Szerző: Bodnár Ádám

2011. január 03. 11:27:00

Megjöttek az Intel új processzorai

Nem kevesebb mint 29 processzorral elrajtolt az Intel új chipgenerációja, a Sandy Bridge. A világ legnagyobb chipgyártója 14 asztali és 15 mobil változatot dobott piacra a Las Vegasban a héten zajló szórakoztatóelektronikai és informatikai dzsembori, a Consumer Electronics Show alkalmából.

Az Intel stratégiája, hogy páros években új gyártástechnológiát, páratlan években pedig új mikroarchitektúrát vezet be a piacra. Azzal, hogy a képletbe egyszerre csak egy ismeretlen tényező érkezik minden évben, jobban kordában tarthatók a fejlesztések, amit az elmúlt évek be is bizonyítottak: mióta az Intel átállt az általa csak tik-taknak nevezett fejlesztési stratégiára, az új processzorai óraműszerű pontossággal érkeznek meg. A Sandy Bridge gyártásához ugyanazt a 32 nanométeres csíkszélességű eljárást alkalmazzák, amellyel a 2010 elején bemutatott Westmere-generáció is készült.

Új mikroarchitektúra

Az új mikroarchitektúra fejlesztésénél a fő csapásirány a teljesítmény energiahatékony növelése volt, ennek érdekében az Intel mérnökei számos új ötletet dobtak be. A processzormagok például teljesen új dekóder fokozatot kaptak, amely a dekódolt mikroutasításokat gyorstárazza. Ha jól működik az elágazásbecslés, a processzor ebből a cache-ből dolgozhat és néhány órajelre a hagyományos dekóder front-endet  le lehet kapcsolni, ami jelentős energiamegtakarítással jár. Annak érdekében, hogy jól működjön az elágazásbecslés, az Intel mérnökei teljesen új logikát fejlesztettek ki.

Az OoO (out of order) motort, azaz az utasítások végrehajtási sorrendjét optimalizáló logikát is teljesen áttervezték az Intel mérnökei, a Nehalem/Westmere generációnál nagyobbak lettek a pufferek annak érdekében, hogy a végrehajtóegységek folyamatosan a lehető legmagasabb kihasználtsággal üzemeljenek. További újdonság a mikroarchitektúra szintjén a 256 bites AVX (Advanced Vector Extension) SSE- kiterjesztés, amely a lebegőpontos számítások esetén növeli a teljesítményt, ilyen területek a médiafeldolgozás (audio- és videotömörítés és konvertálás), képfeldolgozás, 3D grafika, illetve tudományos szimulációk.

A Sandy Bridge generációs chipek egyelőre két- és négymagos kivitelben érhetők el, de a vállalat úgy tervezte meg a processzort, hogy a magok számát könnyedén lehessen módosítani.A szerverváltozatok esetében hat vagy nyolc mag is kerülhet egyetlen lapkára, asztali és mobil felhasználás esetén egyelőre négy mag és nyolc párhuzamos programszál az elérhető csúcs. A kétmagos változatok 504 millió tranzisztorból állnak és 131 négyzetmilliméter alapterületűek, a négymagos variáns 624 millió tranzisztorának elhelyezéséhez 149 négyzetmilliméter szükséges. A négymagos Sandy Bridge chipekben az L3 cache mérete 8 megabájt, amelynek egy részét az olcsóbb változatok esetében az Intel letiltja, a kétmagos variánsok 4 megabájtig skálázódnak jelenleg.

Szilíciumra integrált GPU

Az új processzor az Atomok után az Intel történetében már másodszor alkalmaz a magokkal azonos szilíciumra integrált GPU-t. A grafikus vezérlő a processzormagokkal közös cache-en osztozik, ami rendkívüli mértékben felgyorsítja a köztük zajló kommunikációt. A megoldás nem csak a teljesítményre van jó hatással, hanem a fogyasztásra is, ugyanis így ritkábban van szükség a memóriához fordulni, ami lassú és energiaigényes, továbbá a PCI Express vagy DMI sínek fogyasztása is eltűnik, nem beszélve a költségükről.

A 6 shader feldolgozóegységet felvonultató grafikus mag  külön 3D-gyorsítót és médiagyorsítót tartalmaz, utóbbi elég nagy teljesítményű akár egy 3D Blu-ray videó lejátszásához és a legtöbb ismert kodekhez hardveres támogatást biztosít, nem csak lejátszáskor, hanem be- vagy átkódoláskor is. A Sandy Bridge processzorok termékmodelltől függően nulla, egy (Intel HD Graphics 2000) vagy kettő (Intel HD Graphics 3000) grafikus maggal rendelkezhetnek. A grafikus mag teljesítménye azonban továbbra is csak erős kompromisszumokkal (alacsony felbontás és részletesség) alkalmas a modern játékok futtatására, de mobil szegmensben már így is pariban van az NVIDIA és az ATI legalsó kategóriás megoldásaival.

