Hlavní stránka Hardware Procesory, paměti Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury
Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury
autor: Z. Obermaier , publikováno 4.1.2011
Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury

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?


Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury

Zde je nutné se na věc podívat z pohledu složitosti čipu. Až dosud mělo každé jádro procesoru svůj vlastní přístup do paměti L3 cache, s přibývajícími integrovanými funkcemi už zkrátka tento model nemůže fungovat. Do procesoru přibyl System Agent s PCI-E rozhraním a grafické jádro. Obě tyto části mají také přístup do L3 cache. Spojení jader a dalších komponent do L3 cache už bylo tak náročné, že muselo být kompletně přepracováno. Využit byl známý ring-bus (prstencová sběrnice). tento systém je efektivní a používá se v mnoha odvětvích, sítích, mobilních komunikacích a samozřejmě počítačích.

Celý prstenec se skládá ze čtyř vrstev: request, snoop, acknowledge a data. Názvy nám o okruzích napoví dostatek informací, zde tedy jen krátce. První tři okruhy slouží k posílání požadavků, synchronizaci a kontrole kvality přenosu. Poslední přenáší samotná data. Tento způsob přenosu na bázi QPI protokolu zajišťuje vždy nejkratší cestu dat z jednoho místa na druhé, omezuje kolize na minimum a je mnohem méně náročný na plochu čipu než "klasické" spojení bod-bod jak ho známe nyní. Pro výrobce je také důležitý fakt, že sběrnici lze lehce škálovat a spojovat s dalšími v serverových řešeních. Také přidání dalších modulů (jádra CPU, severní můstek atd) je do budoucna snazší a není nutné nijak zásadně přepracovat návrh čipu. Zajímavý je fakt, že se zvyšováním frekvence jader CPU se zvyšuje i takt této sběrnice, její výkon tedy škáluje společně s výkonem jader procesoru.

Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury

Důležitou komponentou procesoru je System Agent. Pod tímto názvem se skrývá vše, kromě procesorových jader. Jde o paměť L3 cache, PCU (Power Control Unit), PCI-Express rozhraní, DMI sběrnici, paměťový řadič a grafické jádro. U Prvních procesorů architektury Nehalem se tato část nazývala Uncore, měla integrován pouze paměťový řadič a QPI rozhraní. Na rozdíl od Uncore části předchozích procesorů, je zde napětí pevně stanovené a frekvence nelze měnit (kromě taktu grafického jádra). Také s přetaktováním jader CPU se frekvence System Agent nemění, což je při nemožnosti měnit základní frekvenci BCLK samozřejmé.

Popišme si všechny součásti System Agent podrobněji. PCU je jednotka starající se o monitoring spotřeby a teplot. Veškeré snižování a navyšování frekvence je v režii tohoto programovatelného obvodu. U procesorů Sandy Bridge je možné ovládat a nastavovat úsporné režimy u CPU jader, sběrnice DMI, L3 cache, paměťového řadiče, grafického jádra. Všechny jmenované části procesoru lze uvést do úsporného stavu. PCI-Express rozhraní nese šestnáct linek standardu 2.0, jež je možné rozložit na dvojici po osmi pro Multi-GPU řešení. High-end verze procesorů Sandy Bridge by měla být vybavena čtyřiceti linkami standardu 3.0, Intel tuto technologii na loňském IDF 2010 prezentoval. O paměťovém řadiči jsme už hovořili, maximální podporovaná frekvence pamětí se nezměnila a je stále jen 1066 MHz a 1333 MHz, novinkou je podpora DDR3 pamětí se sníženým napětím. O grafickém jádru si řekneme víc v samostatné kapitole.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
63 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 29.1Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.