NEXT 3/2007 - Nowy znaczy lepszy?

Najszybsze procesory firmy Intel nie zdążyły się jeszcze zestarzeć, a ich producent przedstawia już nową wersję, produkowaną w bardziej zaawansowanym procesie technologicznym. Czy oprócz zmniejszenia rozmiaru struktury krzemowej możemy spodziewać się istotnych zmian?

Zdaniem redaktora

Michał Szulowski redaktor działu Hardware Intel, nie czekając na konkurencję, wprowadza kolejne modele procesorów, stosując nowe procesy technologiczne. Dzięki temu jednostkowy koszt wytworzenia nowego procesora jest niższy niż poprzednio produkowanego. Usprawnienia wychodzą nowym procesorom na dobre. Wydajność uległa tylko nieznacznej poprawie, jednak dla mnie dużym plusem jest redukcja poboru energii elektrycznej, a więc i zmniejszenie wydzielania ciepła.

Najnowsze procesory Core 2 Quad przeznaczone do komputerów osobistych pracują z częstotliwością 3 GHz i korzystają z magistrali FSB o częstotliwości 333 MHz w trybie czterech przesłań na takt (tzw. Quad Pumped Bus). Mają więc takie parametry jak starsze modele. Jednak dotychczas sprzedawane modele z rodziny Kentsfield zawierały po 4 MB pamięci podręcznej drugiego poziomu dla każdej z dwóch par jąder.

Zastępujące je Yorkfieldy mają po 6 MB tej pamięci na każdą parę, a w sumie do dyspozycji programów pozostaje 12 MB cache L2. W wyniku tego łącznie w procesorze pracuje 820 mln tranzystorów. Powierzchniowo zajmują blisko połowę każdej z dwóch 107 mm2 powierzchni struktury krzemowej, a więc procentowo więcej niż w układach poprzedniej generacji. Przy braku wbudowanego kontrolera pamięci tak duża pamięć podręczna jest niezbędna, aby procesor mógł efektywnie pracować w połączeniu z relatywnie wolną pamięcią RAM.

Nowa technologia

Jedną z najistotniejszych różnic w konstrukcji nowego procesora jest zastosowanie inaczej zbudowanych tranzystorów CMOS. Dotychczas izolacja bramki była wykonywana w postaci dwutlenku krzemu (SiO2). Materiał ten bardzo dobrze sprawdzał się w produkcji układów scalonych w technologiach 90 nm i starszych. Przy dalszym zmniejszaniu elementów okazało się, że stała dielektryczna, określająca zdolność do przenikalności elektrycznej materiału, która dla dwutlenku krzemu wynosi około 4, jest zbyt mała. Powoduje to powstanie dużych prądów upływu, które zwiększają zużycie energii przez układ scalony. W nowych tranzystorach zastosowano materiał (związek hafnu), którego stała dielektryczna zbliżona jest do 8. Dzięki temu możliwe było poprawienie parametrów elektrycznych złącza. Drugą różnicą jest zastosowanie metalowej bramki zamiast dotychczas występujących bramek wykonanych z polisilikonu.

Dzięki tym zmianom przy takich samych rozmiarach elementu zmniejszono 5-krotnie prąd upływu oraz zwiększono o 20 proc. szybkość przełączania tranzystora. W efekcie nowe procesory zużywają znacznie mniej energii, niż gdyby były wykonane w procesie 45 nm z wykorzystaniem dotychczasowych materiałów.

Nowy zestaw instrukcji

Jedną z najbardziej podkreślanych przez Intela nowością jest kolejne rozbudowanie zestawu instrukcji o SSE4. Są to instrukcje, które umożliwiają sprawniejsze przetwarzanie strumienia wideo, a tym samym przyspieszają kodowanie filmów. Co ważne, czas wykonania instrukcji zestawu SSE3 został zredukowany często do jednego taktu zegarowego, a więc ich wykonanie będzie również nieco szybsze niż przy użyciu procesora wyprodukowanego w technologii 65 nm. Trochę mniej uwagi firma poświęca natomiast nowym algorytmom zastosowanym do dzielenia liczb. Radix-16, bo tak się on nazywa, pozwala dwukrotnie skrócić czas działania tej operacji, co również w znacznym stopniu może przyspieszyć niektóre obliczenia. Jednak właśnie ze względu na dotychczasową długotrwałość wykonywania instrukcji dzielenia unikają jej programiści, stąd i przyspieszenie dzięki nowemu dzieleniu nie wpłynie znacząco na większość dobrze napisanych aplikacji.

Pierwszą aplikacją, która korzysta z SSE4, jest DivX 6.7. Na jego przykładzie można zauważyć około 30–40-procentowy wzrost szybkości działania. Przygotowywana jest także zupełnie nowa wersja TMPEGEncodera, którego cechą szczególną jest możliwość wybrania przez użytkownika zestawu instrukcji procesora, z których będzie korzystać w trakcie konwersji danych. Również Adobe Premiere CS 3 doczeka się w przyszłym roku odpowiedniej poprawki, która pozwoli na wykorzystanie nowych rozkazów. A jest o co walczyć, bowiem w czasie prezentacji przeprowadzonej przez Intela, po zaaplikowaniu testowej wersji patcha możliwa była edycja materiału z jednoczesnym podglądem efektu końcowego. .

Według przeprowadzonych przez nas tes- tów nowy procesor jest szybszy od poprzednika o 5–15 proc., w zależności od zadania. To bardzo dobry wynik. Jednocześnie należy się spodziewać, że wprowadzenie do sprzedaży nowego chipsetu Intela (X48), który pozwoli na pracę FSB z częstotliwością 400 MHz (QPB), szybko spowoduje, że na rynku pojawią się przyspieszone procesory z serii Core 2 Quad. Szczególnie w ich przypadku widać ograniczenia wynikające z przestarzałego rozwiązania, jakim jest wspólna dla dwóch par rdzeni magistrala FSB.

Ocena:    (aby ocenić, musisz się zalogować w serwisie)

 del.icio.us |  Wykop mnie |  Digg this story |  dodajdo.com

• Kupić czy poczekać? »
  nowe procesory Intela
• Następca Dual Core »
  PROCESOR INTEL
• Starcie gigantów »
  pojedynek AMD Spider i Intel Core 2 Quad Q6600
• Szybka czwórka »
  procesor Intel
• Energooszczędny »
  procesor Intel Core 2 Quad