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Intel Core i7 – Evolução ou Revolução?

O Processador

O que faz com que este processador seja tão revolucionário em relação à actual arquitectura Core 2? A principal e grande novidade trata-se do controlador de memória integrado triple-channel no próprio processador , tal como os processadores da eterna rival AMD. Desde sempre que a Intel utiliza o controlador de memória no Northbridge, também conhecido por MCH ou Memory Controller Hub, que como tal é um componente essencial na performance geral de um computador.

Nos core i7, o northbridge perde a função de controlador de memória, passando a ser um mero agregrador de links PCI-e, que é provável que no futuro se venha a fundir com a southbridge, ficando assim um chipset single chip. Isso é na plataforma LGA 1366, porque nas versões low e mid end não vai existir northbridge (explicação mais abaixo).
Uma das vantagens do controlador de memória integrado é a diminuição da latência, já que o tráfego entre processador e RAM é directo, sem ter um “intermediário” pelo caminho (northbridge). Testes sintéticos têm revelado uma diminuição da latência para metade perante os Core 2, que em valores é na ordem de 30-35 ns (nanosegundos) vs 60-70 ns em plataforma Core 2 baseado em X48 + DDR3.

Outra vantagem é o aproveitamento ao máximo da largura de banda, permitindo que todo o potencial das memórias seja utilizado, sem que estejam limitadas pelo FSB entre northbridge e processador . Além disso, o controlador de memória trabalha praticamente a mesma velocidade do processador , bem mais rápido que no northbridge, maximizando assim a largura de banda.
Na plataforma LGA 1366, o controlador é triple-channel, ou seja 192 bits, enquanto o core 2 possui chipsets com controlador dual channel (128 bits). Assim, as memórias têm que ser instaladas em múltiplos de 3 para tirar proveito dos 192 bits, embora seja possível utilizar apenas single ou dual channel.

Com estas novidades, a largura de banda das memórias chega a atingir mais do dobro de um sistema Core 2 baseado em DDR3 à mesma frequência. Mesmo em dual channel é muito mais rápido.

Os core i7 marcam também o regresso do Hyper-Threading ou HT. Esta tecnologia que consiste em correr duas threads em simultâneo é comum em alguns Pentium 4. Com isso, o sistema operativo (SO) “assume” que existe o dobro de processadores (por exemplo se tem 2 núcleos/processadores físicos aparecem 4 processadores no SO).

Os actuais Core i7 têm 4 núcleos, ou seja, temos 8 threads disponíveis! Apesar de não ser o mesmo que 8 cores físicos, a tecnologia HT do core i7 foi aperfeiçoada e os ganhos podem ir até 35% em aplicações capazes de utilizar multi-thread com um aumento de consumo mínimo. Na prática seria como se tivesse 5 a 6 processadores físicos, mas com menor consumo eléctrico. Claro que em muitos casos os ganhos são nulos, principalmente em programas que não tiram proveito das threads e cores adicionais e muitos jogos, embora cada vez mais estes últimos estejam a tirar proveito dos multi cores/threads.

Outra alteração de peso foi na hierarquia da memória Cache. Nos Core 2 tínhamos 32 KB dados e 32 KB instruções de cache L1 e até 6 MB L2 partilhados nos dual core (os quad core são simplesmente 2 dual cores separados no mesmo processador , daí que cada par teha a sua cache L2). Nos core i7, a cache L2 voltou a ser dedicada por núcleo e bem reduzida – apenas 256 K L2, mas foi introduzia cache L3 de 8 MB nestes processadores iniciais (vão existir versões quad e dual com apenas 4 MB), partilhado pelos 4 cores.

Esta hierarquia conjuga-se bem com o controlador de memória integrado, que ao ter acesso directo, com mais velocidade e menor latência, torna desncesserários caches L2 de grandes dimensões. 512 KB L2 por núcleo talvez fosse o ideal, apesar de haver sempre o compromisso da quantidade de transístores versus o consumo eléctrico.

Foi introduzido o SSE 4.2, adicionando 7 novas instruções às SSE 4.1 existentes na maioria dos core 2 de 45 nm.
Outra característica completamente nova é o Turbo Mode, que consiste em “overclock” dinâmico quando se corre um programa single thread. O multiplicador pode subir até 2 valores acima ao de origem. Com 2 threads em simultâneo, o multiplicador sobe 1 valor e com mais de 50% de uso, regressa ao multiplicador por defeito.

Por exemplo, um processador que tenha 20x de multiplicador e 133 MHz de QPI, possui frequência de 2660 MHz defaut e pode subir para 21x = 2800 e 22x = 2933. E esta tecnologia pode funcionar mesmo com overclock pelo utilizador. Por exemplo: o QPI está a 200 MHz dando 4000 MHz de frequência do processador , que poderá subir até aos 4400 MHz. É um possibilidade sem dúvida interessante, pois pode contribuir para um pequeno “boost” em aplicações que não utilizam SMP.

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