Sandy Bridge

Sandy Bridge (lze přeložit jako „pískový most“) je mikroarchitektura centrálních procesorů vyvinutá společností Intel . Založeno na 32nm procesní technologii , obsahuje integrovaný video akcelerátor. Oznámeno 3. ledna 2011 [1] . Procesory této architektury jsou prodávány pod obchodními názvy Core i7 / Core i5 / Core i3 / Pentium / Celeron .

První návrh jádra založený na této architektuře je kombinací CPU až 3,5 GHz se 2-4 jádry a vysoce výkonného GPU až 1,35 GHz (Intel HD Graphics 2000, HD Graphics 3000 pro řadu K), také v čip integruje severní můstek systémové logické sady ( řadič PCI Express 2.0 a dvoukanálový řadič paměti DDR3 SDRAM s frekvencí až 1333 MHz). Každé jádro má 256 KB L2 cache a až 8 MB kombinované L3 cache. Procesor, grafika, mezipaměť a řadiče jsou vyrobeny na jediném silikonovém substrátu o ploše 216 mm². Příkon tohoto provedení nepřesahuje 130 W u špičkových modelů.

Do konce roku 2011 Intel plánoval převod procesorů všech cenových segmentů na architekturu Sandy Bridge.

Inovace

Nová mikroarchitektura podporuje nové SIMD (návod pro práci s vektorovým počítáním Advanced Vector Extensions , AVX ), které doplní rozšíření SSE (nová sada, i když zůstává zpětně kompatibilní s SSE, zdvojnásobuje šířku registrů – až 256 bitů, a také zpřístupňuje programátorům další tří- a čtyřoperandové instrukce). Intel zároveň slibuje, že použití AVX dokáže zvýšit rychlost některých algoritmů až o 90 %.

První architektura, do které Intel zabudoval technologii Quick Sync , navrženou pro urychlení kódování a dekódování video obsahu. Implementováno jako specializované hardwarové moduly jako součást grafického jádra.

Podporovány jsou technologie Advanced Encryption Standard (AES) a Virtualization Machine Extensions (VMX) . [2]

Jádra procesoru

• Přidána úroveň vyrovnávací paměti instrukcí nula (L0) obsahující až 1536 dekódovaných mikrooperací pro úsporu energie a zlepšení propustnosti instrukcí . Prefetcher může dekodér instrukcí deaktivovat, pokud detekuje již dekódovanou instrukci v mezipaměti.
• Optimalizovaná a zlepšená přesnost prediktoru větví .
• Podpora pro Enhanced Vector Extensions ( AVX ), 256bitová instrukční sada SSE .

Technologie dálkového ovládání a DRM

Sandy Bridge má blok DRM ( DRM ) s názvem „Intel Insider“. Intel tvrdí, že jde o „další vrstvu ochrany obsahu“. [3] [4]

Procesory Sandy Bridge s funkcí vPro mají možnost dálkového ovládání, jako je vzdálené zamykání počítače nebo vymazání informací z pevného disku. Uvádí se, že takové funkce jsou užitečné v případě krádeže PC. Příkazy lze přenášet pomocí 3G, Ethernetu nebo jiného internetového připojení. [5]

Struktura

Strukturu čipu Sandy Bridge lze rozdělit do následujících hlavních prvků:

• procesorová jádra ;
• grafické jádro ;
• L3 cache
• "System Agent" ( angl.  System Agent ).

Všechny tyto prvky jsou kombinovány pomocí 256bitové mezisložkové kruhové sběrnice vyrobené na základě nové verze technologie QPI .

Pneumatika se skládá ze čtyř kroužků: [6] [7]

• datové sběrnice ( ang.  Data Ring ) - 32-byte + ECC;
• poptávka pneumatik ( Request Ring )  ;
• pneumatiky pro sledování stavu ( Snoop  Ring );
• potvrzovací pneumatiky ( ang.  Acknowledge Ring ).

Hlavní výhody topologie kruhové sběrnice:

• vysoká škálovatelnost (až 20 jader na matrici );
• snížení latence mezipaměti 3. úrovně a její přenesení na frekvenci procesoru;
• využití mezipaměti 3. úrovně grafickým jádrem.

Výkon kruhové sběrnice dosahuje 96 GB/s na připojení při 3 GHz, což je efektivně čtyřikrát rychleji než předchozí generace procesorů Intel.

Sběrnicové spoje jsou provedeny v 7. a 8. vrstvě kovů, což usnadňuje škálování návrhů procesorů, které se liší počtem jader [7] .

Procesory

Desktopové verze

Procesory s integrovanou grafikou Intel HD 3000 jsou zobrazeny tučně . Zbývající procesory mají grafické jádro HD 2000 nebo žádné grafické jádro (pokud není uveden takt) [8] .

