Útjára indult a Core 2 Duo

[HWSW] Az Intel hivatalosan a mai napon indította útjára a Core 2 Duo processzorokat, az asztali kivitel már kapható, a mobil változat azonban csak augusztus végén mutatkozik be a piacon. A Conroe kódnevű asztali és Merom kódnevű mobil chipek új korszak kezdetét jelentik a vállalat történetében, ez az első eset ugyanis, hogy egy eredetileg notebookokba szánt processzor szolgál az asztali és szerver-változatok alapjául.

Kályha helyett rakéta

Erre a lépésre az órajel és a fogyasztás elszabadulása miatt kényszerült az Intel, amelynek csúcskategóriás processzorai az elmúlt években már-már a fizika határait feszegették. Az extrém magas órajelek elérésére tervezett NetBurst mikroarchitektúra fejlődését a gyártástechnológia nem volt képes tartani, a teljesítmény javítására bevezetett architektúrális újdonságok (pl. Hyper-Threading) és a megnövelt cache-méretek miatt a tranzisztorszám, a teljesítmény-felvétel és a fogyasztás is az egekig szökött. Ennek legfőbb oka, hogy a NetBurst megtervezésénél az alacsony fogyasztás egyszerűen még nem volt szempont.

Korábban éppen a rivális AMD lapkái voltak hírhedtek magas fogyasztásukról és hőtermelő képességeikről, a Pentium 4 érában azonban ez a trend megfordult és ma már az Intel lapkáit gúnyolhatják jogosan kályhának. Ezen az állapoton hivatott változtatni az eredetileg mobil processzornak készült Core mikroarchitektúra, amelynek kialakításakor az egyik legfontosabb szempont az alacsony fogyasztás és hőtermelés volt. Ennek érdekében az Intel izraeli mérnökei mindent bevetettek és hogy mennyire jó munkát végeztek, azt mi sem bizonyítja jobban, hogy a chipgyártó óriás végül az asztali és szerver-processzorok alapjául is a Core-t választotta, törölve néhány korábbi, hamvába holt projektet.

A Core 2 Duo 291 millió tranzisztorból áll

Fejlesztések

Az új mikroarchitektúra számos újdonságot hoz magával a nagyobb teljesítmény és az alacsonyabb fogyasztás érdekében. A magok 14 fokozatú, 4 utasítás párhuzamos végrehajtására képes, 64 bites futószalagot kaptak, amelyek egy közös másodszintű gyorsítótáron osztoznak. A NetBurst-alapú kétmagos Pentiumok legjobb esetben is csak 3 utasítás végrehajtására képesek egy órajel alatt, a 64 bites utasításokat ráadásul két menetben hajtják végre. A másodszintű gyorsítótárak magonként dedikáltak.

Jelentős áttörésnek számít még a fejlettebb adat-előretöltési (prefetch) logika alkalmazása, illetve a multimédiás feladatok gyorsításában nagy szerepet játszó 128 bites SSE utasítások mindegyikének (!) egy órajelciklus alatti végrehajtása. Míg a Core összesen három dedikált SSE-végrehajtóegységet tartalmaz, addig a legmodernebb Pentiumokban is csak kettő van, ráadásul ezek csak 64 bitesek, vagyis az utasításokat csak több menetben képesek végrehajtani. A mikroarchitektúrába beépítettek 16 új SIMD utasítást is, amelyeket eredetileg a Tejas kódnevű lapkában kívánták bevezetni, innen a Tejas New Instructions (TNI) kódnév.

A számok tükrében

A Core 2 Duo processzorok 291 millió tranzisztort tartalmaznak, 65 nanométeres csíkszélességű technológiával gyártva egy processzor mérete 143 négyzetmilliméter. Minden lapka 4 megabájt másodszintű gyorsítótárral készül, csak a gyártósor végén dől el, hogy az adott példányban 4 vagy 2 megabájt használatát engedélyezik-e.

A Core-chipek rendelkeznek ún. memory disambiguation megoldással is, amely az adatfüggőségek megszüntetésével újabb párhuzamosítható utasításokat állíthat elő. Említésre érdemes még a macro- és micro-ops fusion, mely képes mikroszintű és akár magas szintű (x86) utasításokat egy utasításba összefogni, ezáltal csökkentve a végrehajtandó utasítások számát, tehermentesítve egyes logikai egységeket, ezáltal végeredményben csökkenteni a fogyasztást és növelni a feldolgozási teljesítményt.

