عرضه پردازندهای Nehalem از سوی اینتل، آغازگر سیاست جدید این شرکت بود. از آن پس اینتل برای هر نسل از پردازندهها دو سوکت متفاوت ارائه کرد، سوکت و چیپستی مختص پردازندههای رده بالا یاHigh End و سوکت و چیپستی متفاوت برای پردازندههای ضعیفتر. در آن زمان اینتل پردازندههای قویتر خانواده Nehalam را بر روی سوکت LGA 1366 به همراه چیپست Intel X58 عرضه کرد و مدتی بعد پردازندههای ضعیفتر همان معماری یعنی Lynnfield را با سوکت LGA 1156 و چیپستهای متفاوتی نظیر P55 که سرآمد آنها بود عرضه کرد. پیشتر در زمان ارائه پردازندههای Athlon 64 شرکت AMD با ارائه دو سوکت متفاوت 754 و 940 دست به چنین کاری زده بود.
حال نزدیک یک سال از معرفی پردازندههای Sandy Bridge مبتنی بر سوکت LGA 1155 میگذرد. سرعت بالای این پردازندهها بر کسی پوشیده نیست. این پردازندهها به جز در برخی نرمافزارها که مغلوب تعداد هستههای بیشتر پردازندههای خانواده Gulftown(نظیر Core i7 990X) شدند، در سایر موارد بسیار بهتر از رقبای گرانقیمت خود عمل کرده و در مدتی اندک کاربران زیادی را به خود علاقه مند ساختند. در این مدت چیپستهای متفاوتی نیز از سوی اینتل برای این سوکت ارائه شد که از جمله آنان میتوان به P67 و Z68 اشاره نمود.
با بررسی هر چه بیشتر این پلتفورم به سادگی می توان به این نتیجه رسید که هر چند از سرعت و کارایی بسیار مناسبی برخوردار میباشد ولی این پلتفورم تفاوتهای اساسی با پلتفورم مبتنی بر چیپست X58 این شرکت به عنوان پلتفورمی High End دارد. شرکت اینتل نیز در طی این مدت همواره از X58 و پردازندههای Gulftown به عنوان پلتفورم High End خود یاد کرده است. پلتفورم Sandy Bridge و سوکت LGA 1155 یک پلتفورم متوسط به حساب می آمدند اما اثری از پلتفورمی High End که از این معماری پردازندهها بهرهمند باشد نبود.
سرانجام اینتل پلتفورم جدیدی را معرفی کرد: پردازندههایی موسوم به Sandy Bridge-E و چیپست X79. این پلتفورم جدید تمام ویژگیهای لازم را برای جایگزینی پلتفورم X58 داشت.
Sandy Bridge-E Gulftown Sandy Bridge
بحث در مورد این پلتفورم را از سوکت جدید مورد استفاده آغاز میکنیم. با توجه به مصرف توان بالاتر پردازندههای این پلتفورم، خطوط ارتباطی بیشتر PCI Express که توسط پردازنده کنترل میشوند و همچنین استفاده از چهار کانال حافظه سیستم، تعداد پینهای بیشتری جهت ارتباط پردازنده با مادربورد مورد نیاز است. به همین منظور اینتل سوکت جدیدی را برای این پلتفورم در نظر گرفته است.
همانند معمول اینتل طراحی LGA را برای این سوکت 2011 پینی انتخاب کرده است. بزرگ بودن این سوکت مشخص میکند پردازندهای که در این سوکت نصب میشود نیز سایز بزرگی خواهد داشت. به همین سبب تقریبا تمامی خنککنندههای پردازنده موجود در بازار با این سوکت سازگار نیستند. علاوه بر این قضیه مصرف بالای این پردازنده سبب میشود خنک کننده های هوایی پیشفرض ساخت اینتل توانایی کنترل دمای این پردازندهها را نداشته باشد.
پیشتر اینتل برای پردازندههای خانواده Gulftown خنککنندههای بسیار متفاوت و بزرگی را در نظر گرفته بود. این بار اینتل چارهای جدید اندیشیده و پردازندههای این سوکت را با خنک کننده آبی وارد بازار میکند. اینکه این پردازندهها در بسته بندی بدون خنککننده نیز عرضه شوند یا نه هنوز مشخص نیست. لازم به ذکر است شرکت AMD نیز برخی پردازندههای خود از خانواده Bulldozer را با خنککننده آبی به فروش میرساند.
همزمان با عرضه این پلتفورم، شرکتهای تولیدکننده خنک کننده های پردازنده اقدام به تولید مدلهای جدیدی نمودهاند که به زودی وارد بازار خواهند شد.
