Jezgra je kristal (kamen), silikonski čip, koji je sam procesor.
Kernel je kao verzija (varijanta) procesora.
Procesori s različitim jezgrama su, moglo bi se reći, različiti procesori.
Različite jezgre razlikuju se po veličini predmemorije, frekvenciji sabirnice, tehnologiji proizvodnje itd.
Što je kernel noviji, to bolji procesor ubrzava.
Primjer je P4, koji ima (at ovaj trenutak) dvije jezgre Willamette i Northwood.
Prva jezgra proizvedena je tehnologijom od 0,18 mikrona i radila je isključivo na sabirnici od 400 MHz.
Najniži modeli imali su frekvenciju od 1,3 Ghz, maksimalne frekvencije za jezgru bile su nešto veće od 2 Ghz.
Ovi procesori nisu bili posebno poznati po kvaliteti overclockinga.
Northwood je kasnije pušten.
Već je napravljen korištenjem 0,13 mikronske tehnologije i podržavao je sabirnicu od 400 i 533 Mhz, a imao je i povećani kapacitet cache memorije.
Prijelaz na novu jezgru značajno je povećao performanse i maksimalnu frekvenciju.
Junior Northwood procesori s frekvencijom od 1,6 Ghz dobro overklokiraju.
Iz ovog primjera možete zaključiti da se radi o različitim procesorima.
Unutar iste arhitekture, različiti procesori mogu se prilično razlikovati jedni od drugih.
A te su razlike utjelovljene u raznim procesorskim jezgrama koje imaju određeni skup strogo definiranih karakteristika.
Najčešće su te razlike utjelovljene u različitim frekvencijama sistemske sabirnice (FSB), veličinama predmemorije druge razine, podršci za određene nove sustave instrukcija ili tehnološkim procesima kojima se proizvode procesori.
Često promjena jezgre u istoj obitelji procesora podrazumijeva promjenu utičnice procesora, što dovodi do pitanja daljnje kompatibilnosti matične ploče.
U procesu poboljšanja jezgre, proizvođači moraju napraviti manje promjene u njoj, koje ne mogu zahtijevati "pravo ime".
Takve se promjene nazivaju revizijama jezgre i najčešće se označavaju alfanumeričkim kombinacijama.
Međutim, nove revizije iste jezgre mogu sadržavati prilično primjetne inovacije.
Tako, tvrtka Intel uveo podršku za 64-bitnu EM64T arhitekturu u pojedine procesore obitelji Pentium 4 upravo u procesu izmjene revizije.
Odgovori na pitanja
Radeon Software Adrenalin Edition 17.12.1 - novi paket AMD drajveri
Novi upravljački programi donose poboljšanja performansi u mnogima popularne igre, među kojima su Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands, Mass Effect: Andromeda Overwatch, Prey i Project Cars 2.
U usporedbi s Radeon Software Crimson ReLive Edition drajverima, vlasnici Radeon adaptera mogu očekivati povećanje performansi od 10% do 19%.
Međutim, ovdje je potrebno rezervirati da se performanse Adrenalina uspoređuju s prvom verzijom ReLive drajvera.
Osim toga, programeri su smanjili vrijeme odziva - u projektima kao što je Counter Strike svaka milisekunda je važna.
Vlasnici konfiguracija s dvije video kartice koje rade u CrossFire modu cijenit će povećanje performansi.
Na primjer, u Far Cry Primalu, par Radeon RX 580 točno je dvostruko brži od jedne video kartice.
Tehnologija Radeon WattMan poboljšana je kako bi omogućila spremanje prilagođenih profila, ponovno učitavanje kasnije i dijeljenje s drugim Radeon korisnicima.
Nisu zaboravljeni ni rudari kriptovaluta.
Pri korištenju posebnog računalnog načina rada (Compute Profile), povećanje doseže 15% - ti su rezultati dobiveni na sustavu s video karticom Radeon RX 570 4GB pri rudarenju kriptovalute Ethereum.
Tehnologija, nazvana Radeon Chill, poboljšana je i sada radi u gotovo svim igrama.
Prisjetimo se ukratko njegove suštine: kada se kretanje u igri usporava, broj sličica u sekundi se smanjuje.
Smanjena učinkovitost također smanjuje potrošnju energije.
Kao rezultat toga, štedi se energija baterije prijenosnog računala.
Ugodna nuspojava ove tehnologije je smanjenje razine buke.
Sve popularniji fenomen streaminga video igara nije zaboravljen.
Novi softver AMD ima vrlo široke mogućnosti za organiziranje visokokvalitetnih prijenosa igara na Internetu.
Izravno preko upravljačke ploče vozača možete povezati svoje YouTube ili Twitch račune kako biste jednostavno organizirali prijenose utakmica uživo na globalnoj mreži.
Intel je predstavio procesore Gemini Lake generacije
To su procesori s vrlo niskom potrošnjom energije, namijenjeni kompaktnim računalima, relativno jeftinim modelima, hibridnim rješenjima i razne uređaje, gdje je razina TDP-a kritična.
Procesori Gemini Lake zamijenili su generaciju Apollo Lake, koja je ispunila nišu jeftinih prijenosnih računala zbog gotovo potpunog odsustva proračunskih procesora iz starijih Intelovih obitelji.
Gemini Lake je nasljednik obitelji Atom, Intel samo trenutno ne koristi ovaj brend.
Trenutno postoji šest procesora u novoj generaciji: par modela Pentium Silver i četiri modela Celeron.
Pritom tri modela uvjetno pripadaju desktop segmentu, a tri mobile segmentu.
Modeli s indeksom N pripadaju segmentu mobitela, a oni s indeksom J segmentu stolnih računala.
Svi procesori dobili su dvokanalni memorijski kontroler s podrškom za DDR4/LPDDR4.
