Core 2 Quad QX9650: první 45nm Penryn v redakci | Kapitola 2
Seznam kapitol
Před několika týdny jste si na našich stránkách mohli přečíst "preview" výkonu budoucích procesorů Intel vyráběných na 45nm polovodičovém procesu. Dnes máme již tento procesor fyzicky v redakci, a tak se můžeme podívat jak se předpokládaný výkon liší od toho skutečného.
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, alespoň 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.
Deep Power Down Technologie
Nový šetřící režim se týká pouze mobilních verzí procesorů, ty dostaly do vínku úspornou technologii C6. Jak ukazuje informační obrázek, během nečinnosti je nejen snížené napětí čipu, ale zcela vypnutá paměť cache obou úrovní. To sice nepatrně prodlužuje čas ke kompletnímu "probuzení" počítače, ale opravdu výrazně prodlouží pohotovostní výdrž na baterie.
Intel Dynamic Acceleration Technologie
Poslední novinka je určená také hlavně pro čipy v noteboocích. Jde o to, že v situaci kdy aplikace není schopná těžit z výkonu dvou jader, systém jedno jádro "uspí" v režimu C3 a přidá napětí a zvedne výkon prvního funkčního jádra (Turbo Bin). Tím se sníží spotřeba - jediné jádro sice "jede" nad svou obvyklou mez, ale druhé nespotřebovává téměř nic. I tato technologie může v určitých základních aplikacích uspořit množství potřebné energie.
Marketingový předvolební guláš
Poslední obrázek přehledu nových technologií a změn v architektuře obsahuje předpověď Intelu týkající se nárůstů výkonu ve spektru hlavních aplikačních využití. Jak jsem již řekl dříve, hlavní navýšení výkonu se očekává v práci s multimédii (SSE - obrázky, enkódování videa). Další zhodnocení se předpokládá v práci s náročnými 3D aplikacemi ale také v moderních hrách.
Nutno ale připomenout že graf, na který se díváte, zahrnuje do výsledků všechny výhody nových 45nm procesorů a to včetně rychlejší sběrnice FSB 1600MHz! Proto s prvními revizemi s taktem sběrnice FSB 1333MHz se nemusí rozdíly ukázat tak markantně.
První dostupné modely
Tento rok se reálně dočkáme skutečně jen nejdražšího modelu (vlajkové lodi). Při nynější nízké ceně dolaru bude jeho cena stejně kolem 20 000Kč, což při uvedení dřívějších nejvyšších modelů bylo dlouhá léta nemyslitelné. Všechny ostatní modely budou k dispozici až začátkem příštího roku a budou přicházet do obchodů postupně a bez dalších oznámení. To se týká jak dvoujádrových tak i čtyřjádrových čipů.
Pokud se ukáže, že bude sběrnice u těchto modulů skutečně 1333MHz, musí mít několik procesorů "půlkový" násobič - čímž Intel opět kopíruje AMD. Osobně si ale troufnu tvrdit, že žádný takový procesor se neobjeví a budoucí čipy v tabulce budou již vybavené sběrnicí 1600MHz a takty se mírně změní. To je ale pouze domněnka, a na její potvrzení nebo vyvrácení si budeme muset ještě několik měsíců počkat. Ceny všech nových modulů budou zpočátku srovnatelné se současnými, a uvidíme, jestli s nimi nějak znatelně zahýbe příchod K10 od konkurence.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
