Modele de procesoare
Piata procesoarelor este impartita intre doi mari producatori, AMD (Advanced Micro Devices) si Intel (INTegrated ELectronics). Competitia intre aceste doua corporatii a marcat si a divizat piata procesoarelor, in prezent fiind benefica pentru utilizatori datorita cursei de a dezvolta procesoare din ce in ce mai performante si din ce in ce mai avansate din punct de vedere tehnologic.
AMD
AMD este o companie multinationala de origine americana, cu sediul in Sunnyvale, California care realizeaza procesoare pentru computer cat si tehnologii legate de computere pentru piata de profil. AMD este al doilea producator mondial de microprocesoare bazate pe arhitectura x86, dupa corporatia Intel, si al treilea producator mondial de placi video, odata cu achizitinarea ATI.
AMD a fost fondat in 1969, primele sale produse fiind chipurile logice. In 1975 a intrat pe piata memoriilor RAM. In acelasi an a intorodus o clona a microprocesoriului Intel 8080. In 1982, AMD a semnat un contract cu Intel, devenind astfel o a doua sursa de productie pentru procesoarele 8086 si 8088. Mai tarziu AMD a produs procesorul am286 sub incidenta aceluiasi acord, Intel anuland intelegerea in 1986 prin refuzul de a specifica datele tehnice pentru procesorul i386. In 1991, AMD a lansat procesorul Am386, clona procesorului Intel 386. A durat mai putin de un an pentru a vinde peste un milion de unitati. Mai tarziu, Am486 a fost folosit de o gama larga de producatori de computere, incluzand si Compaq.
Primul procesor din familia x86 construit exclusiv de AMD a fost K5, lansat in 1996. De asemenea in 1996 AMD a achizitionat NexGen, ca urmare lansand procesorul K6 in 1997. K7 a fost a saptea generatie de procesoare x86 a lui AMD, lansat in 1999 si denumit Athlon. Acesta a fost urmat in 2001 de Athlon Xp si ulterior de Athlon XP cu o cantitate de cache L2 marita pana la 512KB in 2003.
Sempron
Sempron este numele seriei de procesoare entry-level de la AMD. Sempron inlocuieste procesorul Duron fiind conceput pentru a fi un concurent la seria Intel de procesoare, Intel Celeron D.
Primele modele de procesoare Sempron au fost bazate pe arhitectura Athlon XP utilizand nucleele Thoroughbred sau Thorton. Mai tarziu AMD a introdus procesorul Sempron 3000+ bazat pe nucleul Barton, cu 512 KiB de cache L2.
A doua generatie de nuclee, Paris si Palermo, este bazata pe arhitectura Athlon 64, avand o cantitate de cache L2 redusa (128 sau 256 KiB). Cu toate astea, procesoarele Sempron bazate pe socket 753 sunt asemanatoare cu mai puternicul Athlon 64, asemanari ce includ controler de memorie pe placheta, suport HyperTransport cat si suport pentru AMD NX bit.
In a doua jumatate a anului 2005, AMD a adaugat suport pentru instructiunile pe 64 de biti AMD64 la seria de procesoare Sempron.
In 2006, AMD a anuntat ca procesoarele Sempron vor fi compatibile cu Socket AM2 si Socket S1. Acestea sunt functional echivalente cu cele anterioare, exceptand suportul pentru memorie DDR2 SDRAM dual-channel. TDP-ul ramane la acelasi nivel de 62 de W, in timp ce revizia “Energy Efficient Small Form Factor” are un TDP redus pana la 35 de W TDP.
Athlon 64
K8 este o revizie majora a arhitecturii K7, diferentele cele mai notabile fiind extensia pana la 64 de biti a setului de instructiuni x86 (numit oficial AMD64), incorporarea unui controler de memorie pe chip si implementarea unui interconect punct-punct de mare performanta numit Hyper Transport, ca parte a arhitecturii de conexiune directa. A fost principalul concurent al microprocesoarelor Intel Pentium 4, in special pentru cele cu nucleele “Prescott” sau “Cedar Mill”. In ciuda faptului ca este nativ pe 64 de biti, arhitectura AMD64 este compatibila cu instructiunile x86 pe 32 de biti, putand fi montat in socketurile: 754, 939, 940 cat si AM2.
