Detailní pohled na architekturu Intel Nehalem
Na Japonském serveru HKEPC se pustili do představování nadcházející architektury Intelu - Nehalem. V jejich článku se objevuje spousta dosud nezveřejněných informací, a z mnohých nám doslova "spadla čelist". Vítejte v budoucnosti CPU výkonu - v nové éře Nehalemu!
Nynější architektura Intelu - Core je s námi již docela dlouho a po celou dobu slaví obrovské úspěchy. Pokrok nikdo nezastaví, a i leader procesorového trhu pracuje usilovně na nástupci Core - Nehalemu. Intel je se svou technologií výroby mnohem dále než konkurence, a jeho 45nm výrobní proces je vyladěn k plné spokojenosti.
Na prvním obrázku vidíte "časovou osu" uvádění procesorů až do roku 2010. Již tento rok bude Core nahrazeno právě zmíněnou novinkou Nehalem. Co všechno Nehalem přinese? Hlavní body jsou tyto:
1. Vylepšená architektura, která ale stále nese určité znaky nynějších procesorů rodiny Core (Nehalem je vylepšené Core). 2. Výkon čtyř-jádrových procesorů půjde lépe škálovat (Nehalem bude s velkou pravděpodobností nativní čtyř-jádro, jako AMD K10), při nižší spotřebě. 3. Stará sběrnice FSB bude nahrazena novým komunikačním rozhraním. 4. Integrovaný paměťový řadič DDR3. 5. Integrované grafické jádro (určené pro notebooky a low-end). 6. Uvedení prvních produktů Nehalem bude před koncem příštího roku.
V druhé polovině letošního roku se objeví první prodejní kusy čipů nové generace, která je již nyní ve fázi testování. Dle prvních ohlasů z Intelu, nemá žádné podstatné problémy, a bude uvedena dle plánu. Největší devizy procesorů architektury Nehalem je nová sběrnice QuickPath, podpora nových SSE instrukčních sad, lepší možnosti komunikace procesorů v serverových řešeních. Důležitý je také návrat technologie Hyper-Threading, kdy se čtyř-jádrovým čipem budete mít osm virtuálních jader.
Co to je QuickPath? - Princip klasické sběrnice FSB si představme, jako hlavní silnici vedoucí základní deskou, kde jsou veškeré komponenty připojeny "vedlejšími silnicemi" k hlavní komunikaci. Pokud má nějaká informace dojít, musí projet celou komunikační trasou, ke svému cíli - to trvá dlouho a data se zbytečně potulují, kde je nepotřebujeme. QuickPath je jiný, veškeré komponenty jsou přímo spojeny s dalšími, odpoadá tedy putování dat "cestou necestou".
Obrázek ukazuje očekávaný nárůst výkonu: Až dvojnásobný výkon v aplikacích, které jsou optimalizované pro více procesorů. Čtvrtinový nárůst výkonu v "single-thread" aplikacích. Díky implementaci nové sady instrukcí SSE 4.2 by měl narůst i výkon ve specifických aplikacích - databáze a podobně. A to všechno při minimálně o třicet procent nižší spotřebě.
Tento obrázek znázorňuje nové pojetí architektury celé platformy. Severní můstek v high-endu již nebude mít podobu, jak jej známe z dnešních desek. Bude to pouze jakýsi přepínač, kde se budou spojovat komponenty systému. Paměti budou připojeny přímo k procesoru, ten potom bude spojen právě rychlejší sběrnicí QuickPath se I/O Hubem (severní čip). Nebudeme si zastírat, že inspiraci k přetvoření platformy našel Intel u konkurence - AMD a jeho platformy K8/K10. Možnosti Nehalemu budou v tomto směru stejné jako mají právě procesory AMD.
Tento obrázek ještě upřesňuje příchod nové architektury na trh. Až do třetí čtvrtiny tohoto roku si budeme muset vystačit se stávajícími čipsety a procesory "Yorkfield". Pak přijdou zcela nové desky, s novou paticí LGA1366 pro high-end a servery. První bude uveden absolutní high-end, který bude ale využívat serverové CPU (jako dnes Intel SkullTrail). Až o jedno čtvrtletí později dojde i na nové desktopové řešení s paticí LGA1160.
