وب سایت دهکده لینکز با دارا بودن هزاران کتاب با فرمت های گوناگون این امکان را برای شما ایجاد کرده است تا بتوانید به صورت رایگان و به سادگی اقدام به دانلود pdf کتاب های ایرانی و خارجی نمایید
صد سلام به قسمت دانلود کتاب خوش آمدید
امروز برای شما pdf کتاب بررسی کامل معماری Intel Sandy Bridge به صورت لینک تخصیصی و سریع قرار دادیم pdf کتاب بررسی کامل معماری Intel Sandy Bridge یکی از pdf کتاب های مناسب در سایت ما هستش pdf کتاب بررسی کامل معماری Intel Sandy Bridge در قسمت مهندسی کامپیوتر برای کتاب خوان های عزیز گذاشتیم
مقاله ای که هم اکنون پیش روی شما قرار دارد، حاصل یک کار گروهی است که در وب سایت شهر سخت افزار منتشر شده و ترجمه آن توسط بنده و آقای عظیمی صورت گرفته است. جا دارد در اینجا از تمام دوستانی که ما را در امر ویرایش و مهیا سازی این مقاله یاری نمودند تشکر ویژه نمایم. مقاله پیش رو کاملترین مقاله منتشر شده در این زمینه به زبان فارسی می باشد که در آن به تحقیق کامل خصوصیت های ساختاری و فناوری های به کار رفته در پلتفرم آینده اینتل یعنی Sandy Bridge می پردازیم.
مدت بیشتری از انتشار اخبار جدید مربوط به ریزمعماری جدید اینتل با شناسه (Sandy Bridge) نمی گذرد و اکنون تیم شهر سخت افزار مفتخر است در این نوشتار شما را با جزئیات این ریزمعماری آشنا کند.
دلگرمی است این مقاله مورد توجه دوستداران علم سخت افزار قرار گیرد.
مگامه
کمپانی اینتل برای ارائه معماری ها و تکنولوژی های جدید، طرحی را تحت عنوان تیک-تاک (Tick-Tack) معرفی نموده است که میتوان آن را یک تحول در مهندسی پردازندههای اینتل در دید گرفت.
در این طرح، در مرحله نخست (تیک)، فناوری ساخت کوچک تر شده و در مرحله بعدی (تاک) مهندسی ساخت پردازنده به صورت کامل تغییر خواهد کرد .
اولین زمزمه های ورود اینتل به تکنولوژی ساخت 32 نانومتری با پردازنده های Westmere آغاز شد که در واقع با اعمال اصلاحات و تغییرات کوچکی در معماری Nehalem، معماری نوین Nehalem c (یا همان Westmere) شکل گرفت که در این میان فرایند ساخت از 45 نانومتر به 32 نانومتر کم شدن نمایان کرد. البته Westmereکه خود از معماری Nehalem الهام گرفته بود توانست CPU و GPU را در کنار یکدیگر ارائه دهد.
طبق الگو تیک تاک، ارتقای تکنولوژی ساخت Westmere در مرحله “تیک” قرار داشته و مرحله بعد، مرحله “تاک” خواهد بود که اینتل با حفظ همین روند، اقدام به تغییر مهندسی ساخت پردازنده خواهد نمود و یک معماری جدید را در دستور کار قرار داد. اسم رمز(Codename) این معماری جدید که در دنباله بر روی ان بحث خواهیم نمود، “Sandy Bridge” به معنای پل شنی است.
هر چند سندی بریج دارای فرایند ساخت یکسان با معماری Westmere می باشد، اما تغییرات عمده ای که در معماری آن صورت گرفته میتواند به عنوان یک تحول در پردازنده های جدید محسوب شود.
نامگذاری
پردازنده های مبتنی بر سندی بریج، درحقیقت نسل دوم پردازنده های Core i7, i5, i3 می باشند. به همین علت شناسه الگو آنان با عدد 2 آغاز می شود که مشخصگر نسل دوم می باشد :
امکان پذیر است بعضی الگو ها به حروف K ، S و T ختم شوند که در این بخش به تشریح آنان می پردازیم:
K: این نمایانه به معنای SKU* هایی با ضریب فرکانسی باز است و زیادتر مورد توجه اورکلاکرها خواهد بود.
S: پردازنده هایی که در شناسه آنان، پس از چهار رقم، از حرف S مصرف شده است، فرکانس کاری پایین تری دارند. برای مثال Core i7 2600 از فرکانس 3.4 GHz مصرف می کند در حالی که الگو Core i7 2600S از فرکانس 2.8 GHz بهره خواهد برد. اما در تقویت اورکلاک توسط Turbo Boost** هر دو به فرکانس کاری یکسانی خواهند رسید. گفتنی است فرکانس GPU از این قاعده تبعیت نخواهد کرد.
T: پردازنده هایی که پس از چهار رقم آنان از حرف T مصرف شده است، فرکانس پایه کمتری نسبت به پردازنده های سری S دارند و همینطور فرکانس توربو این سری پایین تر می باشد. همین امر سبب می شود این سری از پردازنده ها از توان استفادهی (TDP) پایین تری برخوردار باشند.
