dříve známá pod kódovým označením Gesher, 4 až 8 jader, 512 KB L2, (bude obsahovat nové AVX instrukce, 32nm výrobní technologie )

16