UHD Graphics 600 GPU sadrži 12 izvršnih jedinica, dok UHD Graphics 605 ima 18 jedinica.
CPU se proizvode pomoću 14-nanometarske procesne tehnologije i imaju FCBGA1090 dizajn, bez obzira na platformu.
Tehnologija lokalnog prilagodljivog poboljšanja kontrasta (LACE) debitira u procesorima.
Sudeći prema opisu, dizajniran je za podešavanje slike na ekranu ovisno o vanjskom osvjetljenju.
Osim toga, Intel tvrdi da su Gemini Lake procesori prvi među rješenjima tvrtke koji su dobili podršku za Gigabit Wi-Fi.
Točnije, koristi se standard 2x2 802.11ac s kanalima frekvencije 160 MHz.
Također možete primijetiti podršku za HDMI 2.0 i izlaz slike u 4K pri 60 fps.
Prva računala temeljena na novim CPU-ima pojavit će se u prvom kvartalu 2018. godine.
O procesorima AMD Ryzen druga generacija
AMD planira izdati nasljednike Ryzen desktop procesora u dogledno vrijeme.
Prema karti koja je procurila, druga generacija Ryzen čipova, također poznata pod kodnim imenom Pinnacle Ridge, debitirat će krajem veljače.
Prema izvješćima, novi procesori će se proizvoditi prema 12-nanometarskim FinFET tehničkim standardima u pogonima GlobalFoundries.
Stariji Ryzen 7 čipovi prvo će stići na police trgovina, a zatim će AMD u ožujku objaviti pristupačnija rješenja za Ryzen 5 i Ryzen 3 linije.
Ovo "kamenje" imat će AM4 dizajn i bit će kompatibilno s komercijalno dostupnim matičnim pločama temeljenim na AMD čipseti 300 serija.
Treba imati na umu da će sa spomenutim CPU-ima u prodaju ići nove ploče temeljene na logici serije AMD 400, relevantne za one koji sastavljaju sustav od nule ili prelaze sa starijih platformi.
Linija desktop procesora za masovnu AM4 platformu mogla bi biti predvođena 12-jezgrenim rješenjima koja rade na znatno višim frekvencijama od svojih prethodnika.
Konkretno, vodeći Ryzen 7 2800X će raditi na frekvencijama od 4,6 do 5,1 GHz u boost modu, dok se za Ryzen 7 1800X one kreću od 3,6 do 4 GHz.
Ono što je važno jest da povećanje broja jezgri ni na koji način neće utjecati na preporučenu cijenu novih CPU-a, koji će biti identični analozima s 8 jezgri koji su već dostupni za prodaju.
Višejezgreni procesor - CPU, koji sadrži dvije ili više računalnih jezgri na jednom procesorskom čipu ili u jednom paketu.
Među višejezgrenim procesorima u ovom trenutku možemo istaknuti
*procesori dizajnirani prvenstveno za ugrađene i mobilne aplikacije, u kojem su programeri veliku pozornost posvetili sredstvima i metodama za smanjenje potrošnje energije (SEAforth (SEAforth24, seaforth40), Tile (Tile36, Tile64, Tile64pro), AsAP-II, CSX700);
*procesori za računalne ili grafičke stanice, gdje problemi s potrošnjom energije nisu toliko kritični (grafički procesori, na primjer, procesori serije g80 iz NVIDIA-e, projekt Larrabee iz Intela, ovo također uključuje Cell procesor iz IBM-a, iako je broj procesorskih jezgri je relativno nizak);
* procesori tzv mainstream - namijenjen poslužiteljima, radnim stanicama i osobnih računala(AMD, Intel, Sun);
- Broj jezgri (Broj jezgri. Jezgra) - kristal silicija s površinom od približno jednog kvadratnog centimetra, na kojem se koriste mikroskopski logički elementi za implementaciju kružni dijagram procesor, arhitektura tzv. Svaku jezgru sustav doživljava kao zaseban, neovisan procesor, sa svim potrebnim skupom funkcija.)
Frekvencija takta (takt je elementarna operacija u sekundi koju procesor može izvesti. Stoga je broj ciklusa takta pokazatelj koliko operacija u sekundi procesor može obraditi. Mjerna jedinica za ovaj parametar je gigaherc GHz.)
Cache memorija (memorija koja je izravno ugrađena u procesor i koristi se za pohranu i pristup često korištenim podacima naziva se cache memorija. Podijeljena je na nekoliko razina - L1, L2 i L3. Viša razina cache memorije ima veći volumen, ali manje visok -brzi pristup podacima.)
Kapacitet bita (određuje količinu informacija koje se mogu razmijeniti između procesora i RAM-a u jednom taktu. Ovaj parametar se mjeri u bitovima. Parametar kapaciteta bita utječe na količinu mogućeg RAM-a - 32-bitni procesor može raditi samo s 4 GB RAM-a.)
Izvođenje
Potrošnja energije
Dimenzije
Cijena
Klase zadataka za koje su namijenjeni
Usporedne karakteristike performanse procesora, potrošnja energije i brzine razmjene podataka prikazani su u tablicama
(Mflops - milijun operacija s pomičnim zarezom u sekundi)
Značajan doprinos ukupnim performansama procesora i učinkovitosti njegovog rada daje struktura međujezgrenih veza i organizacija memorijskog podsustava, posebno predmemorije
Procesor CSX700
Arhitektura procesora CSX700 dizajnirana je za rješavanje takozvanog problema veličine, težine i snage (SWAP) koji obično muči ugrađene aplikacije visokih performansi. Integracijom procesora, sučelja sustava i ugrađenom memorijom za ispravljanje pogrešaka, CSX700 je isplativo, pouzdano i visokoučinkovito rješenje koje ispunjava zahtjeve moderne aplikacije.
