Hlavní stránka Hardware Procesory, paměti Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere
Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere
autor: Z. Obermaier , publikováno 4.1.2010
Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

O prvních 32nm procesorech od Intelu hovoříme už téměř rok, od uvedení prvních čipů architektury Nehalem. Na jejich uvedení jsme si ale celkem dlouho počkali. Dnešním dnem započíná nová éra úspornějších a výkonných čipů s nimiž Intel napíše důležitou kapitolu v historii desktopových i mobilních procesorů.


V další kapitole si v krátkosti řekněme, co jsou hlavní rysy nových procesorů a v čem se liší od svých dražších sourozenců do patice LGA 1366 a LGA 1156. Architektura zůstala v podstatě stejná a můžete si její popis přečíst zde a zde. Mezi architekturou Nehalem a Westmere jsou vlastně jen dva rozdíly. Nehalem najdeme v procesorech vyrobených 45nm technologií, Westmere je označení pro 32nm čipy. Druhý rozdíl je v kapacitě paměti L3 cache. Podívejme se na kompletní rodinu čipů této architektury:

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

První obrázek ukazuje Core i7-900 pro patici LGA 1366. V procesoru je umístěn paměťový řadič DDR3, který má tři kanály (Triple channel). Procesor je se spojen sběrnicí QPI (QuickPath Interconnect) se severním můstkem X58 Express, který nese 32 PCI Express linek a pomocí DMI je spojen s tradičním jižním můstkem. Tato platforma se od běžných řešení Core 2 liší pouze integrovaným řadičem pamětí v procesoru. Desky musí mít dva čipy čipsetu, a také složitější a dražší návrh spoje PCB.

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

Druhý obrázek představuje nové řešení pro CPU s jádrem Lynnfield a paticí LGA 1156. Procesor je vybaven čtyřmi fyzickými jádry a integrovaným řadičem pamětí. Ten je narozdíl od vyšších modelů Core i7-900 pouze dvou kanálový (Dual channel). Novinkou je také integrace jakéhosi "severního můstku" s PCI Express (16 linek) rozhraní přímo do procesoru, tedy nám zcela odpadá nutnost severního můstku na desce v podobě samostatného čipu. Procesor je se zbytkem systému - PCH čipem (Ibexpeak) spojen skrze DMI sběrnici. Pokud si myslíte, že v nových procesorech není sběrnice QPI, tak se mýlíte. Pomocí této sběrnice je spojena část procesoru s jádry spolu s paměťovým řadičem a severním můstkem. Zde ale sběrnice QPI neopustí pouzdro procesoru. V tomto případě ušetří i výrobci desek, kde je potřeba jen jeden čip a také je levnější a jednodušší výroba.

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

Dnes uváděnou novinkou jsou procesory s jádrem Clarkdale. Jsou určeny také do patice LGA 1156 a od předchozích čipů Lynnfield se dosti odlišují. Pod kovovým chladičem procesoru najdeme dvě křemíková jádra. Jedno patří procesoru vyrobeném na 32nm a druhé grafickému jádru na 45nm. Procesorová část se skládá pouze ze dvou fyzických jader a 4MB L3 cache. Pomocí QPI sběrnice je pak spojena s druhou částí, ta obsahuje logiku severního můstku, paměťový řadič a integrované grafické jádro. Všímaví jistě postřehli, že Intel oddělil paměťový řadič od jader CPU a přiblížil jej blíže k dispozici grafickému jádru. Tato změna má brutální dopad na výkon pamětí a sami se o tom přesvědčíme u testů.

