«Шок и трепет», «Взрыв» или просто пшик?

Просто новый процессор!

на страницах сайта

www.electrosad.ru

Процессор и .. Охлаждение ПК Статьи Полезные советы Ссылки Электроника Linux Список литературы Проекты, идеи

Похоже некоторые деятели компьютерной индустрии и прессы стали слишком изнежены на столичных хлебах, то их бросает в "Шок и трепет", то чудится "Ядерный взрыв". А может это просто "хмель" фуршетов и презентаций еще не выветрился?

 

Сначала мне начали рассказывать про новый суперпроцессор лидера компьютерной индустрии компании Intel. Потом пошли хвалебные публикации 3Dnews  http://www.3dnews.ru/cpu/core_2_duo/ в материале  «Процессоры Core 2 Duo: шок и трепет», Мир ПК, №8, 2006 статья «Ядерный взрыв Intel» и много других.

Очередная волна, сопровождающая выход новых процессоров Intel?

Так в чем же рывок Intel?

Давайте попробуем разобраться.

Разбираться мы будем не в архитектуре или быстродействии, а в том действительно ли это рывок в технологии и только потом посмотрим, как изменилась производительность.

В таблице 1 приведены характеристики современных процессоров 

Таблица 1.

CPU info/release settings cache Elec(max) physics
speed clock MP VCore L1 L2 I PTTP O
Athlon 64 FX-60
Toledo
E6 (F-23-2) 01/2006

OEM: ADAFX60DAA6CD
BOXED: ADAFX60CDBOX
2600MHz
 
Dual CoreCnQ
200MHz
DDR
13.0x 1.35~1.4V 256KB 2MB 80.0A
110 W
65.0ºC
233.0M
90nm
199mm²
Athlon 64 FX-62
Windsor
F2 (?-?-?) 06/2006
OEM: ADAFX62IAA6CS
BOXED: ADAFX62IAA6CS
2800MHz
Dual Core
CnQ/AVT
200MHz
DDR
14.0x 1.35~1.4V 256KB 2MB 90A
125 W
63.0ºC
243.0M
90nm
220mm²
Pentium D 840
Smithfield
A0 (F-4-4) 05/2005
B0 (F-4-7) 08/2005

OEM: HH80551PG0882MN
BOXED: BX80551PG3200FN
BOXED BTX: BX80551PG3200FT
3200MHz
Dual Core EIST
200MHz
QDR
16.0x 1.2~1.4V 24+32KB 2MB 125A
130 W
69.8ºC
230.0M
90nm
206mm²
Pentium D 940
Presler
B1 (F-6-2) 12/2005
C1 (F-6-4) 04/2006
D0 (?-?-?) 09/2006
OEM: HH80553PG0824M
BOXED: BX80553940
BOXED BTX: BX80553940T
3200MHz
Dual Core
VT EIST
(C1-D0)
200MHz
QDR
16.0x 1.2~1.337V 24+32KB 4MB 125/100 A
130/95 W
68.6/63.4ºC
376.0M
65nm
280mm²
Core 2 Extreme X6800
Conroe
B2 (6-F-5) 07/2006
OEM: HH80557PH0774M
BOXED: BX80557X6800
2933MHz
Dual Cor
e VT/EIST
266MHz
QDR
11.0x 0.85~1.352V 64KB 4MB 68A
75 W
60.4ºC
291M
65nm
143mm²
Core 2 Duo E6700
Conroe
B2 (6-F-5) 07/2006
OEM: HH80557PH0674M
BOXED: BX80557E6700
2666MHz
Dual Core
VT/EIST
266MHz
QDR
10.0x 0.85~1.352V 64KB 4MB 60A
65 W
60.1ºC
291M
65nm
143mm²

 

Главное отличие  новых процессоров Intel Core 2 Extreme X6800 и Intel Core 2 Duo E6700 от приведенных в таблице процессоров AMD и более ранних процессоров Intel в технологическом процессе (как условились, мы не рассматриваем структуру процессора). Новые выполнены по 65 нм, а остальные по 90 нм технологиям. Это отличие весьма существенно. Поскольку при снижении технологической нормы с 90 нм до 65 нм приводит к снижению площади элемента на кристалле в 1,92 раза.

Что мы можем получить в результате?

- В первую очередь снижение в 1,92 раза емкости нагрузки ключей (см. здесь ***** как связана емкость нагрузки и потребляемая мощность). Считается, что проблема увеличения тока утечки затвора решена. Этот ток можно считать в старых и новых чипах меньшим допустимого.

- К повышению быстродействия транзисторов организующих логическую структуру процессора.

На техпроцессе 130нм  и 90 нм, процессоры Intel достигли тактовой частоты ядра менее 3,4 и 3,8 ГГц соответственно. Но при этом размер транзистора уменьшился в два раза, примерно в такое же количество, раз уменьшается время переключения транзистора. Тактовая частота должна была возрасти, по крайней мере, до 6 ГГц. Но процессы, изготовленные по 90 нм технологии, так и не достигли тактовой частоты 4 ГГц заявленной Intel (Pentium4 571 Prescott достиг только 3,8ГГц). По этой проблеме см. так же ***** и *****.

Для новых 65 нм процессоров тактовая частота ядра должна возрасти еще больше, Но ...