در جدول زیر می توانید الگو ها و نمایانات باارزش پردازنده های دسکتاپ را مشاهده نمایید:
فهرست پردازنده های سری S و سری T نیز در جدول زیر ارائه شده است:
فهرست پردازنده های Mobile مبتنی بر سندی بریج نیز در فهرست زیر نمایان شده است:
معماری Sandy Bridge
سندی بریج اولین معماری اینتل خواهد بود که پردازنده های آن از دستور العمل های *AVX بهره می برد. آزمایش ها نشان می دهند یک سیستم مبتنی بر سندی بریج برای انجام پردازش روی عکس های HDR و رندرهای سه بعدی تا دو برابر سریعتر از یک Core i7 عمل می کند. (البته تاکنون اطلاعات دقیقی از سیستم های مورد آزمایش منتشر نشده است.)
افزون بر این اصلاحاتی هم در هسته پردازنده های سندی بریج صورت گرفته است. برای مثال گفته شده که در معماری جدید تعداد خطاهای Cache کمتر از معماری Nehalem بوده و همینطور Cache Scheduler هم ارتقا یافته است، به نوع ای که دو بارعملیات نوشتن در هر Clock Cycle انجام می شود که این میزان در معماری Nehalem یک بار در هر Clock Cycle بود. از این رو مهندس ارشد اینتل، Bob Valentine مدعی است که این ارتقا و پیشرفت صورت گرفته در معماری سندی بریج، تا به حال زیادترین اثر را در زیاد شدن شتاب این پردازنده ها داشته است.
در تصویر بالا می توانید سه پردازنده از سه معماری Nehalem ، Westmere و Sandy Bridge را ملاحظه نمایید. همانطور که نمایان است پردازنده گرافیکی در معماری Westmere، جدا از پردازنده مرکزی قرار دارد، در حالی که در معماری سندی بریج این دو جزء با هم بر روی یک Die مستقل قرار دارند.
همانطور که ذکر شد پردازنده های Clarkdale/Arrandale مبتنی بر معماری Westmere، دارای GPU مجتمع در کنار هسته پردازنده می باشند که تنها در یک پکیج ارائه می شوند، اما سندی بریج اولین معماری از کمپانی اینتل است که در آن ترانزیستورهای پردازنده مرکزی (CPU) و پردازنده گرافیکی (GPU) بر روی یک Die قرار دارند. این امر به CPU و GPU اجازه می دهد تا حافظه Cache را بین خود به اشتراک بگذارند. همین موضوع سبب زیاد شدن شتاب کلی پردازنده می شود. همینطور در معماری سندی بریج، پردازنده گرافیکی (GPU) مجددا طراحی شده و اینتل با تکیه بر همین امر، نوید شتاب دو برابری GPU را نسبت به پردازنده های Westmere می دهد.
هر دو پردازنده مرکزی و گرافیکی در سندی بریج به طور مستقل از قابلیت Turbo بهره می برند. به عنوان مثال اگر شما یک Game را اجرا نمایید که از GPU زیادتر از CPU مصرف کند، CPU با حفظ همان فرکانس اولیه خود (یا حتی در فرکانس کمتر) به کار خود دنباله داده، اما GPU قادراست با مصرف سقف حرارتی بالاتر به وجود آمده، اقدام به زیاد شدن فرکانس خود کند. (برعکس همین امر نیز صادق است)
در سندی بریج، برای اینکه هر دو پردازنده مرکزی و گرافیکی بتوانند از تمام مزایای Cache پر شتاب بهره ببرند، از حلقه باس داخلی مصرف شده است که هسته ها و کش ها را با پهنای باندی معادل 384 GB/s به یکدیگر متصل می سازد و تغییر طراحی چیپ ها را به روش ماژولار خیلی آسان میسازد. البته باس حلقوی ایده جدیدی نیست و ATI پنج سال پیش آنرا در GPU های خود به کار گرفته بود اما این قابلیت تا کنون در پردارنده های Desktop به کار نرفته بود و تنها در پردازنده های سرور هشت هسته ای Nehalem EX به کار رفته بود.
Sandy Bridge و گرافیک
زیادترین زیاد شدن کارایی معماری سندی بریج نسبت به معماری Westmere در پردازنده گرافیکی مشاهده می شود. از طرف دیگر، آزمایش ها خبر از زیاد شدن 20 الی 30 درصدی راندمان CPU می دهند.
پردازنده گرافیکی (GPU) سندی بریج تا دو برابر سریعتر از پردازنده گرافیکی موجود در معماری Westmere عمل خواهد کرد، با این حال GPU به صورت کاملا مستقل از CPU کار کرده و قادراست بدون توجه به CPU فرکانس خود را در زمان ها ضروری کم شدن یا زیاد شدن دهد. قابلیت توربو که سبب زیاد شدن فرکانس می شود، هم بر روی پردازنده های Desktop و هم بر روی پردازنده های Mobile وجود خواهد داشت.
اینتل در معماری سندی بریج از همان کنترلر PCI Express که در معماری Nehalem به کار برده بود مصرف می کند با این فرق که یک کنترلر DisplayPort به آن اضافه شده و در زمان مصرف گرافیک مجزا بر روی مادربورد، GPUمجتمع به صورت خودکار غیر فعال شده و پردازش گرافیکی را کارت گرافیک نصب شده بر پیمانه می گیرد.
پردازنده گرافیکی سندی بریج از DirectX 11 پشتیبانی نمی کند اما آزمایش های صورت گرفته نشان از قدرت گرافیکی قابل قبولی در حد یک گرافیک مجتمع دارد. از این رو، تصور اجرای بازی های روز با کیفیت متوسط دور از ذهن نیست.