A fogyasztás további csökkentése érdekében erőteljes clock gatinget (órajelkapuzást) alkalmaztak az Intel mérnökei, ami azt jelenti, hogy a chip éppen nem használt részei "kikapcsolhatók". Figyelemre méltó finomság, hogy a processzor belső adatútjai is energiatakarékos kialakításúak, azaz ha például csak 64 bites adat utazik egy 128 bites buszon, az adatsávok felét kikapcsolja a chip. A Yonah kétmagos mobil processzorhoz hasonlóan a Core mikorarchitektúrára épülő lapkák is magonként önálló energiagazdákodási logikát tartalmaznak, vagyis akár egész magok is le tudnak állni, ha éppen nincs dolguk.

A végeredmény: a Core 2 chipek legerősebbike, a 2,93 GHz-en működő Core 2 Extreme TDP-je (Thermal Design Power) is csak 89 Watt, ami lényegesen kevesebb a korábbi csúcskategóriás Pentium chipek 120-130 Watt körüli értékénél. Mindeközben a számítási teljesítmény bizonyos esetekben akár az elődének kétszerese is lehet. Az Intel hivatalos tájékoztatása szerint a legerősebb Core 2 lapkák a legerősebb Pentiumoknál 40 százalékkal gyorsabbak, miközben 40 százalékkal kevesebbet fogyasztnaka. A szerver-változat (Woodcrest, Xeon 51xx) esetében 80 százalékos gyorsulásról és 30 százalékos fogyasztás-csökkenésről beszél az Intel. A mobil Core 2 Duo elődjével (Yonah) azonos fogyasztási karakterisztika mellett 20 százalékkal gyorsabb -- ígéri a gyártó.

Nagy család

A Conroe kódnevű asztali lapkák öt változatban kaphatók, kiviteltől függően 2 vagy 4 megabájt megosztott másodszintű gyorsítótárral. Az Intel ígérete szerint elsőként az Extreme változat lesz elérhető, ezt követi a többi kivitel. A Core 2 esetében az Extreme nem különbözik a többi változattól, minden tekintetben azonos felépítésű processzorokról van szó, egyedól az órajel magasabb, valamint kiiktatták benne a szorzózárat, ami szabad teret enged a túlhajtásnak. Az új Extreme Edition X6800 az Inteltől megszokott 999 dolláros listaáron debütál.

A kínálatot emellett egy 2,67 és 2,4 GHz-es változat színezi 4 megabájt másodszintű gyorsítótárral, illetve egy 2,13 GHz-es és egy 1,86 GHz-es kivitel, amelyek csak 2 megabájt L2 cache-t tartalmaznak. A Core 2 Duo E6000-es sorozat fenti tagjai 183 és 530 dollár közötti listaáron lesznek hozzáférhetők. Minden fent említett processzor 1066 MHz-es rendszerbuszt használ és LGA775 tokozásban hozzák forgalomba.

Az Intel állítása szerint villámgyorsan fel fogja futtatni a Core 2 processzorok gyártását, amely a 13 éve velünk élő Pentium család közeli kimúlását vetíti előre. Az Intel úgy véli, 2007 első negyedévében a leszállított közép- és felsőkategóriás asztali processzoroknak már 85 százaléka lesz kétmagos és 40 százaléka már a Conroe magra épül. Ez azt jelenti, hogy 45 százalék jut a jelenleg is kapható kétmagos Pentium D-nek, és a szegmensben mindössze 15 százalékot tesznek ki az egymagos Pentiumok.

A mobil Core 2 Duo lapkák 1,66 és 2,33 GHz közötti kivitelekben leszen elérhetők, ezeknél a chipeknél 667 MHz-es energiatakarékos rendszerbuszt alkalmazott az Intel. A felső kategóriás, T7000-es sorozat tagjai 4 megabájt osztott másodszintű gyorsítótárat tartalmaznak, a T5000-es sorozatnak csak 2 megabájt jár. A mobil Core 2 Duo chipek árát eddig még nem hozta nyilvánosságra az Intel.