Инновационные технологии внедрили в первую очередь на топ-моделях (характерный пример - системная плата GA-X58A-UD9). Инновационные технологии имеют различные направления, например, Maximum CPU Power и новый дизайн 24-фазного VRM-модуля питания ЦП (PWM-контроллер компании Intersil - удовлетворяют требованиям спецификации Voltage Regulator Down (VRD) 12), технология Dual CPU Power и драйвер для управления характеристиками полевых транзисторов – это новая составляющая технологии Gigabyte Ultra Durable), фирменная технология Gigabyte DualBIOS - теперь совместима с жесткими дисками емкостью более 3 Тбайт, теперь доступны для видеоподсистемы режимы 3-Way SLI/CrossFireX, функции 3x USB PowerBoost, On/Off Charge, порты USB 3.0 и многое другое.
Архитектурные особенности процессоров Sandy Bridge и 32-нанометровый техпроцесс позволили впервые на одном кристалле объединить вычислительные блоки, графическое решение и системного агента, который включает в себя контроллеры памяти и PCI Express. Плотная интеграция всех блоков позволила на одном кристалле площадью порядка 216 мм2 разместить почти миллиард (995 млн.) транзисторов.
Одно из важнейших нововведений в архитектуре Sandy Bridge – кеш инструкций L0, или кеш декодированных микроопераций (МОП), позволяющий увеличить производительность и энергоэффективность. Достигается это за счет буферизации всех МОП, полученных после преобразования инструкций x86. И если входной поток команд содержит совпадения с ранее декодированным, то результаты работы декодера загружаются сразу из кеша L0. При этом цепи декодеров, которые являются сложной и «прожорливой» частью x86 процессоров, выключаются. Емкость кеша L0 – 1536 МОП, что эквивалентно 6 КБ кеша инструкций (L1). По оценкам Intel, степень попадания в L0 составляет примерно 80 %, так что его эффективность очень высока.
Объем кеша L1 (для команд и данных) не изменился и равен 32 + 32 КБ соответственно. Но его пропускная способность, а также размеры буферов записи и чтения, разделенных между исполнительными блоками ядра, были увеличены. Рост интеграции (а в будущем и количества ядер) привел разработчиков фирмы Intel к отказу от обычной перекрестной топологии, когда каждое ядро имело свое собственное подключение к общей кеш-памяти (L3), в пользу кольцевой межкомпонентной шины. Также она заменит и QPI, которая применялась в Arrandale/Clarkdale для связи с котроллером памяти и графикой и являлась ограничителем производительности. Теперь для сообщения всех ключевых компонентов Sandy Bridge (графического и процессорных ядер, кеша L3 и системного агента) используется высокоскоростная кольцевая шина. Это упрощает разводку и значительно улучшает возможности масштабирования. При частоте 3 ГГц производительность кольцевой шины оценивается на уровне 96 ГБ/с на соединение. Благодаря тому что при пересылке данных всегда выбирается кратчайший маршрут, в некоторых случаях у кольцевой шины будет и меньшая латентность.
Важные изменения претерпел кеш L3, получивший в интерпретации Intel название Last Level Cache (LLC). Теперь он не является частью блока Uncore (именуемого в Sandy Bridge как системный агент) и работает на частоте процессорных ядер. При этом кеш разбит на равноправные сегменты объемом 2 МБ, закрепленые за своим ядром, которое может обращаться к нему не только через кольцевую шину, но и напрямую. В случае необходимости банки могут отключаться. Так, в моделях Core i5, где общий объем L3 составляет 6 МБ, одно ядро лишено своего сегмента, но благодаря кольцевой шине целостность кеша не нарушается. Подобное деление на банки позволяет увеличить скорость L3 кеша, масштабируемую с ростом их количества, и на примере четырехъядерного процессора с частотой 3 ГГц обеспечивает совокупную пропускную способность в 384 ГБ/с.
Блок под названием «системный агент» (System Agent) является, по сути, северным мостом и содержит двухканальный контроллер памяти DDR3, PCI-Express 2.0, DMI, дисплейные интерфейсы, блок аппаратного декодирования видео и модуль управления питанием (Power Control Unit, PCU). Как и все элементы архитектуры, он подключен к кольцевой шине. Благодаря этому, а также доработке котроллера памяти латентность после регресса в процессорах Clarkdale вернулась на уровень Lynnfield, а пропускная способность стала еще выше. Формально поддерживается DDR3-1067 или DDR3-1333, но на практике есть множители даже для DDR3-2133 (только c чипсетом Intel P67). Системный агент, а также остальные два домена (первый – процессорные ядра и L3 кеш, второй – графическое ядро) имеют собственную схему тактования и питающее напряжение. Модуль управления питанием собирает данные о загрузке, потребляемом токе и нагреве различных узлов процессора и в соответствии с ними может переводить их как в режим экономии энергии, так и в режим повышенного быстродействия. За последнее отвечает обновленная технология Intel Turbo Boost, главная особенность которой – возможность разгона на непродолжительное время (до 25 с) ядер процессора и GPU до уровня, превышающего TDP, если до этого CPU какое-то время простаивал. Это логично, ведь система охлаждения не нагревается моментально, и потому может отводить больше тепла после периода невысокой нагрузки. Подобная работа Turbo Boost позволит повысить отзывчивость и производительность в задачах, требующих высокого быстродействия на короткое время.
