 | | Prvu seriju Sandy Bridge modela Intel pozicionira u srednji cenovni rang. Do sada su se prvo predstavljali high‑end modeli, a ovoga puta ćemo na njih čekati do leta, dok će se jeftine Sandy Bridge varijante pojaviti tek 2012. godine |
Poput procesora, i sam Intel-ov razvoj ima svoj časovnik koji udara tick-tock. Westmare evolucije po Intel-ovoj nomenklaturi predstavlja tick korak, unapređenje prelaskom na "sitniji" proizvodni proces. Sada je na redu tock korak - nova arhitektura procesora. Takve korekcije donose bolje performanse, ali zahtevaju promenu kompletne platforme na kojoj nov procesor treba da radi. To nije popularan potez za korisnike - ovo je već treća mainstream varijanta platforme od pojave Core i7 procesora i LGA1366 soketa, uz prateći čipset i matične ploče.
Sandy Bridge
Dakle, zamislite: svi koji se opredele za neki od novih Intel procesora moraće da promene matičnu ploču, bez obzira na to da li već imaju neki od starih LGA1156 ili LGA1366 modela. Kako Intel trenutno nastupa samo s mainstream varijantom procesora, sredinom 2011. godine očekuje se novi soket koji će zameniti LGA1366 platformu, što je još jedan pokazatelj strategije da se klasa procesora što više izdvoji i da prelazak s mainstream procesora na high-end zahteva i promenu matične ploče.
 | | ASUS sa P8P67 Deluxe modelom prvi put uvodi totalno grafički BIOS, što donosi prozore, kliktanje mišem i slične akcije. Izgleda atraktivno, ali je podešavanje ipak sporije |
Sandy Bridge je kodna oznaka novog jezgra procesora koji po prvi put ima i grafičko jezgro. Doduše, i prethodna Clarkdale i Arrandale jezgra imala su integrisano grafičko jezgro, ali je taj GPU bio samo smešten pored CPU-a, u istom kućištu. Sandy Bridge podrazumeva CPU i GPU jedinice u istom jezgru, što implicira značajne promene na arhitekturi. Dakle, svaki Sandy Bridge procesor ima GPU, a na korisniku ostaje da ga koristi ili ne, što će činiti izborom matične ploče.
GPU Sandy Bridge procesora postoji u dve varijante, sa 6 ili 12 izvršnih jedinica (ili CUDA jedinica, ako sledimo nomenklaturu firme NVIDIA), što znači da će postojati GPU jedinica sa jednim i dva jezgra, a sve to integrisano u glavno Sandy Bridge jezgro. Osnovna GPU jedinica unapređena je u odnosu na Clarkdale i Arrandale jezgra kod Core i3, pa bi zajedno sa ostalim modifikacijama koje donosi Sandy Bridge i grafičke performanse trebalo da budu barem duplo bolje. No, nećemo više o GPU-u dok ne budemo imali odgovarajuću matičnu ploču za testiranje ovih performansi, pa ćemo se fokusirati na ostale detalje nove generacije procesora.
Ništa bez keša
L1 i L2 keš su zadržali karakteristike koje su imali kod prethodnog jezgra. I dalje je na raspolaganju 64 KB L1 keša (po 32 KB za instrukcije i podatke), odnosno 256 KB L2 keša koji ima isti latency nivo kao i ranije. Međutim, jedna od najvećih promena koju donosi Sandy Bridge jezgro jeste u potpuno drugačijoj strukturi L3 keša.
L3 keš memorija nije više podeljena po jezgrima, kao kod Nehalem-a gde svako jezgro ima po 2 MB L3 keša, već je čitav kapacitet keša na raspolaganju svakom jezgru. Intel ovde uvodi termin Ring Bus, što znači da L3 keš koristi i integrisani GPU (naravno, ako se koristi integrisana grafika). Tim potezom Intel je krenuo u akciju "fuzije" CPU i GPU arhitekture - eto praktične primene nečega o čemu drugi već godinama (samo) pričaju.
Kapacitet L3 keša može da varira i menjaće se u zavisnosti od modela procesora, a za sada su najavljeni modeli sa 8, 6 i 3 MB L3 keša. Zbog povezanosti L3 keša i svakog jezgra kod osnovne Nehalem/Westmare arhitekture, Intel nije mogao lako da manipuliše veličinom L3 keša i time stvara različite modele - bez obzira na to koliko je jezgara na raspolaganju, svako je imalo svoj deo L3 keš memorije. Sa Sandy Bridge jezgrom Intel je sebi otvorio mogućnost za lako stvaranje raznovrsnih modela baziranih na količini L3 keša, pa je logično očekivati da će se ova opcija obilato koristiti.
