Очередным этапом в процессе повышения производительности компьютеров стала микроархитектура Intel Core (Nehalem)
Евгений Рудометов
>> Часть 1
В дополнение к интегрированному контроллеру памяти и новую процессорной шине в ЦП Intel Core i7 в добавлен еще один уровернь кэш-памяти — третий уровень (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. Она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.
Процессоры состоят из 731 млн. транзисторов, распределенных на площади полупроводникового кристалла в 263 кв. мм (Рис. 3).
Рис. 3. Полупроводниковый кристалл Intel Core i7
А еще в набор нововведений была добавлена технология многопоточности, ранее известная как Hyper-Threading. Улучшенный вариант этой технологии и был реализован в Intel Core i7. Она получила в Intel Core i7 наименование SMT (Simultaneous Multi-Threading). Этот аналог Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом физическом ядре. И системные, и пользовательские программы, как и в случае Intel Pentium 4 (и в Intel Atom), воспринимают эти новвоведения в микроархитектуре как удвоенное количество виртуальных вычислительных ядер. Это позволяет существенно ускорить работу приложений, оптимизированных для многопоточного исполнения.
Еще одним способом ускорение работы программ стал специальный режим, получивший наименование «Турбо Bust». В случае загрузки не всех физических ядер частота работы активных ядер автоматически увеличивается. Но увеличение частоты активных ядер осуществляется в пределах допустимого максимального тепловыделения (TDP). При этом осуществляется автоматический контроль значений температуры ядер и поддержание их на безопасном уровне.
Дополнительное ускорение достигнуто поддержкой новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей.
Все это способствует не только росту производительности Intel Core i7, но и повышению энергоэффективности процессоров, проявляющегося в пониженных уровнях энергопитания и теплообразования.
Ключевые параметры архитектуры Intel Core (Nehalem) приведены на Рис. 4.
Рис. 4. Ключевые параметры архитектуры Intel Core (Nehalem)
В следующей части данной статьи рассмотрены изменения компьютерной инфраструктуры и результаты тестирования процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem).
>> Часть 3