Význam indexů:

• K - Procesory s volným násobičem.
• P - Procesory s uzamčeným grafickým jádrem.
• S - Energeticky účinné procesory s nižšími frekvencemi ve srovnání s neindexovanými modely.
• T - Vysoce energeticky účinné procesory s výrazně nižšími frekvencemi ve srovnání s neindexovanými modely.

Procesory prodávané pod ochrannou známkou Pentium mají následující (a poměrně významné) výhody nové mikroarchitektury vypnuté (seznam je docela působivý a obsahuje velké množství položek, ty hlavní jsou uvedeny níže) [11] :

• Odebrána podpora technologie Hyper-Threading , která umožňuje spouštění dvou vláken na každém jádru. Pentia jsou proto na rozdíl od svých starších kolegů v operačním systému prezentována jako dvoujádrová CPU.
• nepodporují technologii Quick Sync. Majitelé systémů založených na LGA 1155 s těmito levnými CPU nebudou moci využívat hardwarový blok zabudovaný v procesoru, který výrazně zrychluje překódování HD videa.
• deaktivována podpora nových sad vektorových a kryptografických instrukcí AESNI a AVX.
• paměťový řadič těchto procesorů je omezen na 1067/1333 MHz a není schopen použít vyšší násobiče pro frekvenci pamětí DDR3.
• násobič, který generuje takt CPU, je uzamčen. Procesory Pentium proto nepodporují technologii Turbo Boost a vůbec nepodléhají přetaktování . Podobná vlastnost je však vlastní i procesorům Core i3 vyšší třídy.
• 4jádrové desktopové procesory Core i5 a Core i7 bez indexu „K“ mají omezený násobič přetaktování (Limited Unlocked) +4 (+400 MHz).
• Absolutně všechny procesory počínaje Celeronem mají schopnost přetaktovat paměť na DDR3-2133, to vyžaduje základní desku založenou na čipsetech P67\Z68\Z77 nebo X79

Verze serveru

Mobilní verze

• Procesory Core i5-2515E a Core i7-2715QE mají podporu paměti ECC a sdílení portů PCI Express .
• Všechny mobilní procesory, s výjimkou Celeron a Pentium , využívají grafický subsystém Intel HD 3000 (s 12 univerzálními procesory).

Význam indexů:

• M - Mobilní procesory.
  • XM - Extrémní čtyřjádrové procesory bez omezení násobiče zvýšení.
  • QM - Čtyřjádrové procesory.
• E - Vestavěné mobilní procesory.
  • QE – čtyřjádrové vestavěné mobilní procesory.
  • LE - Optimalizovaný výkon
  • UE - Power Optimized

Omezení

U procesorů Sandy Bridge Intel svázal rychlost každého rozhraní (USB, SATA, PCI, PCI-E, jádra, Un jádro, paměti atd.) k jedinému vnitřnímu taktu pomocí 100 MHz základního taktu (BCLK). U procesorů s uzamčeným násobičem je jedinou cestou k přetaktování zvýšení BCLK, které lze v tomto případě zvednout pouze o 5-7 % bez selhání ostatních hardwarových komponent, nicméně 4jádrové Core i5 a Core i7 procesory mají možnost zvýšit násobič o 4 na nominální (Limited Unlocked), takže například procesor Core i5-2400 se základní frekvencí 3,1 GHz (3,4 GHz v turbo boostu) lze přetaktovat na 3,5 GHz (3,8 GHz v režimu turbo boost). Přetaktování procesorů Sandy Bridge je možné pouze na základních deskách s čipsety P67, Z68, Z77 a X79, na ostatních čipsetech není jakékoli přetaktování (kromě turbo boostu) podporováno.
K dispozici jsou také procesory řady K / X s odemčeným násobičem; s násobitelem 57 pro Sandy Bridge.
Pro platformu LGA2011 existuje alternativní metoda známá jako přetaktování poměru BCLK (CPU strap), toto přetaktování je na většině procesorů Intel Xeon blokováno.

Viz také

• Haswell (nástupce Sandy Bridge)