Arhitektura procesora optimizirana je za masovni paralelizam podataka i dizajnirana je s visok stupanj učinkovitost i pouzdanost. Arhitektura je usmjerena na inteligentnu obradu signala i slike u vremenskoj i frekvencijskoj domeni.
CSX700 čip sadrži integrirane 192 procesorske jezgre visokih performansi međuspremnik memorije Veličina 256 KB (dvije banke od po 128 KB), predmemorija podataka i predmemorija instrukcija, ECC zaštita internih i vanjska memorija, ugrađeni kontroler izravnog pristupa memoriji. ClearConnect NoC tehnologija koristi se za pružanje mreža na čipu i među čipovima (Sl. 11).
Procesor se sastoji od dva relativno neovisna MTAP (MultiThreaded Array Processor) modula koji sadrže predmemorije instrukcija i podataka, upravljačke jedinice za elemente procesora i skup od 96 računalnih jezgri (Sl. 12).
Riža. 12. MTAP blok struktura
Svaka jezgra ima dvostruku jedinicu s pomičnim zarezom (podržani su zbrajanje, množenje, dijeljenje, kvadratni korijen, jednostruki i dvostruki brojevi), 6 KB RAM-a visokih performansi i 128-bajtna datoteka registra. Podržani su 64-bitni virtualni adresni prostor i 48-bitni stvarni adresni prostor.
Tehnički podaci procesor:
frekvencija takta jezgre 250 MHz;
96 GFlops za podatke dvostruke ili jednostruke preciznosti;
podržava 75 GFlops za mjerilo množenja matrice dvostruke preciznosti (DGEMM);
izvođenje cjelobrojnih operacija 48 ŠAO;
rasipanje snage 9 W;
propusnost sabirnice interne memorije 192 GB/s;
dvije vanjske memorijske sabirnice 4 GB/s;
brzina razmjene podataka između pojedinih procesora 4 GB/s;
sučelja PCIe, 2 DDR2 DRAM (64 bita).
Dizajniran za sustave male snage, ovaj procesor radi na relativno niskoj brzini takta i ima mehanizam kontrole frekvencije koji vam omogućuje prilagodbu performansi aplikacije specifičnoj potrošnji energije i toplinskim okruženjima.
CSX700 podržava profesionalno razvojno okruženje (SDK) temeljeno na Eclipse tehnologiji s vizualnim alatima za otklanjanje pogrešaka aplikacija temeljenim na optimiziranom ANSI C kompajleru s ekstenzijama za paralelno programiranje. Uz standardnu C biblioteku, postoji skup optimiziranih biblioteka s funkcijama kao što su FFT, BLAS, LAPACK itd.
Moderni Intel i AMD procesori
Moderno tržište procesora podijeljeno je na dva glavna konkurenta - Intel i AMD.
Intelovi procesori danas se smatraju najmoćnijima zahvaljujući obitelji Core i7 Extreme Edition. Ovisno o modelu, mogu imati do 6 jezgri istovremeno, radni takt do 3300 MHz i do 15 MB L3 cache memorije. Najpopularnije jezgre u segmentu desktop procesora temeljene su na Intelu - Ivy Bridge i Sandy Bridge.
Intelovi procesori koriste vlasničke vlasničke tehnologije za poboljšanje učinkovitosti sustava.
1. Hyper Threading- Zahvaljujući ovoj tehnologiji, svaka fizička jezgra procesora sposobna je istovremeno obraditi dvije niti izračuna, ispada da se broj logičkih jezgri zapravo udvostručuje.
2. Turbo Boost - Omogućuje korisniku automatsko overklokiranje procesora bez prekoračenja najveće dopuštene granice radne temperature jezgre.
3. Intel QuickPath Interconnect (QPI) - QPI prstenasta sabirnica povezuje sve komponente procesora, čime se smanjuju sva moguća kašnjenja u razmjeni informacija.
4. Tehnologija vizualizacije - Hardverska podrška za virtualizacijska rješenja.
5. Intel Execute Disable Bit - Praktično antivirusni program, pruža hardversku zaštitu od mogućih virusnih napada na temelju tehnologije prelijevanja međuspremnika.
6. Intel SpeedStep - alat koji vam omogućuje promjenu razine napona i frekvencije ovisno o opterećenju stvorenom na procesoru.
Core i7 je vrhunska kompanija u ovom trenutku
Core i5 - visoke performanse
Core i3 – niska cijena, visoke/srednje performanse
Najbrži AMD procesori i dalje su sporiji od najbržih Intelovih procesora (podaci od studenog 2010.). Ali zahvaljujući mojoj dobar omjer cijene i kvaliteta, AMD procesori, uglavnom za stolna računala, izvrsna su alternativa Intelovim procesorima.
Za procesore Athlon II i Phenom II nije bitan samo radni takt, već i broj procesorskih jezgri. Athlon II i Phenom II, ovisno o modelu, mogu imati dvije tri ili četiri jezgre. Model sa šest jezgri – samo Highend Phenom II serija.
Većina moderni procesori kreiran od strane AMD-a podržava sljedeće tehnologije prema zadanim postavkama:
1. AMD Turbo CORE - Ova tehnologija je dizajnirana za automatsku regulaciju performansi svih jezgri procesora putem kontroliranog overclockinga (slična Intelova tehnologija zove se TurboBoost).
2. AVX (Advanced Vector Extensions), XOP i FMA4 - Alat koji ima prošireni skup naredbi posebno dizajniranih za rad s brojevima s pomičnim zarezom. Definitivno koristan alat.
3. AES (Advanced Encryption Standard) - B softverske aplikacije korištenje enkripcije podataka poboljšava performanse.
4. AMD Visualization (AMD-V) - Ova tehnologija virtualizacije pomaže osigurati dijeljenje resursa jednog računala između nekoliko virtualnih strojeva.
