Cesko.wiki Nehalem
Author
Albert FloresBlokové schema architektury (anglicky) Nehalem je kódové označení pro mikroarchitekturu procesorů, kterou vyvinul Intel. Procesory postavené na architektuře Nehalem byly vydány ve čtvrtém čtvrtletí roku (2008) v high-end verzích, běžné verze až ve třetím čtvrtletí roku následujícího. Nehalem je nástupce starší mikroarchitektury Core.
Nehalem používá 45nm výrobní proces z předchozí generace a uplatňuje jej pro novou architekturu. Později v roce 2010 se začaly vyrábět slabší modely i 32nm technologickým procesem. +more Pracovní systém se dvěma procesory Nehalem byl uveden na Intel Developer Fóru na podzim 2007.
Tato architektura je pojmenována po řece Nehalem v severozápadním Oregonu, která je zase pojmenována po pokolení rodilých Američanů v Oregonu. Kódové jméno bylo zobrazeno na konci několika vývojových map společnosti už v roce 2000. +more V té době to měl být poslední vývoj architektury NetBurst. Vzhledem k tomu, že architektura NetBurst byla opuštěna, kódové jméno bylo použito znovu pro úplně jiný projekt.
Technologie
Jednalo se o jednu z největších revolucí x86 architektury od doby vydání Pentia Pro v roce 1995. Nehalem je vysoce škálovatelný s různými komponenty pro různé úkoly. +more Nehalem má následující specifikaci: * Dvou, čtyř a osmi jádrové varianty * Integrovaný paměťový řadič podporující DDR3 SDRAM a 1 až 6 paměťových kanálů * 45nm a 32nm výrobní proces * Low-end varianty budou mít integrovaný grafický procesor (IGP) umístěný mimo čip, ale ve stejném pouzdře * Používá nové point-to-point propojení procesorů nazývané Intel QuickPath Interconnect, které nahradí zastaralou Front Side Bus * Hyper-threading, který nebyl přítomen na běžných procesorech od Intelu od roku 2006 * Nativní (monolitické, tj. všechna procesorová jádra na jediném čipu) čtyř a osmi jádrové procesory * 731 milionů tranzistorů u čtyřjádrové varianty * 32 KB L1 instrukční a 32 KB L1 datová cache na jedno jádro * 256 KB L2 cache na jádro * 8 MB L3 cache sdílené mezi všemi jádry * O 33 % efektivnější v mikro-ops operacích než Core * 2. úroveň řady prediktoru a 2. úroveň Translation Lookaside Buffer * Modulární bloky komponent, jako jsou jádra, mohou být přidány nebo odstraněny pro různé segmenty trhu.
Cache paměť
Hlavní novinkou byla další úroveň cache paměť. Oproti mikroarchitektuře Core byla přidána další úroveň paměti a to L3. +more L1 cache má velikost 64 KB a je rozdělena na datovou (32KB) a instrukční (32KB). Paměť L1 je samostatná pro každé jádro a její rychlost jsou 4 cykly. Nad ní se nachází L2 paměť, která je opět samostatná pro každé jádro. Její velikost je 256 KB a rychlost je 10 cyklů. Paměť L3 je již ovšem sdílená mezi všemi jádry a má velikost 8 MB (Lynnfield, Bloomfield). Rychlost je 40 cyklů. Z toho důvodu se stává synchronizace mezi jádry poměrně pomalá, srovnáme-li rychlost L1 a L2 paměti s L3.
Integrovaný paměťový řadič
Další změna oproti předcházejícím architekturám Intelu byl paměťový řadič, který je již umístěn v procesoru. Dříve byl umístěn v severním můstku, takže když procesor potřeboval přistupovat k RAM paměti, tak musel jít přes severní můstek.
To, že se řadič pamětí přemístil do procesoru, má za následek značné zrychlení přístupu k RAM paměti (snížení latence). Integrovaný paměťový řadič je nejvýše tříkanálový (3×64bit) a na každý kanál je možno připojit dva DIMM moduly, to znamená, že je možnost celkově připojit až 6 paměťových modulů. +more Tyto paměťové moduly jsou typu DDR3 na frekvencích 800 MHz, 1066 MHz a 1333 MHz. Sloty pamětí můžeme osadit různě velkými moduly. Řadič umí několik módů jak s nimi pracovat a to asymetrický dual-channel či asymetrický triple-channel. Nejlepšího výkonu ale dosáhneme, pokud osadíme paměťové moduly stejné kapacity.
QuickPath Interconnect (QPI)
Novinkou byla také QPI sběrnice nahrazující starou FSB sběrnici. Skládá se ze dvou 20-pinových spojů (full duplex), to znamená 20 pro příchozí komunikaci a 20 pro odchozí. +more Z těchto 20 spojů je jich 16 určeno pro komunikaci a 4 zbývající pro řízení provozu a detekci chyb.
QPI sběrnice pracuje na frekvencích 2,4 GHz, 2,93 GHz nebo 3,2 GHz. Její celková maximální propustnost je 12,8 GB/s v jednom směru, takže v obou směrech může propouštět až 25,6 GB/s. +more Hlavní použití je především v propojení procesoru a chipsetu nebo pro propojení procesorů mezi sebou, což je uplatňováno u serverů.
Turbo Boost
Hlavní použití má v případě, kdy má procesor vytížené jedno jádro aplikací, která používá jen jedno jádro. V takovém případě je možno automaticky zvednout frekvenci využívaného jádra a to tak, že zvedneme násobič až o 5, ovšem za podmínky, že ostatní jádra mají minimální vytížení. +more Hlavním důvodem tohoto pravidla je to, že nesmíme překročit doporučenou pracovní teplotu procesoru a maximální spotřebu, oboje by mohlo způsobit nestabilitu z důvodu přehřátí CPU nebo napájecích obvodů.
Pokud jsou 2 jádra plně vytížena a zbylá dvě jsou v minimálním zatížení, pak je možno zvednout násobič o 2-3. Pokud jsou všechna jádra maximálně zatížena, pak lze zvednout násobič o 1-2.
Odkazy
Reference
#[url=http://pctuning. tyden. +morecz/hardware/procesory-pameti/14902-core-i7-800-a-core-i5-700-nehalem-uz-take-ve-stredni-tride. start=1]Core i7 800 a Core i5 700 - Nehalem už také ve střední třídě[/url] #[url=http://pctuning. tyden. cz/hardware/procesory-pameti/11494. start=4]Nehalem - nové revoluční platformy[/url] #[url=http://pctuning. tyden. cz/hardware/procesory-pameti/11499. start=4]Architektura procesorů Nehalem[/url] #[url=http://wh. cs. vsb. cz/mil051/images/6/6f/PAP_Rodina_procesor%c5%af_Intel_Nehalem_(Petr_Hav%c3%ad%c4%8dek). pdf]Rodina procesorů Intel Nehalem - Petr Havíček[/url].
Externí odkazy
[url=http://pcworld. cz/hardware/Pretaktovani-mikroprocesoru-Intel-Core-i7-7628]Přetaktování mikroprocesorů Intel Core i7[/url] * [url=http://www. +moreextrahardware. cz/nehalem-poprve-core-i7-920-940-965-xe-v-testu. page=0%2C1]Popsány rozdíly Nehalem architektury proti starsi[/url] * [url=http://www. ddworld. cz/index. php. option=com_content&task=view&id=2777&Itemid=85]Procesory Core 2 vystřídá Core i7, i5 a i3 zmizí i Centrino - víme, co chystá intel [/url].