Athlon 64, nume de cod ClawHammer si Athlon 64 FX SledgeHammer au fost lansate in 2003, fiind produse cu tehnologie de fabricatie pe 130 de nanometri. Primele modele au fost Athlon FX-51 (Socket 940) si 3200+ (Socket 754). Urmatorul nucleu aparut pe piata dupa ClawHammer a fost Newcastle, care avea cache-ul L2 injumatatit.
In 2004 AMD a lansat noi revizii pentru versiunile ClawHammer si Newcastle compatibile cu noile socketuri 939 si 940. Socket 939 a oferit doua mari imbunatatiri fata de socket 754: controlerul de memorie a fost imbunatatit prin adaugarea arhitecurii dual-channel, dubland astfel latimea de banda a memoriei, cat si prin cresterea vitezei magistralei HyperTransport de la 800 la 1000 de MHz. Socket 939 a fost introdus de asemenea si pentru seriile FX in special FX 55. In acelasi timp, AMD a lansat pe piata si noul nucleu Winchester, bazat pe o tehnologie de fabricatie pe 90 de nanometri.
Reviziile de nuclee Venice si San Diego au fost lansate in 2005. Venice, nucleul mai slab, a fost produs pentru socketurile 754 si 939 avand 512KB de cache L2. San Diego, nucleul mai rapid, includea un cache L2 dublat fiind produs la fel ca si Venice pe o tehnologie de 90 de nanometri. Ambele includeau de asemenea si setul de instructiuni SSE3. In plus, AMD a revizuit controlerul de memorie rezultand in imbunatatiri ale performantei, cat si suport pentru noile tipuri de DDR-RAM.
Athlon 64 X2
Athlon 64 X2 este primul procesor cu doua nuclee fabricat de AMD. A fost lansat in 2005, la o saptamana dupa lansarea Venice si San Diego. Initial a avut doua revizii de nuclee valabile, Manchester si Toledo, singura diferenta intre ele fiind cantitatea de cache-ul L2. Ambele au fost lansate pentru socket 939, ca raspuns la procesorul cu doua nuclee de la Intel, Pentium D. Este constituit din 2 nuclee Athlon 64 unite pe o singura placheta cu control logic aditional. Nucleele impart un controler de memorie dual-channel, fiind bazate pe revizia E a lui Athlon 64, in functie de model avand 512 sau 1024 de KB de cache L2 pe nucleu. Athlon 64 X2 este capabil sa decodeze instructiuni SSE3 (in afara de cele specifice arhitecturii Intel), astfel putand beneficia de optimizarile software suportate ulterior doar de procesoarele Intel. Aceasta aditie de suport SSE3 nu este unica pentru X2, fiind suportata si de nucleele anterioare Venice si San Diego. In 2007, AMD a lansat variante cu voltaj scazut ale variantei low-end pe 65 de nanometri a lui Athlon 64 X2, denumita Athlon X2. Aceasta varianta a scazut TDP-ul procesorului pana la 45 de W. Principalul beneficiu al procesoarelor cu mai multe nuclee, asa cum este X2 este abilitatea acestora de a procesa mai multe instante software in acelasi timp. Aceasta abilitate se numest TLP (Thread Level Parallelism). Prin implementarea a doua nuclee pe aceeasi placheta a CPU, X2 reuseste dublarea TLP-ului fata de un Athlon 64 cu un singur nucleu la aceeasi viteza. Anumite programe sunt scrise pentru rularea cu o singura instanta, nefiind astfel capabile sa beneficieze de procesoarele cu doua nuclee.