در گام دوم از بررسی این پلتفورم به سراغ مادربورد می رویم. مادربوردهای این پلتفورم با چیپست Intel X79 عرضه می شوند. اینتل کماکان سنت قدیمی خود را حفظ کرده و چیپستهای رده High End را با پیشوند X نام گذاری میکند. بر خلاف پلتفورم Sandy Bridge با سوکت LGA 1155که با چیپستهای متفاوتی سازگار بود، X79 در حال حاضر تنها چیپست سازگار با این پلتفورم می باشد.
در این پلتفورم نیز همچون پلتفورمهای Lynnfield(سوکت 1156) و Sandy Bridge(سوکت 1155) و برخلاف پلتفورم High End قبلی، بسیاری از وظایف پل شمالی مادربورد به پردازنده منتقل شده و مادربوردهای این پلتفورم به پل شمالی نیازی نداشته و چیپست X79 یک چیپست تک چیپ بشمار میآید. اینتل این چیپ را Platform Controller Hub یا PCH می نامد.وظیفه اساسی PCH در این پلتفورمها برقراری ارتباط بین مادربورد با دستگاههای ورودی و خروجی میباشد که سابقا اکثر این وظایف را پل جنوبی یا South Bridge بر عهده داشت.
در ادامه بررسی چیپست X79 مروری خواهیم داشت بر امکانات ارتباطی این چیپست. PCH در این پلتفورم به وسیله یک رابط DMI با پهنای باند 20GB/s به پردازنده متصل است. این چیپست نهایتا از 14 پورت USB2.0پشتیبانی میکند. نکته جالب توجه عدم پشتیبانی این چیپست از USB3.0 میباشد. سازندگان مادربورد در صورت تمایل میتوانند از چیپهای کنترلکننده USB3.0 به تعداد مورد نیاز بر روی بورد استفاده کنند. اغلب این چیپها با رابط PCI Express x1به PCH متصل میشوند و از دو پورت USB3.0 پشتیبانی می کنند. این PCHاز 8 مسیر( PCI Express(lane پشتیبانی می کند که تولید کننده مادربورد میتواند از آنها برای مواردی همچون چیپ کنترل کننده USB3.0 و SATA 3، کارت شبکه و همچنین اسلاتهای PCI Express استفاده کند. این اسلاتها توانایی پشتیبانی از کارتگرافیکی را ندارند. هر مسیر PCI Express 2 پهنای باندی برابر 1GB/sدارد.
علاوه بر این 8 مسیر، این چیپست یک مسیر PCI Express x1 دیگر را برای کارت شبکه Gigabit اینتل در نظر گرفته است.
برای ارتباط با هارد دیسکها و درایوهای نوری، این چیپست از 6 درگاه SATA پشتیبانی می کند که چهار عدد از آنها SATA2 و دو عدد از آنها SATA3 می باشد. فناوری Rapid Storage Technology نیز توسط این چیپست پشتیبانی میشود که این مورد به صورت Optional میباشد و احتمالا فعال بودن یا نبودن آن به سازنده و مدل مادربورد بستگی دارد. چیپست X79 نیز همانند چیپستهای پیشین این شرکت به نسبت چیپست های شرکت AMD (چیپستهای سری 8 و 9) امکانات ارتباطی محدودتری به خصوص از لحاظ تعداد پورتهای SATAدارد. تعداد و کارایی پورتهای SATAدر این چیپست برابر با چیپست Z68 می باشد.
حال به سراغ قسمت اصلی این پلتفورم یعنی پردازندههای Sandy Bridge-E می رویم. پردازندههای Sandy Bridge-Eمعماری کاملا مشابه پردازندههای Sandy Bridge دارند یعنی کارایی تقریبا برابری در سرعت هسته و تعداد هسته برابر دارند.
در زیر نمایی از ویفر پردازندههای Sandy Bridge-E را نمایش داده میشود:
بیشتر فضای Dieپردازنده را حافظه L3آن تشکیل می دهد. این پردازندهها دارای 20 مگابایت حافظه L3 میباشند که در مدلهای مختلف اینتل مقداری از آن را غیرفعال کرده است. حافظه L3بین تمامی هستهها مشترک میباشد و تعداد ترانزیستورهای بالای این پردازندهها بیشتر به دلیل حافظه L3 بالای آنهاست.
همانطور که در شکل ملاحظه میشود این پردازندهها دارای 8 هسته هستند که اینتل برای نسخههای Desktop دو هسته را غیرفعال کرده است. این دو هسته در پردازندههای Xeon این شرکت که در سال 2012 با این معماری عرضه خواهند شد فعال میباشند. احتمال دارد اینتل با ارائه نسخه (Revision)های بهبود یافته این پردازنده ها و کم کردن مصرف انرژی آن، مدلهای 8 هستهای این معماری را برای Desktopروانه بازار کند.
