245

ITLB – Instruction Translation Look-aside Buffer). Для воплощения НТ число транзисторов в процессоре увеличилось не более, чем на 5%.

Технология Hyper-Threading не является обязательной – процессор может работать и в обычном режиме; отключение НТ, как правило, производится отдельным пунктом в BIOS Setup.

5.7 Особенности архитектуры core

Гиперконвейерная архитектура процессоров PENTIUM 4 (NetBurst) во многих тестах не могла конкурировать с процессорами предыдущего поколения – PENTIUM ІІІ. Длинноконвейерная NetBurst, созданная для достижения высочайших тактовых частот, исчерпала свой потенциал, причем гораздо раньше, чем планировалось. Переход на более «тонкие» техпроцессы мог лишь отсрочить, но не снять проблему дальнейшего наращивания быстродействия. Особенно те ее аспекты, которые касаются значительного повышения энергопотребления и тепловыделения.

Теперь по инициативе INTEL важнейшей характеристикой становится – удельная производительность на Ватт потребляемой энергии. Поэтому для повышения производительности своих многоядерных процессоров CORE фирма INTEL вернулась к архитектуре PENTIUM ІІІ с увеличенным объемом кеша второго уровня до 4 Мбайт и более.

В основе архитектуры CORE лежат пять ключевых технологий. Это обусловило значительный прирост производительности при одновременном снижении частоты и энергопотребления.

Wide Dynamic Execution – под этим названием скрывается увеличение числа выполняемых микроопераций с трех до четырех за один такт, что существенно влияет на такие параметры, как «производительность на ватт» и «производительность на мегагерц».

Intelligent Power Capability представляет собой целый набор технологий, направленных на существенное снижение энергопотребления. В частности, неиспользуемые в данный момент функциональные блоки могут «засыпать», сохраняя способность очень быстро включаться в случае необходимости.

Advanced Smart Cache – оба ядра имеют возможность гибко распределять между собой общую кэш-память второго уровня, и в случае, например, если загрузка одного из них выше, оно использует весь свободный объем. Такой подход позволяет значительно снизить частоту обращений к основной RAM, что в конечном итоге вновь приводит к повышению производительности и сохранению ценных ватт энергии.

Smart Memory Access является комплексом технологий по оптимизации алгоритмов доступа к памяти и предварительной загрузки данных. Теперь они гибче и позволяют, например, в случае необходимости производить загрузку перед записью, при этом отслеживая и оперативно разрешая возникающие конфликты.

Advanced Digital Media Boost – еще одна технология оптимизации, направленная на ускорение воспроизведения мультимедиаконтента. В частности, появилась возможность исполнения за один такт любых инструкций набора SSE, использование которого становится все более популярным.

5.7.1 Процессоры Intel Core i7

Процессор Intel Core i7 с ядром Nehalem появился в конце 2008 г. и базируется на наработках Core, в то время как первые Core 2 Duo очень сильно отличались от старых Pentium 4 (Netburst) на архитектурном уровне.

Д о недавнего времени одним из самых мощных и несомненных преимуществ архитектуры Athlon 64 (а затем и Phenom) можно было назвать встроенный в процессорах AMD контроллер памяти, интегрированный непосредственно в CPU, тогда как платформа Intel предусматривала его размещение в северном мосту. Разумеется, благодаря этой схеме решения AMD обладают ощутимо меньшими задержками при работе с ОЗУ. Также микросхема северного моста значительно упрощается (и в ряде случаев вообще может быть объединена с южным мостом).

В большой степени благодаря встроенному контроллеру ОЗУ чипы Athlon 64 в играх (и не только) показывали лучшие результаты, нежели Pentium 4.

Как и ожидалось, это отставание наверстано в Соrе i7 – процессор содержит встроенный трехканальный (!) контроллер памяти DDR3. Вовсе не обязательно использовать все три канала – падение производительности в двухканальном режиме будет не столь велико, как между одно- и двухканальным.

Полезность и преимущества следующего нововведения, которым Intel также лишь повторяет достижение AMD, не так однозначна. Дело в том, что чип Nehalem представляет собой монолитный кристалл – все четыре ядра реализованы на одной подложке, как и у Phenom. Ранее четырехъядерные процессоры Intel Core 2 Quad были, по сути, «склеены» из двух двухъядерных.

Новые Core i7 в рамках 45-нанометрового техпроцесса реализуют именно монолитную четырехъядерность, несмотря на сложности и подводные камни в производстве.

Говоря об архитектурных инновациях Nehalem, нельзя не продолжить параллели с CPU AMD. Помимо интегрированного контролера памяти и четырех ядер, размещенных на одном кристалле, в Соте i7 появляется общая КЕШ-память третьего уровня, как и в Phenom.

В настольных чипах Соте i7 (с ядром Bloomfield, которые вышли па рынок первыми) ее размер составляет 8 МБ. При этом кеш LI остается неизменным – по 64 КБ на ядро, а вот кеш L2, в отличие от Penryn, становится выделенным. Каждое ядро получает в свое распоряжение собственные 256 КБ L2 Cache, латентность которого значительно снижена по сравнению с предшественником.