Preview: Intel Penryn - nové 45nm procesory realitou | Kapitola 3
Seznam kapitol
Přesně za měsíc se uskuteční další důležitý mezník procesorové historie - na trh bude oficiálně uveden první desktopový procesor vyrobený 45nm polovodičovým procesem. Co nám tento krok ve výrobě čipů přinese po stránce aplikačního výkonu vám, ale můžeme exklusivně "napovědět" již dnes.
Hlavní zlepšení se projevuje v několika oblastech, na každou z nich se zaměříme samostatně. Musím však podotknout - že jádro Penryn se od současných procesorů Intel Core 2, co se týče základní architektury, liší velmi málo. Intel se v minulosti s "revolučním" Pentiem 4 spálil dostatečně a dnes proto evidentně vsadil na opatrně rozvíjení úspěšného konceptu "Core 2".
Radix-16
První novinka patří do skupiny optimalizace a zvyšování výkonu výpočetních operací. Zrychlením taktu jednotky "divideru" a její optimalizací dochází k rapidnímu nárůstu výkonu v této oblasti. Zrychlení 4 bity za cyklus proti stávajícím 2 bitům je dosaženo právě dvounásobnou rychlostí této jednotky. Intel tuto novinku nazývá Radix-16. Zlepšení by mělo nastat ve všech operacích s FP (floating-point) jednotkou. Graf v propagačním materiálu ukazuje očekávaný nárůst, který je v určitých operacích vskutku vysoký.
Lepší virtualizace
Další položkou první skupiny zlepšení je optimalizace při práci ve virtuálních systémech. Hardwarová podpora virtualizace přináší proti softwarové jasné výhody. Pokud máme virtualizaci podporovanou přímo hardwarem může hlavní systém i ten virtuální využívat všechny zdroje už ve vrstvě "Ring 0" a nepotřebuje překladač, což značně zvyšuje výkon ve virtuálním systému a nezatěžuje tolik procesor a hlavní systém. V případě procesorů "Penryn" dokázal Intel zvýšit počet operací ve virtuálním systému až o 25 - 75 procent. Jak se to projeví v praxi, si ještě musíme počkat.
Větší L2 cache
"Na první pohled" viditelným rozdílem (který jsem už několikrát zmínil) je větší L2 cache. Obecně větší cache přinese výrazný nárůst výkonu jen v určitých aplikacích, přesto se pozitivně projeví, i když v menší míře, téměř všude. Čím větší a rychlejší cache máme, tím je reakce procesoru a tím i odezva v aplikacích rychlejší.
V případě nových procesorů se zvětšila velikost L2 cache o 50 procent, ze 4MB na 6MB pro dvoujádrové čipy Core2 Duo a ze 8MB na 12MB u čtyřjader Core 2 Quad. Jak se větší cache projeví v reálných testech si budete muset počkat do další kapitoly.
Poznámka: spolu s cache souvisí i zlepšení Smart Memory Access - tato již dlouho používaná technologie zde také doznala nových vylepšení a vyšší efektivity.
Vyšší takty sběrnice FSB
Procesory s 45nm jádrem "Penryn" by měly díky novým vlastnostem dokázat při stejné spotřebě pracovat na mnohem vyšších taktech. Napájecí napětí nových čipů je sníženo z 1.35V na 1.20V spolu s rychlejší sběrnicí FSB.
První modely budou ještě pracovat s taktem sběrnice FSB 1333MHz (333MHz), další čipy uvedené později ale budou již pracovat s 1600MHz (400MHz). Bez navýšení napětí bude zřejmě možné dosahovat i taktů výrazně nad 3GHz, protože příští high-end čtyřjádrový čip bude taktován na 3.2GHz (8x400MHz) - tohoto čipu se dočkáme již na jaře.
Poznámka: vyšší takt sběrnice FSB bude mít výrazný vliv na propustnost systému a hlavně na rychlost komunikace procesoru s pamětí (propustnost paměti je na FSB u procesorů Intel tradičně velmi závislá).
Instrukční sada SSE4
Do nových procesorů byla implementována nová sada SIMD instrukcí "Extension 4". Těmito novými instrukcemi se rozšiřuje řada stávajících 64-bitových a přináší rozšířením nové schopnosti do stávající architektury. SSE4.1 spolu s novým Super Shuffle Enginem (o něm až za chvíli) v určitých operacích masivně zvedají výkon. Hlavně se to projeví v práci s videem (jak ukáží reálné testy, nejvíce u DivX), kde bude výkon až 1,5x vyšší. Dále zpracování fotografií a práce s multimédii by měla zažít znatelné navýšení stávajících výsledků.
Super Shuffle Engine
Poznámka: Super Shuffle Engine vylepšuje i provádění stávajících instrukcí SSE (s instrukční sadou SSE 4 to přímo nesouvisí).
Tím že do nových procesorů výrobce přidal plně 128-bitovou "shuffle" jednotku dokáží nyní tyto čipy zpracovat některé SSE instrukce za jeden cyklus. To radikálně zvýší výkon v programech, které s touto jednotkou dokáží pracovat. Hlavně se to projeví v archivaci a dearchivaci dat, práci s obrázky a videem, včetně náročných výpočetních operací.
Spolu se SSE4 se procesory "Penryn" stávají v multimediálních oblastech značně výkonnější než dosud.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
