4.8. Dviejų branduolių Intel procesoriai

Dviejų branduolių naudojimas - didžiausias lūžis procesorių rinkoje nuo pat "Intel 80386" pasirodymo laikų. Žinoma, būtina pastebėti, kad daug kas priklauso ir nuo programų kūrėjų bei to, kaip greitai jie pritaikys savo produktus dviejų branduolių procesoriams.

Dabar gaminami dviejų branduolių procesoriai paklūsta Moore'o dėsniui: viename luste sumontavus du branduolius, procesoriai veikia našiau, didėja tranzistorių skaičius colyje, o procesoriaus skleidžiamą šilumą galima kontroliuoti.

„Intel“ paskelbė kurianti daugiau nei 15 daugiabranduolinių procesorių, Tačiau nereiktų manyti, kad vieno branduolio procesoriai išnyks. Specialistai prognozuoja, jog į nebrangius kompiuterius jie bus diegiami dar ilgą laiką.

Dviejų branduolių procesoriuje įrengti du atskiri procesoriai ir dvi L2 spartinančiosios atmintinės. Teoriškai toks procesorius veikia lyg du atskiri įtaisai. Kompiuteryje su dviejų branduolių procesoriumi gerokai sparčiau veikia vienu metu sužadinamos programos, pritaikytos dviejų branduolių sistemai (pavyzdžiui, vienu metu ieškoma virusų ir naršoma internete).

„Smithfield“ branduolio pagrindu sukurtų „Pentium 4“ procesorių pavadinimas – „Pentium D“, o jų modelio pavadinimo pirmasis skaičius – „8“. Rinkoje pasirodė ir dviejų branduolių HT technologijos „Pentium Extreme Edition“ procesoriai (atvėrę „Windows Task Manager“ langą, matysime 4 loginius procesorius).

Kompiuterių salonuose pirmiausia radome keturis LGA775 lizdui pritaikytus dviejų branduolių „Intel“ procesorius: „Pentium D 820“ (taktinis dažnis – 2,8 GHz, priešatmintinė – 2 x 1 MB), „Pentium D 830“ (taktinis dažnis – 3 GHz, priešatmintinė – 2 x 1 MB), „Pentium D 840“ (taktinis dažnis – 3,2 GHz, priešatmintinė – 2 x 1 MB) ir „Pentium Extreme Edition 840“ (taktinis dažnis – 3,2 GHz, priešatmintinė – 2 x 1 MB, HT technologija).

Norint pagaminti dviejų branduolių procesoriaus pagrindu veikiantį kompiuterį, reikia naujos kartos pagrindinės plokštės. Kompiuterių salonuose jau galima pamatyti „Intel 955X Express“, „Intel 945P Express“ ir „NVidia nForce4 SLI – Intel Edition“ lustų pagrindu sukurtų plokščių.

4.8.1. Dviejų branduolių „Intel“ procesoriai pritaikyti 64 bitų technologijai

Jau anksčiau pasirodė naujos serijos dviejų branduolių „Pentium D“ lustai, veikiantys pagrindinėse plokštėse su 945 lustų rinkiniu.

4.7 pav. Plokštė su„Intel“ dviejų branduolių 3,2 GHz spartos procesoriumi „Pentium 4 Extreme Edition 840“

Nesitikėkite, kad dviejų branduolių procesoriai pralenks vieno branduolio įtaisus vykdydami dabartines žaidimų ir vienos gijos programas, tačiau viskas pasikeis tada, kai programos bus perrašytos. Pavyzdžiui, šių metų pabaigoje turėtų pasirodyti žaidimas „Unreal Tournament“, išnaudosiantis dviejų branduolių teikiamus privalumus.

4.8.1. Intel „Napa” platformaPagrindinis „Napa” platformos komponentas yra naujas procesorius kodiniu pavadinimu „Yonah”. Tai yra pagal 65 nanometrų technologinį procesą gaminamas procesorius – šiuo metu tai yra pažangiausia gamybos technologija, į tokio paties dydžio kristalą leidžianti sutalpinti gerokai daugiau tranzistorių nei naudojant 90 nm gamybos procesą.