И вот появилось сообщение «04 августа 2006 Core 2 Extreme и жидкий азот – очередной рекорд. Уже "засветившийся" в связи с мировым рекордом в программе Super Pi оверклокер под ником Coolaler достиг очередных высот разгона. На сей раз жидкий азот позволил разогнать Intel Core Extreme X6800 до 5.2 ГГц (паспортная тактовая частота процессора 2933 ГГц)»

Но это все же никак не более 10 ГГц которые при имеющемся быстродействии мог бы дать 65 нм техпроцесс. К слову, когда-то на Intel для этого техпроцесса прогнозировали тактовую частоту ядра, именно 10 ГГц.  Причины срыва этих задумок описаны в *****  и *****.

Поскольку при охлаждении жидким азотом проблема тепловыделения снята полностью, значит ограничения на разгон накладываются другим физическим явлением.

Дело в том, что с ростом быстродействия транзисторов, растет доля самых ВЧ составляющих генерируемых процессором помех. Результаты их воздействия смотрите *****.

Поэтому даже при переходе на более тонкие технологии, если не принимать мер, тактовая частота ядра может даже падать.

Для сравнения 90 и 65 нм техпроцессов посмотрим таблицу 2.

Таблица 2.

Модель(частота) Тепловыд.Число транз.Тех. процесс Уд.мощн на 1 тр-рКоэф. частотыКоэф. размераКоэф. Мощн.
Athlon 64 FX-60(2600) 110W233.0M90 нм 4,72 10-7 Вт0,812513,83
Athlon 64 FX-62(2800) 125W243.0M90 нм 5,14 10-7 Вт0,87514,49
Pentium D 840(3200) 130W230.0M90 нм 5,65 10-7 Вт115,65
Pentium D 940(3200) 130W376.0M65 нм 3,46 10-7 Вт10,521,8
Core 2 Extreme X6800(2933) 75W291M65 нм 2,57 10-7 Вт0,9160,521,23
Core 2 Duo E6700(2666) 65W291M65 нм 2,23 10-7 Вт0,8330,520,96
 

Из таблицы видим, что для группы процессоров с 90 нм техпроцессом на каждый транзистор приходится в среднем 0,46 мкВт, против 65 нм процессоров - 0,13 мкВт.

Налицо снижение в 3,5 раза. Если снижение технологической нормы дает двух кратное снижение потребляемой мощности, то остальное (1,76 раза) дает решение проблемы токов утечки затворов транзисторов (Настолько велики они были на Pentium D 940!).

Это проблема решена применением нового диэлектрика затвора, об этом в Intel сообщали ранее. Это создает запас при дальнейшем снижении технологических норм и позволит, в будущем, несколько поднять тактовую частоту ядра.

Это так же позволяет повысить устойчивость работы новых процессоров на высоких температурах. (Вроде бы появился потенциал для разгона, но ...)

Теперь посмотрим результаты тестирования из журнала «Мир ПК», №8, 2006 г. С точки зрения соответствия прироста производительности и цены новых процессоров.

Таблица 3.

Тестируемая системаЦПУWorld-Bench5Adobe Photoshop 7Многозадачная работаЦена
Intel Core 2 Extreme PC2,93 ГГц Core 2 Extreme X6800100100100999$ опт
Intel Core 2 Duo PC2,67 ГГц Core 2 E6700969493530$
230$ E6300
AMD Socket AM2 FX-62 PC2,8 ГГц Athlon 64 FX-62867670260$
Intel Pentium D-940 PC3,3 ГГц Pentium D-940704245222 - 290$

 

Если цена сильно отличается от реальной - поправьте.

Данное увеличение скорости работы произошло не по причине перехода на новый технологический процесс, а по причине новой архитектуры. И прирост составил всего 12–20% (если учитывать тактовые частоты процессоров). Особенно он заметен на процессоре 3,3 ГГц Pentium D-940 (похоже на гонку со своей тенью - она удалась).

В заключение следует сказать, разработка новых процессоров Intel и применение 65 нм технологического процесса позволило:

  1. Уменьшить площадь транзистора почти в 2 раза,
  2. Снизить мощность, потребляемую процессором,
  3. Создать плацдарм для перехода к 45 нм техпроцессу,
  4. На 15-25% повысить скорость работы системы.

И еще говорят, в новых процессорах гибкая система управления производительностью (экономией энергии). Посмотрим, будущее покажет на какой частоте будут работать экономичные процессоры. Ожидается они будут потреблять менее 14 Вт.


Но никакого «Взрыва», «Шока» и им подобных явлений не наблюдается. Есть простой переход на новый технологический процесс со вполне прогнозируемыми характеристиками полностью вписывающиеся в логику развития технологии и законы физики. А результаты, не такие уж и выдающиеся. Одновременно за счет оптимизации структуры немного повышено быстродействие.

Можно согласиться с необходимостью продолжать развитие технологии, но только фанаты могут применить эти процессоры, когда их цена в 2-4 раза выше выпускаемых сейчас, а производительностью возросла лишь на 12-20%.

И еще не факт, что в будущем частота новых процессоров существенно вырастет.

Поднятый шум, не более чем очередная рекламная компания сопровождающая каждый новый процессор Intel.

 

  Яндекс.Метрика

<<Назад>> <<в начало>> <<на главную>>

/Неизвестный процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
/
Карта сайта/Скачать/Ссылки/Обои/Форум/Каталог/

При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору через
гостевую книгу или
почтой.

Copyright © Sorokin A.D.

2002-2012