توجه شما را به بنچمارک هایی از آن جلب می کنیم:
Batman: Arkham Asylum
Dragon Age Origins
Dawn of War II
Call of Duty Modern Warfare 2
زیادتر بخوانید پاورپوینت دیدیه زبان ها و ماشین
BioShock 2
World of Warcraft
HAWX
همانطور که در نتایج ملاحظه می نمایید، تعداد فریم ها حتی در بازیهای جدید امروزی نیز قابل قبول هستند. ضمن اینکه در بعضی بخش ها، این پردازنده حتی گرافیک ATI Radeon 5450 را پشت سر گذاشته و سریعتر عمل می کند. با این حال بایست به این مطلب توجه داشت که تمام این نتایج در پایین ترین مرتب کردنات گرافیکی بازی صورت گرفته است (Lowest Quality) که این امر امکان پذیر است سبب ناخوشنودیی گیمرها شود. به هر حال برای کسانی که به بازی ارزش چندانی نمی دهند و یا در حد اندکی به انجام بازی می پردازند خوب به دید می آید.
در یک ویدئوی منتشر شده، این پردازنده ها با الگو Core i5 مقایسه شدند و توان گرافیکی آنان محدوده 10 فریم زیادتر از محصولات اینتل بود. اما تا انتشار نهایی سندی بریج و بنچمارک های عمومی آن نمی توان به این ارقام اعتنا کرد.
سوکت ها و چیپست های جدید
هنظیر پلتفرم Nehalem که همراه آن دو سوکت LGA 1156 و LGA 1366 عرضه شد، در پلتفرم سندی بریج نیزشاهد حضور دو سوکت جدید هستیم:
سوکت LGA 1155 برای رده Mainstream یا متداولی
سوکت LGA 2011 برای رده Enthusiast یا حرفه ای
در دنباله به معرفی و توضیح مختصری درباره هر کدام خواهیم پرداخت.
سوکت LGA 1155
اولین سوکتی که توسط اینتل برای معماری جدید ارائه خواهد شد، سوکت LGA 1155 می باشد که Socket H هم ندلگرمیه می شود. این سوکت هموقت با ارائه اولین پردازنده های این معماری ارائه خواهد شد. با وجود اینکه سوکت جدید تنها یک پین با سوکت LGA 1156 فرق دارد اما همین امر سبب می شود تا پردازنده های پلتفرم سندی بریج نتوانند بر روی سوکت های قدیمی نصب شوند و احتیاج به آماده مادربورد جدید باشد. البته این فرق تنها به همین یک پین ختم نشده و فاصله شکاف سوکت جدید تا وسط از 9 میلی متر به 11.5 میلی متر زیاد شدن یافته است.
گرافیک مجتمع تمام پردازنده های سوکت LGA 1155 به درون هسته منتقل شده است (روی یک Die) در حالی که قبلا در سوکت LGA 1156 گرافیک در چیپ جداگانه ای در کنار هسته CPU قرار می گرفت که این تغییر (قرار دادن تمام کنترلرها درون یک Die) سبب زیاد شدن کارایی خواهد شد. هنظیر مادربوردهای LGA 1156، مادربوردهای LGA 1155 نیز فاقد پل شمالی بوده و وظایف پل شمالی مثل کنترلر حافظه و کنترلر PCIe به درون پردازنده منتقل شده است. این کنترلر حافظه، دو کاناله و مبتنی بر ماژول های حافظه DDR3 با فرکانس کاری 1600MHz خواهد بود.
چیپست های سوکت LGA 1155
به طور کلی دو سری چیپست برای این سوکت ارائه خواهد شد: چیپست های سری P و چیپست های سری H.
از فرق های عمده این دو سری این است که سری H از پردازنده های گرافیکی مجتمع روی Die پشتیبانی می کند در حالی که سری P برای پردازنده های گرافیکی مجزا طراحی شده است.
هموقت با ارائه این سوکت (LGA1155) مادربوردهایی با چیپست P67 و H67 را خواهیم داشت. سه ماه پس از عرضه این پلتفرم به همراه این دو چیپست، چیپست H61 ارائه خواهد شد که دررده Value قرار خواهد گرفت.
در جدول زیر می توانید فرق های عمده این سه چیپست با یکدیگر و همینطور با P55، H57 و H55 را (از سوکت LGA 1156) مشاهده نمایید:
هیچ یک از این چیپست ها به صورت مستقل از USB 3.0 پشتیبانی نخواهند کرد و تولید کنندگان مادربورد بایستی برای پشتیبانی از USB 3.0 از چیپ های جداگانه ای بر روی مادربورد استقاده نمایند.
از تغییرات عمده دیگر در چیپست های جدید می توان به مصرف مسیرهای PCIe 2.0 با شتاب 5GT/s ذکر کرد. در حال حاضر چیپست های موجود از گذرگاه PCIe 2.0 با شتاب 2.5GT/s پشتیبانی میکنند که آنان را به حدبیشتر شتاب 250MB/s به ازای هر مسیر ممحدوده می کند. این ممحدودهیت، در پهنای باند رابط های SATA 6Gbps و USB 3.0 که در مسیراسلات های PCIe x1 قرار دارند، مسئله ایجاد میکند. به همین علت چیپست P67 از یک اسلات PCIe x1 با پهنای باند 500 MB/s مصرف کرده تا فقدانی از این دید ایجاد نگردد.