Pažangesnė gamybos technologija leidžia sumažinti gamybos išlaidas, nes iš to paties dydžio silicio plokštės pagaminama kur kas daugiau procesorių. Dėl tos pačios priežasties pagal 65 nm technologiją pagamintų dviejų branduolių „Yonah” procesorių kristalas yra nedaug didesnis (90,3 mm2) už vieno branduolio „Dothan” procesoriaus, gaminamo pagal 90 nm technologiją (83,6 mm2). „Yonah” procesoriaus kristale sutalpinta net 151,6 mln., antrosios „Centrino” kartos „Dothan” lustuose – 140 mln., o pagal 130 nm technologiją gamintų pirmosios „Centrino” kartos „Banias” procesoriuose – „tik” 77 mln. tranzistorių. Be to, 65 nm gamybos technologija leido pasiekti labai priimtiną energijos suvartojimo lygį – maksimalus dviejų branduolių procesorių energijos suvartojimas tėra 31 vatas. Tai yra tik 4 vatais daugiau nei reikėjo greičiausiems „Dothan” procesoriams, kurie vartojo 27 vatus. Vien tik pažvelgus į energijos suvartojimą, bet neminint kitų energijos taupymo priemonių, galima daryti objektyvią prielaidą, kad naujuosius procesorius naudojančių kompiuterių autonominio darbo trukmė turėtų būti panaši į ankstesnės kartos.

4.8.2. Procesoriai itin mažiems ir lengviems kompiuteriams

Itin lengviems ir mažai energijos vartojantiems kompiuteriams dviejų branduolių procesoriai taip pat bus prieinami. Tokiems kompiuteriams skirti du lustai, kurių maksimalus energijos suvartojimas siekia 15 vatų: tai yra 1,66 GHz spartos „Core Duo LV L2400” ir 1,5 GHz spartos „Core Duo LV L2300”. Žinoma, palyginti su 1,5 GHz „Pentium M 758 LV”, kurio energijos sąnaudos yra 10 W, ar 1,2 GHz „Pentium M 753 ULV”, kurio darbui viso labo reikia 5 W, ekonomiškųjų „Core Duo” procesorių energijos sąnaudos yra pastebimai didesnės.

Dėl „Smart Cache” technologijos du „Core Duo” procesorių branduoliai dalijasi ta pačia 2 MB antrojo lygio priešatmintine. Tuo tarpu staliniams kompiuteriams skirti 900-osios serijos „Intel Pentium D” procesoriai kiekvienam branduoliui naudoja po atskirą 2 MB dydžio antrojo lygio priešatmintinę (800-osios serijos procesoriai naudoja po atskirą 1 MB dydžio antrojo lygio priešatmintinę). Mobiliuosiuose procesoriuose panaudotos „Smart Cache” technologijos privalumai turėtų išryškėti abiem branduoliams vienu metu dirbant ties ta pačia užduotimi, nes tokiu atveju abu procesoriai gali naudotis tais pačiais bendroje priešatmintinėje saugomais duomenimis.

„Dynamic Cache Allocation” leidžia išnaudoti maksimalų spartinančiosios atminties kiekį, prašomą konkrečios programos. Taigi spartinančiosios atminties naudojimas tarp branduolių pasiskirsto dinamiškai – kuriam tuo metu daugiau reikia, tas daugiau ir gauna. Iš anksto numatyto ar fiksuoto dydžio, kiek priešatmintinės turi būti skirta vienam ar kitam branduoliui, nėra. Be to, kai kompiuteris nėra apkrautas, taupant energiją ši technologija leidžia išjungti nenaudojamas priešatmintinės dalis.

„Dynamic Power Coordination” sumaniai kontroliuoja procesorių spartą, priklausomai nuo apkrovos. Ankstesnės kartos mobiliuosiuose procesoriuose ši technologija žinoma „Enhanced SpeedStep” vardu. Dabar, vienu metu veikiant dviem branduoliams, ši energijos taupymo technologija buvo patobulinta ir pavadinta „Dynamic Power Coordination”. Minimalus naujųjų procesorių darbo dažnis yra 996 MHz (166 MHz magistralės dažnis padaugintas iš minimalaus daugiklio – 6x).

Po „Digital Media Boost” vardu slepiasi mikroarchitektūriniai patobulinimai, įskaitant įvairių instrukcijų optimizavimą bei spartesnį SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) komandų vykdymą. Be to, „Core Duo” procesoriuose atsirado 13 naujų instrukcijų, pavadintų SSE3 vardu. Pasak gamintojo, senų instrukcijų optimizavimas ir naujos instrukcijos bus naudingos dirbant bei pramogaujant su įvairiomis daugialypės terpės programomis (vaizdo ir garso apdorojimas, trimačiai žaidimai ir pan).

„Intel Advanced Thermal Management” technologija skirta procesoriaus ilgaamžiškumui padidinti ir nešiojamojo kompiuterio aušinimo sistemai optimaliai reguliuoti. Kiekvienas kaistantis procesoriaus komponentas turi atskirą šilumos daviklį, t. y. šilumos davikliai yra virš kiekvieno branduolio. Pasak „Intel”, turint abiejų daviklių rodmenis galima optimaliau kontroliuoti aušinimo sistemos darbą. Tarp dviejų branduolių įdiegtas dar vienas šilumos daviklis, turintis apsaugoti jūsų procesorių nuo perkaitimo tuo atveju, jeigu sugestų kompiuterio aušinimo sistema.