در این نسل از پردازندهها قسمت GPUبه طور کامل حذف شده است و برای استفاده از این پردازندهها کارت گرافیکی جداگانه مورد نیاز خواهد بود. علاوه بر این کاربران این پلتفورم از فناوری Quick Syncنیز بیبهره خواهند بود. فناوری Quick Sync به کاربران این امکان را میداد که با استفاده از نرمافزارهای پشتیبانی کننده از این فناوری، فایلهای ویدئویی خود را با سرعت بالایی ویرایش و یا تبدیل کنند. با توجه به مصرف انرژی و سایز بالای هسته Sandy Bridge-E، اضافه کردن تراشه گرافیکی موجب هر چه بزرگتر شدن هسته و در نتیجه افزایش بیشتر مصرف انرژی آن میشد که اینتل با در نظر گرفتن این موارد تصمیم به حذف تراشه گرافیکی گرفته است.
قسمتی از فضای پردازنده که سابقا در اختیار قسمت گرافیکی بود در این نسل به کنترل کننده حافظه اختصاص یافته است. این کنترلکننده حافظه که فضای بیشتری نسبت به کنترلکننده حافظه نسلهای پیش اشغال کرده است، از حافظههای DDR3 در حالت 4 کاناله پشتیبانی میکند. هر یک از این کانالها 64 بیتی بوده و به صورت پیشفرض از حافظههایی با سرعت 1600MHzپشتیبانی میکنند. هر کدام از این کانالها پهنای باندی برابر 12.8 GB/sدارند. بنابر اعلام شرکت اینتل چنانچه در هر کانالی دو حافظه RAMنصب شود فرکانس پشتیبانی شده 1333MHzخواهد بود.
مادربوردهای این پلتفورم 4 یا 8 شکاف برای نصب حافظههای DDR3دارند. تولیدکنندگان حافظههای DDR3محصولات جدیدی را برای این پلتفورم آماده کردهاند که در بسته بندیهای 4 و 8 ماژول به فروش خواهند رسید.
بنابر نتایج تستهای اولیه، استفاده از چهار کانال حافظه تاثیر چندانی بر افزایش کارایی نداشته و برای اغلب موارد استفاده از دو کانال حافظه کارایی قابل قبولی ارائه میدهد. این قضیه پیشتر در مورد پلتفورم X58که از سه کانال حافظه پشتیبانی میکرد، صادق بود.
کنترلکننده PCI Express در داخل پردازنده و در قسمت I /Oقرار دارد. این پردازندهها از 40 مسیر PCI Expressپشتیبانی میکند. بنابر اعلام اینتل این پردازندهها از استاندارد PCI Express 3 پشتیبانی می کنند. البته این پشتیبانی به "استفاده از برخی قطعات خاص" منوط شده است. با توجه به اینکه در حال حاضر هیچکدام از کارت های گرافیکی موجود در بازار از PCI Express 3پشتیبانی نمی کنند، احتمالا منظور اینتل از برخی قطعات خاص به این مساله مربوط میشود. کارتهای گرافیکی AMD Radeon HD 7000 که قرار است به زودی معرفی شوند به احتمال زیاد از این فناوری پشتیبانی خواهند نمود و برای بررسی دقیقتر این موضوع باید منتظر بمانیم.
این 40 مسیر PCI Expressبرای ارتباط با کارتهای گرافیکی تدارک دیده شده اند و اینتل 3 حالت را برای استفاده از چندین کارت گرافیکی در نظر دیده است: (لازم به ذکر است این پلتفورم از فناوریهای nVIDIA SLI و AMD Crossfire X پشتیبانی میکند.)
1- 2 لینک PCI Express x16و یک لینک PCI Express x8
2- یک لینک PCI Express x16و 3 لینک PCI Express x8
3- یک لینک PCI Express x16، دو لینک PCI Express x8و دو لینک PCI Express x4
البته در صورت استفاده از دو کارت گرافیکی دو لینک PCI Express x16استفاده خواهد شد. این در حالی میباشد که پلتفورم Sandy Bridge در حالت استفاده همزمان از دو کارت گرافیکی دو لینک PCI Express x8 اختیار داشت. این قضیه در دنیای واقعی تاثیر چندانی ندارد. تستهای انجام شده در حالت CrossFire برای مقایسه کارایی این دو پلتفورم در این زمینه حاکی از کارایی برابر این پلتفورمها می باشد.
