Rodina procesorů Intel Nehalem Rodina procesorů Intel Nehalem Šmída Mojmír, SMI108 PAP 2009 PAP 2009
Obsah:
Úvod Ú Nejpodstatnější prvky Nehalemu (i7 900) Nejpodstatnější prvky Nehalemu (i7 900) Nehalem ve střední třídě (i7 800, i5 700) Výkon Závěr
Úvod • N Nehalem staví na úspěšné architektuře Intel Core. h l í ú ěš é hi k ř I l C • Odstraňuje největší nedostatky (FSB, IMC). • Procesor je škálovatelný (zvětšení cache, přidání jádra, integrace GPU). • Vyráběn 45nm technologii(Bloomfield, Lynnfield) a 32nm (Clarkdale). • S příchodem nové výrobní technologie se architektura Nehalem přejmenuje na Westmere (k (koncem roku 2009). k 2009) • Nové patice LGA 1366 a LGA 1156
Nejpodstatnější prvky Nehalemu Nejpodstatnější prvky Nehalemu QPI (QuickPath Interconnect) • Nahrazuje FSB. • Výhody této sběrnice využijí spíše servery. • Všechna jádra jsou u Core i7 nativní a ne Všechna jádra jsou u Core i7 nativní a ne "slepená" slepená jako u Core 2. • Přenosová rychlost sběrnice je maximálně 12,8 GB/s. Přenoso á r chlost sběrnice je ma imálně 12 8 GB/s Je full duplex a má šířku 20b. • QPI propojuje jednotlivé jádra. • Propojuje mezi sebou pouze 2 zařízení.
Nejpodstatnější prvky Nehalemu Nejpodstatnější prvky Nehalemu IMC (Integrovaný řadič pamětí) ( g ý p ) • Integrovaný řadič paměti přináší výrazné snížení latencí a zvýšení efektivity komunikace s operační ý y p pamětí. p p j y( ý ) • Řadič podporuje 3 kanály (může být 2 i 4). • Nehalem má 4x větší propustnost než Core Škálovatelnost (u více CPU každý přidaný procesor • Škálovatelnost (u více CPU každý přidaný procesor má svou paměť a efektivně navyšuje výkon systému) NUMA architektura: každý procesor má svůj IMC a • NUMA architektura: každý procesor má svůj IMC a paměť, řadiče jsou propojeny. Každý CPU adresuje jjiné paměťové rozsahy ‐> p y p paměť rozdělena na segmenty.
Nejpodstatnější prvky Nehalemu Nejpodstatnější prvky Nehalemu Cache • L1 privátní pro každé jádro, rozdělena na část pro instrukce (32 kB) a část datovou (32 kB). Latence 4 cykly. kl • L2 je nově privátní pro každé jádro a její velikost je 256 kB na jádro Latence 10cyklů 256 kB na jádro. Latence 10cyklů. • L3 je sdílená všemi jádry, jednomu jádru odpovídá 2‐ 3MB paměti. Čtyř jádrové Core i7 disponuje L3 cache 3MB paměti. Čtyř jádrové Core i7 disponuje L3 cache o velikosti 8 MB. Má latenci 40 cyklů. • Využívá inklusivní cache, takže data v L1/L2 jsou obsažena také v cache L3. Při hledání pokud data nenajde v L3 jsou v RAM.
Nejpodstatnější prvky Nehalemu Nejpodstatnější prvky Nehalemu Správa spotřeby • Filozofie: za každé 1% spotřeby energie navíc se musí výkon zvýšit o 2%. Nezávislé napájení 3 částí procesoru (jádro, řadič a • Nezávislé napájení 3 částí procesoru (jádro, řadič a zbytek). • Odpojování jader CPU (rezistor PowerGate). Odpojování jader CPU (rezistor PowerGate) • Při požadavku na odpojení, stačí napájení tohoto jádra izolovat (PowerGate) tím spotřeba klesne jádra izolovat (PowerGate) – tím spotřeba klesne téměř na nulu.
Nejpodstatnější prvky Nehalemu Nejpodstatnější prvky Nehalemu Turbo mode • Souvisí s technologií odpojování jader. y j ( ) • Má za úkol zvyšování frekvence jádra (i více) v případě nevytížení ostatních. p p j p ý ( p • Nehalem podporuje 2 stupňový mód (1 stupeň = 133 MHz) j y o 2stupně p • 3jádra nevytížená ‐ • 2jádra vytížená – o 1stupeň O řízení se stará výkonná logika • O řízení se stará výkonná logika ‐tato logika je programovatelná, je umístěna v BIOSu je umístěna v BIOSu.