Odkazy

• Vladimír Romančenko. Intel Sandy Bridge Microarchitecture Part I (odkaz není k dispozici) . 3dnews.ru (12. listopadu 2010). Získáno 4. prosince 2010. Archivováno z originálu 3. prosince 2010.  (neurčitý)   (Ruština)
• Vladimír Romančenko. Intel Sandy Bridge Microarchitecture Part II (nedostupný odkaz) . 3dnews.ru (29. listopadu 2010). Získáno 4. prosince 2010. Archivováno z originálu 3. prosince 2010.  (neurčitý)   (Ruština)
• Vladimír Romančenko. Intel Sandy Bridge Microarchitecture Part III (nedostupný odkaz) . 3dnews.ru (10. prosince 2010). Získáno 10. prosince 2010. Archivováno z originálu 11. prosince 2010.  (neurčitý)   (Ruština)
• Gavric. Mikroarchitektura Intel Sandy Bridge . fcenter.ru (27. prosince 2010). Získáno: 27. prosince 2010. (neurčitý)  (ruština)
• Oleg Nechay. Sandy Bridge: mikroarchitektura Intel nové generace (nedostupný odkaz) . computerra.ru (3. září 2010). Získáno 4. prosince 2010. Archivováno z originálu dne 5. listopadu 2010.  (neurčitý)   (Ruština)
• Jegor Emeljanov. Sandy Bridge Preview: The Next Round in Evolution (odkaz není k dispozici) . ferra.ru (27. listopadu 2010). Získáno 25. ledna 2011. Archivováno z originálu dne 25. dubna 2012.  (neurčitý)   (Ruština)
• Anand Lal Shimpi. Náhled Sandy Bridge . anandtech.com (27. srpna 2010). Získáno 4. prosince 2010. Archivováno z originálu dne 7. května 2012.  (neurčitý)  (Angličtina)
• Anand Lal Shimpi. Byla odhalena architektura Sandy Bridge společnosti Intel . anandtech.com (14. října 2010). Získáno 4. prosince 2010. Archivováno z originálu dne 7. května 2012.  (neurčitý)  (Angličtina)

Poznámky

1. ↑ Uvedení procesorů Intel Core 2. generace a čipových sad řady 6 Archivováno 07.01.2011. , iXBT.
2. ↑ Že bychom měli postavit most ... Archivováno 25. ledna 2012 na Wayback Machine iXBT
3. ↑ Nick Knupffer. Intel Insider – co to je? (Je to DRM? A ano, dodává filmy ve špičkové kvalitě do vašeho PC  ) . Technologie@Intel . Intel (na blogu) (4. ledna 2011). Získáno 4. února 2011. Archivováno z originálu 7. května 2012.
4. ↑ Intel: Insider Sandy Bridge není DRM Archivováno 4. prosince 2011 na Wayback Machine , IDG News Service
5. ↑ Hachman, Mark . Čip 'Sandy Bridge' společnosti Intel, který bude zahrnovat funkce vPro Business , PC Magazine  (14. září 2010). Archivováno z originálu 27. dubna 2012. Staženo 27. října 2017.
6. ↑ David Kanter . Mikroarchitektura Sandy Bridge od Intelu – L3 Cache and Ring Interconnect  (anglicky) , realworldtech (25. září 2010). Archivováno z originálu 24. prosince 2013. Získáno 22. prosince 2013.  „Koherentní kruh se skládá ze čtyř různých kruhů: žádost, snoop, potvrzení a 32B široký datový kruh. ... každý segment může poskytnout polovinu linky mezipaměti (32B) datovému kruhu za cyklus.".
7. ↑ 1 2 Procesory Intel Sandy Bridge – Všechna tajemství, část 3 – Ring Bus , IXBT.com (5. července 2011). Archivováno z originálu 3. listopadu 2013. Získáno 22. prosince 2013.  „V každém směru jsou 4 sběrnice: požadavky, potvrzení, snoops (pro zachování koherence) a aktuální data (šířka 32 bajtů) – vše je samozřejmě chráněno bity ECC. Výměnný protokol je mírně pozměněná a doplněná verze sběrnice QPI.
8. ↑ Produkty (dříve Sandy Bridge  ) . Společnost Intel Corp. Datum přístupu: 21. února 2012. Archivováno z originálu 19. června 2012.
9. ↑ Sandy Bridge-E a X79 jsou k dispozici pro (před)objednávku na VR-Zone.com (nedostupný odkaz) . Získáno 9. listopadu 2011. Archivováno z originálu 17. listopadu 2011. (neurčitý) 
10. ↑ Specifikace procesoru Intel Celeron G460 . Datum přístupu: 31. prosince 2011. Archivováno z originálu 4. ledna 2012. (neurčitý)
11. ↑ Přehled procesorů Pentium G850, Pentium G840 a Pentium G620 Archivováno 7. listopadu 2012 na Wayback Machine // fcenter.ru
12. ↑ Procesor Intel® Core™ i7-2675QM (6M mezipaměť, až 3,10 GHz) Specifikace produktu , Intel® ARK (Specifikace produktu) . Archivováno z originálu 20. dubna 2017. Staženo 3. května 2017.
13. ↑ Intel Mobile Celeron B815 . Získáno 9. listopadu 2011. Archivováno z originálu 5. července 2017. (neurčitý)
14. ↑ Intel Mobile Celeron B720 . Získáno 9. listopadu 2011. Archivováno z originálu 25. června 2012. (neurčitý)