Továbbfejlesztett Turbo

A grafikus vezérlőt, a processzormagokat, valamint a memóriavezérlőt és a PCI Express interfészt is tartalmazó system agentet egy nagy sávszélességű, alacsony késleltetésű körbusz köti össze (a körbusz használatának egyik előnye,hogy könnyen lehet a chip konfigurációját módosítani, egyszerűen adhatok hozzá vagy vehetők el magok). A magok, a grafikus vezérlő és a system agent egymástól függetlenül működnek, eltérő lehet a feszültségük és az órajelük, a magok és a grafikus vezérlő esetében ráadásul a terhelés és a rendelkezésre álló energiakeret függvényében változhat is.

ONLINE Scrum és gépi tanulás meetupjaink indulnak! Jelentkezik az ingyenes HWSW free!, immár online formátumban.

A Sandy Bridge esetében akár az összes magot fel lehet turbózni és néhány másodpercre akár a megadott fogyasztási keretet is túllépheti a chip. A másik fontos fejlesztés, hogy már a grafikus vezérlő is részt vesz ebben a játékban és az órajele is dinamikusan változhat a terhelés, valamint a CPU-magok terhelésének függvényében - az Intel szerint ritka, hogy az alkalmazások egyszerre terheljék a processzort és a grafikus vezérlőt, vagyis elég nagy a mozgástér a rendelkezésre álló fogyasztási keret elosztására.

29 modell

A Sandy Bridge asztali és mobil változatait továbbra is Core i3, Core i5 és Core i7 márkanéven hozza forgalomba az Intel. Az asztali Core i3 modellek kétmagosak 3 megabájt L3 cache-sel és hiányzik belőlük a Turbo mód, cserébe van bennük Hyper-Threading, azaz magonként két szálat képesek futtatni. A Core i5 változatok négymagosak 6 megabájt L3 gyorsítótárral, de Hyper-Threading csak az i5-2390T modellbe jutott, amiben csak 3 megabájt L3 cache aktív. A Core i5 chipekben viszont már van Turbo mód. Az asztali Core i7 kínálatban négymagos, 8 szálat kezelő lapkák sorakoznak 8 megabájt L3 cache-sel, órajelük Turbo módban 3,8 GHz is lehet. Az asztali Sandy Bridge chipek energiakerete 35 és 95 Watt között változik.

Az energiahatékonyság jegyében a mobil változatok kivétel nélkül tartalmazzák a Hyper-Threadinget és mindegyikbe HD Graphics 3000 videovezérlő került, ezt leszámítva a szegmentálás az asztalihoz hasonló: az egyetlen mobil Core i3 kétmagos, Turbo nélküli modell, a Core i5 chipek szintén kétmagosak, de már Turbóval, mobil Core i7-ből két- és négymagos kivitelek egyaránt készülnek, 4, 6 vagy 8 megabájt harmadszintű cache-sel. A mobil Sandy Bridge lapkák fogyasztása kiviteltől függően 17 és 55 Watt között alakul.

 

Intel Sandy Bridge modellek (kattintásra még több)

Jó vételnek tűnik

A Sandy Bridge legfőbb erénye desktopon, hogy az áttervezett, optimalizált mikroarchitektúra révén nem csak gyorsabb az elődeinél, hanem ár-érték arányban is sokat ad. Egy korábbi csúcskategóriás Core i7 konfigurációt nem biztos hogy megéri Sandy Bridge-re frissíteni, de az új Core i3 és Core i5 modellek meglepően jó vételnek tűnnek a Westmere-generációval összehasonlítva: a Core i5-2500K a legtöbb otthoni felhasználási területen (pl. játék, videotömörítés) megveri az előző generációs Core i7-eket, miközben kevesebbet fogyaszt és töredékébe kerül.

Noteszgépek esetén az integrált grafikus vezérlő megerősödése hozza a legnagyobb áttörést. Az Intel HD Graphics 3000 továbbra sem konkurálhat a felső kategóriás diszkrét GPU-kkal, de ahhoz éppen elegendő teljesítményt nyújt, hogy a gamereken és a mobil munkaállomások vásárlóin kívül a tömegek ne akarjanak diszkrét GPU-t a noteszgépükbe. A mobil Sandy Bridge emellett teljesítményben is jelentős előrelépést képvisel a Clarksfield-generációhoz képest, a jobb energiagazdálkodásnak és a fejlettebb Turbónak köszönhetően pedig akkumulátoros üzemidő terén is komoly javulást hoz.

a címlapról