Nucleele pentru Athlon 64 X2 sunt:
Manchester (90 nm)
Toledo (90 nm)
Windsor (90 nm)
Brisbane (65 nm)
Nucleele pentru Athlon X2 sunt:
Brisbane (65 nm)
Phenom
Cea mai recenta arhitectura a microprocesoarelor, AMD K10, este succesorul imediat al seriei AMD K8 fiind lansat in 2007. Aceasta noua arhitectura este constituita din versiuni de procesoare cu doua nuclee, cu trei nuclee seria 8000 (nume de cod Toliman) sau cu patru nuclee seria 9000 (nume de cod Agena) pe aceeasi placheta. In afara de acestea mai este valabila si versiunea pentru entuziasti, destinata pietei premium (nume de cod Agena FX) Phenom FX. AMD considera ca noile sale procesoare cu 4 nuclee sunt primele care au tehnologie “reala” quad, pentru ca sunt monolitice (toate nucleele sunt implementate pe aceeasi placheta de silicon), spre deosebire de procesoarele cu patru nuclee de la Intel care sunt implementate utilizand designul Multi-Chip Module (MCM). Procesoarele Phenom sunt compatibile cu noul socket F+. Seria low-end a Athlon 64 bazata pe Phenom se va numi in continuare Athlon X2.
Phenom face parte din platforma Spider, fiind primul procesor care beneficiaza de un cache L3 (nivel 3) de 2 MB shared intre nuclee.
Titulatura noilor procesoare este dupa cum urmeaza:
Phenom X4 quad core (Agena, L2 cache 4x512 KB)
Phenom X3 triple core (Toliman)
Athlon dual core (Kuma)
Athlon single core (Lima)
Sempron single core (Sparta)
Intel
Corporatia Intel este cel mai mare producator de semiconductoare cat si inventatorul seriei de microprocesoare x86, ce sunt implementate in majoritatea computerelor personale. Fondata in 1968 cu sediul in Santa Clara California, Intel, dezvolta si produce si chipseturi pentru placi de baza, placi de retea si circuite integrate, memorii flash, chipuri grafice, procesoare incorporate, cat si alte dispozitive pentru piata IT. Intel a fost deasemenea si primii dintre dezvoltatorii de chipuri SRAM si DRAM, aceasta fiind domeniul principal de activitate in acea perioada. Cu toate ca Intel a creat primul microprocesor in 1971, abia in perioada popularizarii computerelor personale a devenit in principa; producator de procesoare. In anii 1990 Intel a investit major in dezvoltarea de noi procesoare fiind una dintre companiile care a sustinut cresterea rapida a industriei PC.
In ciuda importantei cruciale, microprocesoarele Intel 4004 si succesoarele sale 8008 si 8080 nu au fost niciodata importante din punct de vedere financiar pentru Intel. In timp ce urmatorul procesor Intel 8086 si varianta sa 8088 a fost finalizat in 1978, Intel a lansat o campanie majora de marketing si vanzari pentru noul chip, intentionand sa castige cati mai multi cumparatori. Odata cu introducerea cu succes de catre IBM a PC-ului in 1981, piata microprocesoarelor a crescut exponential pana in zilele noastre.
Pentium
Pentium este seria de microprocesoare cu un singur nucleu x86 de la Intel, bazata pe microarhitectura generatiei P5. Introdus in 1993, Pentium, a urmat procesorul Intel486, fiind la randul sau urmat de Pentium MMX in 1996.
Incepand cu anul 1995, Intel a utilizat Pentium ca nume pentru generatiile post-P5: Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4 si Pentium D. Desi au impartit setul de instructiuni x86 cu originalul Pentium, microarhitecturile acestor procesoare au fost radical diferite.
Core 2
Core 2 este o serie de microprocesoare Intel cu doua nuclee sau cu patru nuclee MCM (Multi Chip Module) pe 64 de biti implementate cu setul de instructiuni x86-64. Odata cu lansarea Core 2, Intel a relansat seria Pentium, ca serie low-end.
Microarhitectura Core 2 are frecvente de ceas mai mici si imbunatatiri atat din punct de vedere al ciclurilor de ceas cat si al consumului electric in comparatie cu seriile anterioare Pentium 4/D. Ofera de asemenea etaje de decodare mai eficiente, unitati de executie, de cache si magistrale performante, la un consum redus, crescand in acelasi timp puterea de procesare. Core 2 a fost introdus in 2006, fiind compus din Solo (un singur nucleu), Duo (doua nuclee), Quad (patru nuclee) si Extreme (cu doua sau patru nuclee, destinat pentru entuziasti).