Zbytek platformy je stejný jako u prvních LGA 1156 procesorů. Pomocí sběrnice DMI probíhá komunikace s PCH čipem. Jedna důležitá vlastnost zde ale být musí - vyvedení výstupů integrované grafiky ven na výstupní porty. To je realizované sběrnicí FDI (na obrázku Display Link). Abychom mohli využít integrované jádro je nutná podpora čipsetu, na P55 Express není FDI. Zde potřebujeme nějaký z nových čipsetů H5x Express. Podívejme se ještě na procesor s jádrem Clarkdale v detailech:

Clarkdale pod drobnohledem

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

S jádrem Clarkdale Intel poprvé vstoupil do vod integrace skoro celého systému do pouzdra procesoru. Sice jde o první krůčky, ovšem plně funkční. V této fázi jsou ještě obě části CPU fyzicky odděleny, s architekturou Sandy Bridge se spojí do jednoho neoddělitelného kousku křemíku. Stejným směrem jde i konkurenční AMD s jejich vizí Fusion, od funkčního řešení nás čeká více než rok.

Na obrázku nad tímto textem vidíte ještě jednou schéma procesoru Core i5-600. Část s procesorovými jádry je vyznačena modře. Jsou zde pouze dvě jádra, paměti cache a QPI rozhraní. Rozměr této části je 79 mm čtverečních. Pomocí QPI je tato část spojena s druhým, zde zeleným obdélníkem. Ten skrývá také QPI rozhraní, grafické jádro a paměťový řadič. Podstatnou částí je také logika severního můstku s PCI Express rozhraním a DMI sběrnicí. Tato druhá část Iron Lake (GMCH) je vyrobena 45nm výrobním procesem a má velikost 120 mm čtverečních. Pokud použijete správnou desku, je možné využít i výstupu z grafického jádra přes rozhraní FDI.

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

Fotografie jádra Clarkdale a Iron Lake GMCH čipu - fialová část napravo u horního obrázku je QPI rozhraní, paměťový řadič zcela chybí. Dolní obrázek ukazuje také paměťový řadič a zbytek čipu.

Turbo Boost

S novými procesory přichází i pokračování inovované technologie Turbo Boost, která se Intelu asi hodně zalíbila a já garantuji, že se zalíbí i vám.

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

Předchozí Core i7 procesory do patice LGA 1366 měli Turbo Boost první generace, který v případě požadavku na výkon, dokázal přetaktovat všechna jádra o jeden násobič nahoru, nebo jediné jádro o dva násobiče. Jeden nebo dva násobiče byly maximum těchto CPU. Příkladem budiž Core i7 920, který pracuje na základní frekvenci 2,66 GHz. Pokud nebylo přesáhnuto TDP a teplota, zvýšila se frekvence všech jader běžně na 2,8 GHz. Pokud jste obzvlášť dobře chladili, mohli jste vidět i jedno (dvě) jádra na frekvenci 2,93 GHz. U čipů s jádrem Lynnfield byla tato technologie vylepšena a takt jader se mohl ideálně navýšit až o pět stupňů, v reálu toho ale nebylo možné nikdy dosáhnout. Běžně je možné dosáhnout jeden nebo dva násobiče výše.

U nových procesorů je to stejné jako u čipů s jádrem Lynnfield, každé jádro má své vlastní PLL a může mít rozdílnou frekvenci od těch ostatních. Pokud procesor zatížíte Single-Thread aplikací, navýší se frekvence jednoho jádra teoreticky o pět násobičů. To tvrdí Intel a ukazuje také obrázek. Mě se ale tento stav nepodařilo dosáhnout a myslím, že obrázek je špatně. Maximální násobič navíc je dvakrát, jak to říká následující tabulka a já ověřil v praxi (a nebo nejsou BIOSy základních desek ještě stoprocentně odladěné).

Core i5 600 a Core i3 500 - 32nm dvoujádra Westmere

U procesoru Core i5-670 s frekvencí 3,33 GHz to dělá nárůst na frekvenci 3,73 GHz. Další vidíte také v tabulce. Co jsem napsal je ale pouze ideální příklad. Procesor stále hlídá TDP, teplotu čipu a také otáčky ventilátoru. Pokud je některý parametr překročen, násobič se sníží.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
88 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 36Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.