Sandy Bridge donosi i znatno manji latency pri pristupu, 26 ciklusa naspram 42 kod Lynnfield jezgra. Taj potez poboljšava performanse L3 keša, što je i bilo neophodno s obzirom na to da sada i GPU koristi ovu memoriju - L3 keš sada povezuje sva CPU i GPU jezgra.
U kružnom toku
 | | Gigabyte P67A UD7 izgleda agresivno, što je u skladu sa UD7 nazivom koji bi trebalo da predstavlja jedan od najjačih modela u GA ponudi. Elegantan heatpipe se prostire preko cele ploče |
Ring Bus optimizuje rad svih podsistema procesora, pojednostavljujući pri tom strukturu jezgra. Da je Intel ostavio staru L3 konfiguraciju, Sandy Bridge jezgro bi bilo komplikovanije nego što jeste. Ring Bus predstavlja vezu između svakog CPU i GPU jezgra, ali i između LLC-a i sistem agent-a (integrisani northbridge), a radi maksimalne efikasnosti, Ring Bus je podeljen na četiri dela: Data, Request, Acknowledge i Snoop.
Pristup L3 kešu je optimizovan tako da posebna jedinica konstantno vodi računa da se do svakog zahteva bilo kog jezgra dolazi najkraćim putem, čime se minimalizuje latency. Latency varira od 26 do 31 ciklusa, u zavisnosti od toga koje jezgro pristupa kom delu L3 keša, što je znatno unapređenje u odnosu na Westmere. Za Ring Bus je veoma bitno da se s povećanjem broja jezgara i količine L3 keša povećava i ukupna propusna moć, čime se izbegava problem uskog grla. Maksimalna propusna moć ista je kao i kod Westmere jezgra, dakle 96 GB/s, a ukupna propusna moć celog Ring Bus-a se množi brojem jezgara.
L3 keš više nije više deo uni-core-a i radi na punom taktu procesora, gde frekvencija prati eventualne promene takta kod aktiviranja turbo moda. Radom L3 keša na frekvenciji čitavog procesora dobija se brži pristup, ali to s druge strane izaziva manu u povezanosti takta L3 keša i jezgra procesora. Ukoliko CPU deo nije previše opterećen (radi na redukovanom taktu), dok GPU jedinica radi u turbo modu (kod Sandy Bridge arhitekture CPU i GPU jedinice mogu da rade na različitim taktovima i nezavisno koriste turbo mod), L3 keš će raditi na CPU brzini, što znači da će GPU u tom momentu imati sporiji pristup L3 keš memoriji.
Uni-core sistem se sada koristi samo s northbridge delom procesora koji Intel zove novim imenom System Agent. Ime je novo, ali su funkcije iste kao kada je northbridge bio deo čipseta: kontrola PCI Express linija za grafičku karticu u x16 ili 2*8 modu ako koristite dve grafike. Tu je i modifikovani DDR3 memorijski kontroler. Kod Clarkdale procesora memorijski kontroler je bio van jezgra i integrisan u GPU kako bi se omogućio rad oba fizički odvojena dela procesora. Sa Sandy Bridge-om se vraćamo na staro, što znači da je memorijski kontroler deo System Agent-a i latency nivo je isti kao i kod Lynnfield serije procesora.
Intel AVX ili Advanced Vector Extensions je novi set instrukcija koji ima zadatak da dodatno ubrza rad sa zahtevnim FPU akcijama koje podrazumevaju ogroman broj kalkulacija. On povećava paralelizam i obezbeđuje bolje multithread performanse. Sve to je spojeno sa unapređenom OOO (Out Of Order) jedinicom koja treba da omogući bolju organizaciju pri izvršenju instrukcija, posebno u multithread aplikacijama. Sandy Bridge donosi znatno povećanje OOO bafera što, uz mogućnost AVX instrukcija da rade sa 256-bitnim mikrooperacijama, omogućava maksimalno iskorišćenje ovih instrukcija. Sandy Bridge je unapređen i AES instrukcijama za kriptografiju, što podrazumeva još bolje performanse pri korišćenju zaštićenih datoteka ili kriptovane komunikacije.
Treba pomenuti i unapređenu jedinicu za predviđanje grananja koja je sada znatno bolja, prvenstveno zbog mnogo većeg i efikasnijeg history-ja. Na kraju, u CPU je integrisan i dodatni keš za mikrooperacije, koji, naprosto, kešira svaku mikrooperaciju odmah nakon dekodiranja i ima kapacitet koji je ekvivalentan 6 KB keša za instrukcije.
Za opis novih čipsetova, prvih ploča nove generacije, pregled performansi nove generacije procesora i razmatranje (ne)mogućnosti overklokinga pogledajte PC #173.
|