Nehalem ve středí třídě Nehalem ve středí třídě
Core i7 800 / LGA 1156 / 45nm Core i5 750
Core i5 600 / LGA 1156 / 32nm
Nehalem ve středí třídě Nehalem ve středí třídě Core i7 800 je vybaven: C i7 800 j b • 4 fyzickými jádry a integrovaným řadičem pamětí ( (pouze 2 kanálový oproti i7 2 k ál ý i i7 900 ten má 3kanály). 900 á 3k ál ) • Integruje něco jako severní můstek s PCI expres rozhraní přímo do procesoru. h í ří d • QPI je přítomna v procesoru, ale neopouští jeho pouzdro. Frekvence QPI se dá nastavit v d F k QPI dá i BIOSu (nižší BIOS ( ižší frekvence než Core i7 900). • Paměťový řadič je přímo součástí jádra CPU. P ěť ý ř dič j ří čá tí jád CPU • L3 cache je 8M.
Nehalem ve středí třídě Nehalem ve středí třídě Core i5 32nm C i5 32 jád Cl kd l b h j jádro Clarkdale obsahuje: • Dvě jádra spojená QPI sběrnicí se zbylými částmi čipu ( d (tedy opět QPI žije i zde). ě QPI žij i d ) • Procesorová část nese pouze dvě jádra, zbytek i integrovaných součásti je v druhé části ý h čá i j d hé čá i • Druhá část obsahuje integrovaný dvou kanálový paměťový řadič, PCI Express rozhraní a integrované ěť ý ř dič PCI E h í i é grafické jádro. • Procesor je sběrnicí DMI spojen se severním mostem P j bě i í DMI j í t řady x55 Express. • Oficiální uvedení je před koncem tohoto roku. Ofi iál í d íj ř dk t h t k
Nehalem ve středí třídě Nehalem ve středí třídě Nový Turbo Boost 1/2 N ýT b B 1/2 • Předchozí Core i7 procesory do patice LGA 1366 měli T b B Turbo Boost první generace (dokázal přetaktovat í (d ká l ř k všechna jádra o jeden násobič nahoru, nebo jediné jádro o dva násobiče) jádro o dva násobiče) • U nových je to jinak, každé jádro může mít jinou frekvenci. frekvenci • Pokud zatížíme jednoho jádro: ‐zvýšení frekvence je o 5násobičů ýš í f k j 5 á bičů ‐2,66 GHz Æ 3,33 GHz
Nehalem ve středí třídě Nehalem ve středí třídě Nový Turbo Boost 2/2 N ýT b B 2/2 • Pokud intenzivně zatížíte dvě jádra: ‐zvýšení frekvence o 4 násobiče ‐2,66GHz Æ 3,2GHz • V případě zatížení všech jader: ýše e e ce o ásob če ‐zvýšení frekvence o 2násobiče ‐2,66Ghz Æ 2,93GHz • Nutnost dostatečně chladit CPU Nutnost dostatečně chladit CPU • Vodní chlazení,masivní chladič.
Výkon i7 800 a i5 700 Výkon i7 800 a i5 700 • Core i5 750 je o 9% pomalejší jak i7 920 ‐ Je to velice dobrý výsledek, protože rozdíl v ceně je 1800Kč. Nepodporuje Hyper‐Threading a nemá tří kanálový řadič. ‐ i5 750 poráží rychlejší Phenomy II X4 a také všechny Core 2 Quad. • Core i7 870 ‐jeho cena je předražená a výkon o 10% menší než i7 950 ,který stojí stejně 12 000Kč. ‐lepší volba je i7 860 který stojí polovinu. Má jen o něco menší výkon (2%).
Závěr • Procesor Core i5 750 ukazuje že nejenom tří kanálový řadič a Hyper‐Threading kanálový řadič a Hyper Threading jsou nejsilnější jsou nejsilnější zbraně je to hlavně architektura Nehalem. Procesory Core i7 860 a 870 a jejich přínos je ve • Procesory Core i7 860 a 870 a jejich přínos je ve většině aplikací minimální. Jejich cena je poměrně vysoká. To už je lepší volba i7 920. • U 870 je to až neskutečné požadovat za 133MHz 6000Kč je to vážně hodně (oproti 860). • Osobně si myslím že procesor i5 750 je nejlepší volba. Poměr cena výkon je velice dobrý. Potvrzuje se fakt, že pokud LGA 1156, tak nejlepší volbou je právě tento procesor. S cenovkou 4200Kč
Použitá literatura Použitá literatura • • • •
http://www.svethardware.cz/ http://pctuning.tyden.cz http://www.alfacomp.cz/ http://ark.intel.com/Default.aspx
Děkuji za pozornost
OTÁZKY?