Primul procesor Core 2 Duo, nume de cod Conroe a fost lansat in 2006. Procesoarele sunt fabricate pe plachete de 300 de mm utilizand tehnologie pe 65 de nanometri fiind destinate pentru computerele desktop, ca inlocuitoare pentru Pentium 4 si Penium D. Intel a declarat ca aceste noi procesoare au un spor de performanta 40% si un consum cu 40% mai mic decat Pentium D. Toate procesoarele Conroe sunt fabricate cu 4MB cache L2. Cu toate astea, din ratiuni de marketing sau datorita problemelor de fabricatie, procesoarele E6300 si E4300 au jumatate din cache-ul L2 dezactivat, lasandu-le un maxim de 2MB.
Procesoarele destinate pietei low-end sunt E6300 (1.86 GHz) si E6400 (2.13 GHz) ambele ruland la un FSB de 1066 de MT/s. In mod normal, procesoarele din aceeasi familie dar cu cache mai putin au cache-ul suplimentar dezactivat, permitand vanzarea procesoarelor care sunt certificate dupa controlul calitatii la specificatii mai slabe.
Procesoarele destinate pietei high-end sunt E6600 (2.4 GHz) si E6700 (2.67 GHz), acestea ruleaza la un FSB de 1066 MT/s, cu un cache L2 de 4MB si cu un consum TDP de 65 de w.
E6230 si E6420 la 1.86 GHz si respectiv 2.13 GHz au fost lansate in 2007. Datorita cantitatii de 4MB cache sunt considerate ca facand parte din familia Conroe.
Intel a lansat patru procesoare aditionale in 2007, aceasta a coincis cu introducerea chipsetului Intel Bearlake (x3x). Noile procesoare denumite Core 2 Duo E6540, E6550, E6750 si E6850. Procesoarele ce au in denumire la final “50” ruleaza la un FSB de 1333 MT/s cu un cache de 4 MB L2. Frecventele de ceas sunt identice cu cele ale procesoarelor lansate anterior care au in titlu aceiasi doi digiti (E6600, E6700 si X6800), fiind totusi lansat un model aditional. Pe numele sau E6540, noul procesor a fost lansat cu specificatii similare cu cele ale lui E6550, insa fara technologia Intel Trusted Execution cat si fara suport vPro.
Conroe XE
Core 2 Extreme a fost lansat oficial in 2006 si este destinat pietei premium. Procesoarele mai slabe Core 2 Duo E6x00 erau programate pentru o lansare simultana cu X6800. Nucleul Conroe XE inlocuieste seria cu doua nuclee Pentium Extreme Edition. Core 2 Duo Extreme are o frecventa de ceas de 2.93 GHz la un FSB de 1066 GHz, desi erau anuntate initial la o frecventa de 3.33 GHz si la un FSB de 1333 MT/s. Cu tehnologia Speed Step activata, temperatura medie a procesorului idle este aproximativ egala cu cea a ambientului.
Conroe L
Celeron-ul Conroe L este un procesor cu un singur nucleu fabricat pe microarhitectura Intel Core si tactat mult mai jos decat Celeron-ul Cedar Mill, reusind totusi sa le depaseasca din punct de vedere al performantei. Sunt bazate pe nucleul fabricat pe 65 de nanometri Conroe L, avand un FSB crescut de la 533 de MHz pana la 800 de MHz si un consum TDP scazut de la 65 de w la 35 de w. In mod normal Celeron nu suporta instructiunile VT-x sau SpeedStep.
Toate modelele bazate pe nucleul Conroe-L sunt procesoare cu un singur nucleu, destinate pietei value, foarte asemanatoare din acest punct de vedere cu concurentul de la AMD, Sempron, procesor bazat pe arhitectura K8.