در تصویر زیر میتوانید دو مادربورد معرفی شده مبتنی بر سوکت LGA1155 و چیپست P67 را ملاحظه فرمایید:
سوکت LGA 2011
در سه ماهه سوم سال 2011 اینتل دومین و آخرین سوکت این پلتفرم را تحت عنوان LGA 2011 برای دسته High-End ارائه خواهد داد که جانشین سوکت LGA 1366 خواهد شد. این سوکت با نام Socket R هم شناخته می شود و دارای کنترلر حافظه چهارکاناله و مبتنی بر ماژول های حافظه DDR3 1600MHz خواهد بود و از پردازنده های شش و هشت هسته ای سندی بریج پشتیبانی خواهد کرد. همینطور برای نخستین بار نسل سوم PCI Express را ارائه خواهد نمود که با 32 مسیر مجزا به پردازنده متصل شده است و قادراست به صورت یکی از دو چینش 16X-16X یا 8X-8X-8X-8X باشد. سوکت مذکور از رابط QPI برای برقراری رابطه با پردازنده مصرف خواهد کرد. هنظیر LGA 1155 و 1156 مادربورد های مبتنی بر LGA 2011 نیز فاقد پل شمالی بوده و وظایف پل شمالی همانند کنترلر حافظه، کنترلر PCIe، DMI، FDI و… به پردازنده منتقل شده است. پل جنوبی این سری از مادربرد ها احتمالا X68 نام خواهد گرفت که با تغییرات عمده ای نسبت به نسخه های قبلی (همانند X58) ارائه خواهد شد و زیادتر برای سرورهای تک سوکت و سیستم های حرفه ای طراحی شده است. این پل جنوبی امحل مصرف دو پورت SATA 3Gbps و ده پورت SATA/SAS 6Gbps را میسر می کند.
اینتل در کنار GPU از یک پردازنده مدیا نیز مصرف کرده است که از دو جز اصلی تشکیل شده است: یکی کدگشای تصویری و دیگری کدگذار تصویری. موتور سرعت دهنده مربوط به کدگشای تصویر از نسل کنونی ارتقا داده شده است و همه ی پایپ لاین ها* با توابع ثابت یکسان کد گشایی میشوند. اینتل در این باره ادعا کرده است که پردازنده های مبتنی بر سندی بریج میتوانند نصف قدرت پردازشی خود را جهت پخش ویدئوهای HD به کار گیرند.
فناوری مدیا در Sandy Bridge:
اما سیستم کدگذار در سندی بریج یک فناوری نو محسوب میشود که جزئیات کاملی تاکنون در مورد آن ارائه نشده است. گفتنی است در یک تست اولیه از سوی اینتل، تبدیل یک ویدئو 1080p 30Mbps و کدگذاری آن در فرمت تصویری 640 x 360 iPhone چهارده ثانیه به طول انجدلگرمی و در نرخ تقریبی 400 فریم در ثانیه به اتمام رسید.
خروجی 400 فریم در ثانیه جهت پروسه کدگذاری میتواند یک عملکرد نسبتاً مناسب در دسته GPU های پیشرفته به حساب آید و اوج تکنولوژی وقتی پدیدار میشود که تمام پردازنده گرافیکی و سیستم مدیا در یک قطعه با مساحت سه میلی متر مربع تعبیه شده باشد. با توجه به رابطه نزدیک اینتل با فروشندگان و تولید کنندگان نرم افزاری که بر روی تبدیل فرمت فعالیت دارند انتظار میرود به زودی پشتیبانی مناسبی از سیستم کدگذاری سندی بریج به عمل آید.
تکنولوژی Turbo Boost در Sandy Bridge
برای اولین بار این تکنولوژی در سال 2008 و به دنبال ارائه معماری Nehalem از سوی اینتل معرفی شد و در پردازنده هایی با کد رمز Lynnfield از این معماری به کار گرفته شد. حال اجازه دهید قبل از تحقیق این فناوری در سندی بریج، نگاهی کوتاه به تعریف و هدف این تکنولوژی داشته باشیم:
سیستمی را فرض نمایید که از یک پردازنده 4 هسته ای با توان استفادهی 100 وات بهره می برد و شما در حال اجرای برنامه ای هستید که تنها از دو هسته ی این پردازنده جهت پردازش مصرف میکند که اگر میزان فرکانس کاری در دو هسته زیادتر میشد برنامه با شتاب مناسبتری اجرا میگردید. اینجاست که با فعال بودن قابلیت Turbo Boost و بسته به ممحدودهه TDP و دمای مجاز پردازنده، به صورت اتوماتیک مقادیر 133 مگاهرتزی به فرکانس نرمال پردازنده اضافه خواهد شد و هر چه تعداد هسته های درگیر در نرم افزار زیاد شدن یابد، فرکانس زیاد شدنی ممحدودهتری اعمال خواهد شد. در مثال فوق، بالاترین قابلیت توربو در پردازش تک هسته از پردازنده مشخص خواهد شد.
البته قابل ذکر است که اورکلاکرها، برای انجام اورکلاک مناسبتر، این قابلیت را در BIOS مادربرد غیبرطرف کردنال می کنند.
پیشرفت های توربو نسبت به معماری نسل پیشین
در نشست انجمن پیشرفت اینتل (IDF) که چندی قبل برگزار گردید ، اطلاعات جدیدی از نسخه جدید Turbo Boost بدست آمد که نشان میدهد کمپانی اینتل این فناوری را به عنوان یکی از تکنولوژی های اصلی پلتفرم های تیک تاک خود دنبال میکند.