Важным нововведением процессоров Sandy Bridge можно считать набор инструкций AVX (Advanced Vector Extensions), которые являются дальнейшим усовершенствованием SSE. AVX позволяет работать с 256-битовыми векторными инструкциями и потенциально способен заметно ускорить работу с мультимедийными данными, однако в этом случае необходима поддержка со стороны разработчиков программного обеспечения. Intel сделала серьезные архитектурные оптимизации с тем, чтобы AVX функционировал очень быстро, а программисты были заинтересованы активнее использовать новые возможности.
Встроенное графическое видеоядро стало неотъемлемой частью второй генерации процессоров Intrel Core. Новые графические решения были названы Intel HD Graphics 3000/2000. Первый вариант содержит 12 вычислительных блоков, а упрощенная модификация – 6. Благодаря более тесной интеграции встроенное графическое ядро получило массу преимуществ. Быстрая кольцевая шина позволяет GPU задействовать для своих нужд процессорную кеш-память последнего уровня, что в какой-то степени компенсирует сравнительно невысокую скорость системной ОЗУ, которую видеоядро использует в качестве кадрового буфера.
Одним из важных нововведений является поддержка DirectX 10.1, OpenGL 3.0, аппаратное транскодирование видео различных форматов, улучшенные функции постобработки, появление возможности передачи посредством HDMI 1.4 на устройство отображения стереокартинки для просмотра Blu-Ray 3D.
Функция авторазгона графического ядра, которая ранее присутствовала только в мобильных чипах Arrandale, теперь используется и для десктопных. В ряде моделей частота ядра под нагрузкой увеличивается до 1350 МГц. Согласно результатам проведенного экспресс-теста, Core i5-2500K, оснащенный интегрированным Intel HD Graphics 3000, набирает порядка 4120 баллов в 3DMark 06, а это уровень наиболее доступных дискретных видеокарт.
Intel сразу анонсировала почти три десятка процессоров и чипов для настольных и мобильных систем. Однако на рынке они появятся не одновременно. Говоря о десктопных моделях, отметим, что первыми в продажу поступили четырехъядерные чипы средней ценовой категории, чуть позже будут представлены более доступные двухъядерные CPU. Intel сохранила уже хорошо известные названия семейств процессоров – Core i7/i5/i3. Однако для обозначения модели теперь применяется четырехсимвольный номер. Также в некоторых случаях используется дополнительный буквенный суффикс, который указывает на принадлежность CPU к специальной категории: К – процессоры с разблокированным коэффициентом умножения, S – экономичные устройства (TDP 65 Вт), T – ультраэкономичные чипы (TDP 35–45 Вт).
Новое поколение системных плат для процессоров Intel® Core™ (микроархитектура Sandy Bridge) – одно из самых важных событий за последнее несколько лет, поскольку эти изделия (в исполнении LGA1155) будут присутствовать на рынке не один год. Большинство разработчиков начало выпускать новое поколение системных плат уже в 2012 году.
Но не обошлось и без неприятных проблем при продвижении новых технологий. Intel сообщила о неполадках контроллера SATA 2 на чипсетах 6-й серии (кодовое имя Cougar Point). Данная проблема затронула от 5 до 15 процентов материнских плат на чипсетах H67/P67. Данная ошибка затрагивает четыре порта SATA 2 (3 Гбит/с), работу которых обеспечивает контроллер чипсета. При подключении накопителя к данным портам скорость передачи данных постепенно падает, вплоть до полного неопределения подключённых к порту накопителей (это называют "утечками" или "деградацией" портов). Скорость "деградации" зависит от многих факторов и ошибка может проявить себя не сразу. Проблема не затронула два "чипсетных" порта SATA 3 (6 Гбит/с), а также дополнительные порты SATA 2, организованные на контроллерах сторонних производителей (например, Marvel). Но в продаже быстро появились "исправленные" платы ревизии B3.
Семейство гибридных процессоров AMD (Llano). Llano - это кодовое имя нового семейства гибридных процессоров AMD, выполненных тоже по техпроцессу 32 нм и совмещающих на одном кристалле ядро х86 и графику (так называемый APU - Accelerated Processing Unit). Процессоры Llano были основными конкурентами Sandy Bridge от Intel. С точки зрения идеологии они очень похожи (процессор и графическое ядро - на одном кристалле).
Версия сайта для слабовидящих