Absolutní high-end bude čtyř-jádrový procesor s jádrem "Bloomfield" určený do patice LGA1366. Čipset určený této platformě se bude jmenovat "Tylersburg". Na obrázku vidíte tento procesor (je v něm naznačeno osm jader technologie hyper-threading), ten je novou sběrnicí spojen se severním čipem. Pozor toto řešení v prvních revizích nebude mít ještě integrovaný řadič DDR3 přímo v procesoru! Paměti budou připojeny k severnímu můstku. Budou ale pracovat v Tri-channel (moduly se budou osazovat ve trojicích, ne jen po dvou jako dnes). Dobrá zpráva je, že půjde o běžné DDR3, žádné drahé FB-DIMM. Celý systém je spíše podobný dnešním řešením, pravá revoluce s řadičem nejdříve přijde s levnějšími procesory. Na této platformě bude možné provozovat Multi-GPU se čtyřmi kartami (SLI i CrossFire). Jižní můstek bude nový ICH10R.
Tento obrázek představuje studii základní desky s čipsetem "Tylersburg". Vidíme šest slotů pro paměti DDR3, dva čipy sady, ale pouze trojici PEG slotů pro grafiky. Slot PCI bude asi už pouze jediný.
Pro běžné smrtelníky bude určen procesor "Lynnfield" s I/O Hubem Ibexpeak. Patice bude LGA1160 a na deskách bude pouze jediný čip sady - speciální můstek (ukážeme si ho až za chvíli). Na této platformě bude již mít procesor integrovaný řadič pamětí v sobě, půjde o klasický Dual-channel DDR3 modulů. Procesor (také bude mít hyper-threading) pak bude přímo spojen pomocí QuickPath s I/O můstkem. Zde se již setkáme s integrovanou grafikou, a ještě něčím navíc.
Nejprve se ale podívejme na referenční návrh desky pro vyšší třídu procesorů rodiny Nehalem. Deska ponese čtyři sloty pro paměti, jeden PEG slot, jedno PCI. Je to sice pro vyšší třídu nějak málo, ale ve srovnání s "mainstreamem" to ještě jde. Podívejme se na nejlevnější řešení - Dual-Core, do kanceláře.
Na nejnižším stupni se ocitnou dvou-jádrové čipy (jedno-jádra nebudou vůbec), i u těch ale bude přítomen hyper-threading. Tento procesor s jádrem "Havendale" bude nejkomplexnější ze všech, nese v sobě nejen řadič pamětí ale také i PCIe linky. Podívejte se na obrázek, Dual-Core CPU Nehalem v sobě bude obsahovat grafickou kartu, PCIe linky pro externí grafiku a paměťový řadič (ano i toto vymysleli v AMD, pod názvem Fusion). To vše bude potom spojeno s jednoduchým jižním můstkem, který se bude starat o rozšíření funkcí a portů.
Základní desky pro střední a vyšší třídu, s procesorem "Lynnfield" budou vybaveny pouze jediným čipem čipsetu - komplexním můstkem s podivným názvem Ibexpeak. Co všechno bude umět znázorňuje obrázek. Čip v sobě ponese: PCI řadič, Audio kodek, LAN čip, šest SATA portů, digitální i analogový výstup na monitor. Impozantní dílo, které si dovedu představit v ultra malých noteboocích.
Na úplný závěr se ještě podívejme na všechny tři budoucí procesory Nehalem. Bloomfield bude čtyř-jádrový nativní čip, později i s integrovaným Tri-channel řadičem DDR3, ponese 8MB cache L2, spotřeba bude 130W. Levnější čtyř-jádro Lynnfield bude mít řadič integrován od prvních verzí, pouze ale Dual-channel, cache bude stejná 8MB L2. Spotřeba bude ale nižší 95W. Nejnižší segment trhu obsadí procesory Havendale, které budou pouze dvou-jádrové s 4MB cache L2, budou mít integrovaný řadič pamětí a grafické jádro, při spotřebě 75W.
PS. Na závěr se omlouvám, že Newska zmizela. Nedopatřením se mi celá smazala, a musel jsem ji opět vytvořit odznovu. Díky za strpení a shovívavost. Kompletní článek v ENG a JAP - http://translate.google.com/translate?u=http%3A%2F%2Fwww.hkepc.com%2F%3Fid%3D568&langpair=zh%7Cen&hl=en&ie=UTF8
