Core Duo, Core Solo

Нові процесори Intel випускаються по 65-нанометровому техпроцессу, що дозволяє «упаковувати» в них більше транзисторів (151 млн. у Core Duo проти 140 млн. у Dothan) на тій же площі. Використовується процесорний сокет з колишньою кількістю контактів (479), проте нові CPU навіть механічно не сумісні із старими роз'ємами і тому не можуть застосовуватися в системах на чіпсетах попереднього покоління.

Як і раніше, Centrino Duo включає три компоненти: процесор Core Duo, чіпсет сімейства Mobile 945 Express і модуль бездротового зв'язку PRO/Wireless 3945ABG.

З виходом Core Duo Intel ввела нову систему нумерації власних CPU: тепер номенклатура моделі складається з букви, що позначає максимальне споживання (U – до 15 Вт, L – до 25 Вт, T – до 50 Вт, E – більше 50 Вт), і чотиризначного цифрового коду, де перша цифра указує на число ядер в процесорі.

Тактова частота нових процесорів на момент їх виходу обмежена зверху значенням 2, 16 GHz (для моделі T2600), що навіть менше, ніж для Pentium M Dothan (модель 780 працює на 2, 26 GHz). Втім, як ми вже говорили, відтепер, згідно новій доктрині Intel, велика тактова частота – далека не головна умова високої продуктивності CPU.

Архітектурні особливості Core Duo можна оцінювати з різних точок зору, проте раз вже сама Intel тепер керується в першу чергу потребами користувачів, то вже нам-то, як мовиться, сам бог велів. Отже, що ж нового може запропонувати Core Duo власникам ноутбуків? Якщо коротко, то ефективніші обчислення – ні більше ні менше. А зараз про це докладніше.

Оптимізована двохядерна мікроархітектура.

Технології Micro-ops Fusion (тепер і для SSE2-инструкций) і Advanced Stack Management зменшують кількість виконуваних мікрооперацій і підвищують швидкість роботи процесора. Декодер також був оптимізований і розширений: тепер 128-бітові інструкції SSE2 декодуються всіма трьома його каналами. Додана підтримка набору інструкцій SSE3, збільшені продуктивність обчислень з плаваючою комою і швидкість виконання операції цілочисельного ділення, допрацьований блок прогнозу галужень. Ці удосконалення направлені в першу чергу на прискорення роботи мультимедійних пропозицій і отримали загальну назву Intel Digital Media Boost.

Intel Smart Cache. Процесор Core Duo оснащений єдиною (на відміну від Pentium D і Athlon X2) кеш-пам'яттю другого рівня, що розділяється між двома ядрами, величиною 2 МВ. При цьому об'єми пам'яті, що виділяються кожному ядру, залежать від ступеня його завантаження. Так, якщо перше ядро завантажене повністю, а друге в цей час простоює, то перше отримує в своє розпорядження все 2 МВ кеш. Крім того, була оптимізована логіка передвибірки даних – як з основної пам'яті в L2-кэш, так і з нього в L1-кэш, – і збільшений розмір буфера Write Order, що дозволило мінімізувати затримку при виконанні операції write back.

667 MHz FSB. У системній шині Core Duo використовується протокол з розділеними транзакціями і відкладеною відповіддю (split-transaction, deferred reply protocol), при цьому по шині даних інформація передається в чотирикратному (4Х, quad-pumped) режимі, а по шині адреси – двократному (2Х, double-clocked). У результаті смуга пропускання шини складає до 5, 33 GBps.

Enhanced Intel SpeedStep Technology дозволяє процесору оперативно і з мінімальними затримками перемикатися між операційними режимами з різними поєднаннями напруги живлення і тактової частоти. Ці параметри для двох ядер процесора змінюються синхронно, тобто обидва ядра незалежно від завантаження працюють при однакових напрузі живлення і тактовій частоті.

Intel Dynamic Power Coordination. Для управління роботою процесорних ядер в станах із зниженим енергоспоживанням (C-states), а також технологією Speedstep в чіпі присутній блок power Management Logic. Ядра процесора можуть незалежно один від одного перебувати в станах із зниженим енергоспоживанням (С0-С4). Крім того, введено поняття Package Low Power State, що описує стан всього процесора, коли обидва його ядра знаходяться на одному рівні енергоспоживання: Normal, Stop Grant, Stop Grant Snoop, Sleep, Deep Sleep або Deeper Sleep.