زیادتر بخوانید پروژه طراحی ALU با مصرف مکس پلاس
در این بخش میخواهیم به طور کامل فرق میان نسل جدید توربو را با نسل قبل از معماری Nehalem تشریح کنیم . میتوان گفت که در نسل جدید از Turbo Boost ، فرکانس هسته یا هسته های فعال میتواند از میزان اصلی TDP خود برای یک دوره کوتاه وقتی (در محدوده 25 ثانیه) تجاوز کرده و مجدد به مقدار TDP اصلی خود برگردد. این عمل با توجه به عاملهای حرارتی پردازنده در وقتی که بار پردازشی سنگین است تکرار می شود.
در این تصویر خط پایین نشان دهنده کارکرد پردازنده و یا هسته مورد دید در وضعیت idle میباشد که از پایینترین بار پردازشی و دما و توان استفادهی مصرف میکند و خط بالا مربوط به TDP پردازنده میباشد که میتواند در این ممحدودهه نمایان از توان استفادهی و متعاقبا دمای مطمئن فعالیت داشته باشد، بدون اینکه از پایداری سیستم و یا طول زندگی پردازنده کاسته شود. مابین این دو پروسه استفادهی و در سمت چپ میتوانید معماری Nehalem و خط مربوط به عملکرد و رفتار آن تحت توربو را مشاهده نمایید که میتواند شامل پردازنده هایی در رنج Core /i5/i7 باشد که توربو در آنان فعال می باشد. وقتی که میکروکنترلر پردازنده شناسایی بدهد که احتیاج به پردازش سنگین و سرعت فرکانسی می باشد، بلافاصله فرکانس پردازنده زیاد شدن یافته و به نقطه TDP میرسد. مطلب خیلی باارزش اینجاست که مدلریتم توربو در معماری کنونی فرض را بر این گذاشته که زیاد شدن دما نیز بلافاصله انجام گرفته و در مرحله TDP قرار میگیرد، برای مثال پردازنده ای با TDP 60 وات و دمای مجاز 80 درجه را در دید بگیرید که یک هسته آن درگیر پردازش در فرکانس نرمال 2.5 گیگاهرتز و توان 40 وات میباشد و در این لحظه توربو شناسایی به سرعت فرکانسی داده و تا 2.8 گیگاهرتز فرکانس را بالا میبرد و توان استفادهی را به مرز (60 وات) TDP می برد که در این پروسه مدلریتم توربو بلافاصله دمای مجاز را 80 درجه شناسایی میدهد در حالی که از دید علمی در بخش تشخیص دما، دقیقا اینگونه نیست و این زیاد شدن دما امکان پذیر است در یک ممحدودهه وقتی به طول بیانجامد تا به 80 درجه برسد که این اصلاحیه در نسخه جدید از مدلریتم توربو در معماری سندی بریج لحاظ شده است که در تصویر زیر مشاهده میفرمایید:
همانطور که نمایان است این ممحدودهه وقتی جهت رسیدن حرارت پردازنده در میزان TDP با S نمایان شده است که مدار کنترلر هوشمند ( PCU | Power Control Unit ) از این موقعیت مصرف کرده و فرکانس زیاد شدنی را بالاتر از ممحدودهه TDP توربو قرار میدهد. برای مثال در معماری Nehalem وقتی که سرعت فرکانسی بر روی پردازنده ای اعمال شده و آن را به مرز TDP و فرکانس 3.2 گیگاهرتز می رساند، سندی بریج قادراست در یک ممحدودهه وقتی آن را به فرکانس 3.6 گیگاهرتز ارتفا دهد و وقتی که حرارت مجاز پردازنده تا میزان TDP بالا رود این زیاد شدن فرکانسی به مرز مجاز توربو کم شدن نمایان کرده و اینبار بر روی 3.2 قرار خواهد گرفت.
اینتل اطلاعات دقیقی از نحوه اجرای این جهش های فرکانسی منتشر نکرده است اما در دیاگرام بالا میتوانید مشاهده نمایید که چگونه این زیاد شدن فرکانس در ممحدودهه وقتی “S” میتواند صورت گیرد .خطی که با نام CPU Frequency نمایان شده است نشان دهنده حدبیشتر فرکانس در میزان TDP میباشد که سیستم به صورت مداوم میتواند در پردازش سنگین فعالیت کند. خط گرافی که به بالای این ممحدودهه تجاوز کرده نشان دهنده سرعت فرکانسی در نسل جدید توربو میباشد که اینتل ادعا کرده است که شتاب استثنائی ای را در زمان احتیاج شدید پردازشی به کاربران تقدیم خواهد کرد که این پردازش سنگین میتواند یک کد گذاری و تبدیل فرمت و یا خروجی گرفتن از یک سورس پروژه پیچیده و حجیم باشد.
با این وجود شاید وقت دقیق این پروسه سرعت فرکانسی یا Extra Boost بتواند بسته به نمایانات و کولینگ سیستم متغیر باشد. اما همانطور که ذکر شد وقت پیشفرض برای این پروسه ، 25 ثانیه میباشد که ظاهراً این وقت توسط مهندسان اینتل و تیم QA تحقیق شده است. درحقیقت این وقت، مدت وقتی میباشد که فشار مورد احتیاج بر روی پردازنده اعمال شده تا به مرز TDP برسد و البته بعد از کم شدن سرعت فرکانسی از وضعیت Extra Boost ، این پروسه مجدد میتواند بر اساس عاملهایی و بعد از یک دوره وقتی ویژه تکرار شود که در دنباله به توضیح آن خواهیم پرداخت.