5. AMD PowcrNow! - Tehnologija upravljanja energijom. Oni pomažu korisniku postići poboljšanu izvedbu dinamičkim aktiviranjem i deaktiviranjem dijelova procesora.
6. NX Bit - Jedinstvena antivirusna tehnologija koja pomaže spriječiti infekciju osobnog računala određenim vrstama malwarea.
Upotreba u GIS-u
Geografski informacijski sustavi višenamjenski su alati za analizu konsolidiranih tabelarnih, tekstualnih i kartografskih podataka, demografskih, statističkih, zemljišnih, općinskih, adresnih i drugih informacija. Puno nuklearni procesori nužni su za brzu obradu različitih vrsta informacija, jer znatno ubrzavaju i raspoređuju rad programa.
ZAKLJUČAK
Prelazak na višejezgrene procesore postaje glavni fokus za poboljšanja performansi. Trenutno se najčešćim smatraju procesori s 4 i 6 jezgri. Svaku jezgru sustav percipira kao zaseban, neovisan procesor, sa svim potrebnim skupom funkcija. Tehnologija višejezgrenih procesora omogućila je paralelizaciju računskih operacija, zbog čega se povećala učinkovitost osobnog računala.
http://www.intuit.ru/department/hardware/mcoreproc/15/
http://kit-e.ru/articles/build_in_systems/2010_2_92.php
http://softrew.ru/instructions/266-sovremennye-processory.html
http://it-notes.info/centralni-processor/
http://www.mediamarkt.ru/mp/article/AMD,847020.html
Prednosti višejezgrenih procesora
Mogućnost raspodjele rada programa, na primjer, glavni aplikacijski zadaci i pozadinski zadaci operacijski sustav, preko više jezgri;
Povećanje brzine programa;
Procesi koji zahtijevaju računanje rade mnogo brže;
Učinkovitije korištenje računalno intenzivnih multimedijskih aplikacija (na primjer, video uređivači);
Smanjena potrošnja energije;
Rad korisnika osobnog računala postaje ugodniji;
Sergej Ozerov,
Nedavno su dva mikroprocesorska diva - Intel i AMD - zajednički izdali svoje prve dvojezgrene procesore koji su već uspjeli napraviti dosta buke. Pokazalo se da su novi mikroprocesori ne samo zanimljivi, već i vrlo višestrani proizvodi, čije se temeljito proučavanje ne može ograničiti na jednu ili dvije recenzije napisane u žurbi. Pokušat ćemo govoriti o ovim novim proizvodima detaljnije i, ako je moguće, iz različitih kutova...
Tako su nedavno dva mikroprocesorska diva - Intel i AMD - zajedno objavili svoje prve dvojezgrene procesore, koji su već uspjeli napraviti mnogo buke. Ovi proizvodi nisu bili samo najnoviji konkurentski novi proizvodi od lidera industrije osobnih računala (kao što se često događa posljednjih godina), već su svojom pojavom najavili početak (ne bojmo se velikih riječi) cijele jedne ere (u taktičkom, pa čak i strateškom smislu) “stolnog” računalstva, sljedeći krug prodora profesionalnih tehnologija u potrošački segment. Pokazalo se da su novi mikroprocesori ne samo zanimljivi, već i vrlo višestruki proizvodi čije se temeljito proučavanje ne može ograničiti na jednu ili dvije recenzije napisane u žurbi (što se može smatrati većinom članaka s testovima koji su na brzinu dovršeni nekoliko dana). nakon primljenih uzoraka). Pokušat ćemo govoriti o ovim novim proizvodima detaljnije i, ako je moguće, iz različitih kutova, bez ograničavanja na strogi vremenski okvir. No, također pozivamo naše čitatelje da raspravljaju o ovim proizvodima - na našem Forumu iu obliku autorskih bilješki, koje se, uz uspješnu kombinaciju talenta i domišljatosti onih koji su ih napisali, mogu objaviti na našem resursu. :)
No, počet ćemo, kao što bi i trebalo biti, s teorijom. Srećom, ovdje se očito ima o čemu raspravljati.
Klasifikacija: SMP, NUMA, klasteri...
Očito je da “noge” novih procesora rastu iz višeprocesorskih sustava. A mogućnosti za stvaranje višeprocesorskih sustava su bezbrojne: čak i jednostavno nabrajanje svega što je nastalo proteklih godina zauzelo bi previše prostora. Međutim, postoji općeprihvaćena klasifikacija:
(Simetrični višeprocesorski sustavi). U takvom sustavu svi procesori imaju potpuno jednak pristup zajedničkom RAM-u (vidi sliku). Rad s takvim sustavima pravi je užitak za programere (ako se, naravno, stvaranje višenitnog koda može nazvati "užitkom"), budući da nema posebnih "značajki" povezanih s arhitekturom računala. Ali, nažalost, izuzetno je teško stvoriti takve sustave: 2-4 procesora je praktična granica za SMP sustave koji koštaju razuman novac. Naravno, za nekoliko stotina tisuća dolara možete kupiti sustave s velikim brojem procesora... ali po cijeni od nekoliko milijuna (!) dolara za SMP s 32 CPU-a, postaje ekonomski isplativije koristiti jeftinije arhitekture.