Allendale
Nucleul Allendale a fost lansat ca inlocuitor pe piata low end pentru procesoarele E6300 la 1,86 GHz si E6400 la 2.13 GHz, ambele cu 2 MB de cache L2, bazate pe nucleul Conroe. Nucleul Allendale este fabricat in mod nativ cu 2 MB de cache L2 este mai mic si astfel mai performant cat si mai rece. O alta diferenta intre seria premium E6000 (Conroe) si seria E4000 (Allendale) este frecventa de ceas a FSB-ului. Seria E4000 are un FSB de 800 MT/s in timp ce E6000 are un FSB certificat de 1066 MT/s. Seria E4000 neavand suport pentru instructiunile VT-x.
Procesoarele valabile in prezent din seria Core 2 Duo E4300 sunt fabricate doar cu nuclee Allendale. Acestea utilizeaza doar 2 MB de cache, crescand astfel numarul de chipuri pe procesor. Sunt compatibile cu socketul LGA 775, si sunt fabricate utilizand tehnologie pe 65 de nanometri.
Kentsfield / Kentsfield XE
Nucleul Kentsfield, lansat in 2006 a fost primul procesor cu 4 nuclee de la Intel. Procesoarele destinate pietei premium bazate pe nucleul Kentsfield sunt Core 2 Extreme, denumite QX6xx0, in timp ce cele destinate pietei mainstream sunt denumite Core 2 Quad Q6xx0. Toate procesoarele Kentsfield au un cache dublu L2 de 4MB. Q6600 (2.4 GHz), destinat pietei mainstream a fost lansat in Ianuarie 2007, urmand ca luna Iulie a aceluiasi an sa marcheze lansarea lui Q6700 cat si pe cea a lui QX6850. Aceasta dubla lansare a coincis cu o reducere a preturilor pentru procesoarele Q6600.
Similar cu procesoarele Pentium D, nucleul Kentsfield este compus din 2 nuclee de silicon separate (fiecare dintre ele fiind echivalente cu un Core 2 Duo) implementate cu tehnologia MCM. De aici rezulta un pret mai mic de productie, avand insa dezavantaje privind latimea de banda de la fiecare CPU la NorthBridge, comparativ cu solutia propusa de procesorul concurent de la AMD, Quad FX in care nucleele sunt introduse in sockete separate. De asemenea, asa cum este de asteptat avand in vedere tipul de tehnologie folosit la implementare, consumul de putere TDP este dublu fata de variantele cu doua nuclee Core 2 Duo (QX6800 – 130 de w, QX6700 – 130 de w, Q6600 – 95 de w).
Multiplele nuclee ale lui Kentsfield beneficiaza cel mai bine de aplicatiile care pot sa fie impartite usor in mai multe instante paralele (asa cum sunt editarile audio sau video, compresiile de date, editarile foto sau randarile 3D). Pentru a da un exemplu specific, jocurile de noua generatie care lucreaza cu mai multe instante paralele simultan (AI, efecte audio, fizica), asa cum este Crysis sau Gears of War, sunt avantajate de procesoarele cu patru nuclee. Cu toate astea, testele au aratat ca Crysis nu reuseste sa utilizeze mai mult de doua nuclee.
Kentsfield XE este varianta Extreme pentru piata premium, avand ca diferenta esentiala fata de un nucleu Kentsfield normal multiplicatorul deblocat cat si o selectie mai riguroasa a nucleelor. Modele Kentsfield XE, denumite Core 2 Extreme QX6700 (2.67 GHz), QX6800 (2.93 GHz) si QX6850 tactat la 3.0 GHz. Ultimul dintre ele a fost lansat in 2007 beneficiind de un FSB de 1333 MHz.
Yorkfield XE
In 2007 Intel a lansat primul procesor cu nuclee Yorkfield XE, Core 2 Extreme QX9650. Acesta este primul procesor Intel care beneficieaza de o tehnologie pe 45 de nanometri alaturi de porti high-k metal. Noul nucleu este realizat prin tehnologia cu doua plachete si patru nuclee, cu doua niveluri cache L2 unificate, ajungand la un total de 12 MB (2 x 6 MB). De asemenea este certificat la un FSB de 1333 de MHz si la o frecventa de ceas de 3.0 GHz. Procesorul incorporeaza instructiuni SSE4.1 avand in total 820 de milioane de tranzistori pe plachete de 2x107 mm2.