بازیابی هوشمند در توربو بوست
کم کم به نقاط پیچیده تر و البته جالبتر مباحث جدید این تکنولوژی در سندی بریج نزدیک میشویم. در این تکنولوژی، مدلریتمی وجود دارد که وقت های بیکاری و Load پردازنده را ثبت و تحقیق می کند و بر اساس آن وقت اعمال Extra Boost را شناسایی خواهد داد. همینطور در وقتی که بار پردازشی پردازنده کمتر از 100 درصد و پایین تر از میزان TDP است، اقدام به بازیابی توانایی خود برای اعمال مجدد سرعت فرکانسی Extra Boost در زمان ها ضروری می کند.
به تصویر بالا دقت نمایید، در هر بخش از پروسه پردازشی که با “x” نمایان شده است پردازنده شناسایی میدهد که در وضعیت بیکاری به سر می برد و متعاقبا دمای آن نیز در پایین ترین وضعیت خود قرار دارد و حتی وقتی هم که از بار پردازشی اندکی برخوردار است و در تصویر با “x/2” نمایان شده است نیز پردازنده میتواند خود را برای Extra Boost بازیابی کند که کارشناسان اینتل در این باره گفته اند که این مدت بازیابی برای سرعت مجدد میتواند در محدوده یک دقیقه وضعیت بیکاری باشد.
توربو بوست و گرافیک
هر دو پردازنده CPU و GPU میتوانند در وضعیت توربو کار کنند به صورتی که زمان پردازش سنگین بر روی GPU از فرکانس هسته های پردازنده مرکزی کاسته شده و به کلاک GPU اضافه خواهد شد و همینطور برعکس این پروسه میتواند صورت گیرد. همینطور CPU و GPU هرکدام از کنترلر ولتاژ و فرکانس مجزا بهره می برند. با تمام این تجهیزات، معماری سندی بریج را میتوان به عنوان پویاترین و کاملترین پردازنده ارائه شده تا کنون خطاب کرد. در تصویر زیر میتوانید عملکرد و هماهنگی بین دو هسته GPU و CPU در نسخه جدید Turbo را مشاهده فرمایید:
توربو بوست مبتنی بر شناسایی دما نیست
امکان پذیر است خیلی از مردم تصور کنند که اینتل ممحدودهه وقتی “S” برای Extra Boost را بنابر شناسایی فیزیکی حرارت پردازنده گذاشته اما واقعیت چیز دیگری است. در مدلریتم توربو به هیچ عنوان از سنسور های شناسایی دمای پردازنده مصرف نشده است، بلکه برای شناسایی پردازش سنگین هسته ها و دما از منطق توان استفادهی و آمپراژ به عنوان استاندارد و همینطور از راه حل ها و معیار های خنک سازی به عنوان یک مرجع دیگر مصرف شده است. این موضوع میتواند از دو مدید جلب توجه کند:
نخست اینکه اگر شما چه از کولینگ متداولی خود پردازنده و یا یک واتر کولینگ پیشرفته مصرف نمایید رفتار و علمکرد توربو در پردازنده های سندی بریج تغییر نخواهد کرد و کاربران نخواهند توانست بر تصمیم اینتل مبنی بر ممحدودهه نمایان وقتی برای Extra Boost غلبه کنند. و دوم اینکه این موضوع میتواند یک بحث جدی برای تولید کنندگان مادربرد جهت برخورد با این موضوع و مباحث پیرامون روش های اورکلاکینگ آن به حساب آید .
ز هر چه بگذریم اورکلاک خوش تر است !
تمام چیز مناسب پیش میرفت تا اینکه ذوق تجاری اینتل گل کرده و از سری پردازنده های Pentium III تصمیم به قفل و یا Lock کردن ضریب فرکانسی پردازنده گرفت و دردسرهایی را برای اورکلاکر ها ایجاد کرد. البته یک سری از پردازنده ها را به عنوان Extreme روانه بازار کرده که از ضریب فرکانسی باز مصرف میکند اما بی شک آنان قیمت خیلی بالاتری دارند و بیشترا در دسته مصارف High End و حرفه ای مصرف میشوند که خرید آن برای عموم کاربران حرفه ای و اورکلاکرها مقرون به صرفه نیست. اینتل مجدد دست به کار شده و به تازگی پردازنده هایی را با پسوند K روانه بازار کرده که از ضریب فرکانسی باز برخوردار بوده و نسبتا از قیمت خوبتری برخوردار می باشند که در این میان میتوان از پردازنده i7 875K با کد رمز Lynnfield و فناوری ساخت 45 نانومتری و یا i5 655K با کد رمز Clarkdale و فناوری ساخت 32 نانومتری نام برد که هر دوی آنان در میزان Mainstream و بر پایه سوکت LGA 1156 ارائه شده اند.