(Sustavi neuniformnog pristupa memoriji). Memorija postaje “heterogena”: jedan njen dio je “brži”, drugi “sporiji”, a odgovor tog “dalekog” dijela uglavnom se može očekivati “nekoliko godina”. U ovom slučaju, u sustavu se formiraju osebujni "otoci" sa svojim brzim "lokalnim" RAM-om, povezani relativno sporim komunikacijskim linijama. Pristupi “vlastitoj” memoriji odvijaju se brzo, “tuđoj” - sporije, a što je tuđa memorija “dalje” to se sporije pristupa njoj (vidi sliku). Stvaranje NUMA sustava mnogo je lakše nego SMP, ali je pisanje programa teže - bez uzimanja u obzir heterogenosti memorije, ne možete napisati učinkovit program za NUMA.
|
|
3. Konačno, posljednja vrsta višeprocesorskih sustava je klasteri. Jednostavno uzmemo određeni broj “gotovo neovisnih” računala (cluster čvorova ili “čvorova”) i povežemo ih komunikacijskim linijama velike brzine. Ovdje možda uopće nema "zajedničke memorije", ali, u principu, nije je teško implementirati ni ovdje, stvarajući "vrlo heterogen" NUMA sustav. Ali u praksi je obično prikladnije raditi s klasterom u "eksplicitnom" obliku, eksplicitno opisujući u programu sve prijenose podataka između njegovih čvorova. To jest, ako još uvijek možete kreirati programe za NUMA, gotovo bez razmišljanja o tome "kako ova stvar radi" i odakle dolaze podaci potrebni za rad niti; tada kada radite s klasterom, morate vrlo jasno opisati tko radi što i gdje. Ovo je vrlo nezgodno za programere, a osim toga, nameće značajna ograničenja na primjenjivost sustava klastera. Ali klaster je vrlo jeftin.
Intel danas radije stvara SMP sustave; AMD, IBM i Sun neke su varijante NUMA-e. Glavno "područje primjene" klastera su superračunala.
Višejezgreni procesori
Glavne prekretnice u povijesti dvojezgrenih procesora su sljedeće:
1999. – najava prvog dvojezgrenog procesora na svijetu (IBM Power4 za poslužitelje)
2001. – početak prodaje dual-core IBM Power4
2002 - gotovo istodobno AMD i Intel najavljuju izglede za stvaranje svojih dvojezgrenih procesora
2002 – izdanje procesora Intel Xeon I Intel Pentium 4 s tehnologijom Hyper-Threading koja pruža virtualne dvostruke procesore na jednom čipu
2004. – Sun je izdao svoj dvojezgreni procesor (UltraSPARC IV)
2004. - IBM je izdao drugu generaciju svojih dvojezgrenih procesora (IBM Power5). Svaka procesorska jezgra Power5 podržava analognu tehnologiju Hyper-Threading
2005., 18. ožujka - Intel je objavio prvi dual-core x86 procesor na svijetu
2005., 21. ožujka - AMD je najavio punu liniju serverskih dual-core Opteron procesora, najavio stolne dvojezgrene procesore Athlon 64 X2 i započeo isporuku dual-core Opteron 8xx
2005., 20.-25. svibnja - AMD počinje isporučivati dual-core Opteron 2xx
2005., 26. svibnja - Intel izdaje dvojezgreni Pentium D za masovna računala
2005., 31. svibnja - AMD počinje isporučivati Athlon 64 X2
Ideja o višejezgrenom procesoru na prvi pogled izgleda potpuno trivijalno: jednostavno spakiramo dva ili tri (ili koliko god stane) procesora u jedno kućište - i računalo dobiva mogućnost izvršavanja nekoliko programskih niti istovremeno. Čini se kao jednostavna strategija... ali njezine specifične implementacije u nedavno objavljenim procesorima za stolna računala od AMD-a i Intela primjetno su različite. Toliko se razlikuju da se čisto “kvantitativne” sitnice na kraju pretvaraju u kvalitativne razlike između procesora ove dvije tvrtke. Stoga, prije nego što prijeđemo na stvarne testove modernih dvojezgrenih procesora, pokušajmo razumjeti razlike u pristupima ovih mikroprocesorskih divova i, da tako kažemo, "unaprijed" napravimo neke pretpostavke o njihovoj izvedbi.
Intel Smithfield: “klasik žanra”
Prilikom stvaranja višejezgrenih procesora za stolna računala, mikroprocesorski div je isprva odlučio krenuti putem "manjeg otpora", nastavljajući tradiciju stvaranja svojih uobičajenih SMP sustava sa zajedničkom sabirnicom. Takav MP sustav izgleda krajnje jednostavno: jedan čipset na koji svi radna memorija, te jedna procesorska sabirnica na koju su spojeni svi procesori:
U slučaju novih dvojezgrenih procesora Smithfield, dvije konvencionalne jezgre slične Prescottu jednostavno su smještene jedna do druge na istoj silicijskoj matrici i električno spojene na istu (zajedničku) sistemsku sabirnicu. Ove jezgre nemaju zajednički dizajn strujnog kruga.
Današnja Smithfield jezgra je “monolitna” (dvije jezgre tvore jedan procesorski čip), ali sljedeća generacija Intelovih stolnih procesora (Presler, proizveden korištenjem 65 nm tehnologije) bit će još trivijalnija - dva identična jednojezgrena procesorska čipa (Cedar Mill ) jednostavno će biti zapakirana u jednu kutiju (vidi sliku).
|
|
|
Prvi će biti potpuno isti poslužiteljski procesor Intel ove mikroarhitekture, sada poznate pod imenom Dempsey. Ali ako Smithfield ima 1 MB predmemorije druge razine po jezgri, tada će Presler i Dempsey imati 2 MB po jezgri.
|
|
|
U međuvremenu, Intel će kasnije lansirati druge, složenije varijante mikroarhitekture dvojezgrenih procesora, među kojima valja istaknuti Montecito (dvojezgreni Itanium), Yonah (dvojezgreni analog Pentiuma M) i Paxville za višeprocesorske poslužitelje na Temeljen na Intelu Xeon MP. Patrick Gelsinger je još u ožujku ove godine objavio da Intel razvija čak 15 različitih višejezgrenih CPU-a, a korporacija ih je čak pet pokazala u radu.