Penryn
Nucleul Penryn a debutat in 2007, fiind fabricat pe 45 de nanometri. Avantajele sale esentiale fata de nucleele anterioare includ introducerea a noi instructiuni (incluzand SSE4) cat si procesul de fabricatie care foloseste materiale noi (un material high-k dielectric bazat pe hafnium).
Penryn este compatibil cu chipsetul Bearlake, anumite modele incluzand si o crestere a vitezei de magistrala (conexiunea cu NorthBridge-ul s.a.m.d.) la 1333 MHz cat si suport pentru DDR3 SDRAM.
Procesoarele dezvoltate pe 45 de nanometri Core 2 Duo si Core 2 Duo Extreme au fost lansate oficial in 2008. Acestea cu un consum TDP de 35 de w.
Modelele cu nucleu Penryn lansate sunt:
Core 2 Duo Extreme QX9650 (3.00 GHz, 2 x 6 MB cache L2)
Core 2 Quad Q9550 (2.83 GHz, 2 x 6 MB cache L2)
Core 2 Quad 9450 (2.66 GHz, 2 x 6 MB cache L2)
Core 2 Quad 9300 (2.50 Ghz, 2 x 3 MB cache L2)
Core 2 Duo E8500 (3.16 GHz, 1 x 6 MB cache L2)
Core 2 Duo E8400 (3.00 GHz, 1 x 6 MB cache L2)
Core 2 Duo E8200 (2.66 GHz, 1 x 6 MB cache L2)
Toate modelele beneficieaza de un FSB de 1333 MT/s.
Noile procesoare necesita suport pentru multiplicatoare fractionale, de exemplu 8.5x, tehnica incorporata in arhitectura Penryn.
Wolfdale
Wolfdale este numele de cod pentru seria de procesoare Core 2 Duo E8000, similare cu Penryn si Yorkfield XE. Lansate in Ianuarie 2008 chipurile sunt fabricate cu o tehnologie pe 45 de nanometri. Procesoarele au doua nuclee care impart 6 MB de cache L2, fiind tactate de la 2.66 GHz pana la 3.16 GHz utilizand un FSB de 1333 MHz. Procesoarele includ de asemenea extensii media SSE 4.1.
Modele din familia Wolfdale lansate pana in prezent sunt:
Core 2 Duo E8500 (3.16 GHz, 6 MB de cache L2)
Core 2 Duo E8400 (3.0 GHz, 6 MB de cache L2)
Core 2 Duo E8200 (2.66, 6 MB de cache L2)
Procesoarele cu nucleu Wolfdale au un consum de 64 de w TDP, la un voltaj Vcore de 1.225 v. Toate sunt compatibile cu socketul LGA 775 incluzand si tehnologiile de implementare valabile de la Intel (Virtualization, EM64T, Enhanced Speed Step, Thermal Monitoring 2).
Yorkfield
Yorkfield (nume de cod pentru seriile Q9000 si QX900) are un design cu doua plachete si patru nuclee cu un cache L2 shared de 2 x 6 MB rezultand un total de 12 MB. Noile procesoare au un FSB de 1333 de MHz si sunt compatibile cu noul chipset Bearlake, cat si cu standardul DDR3. Consumul TDP al acestor noi procesoare, este listat oficial la 130 de w, desi testele specifice au relevat un consum mult mai mic, acesta variind intre 40 si 60 de w.
Procesoarele lansate pana in prezent cu nuclee Yorkfield sunt:
Core 2 Quad QX9650 (3.00 GHz, 12 MB de cache L2)
Core 2 Quad Q9550 (2.83 GHz, 12 MB de cache L2)
Core 2 Quad Q9450 (2.67 GHz, 12 MB de cache L2)
Core 2 Quad Q9300 (2.50 Ghz, 6 MB cache L2)