در تصویر زیر میتوانید مسیر حرکتی پردازنده های اینتل از جولای 2010 تا یک سال آتی را مشاهده نمایید:
زیادتر بخوانید جزوه CCNA آموزش مهندسی شبکه سیسکو
درنتیجه قبل از معماری سندی بریج ، راه زیاد شدن کلاک پایه (BCKL) وجود داشت تا اورکلاکرها به این قابلیت به عنوان آخرین و مناسبترین روش برای زیاد شدن کلاک نگاه کنند. اما در نسل جدید، اینتل به صورت غیر مستقیم یک قفل بزرگ بر روی کلاک پایه نصب کرده که ذهن خیلیی از کاربران و همینطور تولید کنندگان مادربرد را آشفته کرده است. حتما هم اکنون این سوال در ذهنتان به وجود امده که منظور از قفل غیر مستقیم چیست؟
این موضوع نقطه اصلی تغییر در معماری سندی بریج و پلتفرم های جدید اینتل نسبت به نسل قبل می باشد. اگر همچنان قدم به قدم با ما حرکت نمایید به اصل موضوع پی خواهید برد.
دنبال انتشار رسمی اسلاید های نمایشی از سوی اینتل و همینطور کلیپ منتشر شده مربوط به اورکلاک سندی بریج از تیم HKEPC نمایان شد که حدبیشتر توانایی این معماری در اورکلاک از طریق کلاک پایه ، بین 2 تا 3 درصد از فرکانس نرمال پردازنده است که تقریبا میتوان آنرا اورکلاک به حساب نیاورد.
این عدم موفقیت اورکلاک از آنجا نشأت میگیرد که اینتل در پلتفرم جدید تصمیم به مصرف یک IC برای تولید کلاک داخلی و ایجاد کلاک پایه 100 Mhz برای تمام گذرگاه ها نظیر CPU , USB, SATA, PCI, PCI-E, Uncore, memory و … گرفته است که همه ی آنان با یک وضعیت انشعابی به هم گره خورده اند. IC ایجادکننده کلاک مذکور در چیپست پلتفرم های ( P67 | LGA1155 ) تجمیع شده است. این IC سیگنال کلاک مربوط به پردازنده را از طریق گذرگاه DMI سرایت میدهد، به جملهی شما بایست DMICLK را همان BCLK فرض نمایید که این موضوع بدین معنی است که دیگر احتیاج به مصرف یک مولد کلاک خارجی برای کنترل تک تک اجزای سخت افزاری نمی باشد. در دیاگرام زیر میتوانید در جزئیات و عملکرد این تکنولوژی کنکاش نمایید:
دیاگرام بالا نسل بعد پلتفرم اینتل با چیپست Patsburg و سوکت LGA 2011 خواهد بود که جانشین پلتفرم X58 مبتنی بر سوکت LGA1366 کنونی میباشد.
در پلتفرم های کنونی وقتی که شما در حال اورکلاک از طریق BCLK هستید و برای مثال اقدام به زیاد شدن فرکانس پردازنده و حافظه رم می نمایید، فرکانس کاری دیگر اجزای سخت افزاری نظیر SATA را رها مینمایید چرا که خیلی حساس بوده و امکان پذیر است سبب ناپایداری سیستم گردد. از این رو، در همه ی مادربرد های کنونی، فرکانس های متفاوت گذرگاه ها قابل تغییر می باشد چرا که همه ی مولدهای کلاک خارجی مادربرد توسط بایاس قابل مرتب کردن و برنامه ریزی هستند.
اما همانطور که در ابتدای مبحث گفته شد دیگر خبری از IC خارجی Clock Generator نمیباشد و به صورت کنترل سراسری در درون چیپست تجمیع شده است. به همین علت امکان پذیر است که شما حتی با زیاد شدن 5Mhz کلاک پایه که به صورت خودکار برهمه ی گذرکاه های مذکور اعمال میشود بعد از ذخیره مرتب کردنات و خروج از بایاس با پیغامی شبیه به USB Fail و یا SATA Corrupt برخورد نمایید، و چه عدم موفقیتی بزرگتر از این!
این بود قفل بزرگ بر BCLK به صورت غیر مستقیم.
به دید میرسد جسارت اینتل در تغییری بزرگ در پلتفرم سندی بریج و ممحدودهیت های اورکلاک آن، از دو نقطه اصلی شکل میگیرد:
یکی قابلیت های توربو در سندی بریج که حتی به صورت کنترل شده اجازه زیاد شدن ضریب فرکانسی را دارد و دیگری ارائه پردازنده های سری K از معماری سندی بریج که با ضریب باز ارائه خواهند شد. البته برداشتن ممحدودهیت های اورکلاک حافظه رم DDR3 نیز خیال اینتل را از این جهت آسان میکند چرا که قرار است با Ratio آنلاک شده در سری چیپست های P توانایی اورکلاک آن تا 2133Mhz و حتی 2666Mhz بالا رود.
در تصویر زیر میتوانید سه شاخص اصلی در اورکلاک و ممحدودهیت آن در سندی بریج را مشاهده نمایید:
خاطر نشان میکنیم که در سری K پردازنده های سندی بریج و در ضریب فرکانسی باز آن، شاهد قابلیت زیاد شدن تا 57x هستیم. که عرضه SKU های جدید و گوناگونی از سری K میتواند انعطاف پذیری بالایی را در انتخاب پردازنده و سیستم اورکلاک به وجود آورد. از دو پردازنده های ارائه شده تا کنون از سری K میتوان به الگو های i5 2500 و i7 2600 ذکر کرد که با قیمت های اولیه 205 و 560 دلار در حال ورود به بازار هستند.