Štoviše, ako su još sredinom 2004. Intelovi dužnosnici primijetili da višejezgreni procesori nisu "još jedna utrka za performanse", budući da softverska infrastruktura još nije bila spremna za podršku takvim procesorima s optimiziranim aplikacijama, sada je Intel napravio višejezgrene procesore prioritet u svim osnovnim područjima djelovanja, uključujući razvoj i debugiranje aplikacija (dobro, osim možda komunikacija i senzorskih mreža - za sada;)). I to ne čudi - postalo je sve teže povećati radni takt procesora, pa je stoga potrebno tražiti nešto što će zamijeniti "utrku za megahercima". A dodavanjem jezgri, performanse u nizu modernih aplikacija već se mogu značajno povećati bez povećanja frekvencija. A notorni Mooreov zakon (dvostruko povećanje broja tranzistora na čipovima) treba nečim potkrijepiti, a višejezgrenost je gotovo najlakši način za to... :)
Zapravo, multi-core u trenutnom razumijevanju Intela jedna je od tri moguće opcije:
1. Neovisne procesorske jezgre, svaka s vlastitom predmemorijom, nalaze se na istom čipu i jednostavno koriste zajednički sistemska sabirnica. Ovo je 90nm Pentium D baziran na Smithfield jezgri.
2. Slična opcija je kada se nekoliko identičnih jezgri nalazi na različitim čipovima, ali su kombinirane zajedno u jednom paketu procesora (procesor s više čipova). Bit će to 65-nanometarska generacija procesora obitelji Pentium i Xeon temeljena na jezgrama Presler i Dempsey.
3. Konačno, jezgre se mogu čvrsto ispreplesti na istom čipu i koristiti neke zajednički resursi kristal (recimo, bus i cache memorija). Ovo je najbliži Itanium na Montecito jezgri. A također i mobilni Yonah, čije objavljivanje obećava da će napraviti mnogo buke.
Usput, napominjemo da će Montecito, proizveden 90-nm procesnom tehnologijom, imati niz drugih prednosti u usporedbi sa svojim prethodnikom na 130-nm Madison jezgri: prisutnost Hyper-Threadinga (to jest, bit će vidljiv u sustavu kao 4 logička procesora), osjetno manja potrošnja energije, veća izvedba (1,5 puta ili više), četiri puta veća veličina predmemorije (preko 24 MB: 2x1 MB L2 instrukcije, 2x12 MB L3 podaci), 1,72 milijarde tranzistora u odnosu na 410 milijuna i više. Ovaj procesor bit će pušten u prodaju u četvrtom kvartalu 2005.
|
|
|
|
Ništa manje zanimljiv nije ni prvi dvojezgreni mobilni procesor Yonah, koji bi se trebao pojaviti početkom 2006. godine u sklopu nove mobilne platforme Napa. Yonah će imati dvije računalne jezgre koje koriste zajedničku 2 MB L2 predmemoriju i zajednički QPB sistemski kontroler sabirnice s frekvencijom od 667 MHz. Proizvodit će se pomoću 65-nm tehnologije u faktorima forme PGA 478 i BGA 479, sadržavat će 151,6 milijuna tranzistora, podržavati XD-bit tehnologiju i, sudeći prema preliminarnim informacijama, podržavati neke mehanizme za izravnu interakciju jezgri jedne s drugom.
|
|
Štoviše, Intel ne isključuje mogućnost da će se procesori temeljeni na "mobilnoj" jezgri Yonah koristiti ne samo u određenim tržišnim segmentima desktop računala(u tu svrhu već su razvijeni i demonstrirani odgovarajući mini-koncepti za kućna i uredska računala), ali čak iu kompaktnim, ekonomičnim poslužiteljima.
Zapravo, u svakoj industriji postoji podjela proizvoda u ciljne kategorije. Postoji mnogo jeftinih proizvoda koji imaju osnovne značajke i funkcionalnost; namijenjeni su velikoj većini korisnika. Skupi uređaji s masom od fina podešavanja i specifične funkcije. A jaz između ove dvije skupine korisnika nije tako mali kao što se na prvi pogled čini.
Uključuje one ljude koji više nemaju dovoljno prilika početna razina; ti korisnici su, da tako kažemo, „odrasli“ i jeftini proizvodi ih više ne zadovoljavaju. S druge strane, vrhunski proizvodi su im prilično skupi, a što se tiče iskustva još im nisu “dorasli”. I upravo za tu skupinu ljudi tvrtke proizvode različite proizvode srednje razine s srednjim skupom funkcija. I uopće nije važno o kakvim je proizvodima riječ, bilo da je riječ Mobiteli ili kamere (što je sada gotovo isto), stereo sustave ili automobile.
Da završimo ovu misao, željeli bismo naglasiti da mnogi korisnici početnici često kupuju proizvode srednje razine "za rast". Drugim riječima, u početnoj fazi koriste samo osnovne sposobnosti, ali s povećanjem iskustva postupno koriste sve veći i veći raspon funkcija. Marketinški stručnjaci su izvanredno dobro iskoristili ovu ideju, au nekim industrijama proizvodi srednje cijene imaju najveći postotak.
Prijeđimo sada izravno na predmet naše recenzije, naime, četverojezgreni procesor Intel Q8300 na Jezgra Yorkfielda. U početku su svi procesori s četiri jezgre bili namijenjeni isključivo radnim stanicama koje koriste profesionalni korisnici. Potonji koriste softverske pakete koji odgovaraju njihovoj razini koji su optimizirani za višenitno računalstvo. Za ove korisnike naše su preporuke uvijek ostale iste: da biste postigli najbolje performanse, morate kupiti najnoviju platformu (izuzetak je NetBurst) i koristiti najviše brzi procesor, kao i maksimalnu moguću (koja odgovara mogućnostima OS-a) količinu RAM-a.