Доданий ще один стан зниженого споживання для ядра – Enhanced Deeper Sleep (Deep C4), яке дозволяє процесору знизити напругу ще сильніше. Для цього в режимі простою вміст кеш-пам'яті скидається в основну пам'ять, а сама вона відключається. Крім того, завдяки технології Dynamic Bus Parking CPU в станах із зниженим енергоспоживанням чіпсет також може значно знижувати власне споживання.

Intel Advanced Thermal Manager. Разом з традиційним термодатчиком в Core Duo використана нова система контролю температури з датчиками на кожному ядрі; вони розміщені максимально близько до найгарячіших точок чіпа. Спеціальний сигнал Catastrophic Thermal Protection дозволяє оперативно відключити живлення процесора у випадках, коли температура кристала досягає критичної відмітки – 125 °С.

Core Duo підтримує також технології Intel Virtuаlization Technology і Execute Disable Bit. Проте, що вельми цікаво, відсутня підтримка технології EM64T, тобто 64-розрядних розширень для IA-32. Згідно планам Intel, така з'явиться тільки в наступній версії мікроархітектури, Conroe. Втім, до того моменту і додатків з використанням EM64T повинно стати помітно більше.

Чіпсет Mobile Intel 945 Express

За великим рахунком, в мобільну версію чіпсетів сімейства i945 Express (які ми вже розглядали) були внесені лише мінімальні зміни, що стосуються зниження енергоспоживання.

Основні нововведення в порівнянні з i915 Express полягають в оновленому графічному ядрі GMA 950 (для чіпсета 945GM) і підтримці частот FSB/DDR2 667 MHz. Разом з тим різні удосконалення дозволили заощадити небагато електроенергію – в середньому споживання чіпсета скоротилося на піввата в порівнянні з i915 Express.

Бездротовий зв'язок. Модуль бездротового зв'язку Intel PRO/Wireless 3945ABG виконаний у форматі міні-карти з інтерфейсом PCI Express.

Його нові можливості такі:

• вдосконалений алгоритм вибору точки доступу, залежно від її завантаження, швидкості роботи і якості зв'язку;

• гнучкий роуминг, що дозволяє перемикатися між різними точками доступу залежно від потреб користувача; скажімо, з широкого каналу зв'язку, коли важлива швидкість обміну даними, на стабільніший, якщо необхідне надійне з'єднання;

• підтримка 802.11 QOS, що є необхідною умовою нормального функціонування додатків, що виконуються в реальному часі: VOIP, потокове відео і т. д.;

• Noise Interference Filter, що виявляє перешкоди від різних джерел і оберігаючий приймач від перевантаження;

• підтримка Cisco Compatible Extensions (LEAP, EAP-FAST, CKIP).

Таким чином, при розробці нового процесора і оновленні платформи Centrino Intel проводила оптимізацію відразу по декількох критеріях: покращувана продуктивність, посилена функціональність, збільшений час автономної роботи ноутбука на базі Centrino Duo. Враховуючи додавання в процесор ще одного ядра, утримати енергоспоживання навіть на колишньому рівні було завданням непростою, проте, судячи по заявах Intel, розробники з нею успішно справилися (про результати тестувань ноутбуків на базі Centrino Duo читайте в другому матеріалі теми тижня).

Кому і для чого потрібна Centrino Duo?

Сучасні ноутбуки досягли того ступеня досконалості, коли їх використання замість настільних систем практично для будь-яких завдань не є компромісом – ні в плані продуктивності, ні по функціональності, ні за часом автономної роботи. Власне, саме це і послужило основною причиною буму на мобільні ПК, спостережуваного останнім часом у всьому світі. Основна заслуга тут належить Intel Centrino – найбільш популярній платформі для мобільних ПК. І немає ніяких підстав вважати, що з виходом її нової версії, Centrino Duo, ситуація на ринку істотно зміниться.

Але якщо сьогодні запитати користувачів ноутбуків, які удосконалення вони хотіли б бачити в мобільних системах майбутнього, то навряд чи на перше місце буде поставлена велика продуктивність. Звичайно, ніхто не відмовиться від кращої «чуйності» ноутбука (а зменшення часу відгуку системи під навантаженням – найбільш очевидний і безпосередній виграш від застосування двухъядерных процесорів). Проте самим очікуваним поліпшенням було б збільшення часу автономної роботи до 8 ч – повного робочого дня.
Та все ж висока продуктивність багатоядерних CPU в мобільних системах може виявитися затребуваною вже в найближчому майбутньому, причому не тільки професійними пакетами або іграми. Широке розповсюдження HDTV, нова якість Blu-ray і HD DVD, а також прийдешній вихід на ринок Windows Vista – для всього цього знадобляться значні обчислювальні потужності, навіть в мобільних системах.