هسته 32 نانومتری پردازنده های Sandy Bridge-E نسبت به پردازندههای پیشین Desktopبزرگتر بوده و ابعادی برابر 20.8mm x 20.9mm و مساحتی بالغ بر435mm2دارد که باعث میشود حتی از بسیاری از GPUها نیز بزرگتر باشد. برای مقایسه باید گفت پردازندههای Sandy Bridge تنها نصف این مساحت هسته را دارا بوده و هسته بولدوزر 315mm وسعت دارد. البته نزدیکترین مساحت هسته به پردازندههایSandy Bridge-E در اختیار پردازندههای Thubanشرکت AMD به میزان 346mm2 می باشد.
از لحاظ تعداد ترانزیستورها نیز این پردازندهها رکورددار هستند. هسته Sandy Bridge-Eدر حدود 2.27میلیارد ترانزیستور دارد و نزدیکترین پردازنده به این خانواده پردازندههای Bulldozer شرکت AMDبا دو میلیارد ترانزیستور میباشند. پردازندههای خانواده Gulftown ، به میزان 1.17 میلیارد ترانزیستور و پردازندههای Sandy Bridge حدود یک میلیارد ترانزیستور دارند. با این وجود تعداد ترانزیستورهای این پردازنده با رقم 3 میلیارد ترانزیستور تراشه گرافیکی GF110شرکت nVIDIA(تراشه استفاده شده در ساختمانGeForce GTX580) فاصله دارد. میزان حافظههای L1،L2 و L3از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر تعداد ترانزیستور می باشند.
در حال حاضر اینتل تنها دو پردازنده از این سری را روانه بازار کرده است. مدل قویتر Core i7 3960X نام دارد و از پردازندههای Extreme Editionبه حساب میآید. این پردازنده 990دلاری 15 مگابایت حافظه L3 داشته و 6 هسته آن در فرکانس 3.3GHz فعالیت میکنند که این فرکانس در صورت استفاده از هستههای کمتر تا 3.9GHz به صورت خودکار افزایش مییابد. این افزایش فرکانس به دلیل استفاده این پردازنده از فناوری Turbo Boostشرکت اینتل میباشد. فناوری Hyperthreading در این مدل فعال بوده و این مدل توانایی پردازش 12 رشته را دارا میباشد مصرف این پردازنده 130 وات اعلام شده است. نهایت ضریب این پردازنده 57x میباشد که البته اغلب این پردازندههای Core i7 3960X توانایی فعالیت در این ضریب را ندارند. (در این مدت که از عرضه این پردازنده میگذرد هیچ پردازندهای که توانایی فعالیت با این ضریب را داشته باشد گزارش نشده است).
مدل دیگر Core i7 3930K نام دارد. این پردازنده از هر نظر مشابه پردازنده Core i7 3960X است، با این تفاوت که فرکانس هستههای آن 3.2GHz بوده و دارای 12Mbحافظه L3 می باشد. پیشوند Kموجود در نام این پردازنده همانند برخی پردازندههای Sandy Bridge، به معنای ضریب باز بودن این پردازنده برای اورکلاک میباشد. نهایت ضریب این پردازنده نیز 57x میباشد. توانایی اورکلاک این پردازنده کمتر از Core i7 3960X اعلام شده است. قیمت این مدل در حدود نصف مدل قبلی است. قیمت 555 دلاری، این پردازنده را به انتخاب بسیار مقرون به صرفهتری بدل میکند. کمتر کاربری حاضر است تنها به دلیل 3 مگابایت حافظه L3 بیشتر 435 دلار اضافی پرداخت کند.
به زودی قرار است عضو سومی به این خانواده اضافه شود. این مدل جدید Core i7 3820 نام خواهد داشت و پردازندهای 4 هستهای با قابلیت پردازش 8 رشته عملیات موازی خواهد بود. سرعت هسته آن بالاتر از مدلهای 6 هستهای و برابر 3.6GHzبوده (قابل افزایش به وسیله Turbo Boostتا 3.9GHz) و حافظه L3ای برابر 10Mbخواهد داشت. پشتیبانی حافظه این پردازنده مشابه دو مدل دیگر خواهد بود (1600MHzدر حالت 4 کاناله). قیمت این پردازنده مابین 300 الی 400 دلار تخمین زده میشود. مصرف انرژی این مدل 4 هستهای نیز 130 وات میباشد. این پردازنده از سوی اینتل "ضریب باز جزئی" اعلام شده و نهایت ضریب آن 43x است.
برای بررسی بیشتر این پلتفورم باید منتظر ورود آن به ایران باشیم.
|