Međutim, osim profesionalaca, postoje mnogi drugi korisnici koji ponekad rade s višenitnim programima. Neki ljudi navečer proučavaju novi paket, neki prave "shabha", a neki razvijaju praznine kod kuće da bi ih sutradan završili na poslu. Ovo su korisnici kojima je potreban jeftin procesor najveći broj jezgre.
Druga skupina korisnika potpuno je daleko od multithreadinga i od računala općenito. Oni kupuju četverojezgrene procesore jer su "dvostruko bolji od dvojezgrenih".
Situacija, općenito, nije nova - svojedobno su tako “kupovali megaherce”. Jasno je da ti kupci nemaju nikakvu stvarnu korist od četiri jezgre, budući da velika većina kućnih aplikacija nije optimizirana za višenitnost. Prosudite sami: nakon pokretanja igre, prisiljeni ste pogledati od jednog do četiri videa s logotipovima razvojnih tvrtki i vlasnika licence. Još jedan video bi mogao biti uvodni. I nakon završetka svih videa igra tek počinje učitavati, i to dosta dugo. Zašto se igra ne može učitavati paralelno tijekom listanja? U principu, odgovor je jasan: razvijati programe bez optimizacije puno je lakše i, što je najvažnije, financijski isplativije!
Pa, dobro, sve smo ovo rekli više puta u ovom ili onom obliku. Sada se okrenimo Intelu, koji je nakon prelaska na 45-nm procesnu tehnologiju brzo zasitio tržište četverojezgrenim procesorima vrhunska razina. Nakon toga, Intel je na tržište počeo postupno uvoditi jeftinije četverojezgrene procesore, s nešto smanjenom predmemorijom i relativno niskim radnim taktom.
Prvi takav proizvod bio je procesor Q8200 temeljen na Yorkfield jezgri, s taktom od 2,33 GHz i QPB sabirnicom od 1333 MHz. Podsjetimo, većina vrhunskih 4-jezgrenih procesora serije Q9xxx ima L2 predmemoriju = 12 MB (2x 6 MB), a samo je model Q9300 opremljen s L2 = 6 MB (2x 3 MB). A kako jeftiniji procesori brzinom ne prestignu skuplje, Intel je nastavio s praksom “rezanja” predmemorije druge razine, pa je za seriju Q8xxx njen volumen postavljen na 4 MB (2x 2 MB). U skladu s tim, "tabela činova" 4-jezgrenih Intel procesora izgleda ovako:
| Ime | Broj jezgri |
Frekvencija, GHz |
Faktor |
|||
| Core 2 Extreme QX9770 | ||||||
| Core 2 Extreme QX9650 | ||||||
| Core 2 Quad Q9550 | ||||||
| Core 2 Quad Q9450 | ||||||
| Core 2 Quad Q9300 | ||||||
| Core 2 Quad Q8300 | ||||||
| Core 2 Quad Q8200 |
Osim ovih specifikacija, procesori imaju još jedan parametar koji se stalno mijenja (prije krize bismo napisali - opada). Ovo je maloprodajna cijena. Za profesionalce to nije važno, ali za poluprofesionalne korisnike još uvijek jest. Dakle, za potonje postoje dobre vijesti: testni procesor Q8300 košta oko 230 dolara, a njegova OEM verzija oko 200 dolara! I, grubo govoreći, dobivamo četiri procesora od 2,5 GHz za 50 dolara svaki. Sa stajališta profesionalaca, ovo je besplatno.
Dakle, gratis izgleda ovako:
Stražnja strana:
Uslužni program CPU-Z pruža sljedeće informacije:
Funkcionalno, ovaj procesor ni na koji način nije inferioran svojoj starijoj braći. To jest, procesor podržava sve proširene skupove instrukcija, kao i sve moderne tehnologije Intel u pogledu uštede energije. Jedina stvar koja razlikuje procesore osme serije od devete je nedostatak tehnologije virtualizacije.
Overclocking
Nekoliko riječi o overclockingu. S jedne strane, Q8300 procesor bi trebao biti vrlo atraktivan s overclocking točke gledišta. Ovu pretpostavku podupire činjenica da je frekvencijski potencijal Yorkfield jezgre u području od 4 GHz. Štoviše, tu smo frekvenciju postigli prije više od godinu dana, kada smo testirali procesor Core 2 Extreme QX9650. Od tada je Intel sigurno optimizirao i poboljšao tehnološki proces, a frekvencijski potencijal se povećao.
Međutim, vrijedi razmotriti neke negativne točke. Prvo, overclockirali smo QX9650 povećanjem množitelja, koji je otključan za ovaj model. Naprotiv, Q8300 ima zaključani multiplikator, i to relativno visoka frekvencija sistemska sabirnica podrazumijeva prilično nizak standardni množitelj. To je upravo ono što jest, i jednako je 7,5; Štoviše, također je blokiran.
Kao rezultat toga, za overclocking na 4 GHz, FSB frekvencija mora biti oko 533 MHz. Za većinu modernih matičnih ploča ova frekvencija nije nešto pretjerano: stalno dosežemo frekvencije od 550 MHz i više. Međutim, vrijedi uzeti u obzir da se ti testovi izvode s dvojezgrenim procesorom, dok procesor s četiri jezgre značajno povećava opterećenje sistemske sabirnice. Kao rezultat toga, overclocker je prisiljen značajno povećati napon na FSB-u, povećati napon PLL-a i odabrati GTL. Ipak, većina entuzijasta se suočava sa značajnim problemima oko 500 MHz. Susreli smo se i s ovim problemima: konačni rezultat bila je stabilna frekvencija FSB-a od 480 MHz, što je dalo rezultirajuću frekvenciju procesora od 3,6 GHz.
S jedne strane, rezultat se može smatrati prilično dobrim, budući da Intel koristi "najbolje jezgre" za proizvodnju skupih visokofrekventnih procesora, a što ostaje za jeftine. S druge strane, ostali smo s jakim dojmom da smo bez problema mogli pokrenuti Q8300 na 4 GHz, da je množitelj otključan.
