Архитектура Intel Core

Впервые детальные подробности об архитектуре процессоров Core (ранее - Architecture 101) были озвучены на весенней сессии Форума Intel для разработчиков - IDF Spring 2006. Грубо говоря, архитектура Core 2 Duo является логическим развитием архитектуры Pentium Pro с использованием всех технологий и наработок Intel. В частности новые процессоры имеют довольно короткий конвейер (14-стадий) и способны декодировать и исполнять до 4 инструкций за один такт. Новое ядро Conroe содержит 291 млн. транзисторов, а его площадь равна 144 кв. мм. В рамках архитектуры Core существуют два основных течения: Intel Core 2 Extremeи Intel Core 2 Duoдля настольных ПК.

Основные особенности архитектуры Intel Core

Архитектура Intel Core стала основой для процессоров всех сегментов рынка – настольных ПК (Conroe), мобильных ПК (Merom) и серверов (Woodcrest).

Новые чипы на базе архитектуры Intel Core обещают значительный прирост производительности - от 40% для Conroe до 80% для Woodsrest, при одновременном снижении энергопотребления на 35-40%. Новая процессорная архитектура наследует философию эффективного энергопотребления, впервые реализованную в процессорах Intel Pentium M для мобильных ПК на ядре Banias. В новом поколении возможности процессоров улучшены не только благодаря совершенно новым технологиям, но также за счет использования наработок, с успехом применявшихся в чипах с архитектурой Intel NetBurst. И всё же ключевая роль отводится инновациям, впервые реализованным в новом поколении процессорной архитектуры Intel:

• Технология Intel Wide Dynamic Execution призвана обеспечить выполнение большего количества команд за каждый такт, повышая эффективность выполнения приложений и сокращая энергопотребление. Каждое ядро процессора, поддерживающего эту технологию, теперь может выполнять до четырех инструкций одновременно с помощью 14-стадийного конвейера.

• Технология Intel Intelligent Power Capability, активируя отдельные узлы чипа только по мере необходимости, значительно снижает энергопотребление системы в целом.

• Технология Intel Advanced Smart Cache подразумевает наличие общей для всех ядер кэш-памяти L2, совместное использование которой снижает энергопотребление и повышает производительность. При этом, по мере необходимости, одно из ядер процессора может использовать весь объём кэш-памяти при динамическом отключении другого ядра.

• Технология Intel Smart Memory Access повышает производительность системы, сокращая время отклика памяти и оптимизируя, таким образом, использование пропускной способности подсистемы памяти.

• Технология Intel Advanced Digital Media Boost позволяет обрабатывать все 128-разрядные команды SSE, SSE2 и SSE3, широко используемые в мультимедийных и графических приложениях, за один такт, что увеличивает скорость их выполнения.

Буквенный индекс в начале маркировки классифицирует тепловыделение процессора, без всякого соотношения с форм-фактором:

• X - более 75 Вт

• E - от 50 Вт и выше

• T - в пределах 25 Вт – 49 Вт

• L - в пределах 15 Вт – 24 Вт

• U - порядка 14 Вт и менее

В свою очередь 4-значный цифровой индекс также несёт смысловую нагрузку. В общем случае, чем большее 4-значное число представлено маркировкой процессора, тем большей производительностью и энергопотреблением он характеризуется. В то же время первая цифра означает принадлежность чипа к определённому семейству продуктов, вторая цифра – соответствующий расклад чипов внутри семейства. Соответственно, чем больше цифра, тем производительнее чип. Итак, с августа 2006 года в магазинах появились следующие семейства процессоров:

Процессор	Ядро	Тактовая частота, ГГц	Множитель	Частота шины, МГц	Размер L2 кеша, Мб	Типичное тепловыделение, Вт
Core 2 Extreme X6800	Conroe	2,93	11	1066	4	75
Core 2 Duo E6700	Conroe	2,67	10	1066	4	65
Core 2 Duo E6600	Conroe	2,4	9	1066	4	65
Core 2 Duo E6400	Allendale	2,13	8	1066	2	65
Core 2 Duo E6300	Allendale	1,86	7	1066	2	65
Core 2 Duo E4300	Allendale	1,80	9	800	2	65

Работающие в штатном режиме процессоры Conroe и Allendale имеют очень низкое, по современным меркам, тепловыделение. В частности младший процессор E6300 при частоте 1,86 ГГц имеет типичное тепловыделение = 65 Вт. Немалую роль здесь сыграл очень тонкий (65 нм) техпроцесс, а также относительно невысокое напряжение питания. А при включенной технологии Enhanced Intel SpeedStep тепловыделение снижается до 22 Вт. При этом множитель снижается до 6, и понижается напряжение Vcore. Остальные процессоры также поддерживают эту технологию, позволяющую снизить множитель до 6. Поэтому для большинства пользователей использование боксового кулера будет достаточным.

Новое поколение двухъядерных процессоров Intel Core 2 требует специально разработанных для них чипсетов LGA 775 и со старыми материнскими платами не работает. К средней ценовой категории можно отнести процессоры Conroe с 2-мегабайтным кэшем L2. В низшую категорию входят Conroe-1M. Кроме того, есть и бюджетная категория, для которой компания Intel представила процессоры Celeron на очередной модификации ядра Conroe-L, которое представляет собой урезанное ядро Conroe. Изменения следующие: частота системной шины понижена до минимума (200 МГц), как и объем кэша L2 (до 512 Кб).