با تمام ی این تفاسیر، شاید این تغییر و ممحدودهیت در اورکلاک معماری Sandy Bridge سبب دلسردی طرفداران اینتل و اورکلاکر ها و سوق دادن آنان به سوی پلتفرم Fusion کمپانی AMD گردد، و شاید هم ارائه سری K در دسته های i7 تا i3 با قیمت های قابل رقابت بتواند طرفداران اینتل را خشنود نگه دارد. البته در هر تقویتی که باشیم نمیتوان قدرت توربو در سندی بریج را نادیده بگیریم. بایست منتظر ماند و عکس العمل تولید کنندگان مادربرد را نظر که چه برنامه هایی برای Sandy Bridge در دید خواهند گرفت و چه قابلیت هایی را بر روی مادربرد های Low End و High End با وجود ممحدودهیت BCLK تعبیه خواهند کرد. امکان پذیر است تلاش برای برطرف کردن ممحدودهیت زیاد شدن فرکانس DMICLK و غلبه بر آن بتواند زمینه رقابتی بین تولید کنندگان مادربرد به وجود آورد.
Sandy Bridge در آخرین نگاه:
قطعا در معماری سندی بریج، شاهد زیاد شدن کارایی و شتاب در پردازش برنامه ها نسبت به معماری های نسل پیش خواهیم بود. از طرفی قابلیت های چشمگیر GPU آن، خود به تنهایی از نقاط برجسته معماری سندی بریج محسوب میشود. تصور اینکه اینتل تا چه اندازه میتواند به واحد های اجرایی (EU) آن بیافزاید نیز هیجان انگیز است. همینطور موتور پردازشی مدیا با آن قابلیت پیشرفته تبدیل کد ویدئو و فرمت، خود نیز شگفتی دیگری خواهد بود. انتظار می رود با پشتیبانی نرم افزاری از این موتور پردازشی، این قابلیت بتواند احتیاجهای کاربران را از گرافیک مجزا برای پردازش های تبدیل ویدیویی و یا Transcode رفع سازد.
ازطرف دیگر، قابلیت های پیشرفته توربو بوست در سندی بریج حتی در پردازش های متداولی خودنمایی کرده و احساس مناسبی را از شتاب سیستم به کاربر القا میکند که میتوان بیشتر این بازدهی استثنائی را مدیون گذرگاه حلقوی در معماری جدید دانست. بایست بدانید که چنین تغییر بزرگی در یک معماری ریزپردازنده به راحتی صورت نمیگیرد و احتیاج به برسی های دقیق و حساب شده ای دارد که آینده تولید و ساخت پردازنده را در مناسبترین تقویت تضمین کند. دراین باره گذرگاه حلقوی میتواند به شکل خوبی مواردی همانند بالا رفتن تعداد هسته ها، حافظه کش میزان سه (L3 Cache) و کارایی GPU در نسل های پیش رو را تضمین کند.
همینطور سندی بریج در پلتفرم های موبایل نیز به طور چشمگیری از پردازنده های کنونی Arrandale و Clarksfield (مبتنی بر معماری Nehalem) سریعتر خواهد بود.
ضروری به ذکر است که ورود Sandy Bridge به بازار جهانی برای سیستم های رومیزی و نوت بوک ها در سه ماهه اول 2011 خواهد بود. بر اساس تحقیقات انجام شده، به دید می آید که این پلتفرم از قیمت قابل قبول و منطقی نیز برخوردار باشد.
در پایان ازشما خوانندگان گرامی دعوت می شود، به منظور بحث و تبادل دید در مورد این معماری به انجمن های تخصصی شهر سخت افزار رجوع نمایید.
پیوست ها
مسیر حرکت تیک-تاک اینتل تا سال 2016 :
مسیر حرکت پردازنده های سندی بریج تا سال 2013:
با دقت در تصویر بالا در می یابید که نام معماری Sandy Bridge با تکنولوژی ساخت جدید (22 نانومتری) Ivy Bridge خواهد بود. (طبق الگو تیک-تاک این ارتقا تکنولوژی ساخت با حفظ کردن معماری در مرحله تیک قرار می گیرد).
Paul Otellini مدیر فاکتور اینتل در همایش روز 13 سپتامبر در سان فرانسیسکو تشریح کرد که اولین پردازنده های Ivy Bridge با تکنولوژی ساخت 22 نلنومتری در نیمه دوم سال 2011 ارائه خواهند شد. از تغییرات Ivy Bridge می توان به پشتیبانی از DirectX 11 ذکر کرد. ضمن اینکه پردازنده های 6 و 8 هسته ای تحت این سری ارائه خواهند شد. هم اکنون اطلاعات زیادتری از تغییرات Ivy Bridge منتشر نشده است.
مسیرحرکت الگو های پردازنده های سندی بریج تا سه ماهه سوم سال 2011 :
اسلاید های ارائه شده پیرامون سندی بریج در همایش IDF:
http://www.tomshardware.co.uk/sandy-bridge-core-idf-2010-gpu,news-34238.html
لیست منابع و مآخذ (برای دیدن صفحه مربوطه روی هر کدام کلیک نمایید)
امید داریم از ما راضی باشید دانلود pdf کتاب- دانلود کتاب
از طریق قرار دادنپیام در تلگرام با ما در ارتباط باشید آیدی : yashar_0007 با ما در ارتباط باشید