Izvođenje
U testnom sustavu korištena je sljedeća oprema:
| Oprema za testiranje | |
| Matična ploča | ASUS P5E3 Premium na Intel X48 čipsetu |
| Hladnjak | Gigabyte G-Power |
| Video kartica | ASUS 8800 GT (GeForce 8800 GT; PCI Express x16)
Verzija upravljačkog programa: 180.48 WHQL |
| Zvučna kartica | - |
| HDD | Samsung HD160JJ |
| Memorija | 2x1024 MB Qimonda DDR3-1333; |
| Okvir | FSP 550 W |
| OS | MS Vista |
Prvo, pogledajmo rezultate sintetičkih testova.
Testovi aplikativnog softvera.
Video kodiranje (DivX, Xvid) mjereno je u sekundama, tj. manje je više.
Kompresija podataka (WinRAR) mjerena je u kb/s, tj. više je bolje.
Sada - testovi programa za igre.
zaključke
Što se tiče performansi, Q8300 procesor zauzima točno ono mjesto koje su mu Intelovi marketinški stručnjaci dodijelili. Odnosno, brži je i skuplji od Q8200 procesora, ali sporiji i jeftiniji od ostalih četverojezgrenih Intelovih procesora. A prije nekoliko mjeseci zaključak bi zvučao ovako: pri odabiru 4-jezgrenog procesora morate obratiti pozornost na Intelove proizvode i voditi se svojim financijskim mogućnostima.
No, izlaskom novih AMD Phenom II procesora situacija se nešto zakomplicirala, jer je izbor postao veći, a problem odabira procesora sve teže rješiv. Činjenica je da su specifične performanse AM3 procesora gotovo iste kao kod Intelovih procesora. A istovremeno su AMD procesori jeftiniji. Konkretno, model Phenom II X4 805 prodaje se za oko 210 USD (ožujak 2009.). Sukladno tome, naš savjet onim korisnicima koji počinju raditi s profesionalnim softverskim paketima je sljedeći.
U prvoj fazi potrebno je procijeniti stupanj optimizacije softvera koji se koristi za višenitno računalstvo. Ako je takva optimizacija prisutna, onda ima smisla prijeći na 4-jezgrene procesore. Zatim je potrebno utvrditi za koje procesore je optimiziran softver koji koristite te na temelju toga kupiti procesor željenog proizvođača. I tek nakon toga ima smisla birati specifični model procesor, na temelju cijene.
Za one korisnike koji planiraju overclockati svoj procesor, želimo još jednom podsjetiti da procesori Q8xxx serije imaju relativno niske zaključane multiplikatore i u većini slučajeva nećete moći doseći tehnološku granicu Yorkfield jezgre.
Usput, ako se overclocking u profesionalnim radnim stanicama nedvosmisleno osuđuje (jer je tamo važna 100% stabilnost), onda je za kućni sustav to samo dobrodošlo. Činjenica je da bez značajnih financijskih ulaganja možete značajno povećati produktivnost. U ovom slučaju gubitak podataka ili rezultata izračuna neće uzrokovati značajnu štetu, budući da je vaš poluprofesionalni rad vrsta hobija.
Dvojezgreno računalo je računalo čija središnja procesorska jedinica ima dvije jezgre. Ova tehnologija omogućuje povećanje produktivnosti njegovog rada u prilično velikoj mjeri.
Što je dvojezgreni procesor?
Dvojezgreni procesor je procesor koji ima dvije jezgre na jednom čipu. Svaka od jezgri obično ima Net Burst arhitekturu. Neki od dvojezgrenih procesora također podržavaju Hyper-Threading tehnologiju. Ova tehnologija omogućuje obradu procesa u četiri neovisne niti. To znači da jedan takav dvojezgreni procesor s ovom tehnologijom (fizički) zamjenjuje ili je ekvivalentan četiri logička procesora, sa stajališta operativnog sustava.
Dakle, svaka jezgra dvojezgrenog procesora ima svoj L2 cache određene količine memorije, kao i zajednički cache s dvostruko više memorije. U pravilu, kristali na kojima se proizvode dvojezgreni procesori imaju veličinu od oko dvjesto četvornih milimetara s brojem tranzistora koji prelazi dvjesto milijuna jedinica. Vrijedno je napomenuti da bi s tako velikim brojem elemenata ovaj procesor, čini se, trebao istaknuti veliki broj zagrijati i prema tome ohladiti. Međutim, nije.
Najviša temperatura površine kristala je oko 70°C. To je zbog činjenice da napon koji napaja procesor ne prelazi jedan i pol volta, i najveća vrijednost Struja je sto dvadeset pet ampera. Dakle, povećanje broja jezgri ne dovodi do značajnog povećanja potrošnje energije, što je vrlo važno.
Prednosti računala s dvojezgrenim procesorima
Potreba za povećanjem broja procesorskih jezgri pojavila se kada je postalo jasno da će daljnje povećanje broja procesorskih jezgri taktna frekvencija ne dovodi do značajnih poboljšanja performansi. Računala s dvojezgrenim procesorima usmjerena su na korištenje aplikacija koje koriste višenitnu obradu informacija. Stoga korist od takvog računala nije moguća za sve programe. Programi koji koriste mogućnosti dvije jezgre uključuju, na primjer, programe za renderiranje trodimenzionalnih scena, programe za obradu video slika ili audio podataka. Također, dvojezgreni procesor bit će koristan pri pokretanju nekoliko programa na računalu istovremeno. U tom smislu, takvi se procesori obično koriste u računalima dizajniranim za rad s grafikom, kao i za rad s uredskim programima. Dakle, za potrebe igranja ovu tehnologiju druga jezgra je gotovo beskorisna.