Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury | Kapitola 7
Seznam kapitol
Architektura Nehalem a její vylepšená varianta Westmere je s námi už dlouhé dva roky. Intel uvádí jejich nástupce, zcela novou architekturu Sandy Bridge. Zcela novou jsem použil záměrně, nejedná se totiž o vylepšeného předchůdce, ale o skutečnou novinku se vším všudy. Co nového přinášejí CPU, čipsety a základní desky?
Pokud je nárůst výkonu procesorové části Sandy Bridge skvělý, není to nic proti nárůstu grafického výkonu. Intel nám sliboval nárůst sto procent nad výkon grafiky v procesorech architektury Westmere (Clarkdale) a slib splnil. Sami uvidíte v článku s měřeními. Grafická jádra pro Sandy Bridge jsou dvě - Intel HD Graphics 2000 a 3000. Liší se jen v počtu výpočetních jednotek a frekvenci. Počet EU jednotek sice zůstal u nejvýkonnějšího řešení stejný jako u předešlé generace, jejich výkon se ale rapidně zvýšil. Důležitá je hardwarová jednotka na přehrávání, enkóding médií. Také frekvence jádra byla navýšena až na 1350 MHz. Standardy byly také vylepšeny, nová jádra podporují OpenGL 3.0 a DirectX 10.1. Za zmínku také stojí dynamická změna frekvence jádra i na desktopu a HDMI 1.4 s podporou 3D zobrazení.
Jelikož slabý výkon předchozích grafických jader, nemožnost spuštění některých her a další negativa chtěl Intel odstranit, dal si na grafickém jádru a jeho vylepšení hodně záležet. Byla to jedna z priorit nové generace procesorů. Vývojáři se zaměřili na energetickou nenáročnost, optimalizace výkonu, kooperaci s výkonem procesoru, nativní navýšení výkonu nezávislé na ovladačích, přehrávání a akcelerace enkódování videí. Grafické jádro se nyní chová jako procesor, umí automaticky snižovat a také zvyšovat svou frekvenci a výkon. Celý procesor umí balancovat výkon CPU a GPU části k maximálnímu výkonu pro uživatele, GPU má vlastní napájení a je možné jej tedy spravovat a ovládat také nezávisle na CPU části.
Zajímavé je i celkové pojetí jádra, které jde opačnou cestou než konkurenti AMD i Nvidia. Intel totiž většině jednotek v jádru dal pevné funkce a nelze je měnit ani programovat, čímž se sice vracíme do doby před deseti lety, je to ale úspornější energeticky i prostorově. Také ovladače jsou jednodušší, stejně jako nižší latence. Jedinou programovatelnou částí čipu jsou výpočetní Shadery (EU). Ty nyní zvládají i složitější výpočty rychleji a mají až dvojnásobný výkon proti svým předchůdcům.
Ovladače jsou také věcí, jež uživatele oprávněně kritizují, tedy Intel snížil jejich dopad na výkon. Jelikož má většina jednotek pevně danou funkci, je možné nechat větší podíl výkonu právě na nich a není nutné je programovat driverem. Jednodušší ovladač také méně zatíží CPU a tím zbude víc energie a výkonu pro GPU. Předchozí řešení mělo opravdu problém s propustností, jelikož GPU a CPU spojovala "očesaná" QPI sběrnice. Latence byly příšerné, a výkon brzděn úzkým hrdlem. To vše je minulostí, GPU je součástí CPU a vše komunikuje přímo skrze ring-bus sběrnici. Zrychlil se přístup do paměti L3 cache i do DDR3. To se pozitivně projeví na výkonu. Jádro je také možné využít k paralelním výpočtům, čehož využívá hlavně Media Engine.
Když unikly na veřejnost první testy procesorů Sandy Bridge, byl velkým překvapením nadstandardní výkon ve zpracování videa. Později vyšlo najevo, že Intel přímo do procesoru vložil hardwarové jednotky akcelerující všechny známé kodeky a také pomocí paralelních výpočtů EU jednotek zvládají urychlit enkódování video formátů, včetně HD. U minulé generace byl pre-processing a enkódování ovládáno softwarově, nyní je vše hardwarová záležitost. Speciální obvody nyní pomáhají v přehrávání většiny vide obsahu při nízké spotřebě, kdy není nutné použít jádra CPU ale použije se výkon EU jednotek. Dostatek výkonu lze použít i pro mnoho post-processing efektů a vylepšování obrazu. Funkčnost už je nyní zaručena v mnoha programech a aplikacích. Podporu najdete v aplikacích od CyberLink, ArcSoft, Corel, SONIC a dalších.
Media engine dokáže hardwarově dekódovat MPEG2, VC-1 a AVC kodeky, nepotřebuje k tomu výpočetní jednotky EU, čímž se znatelně sníží spotřeba při přehrávání. Během této činnosti je zbytek grafického jádra vypnut a spotřeba klesá. Intel speciálně vyzdvihuje dekódování a enkódování AVC formátu. Výkon ve zmíněných operacích by měl narůst vůči předešlé generaci dvojnásobně, čemuž můžeme i věřit a ověříme v testech.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
