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Nuovi processori Intel Core serie I

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Nuovi processori Intel Core serie I

Messaggio  Sasà il Ven Feb 26, 2010 6:08 pm

Il 2010 va annoverato come il lancio dei nuovi processori Intel Core serie I.
La nuova generazione di processori è suddivisa, in ordine di prestazioni, 3 grandi famiglie:
I3 – I5 – I7 ognuna delle quali con diversificazioni di prodotto identificato da sigla numerica,
ma andiamo con ordine.

Innanzi tutto le peculiarità della nuova generazioni di processori sono:
  • compatibilità con Socket 1156 LGA;

  • tecnologia produttiva a 32 nanometri;

  • architettura dual-core o quad-core, con tecnologie Turbo Mode e HyperThreading implementate a seconda delle versioni;

  • integrazione sullo stesso package della CPU anche di una GPU, costruita con tecnologia produttiva a 45 nanometri.

Inutile soffermarci molto sulla ormai conosciutissima tecnologia HyperThreading, diciamo soltanto che permette di eseguire in parallelo fino a due threads per core (quindi in totale 8 threads nelle CPU i7 quad-core).
Preferisco invece dilungarmi sulla nuova tecnologia TurboMode, che promette un più equo sfruttamento delle prestazioni di calcolo a favore del risparmio energetico e della dissipazione di calore, e quindi uno alleggerimento della bolletta elettrica.
Questa tecnologia, strettamente collegata al sistema di interfaccia e gestione energetica Intel Enhanced SpeedStep, permette di eseguire un overclock dinamico dei core in relazione al carico sulla CPU.

Quando questa tecnologia è attiva, le impostazioni ottimali vengono selezionate autonomamente da un complesso algoritmo che prende in esame lo stato del sistema e le condizioni del processore. Cerchiamo di vedere, per sommi capi, come questo algoritmo prende le sue decisioni.

Ad un primo livello viene valutato il margine di guadagno sulla frequenza in base al numero di core attivi. Grazie alla soluzione Power Gate adottata da Intel è infatti possibile disattivare selettivamente ciascun core portandolo nello stato C6 Deep Power Down: in questo modo, quando non si eseguono applicazioni che sfruttano tutti i core (o quando non si eseguono più applicazioni contemporaneamente) è possibile ridurre il consumo del processore portando circa a zero il consumo dei core inattivi. L'algoritmo associa quindi alla configurazione di core attivi un valore limite di overclock possibile, valore che ha massimo assoluto in caso di utilizzo di un singolo core.

Il passo successivo è una verifica a ciclo chiuso di temperatura, potenza e corrente assorbita dal processore, al fine di assicurarsi che lo stato attuale non violi le specifiche di operatività impostate di fabbrica. Quando tutte le verifiche sono eseguite, nel momento in cui il sistema operativo richiede lo stato P0 (full-load) entra in funzione il Turbo Boost incrementando la frequenza e il voltaggio di tutti i core attivi.
Va fatto notare che il controllo ciclico sullo stato della CPU continua ininterrottamente e, in caso che la temperatura o la potenza assorbita superino i limiti imposti di fabbrica, il processore provvede immediatamente a ridurre la frequenza dei core attivi.
Per avere un'idea più concreta di quanto stiamo dicendo, forniamo qualche numero per il processore Clarksfield top di gamma, Intel Core i7-920XM. Questo processore ha una frequenza operativa di base di 2.0GHz, un TDP di 55W e una temperatura di giunzione massima di 100°C. Ciò significa che quando il processore non assorbe più del suo TDP dichiarato e la sua temperatura è inferiore ai 100°C, Turbo Boost può incrementare le prestazioni della CPU, se il sistema operativo lo richiede.
Ogni step di frequenza comporta un aumento/diminuzione di clock pari a 133.33MHz, e come abbiamo visto la quantità di step applicabili varia in base al numero di core attivi: con 4 core attivi è possibile un incremento massimo di 2 steps (si raggiungono i 2.26GHz), con 2 core attivi si arriva fino a 8 steps (si raggiungono i 3.06GHz), e infine con un solo core attivo si raggiunge un incremento di ben 9 steps (che porta cioè a una frequenza complessiva di 3.20GHz).
Se da un lato quindi la tecnologia HT di Intel interviene per migliorare le prestazioni delle CPU nelle attività multitasking e multithreading, Turbo Boost fornisce una scalabilità dinamica senza precedenti che permette di migliorare non solo l'efficacia dell'HT, ma anche le prestazioni di quelle applicazioni che allo stato attuale non si avvantaggiano delle tecnologie multicore e multithread.

Vediamo in dettaglio quali siano i nuovi processori per sistemi desktop (nome in codice di Clarkdale), delineandone le caratteristiche tecniche:

Processore Clock Turbo Core Threads Cache L3 memoria TDP Costo
Core i5-670 3,46 GHz sino a 3,73 GHz 2 4 4M 1333 73W 284$
Core i5-661 3,33 GHz sino a 3,6 GHz 2 4 4M 1333 87W 196$
Core i5-660
3,33 GHz sino a 3,6 GHz 2 4 4M 1333 73W 196$
Core i5-650 3,2GHz SINO A 3,46GHz 2 4 4M1333 73W 176$
Core i3-540 3,06 GHz NO PRESENTE 24 4M 1333 73W 133$
Core i3-530
2,93 GHz NO PRESENTE 2 4 4M 1333 73W 113$
Pentium G9650 2,8 GHz NO PRESENTE 2 2 3M 1333 73W 87$

I nuovi processori appartengono alle serie Core i5 600 e Core i3 500; per tutte queste soluzioni l'architettura è di tipo dual core, con tecnologia HyperThreading e quindi un massimo di 4 threads processabili in parallelo contemporaneamente. Il controller memoria DDR3 integrato, di tipo dual channel, supporta ufficialmente moduli DDR3-1333 quale massimo mentre il quantitativo di cache L3 integrato è pari a 4 Mbytes. Oltre alla frequenza di clock dei differenti modelli, le due serie si distinguono per la tecnologia Turbo Boost, presente nelle soluzioni Core i5 serie 600 e assente in quelle Core i3 serie 500.
Segnaliamo anche il modello Pentium G9650, soluzione con frequenza di clock di 2,8 GHz che riprende le caratteristiche tecniche dei processori Core i3 senza integrate tecnologia HyperThreading e quindi mettendo a disposizione del sistema solo 2 core fisici e logici come massimo. La famiglia di processori Intel Core ix si differenzia nei differenti modelli a seconda del numero di core integrati, della presenza della tecnologia HyperThreading e di quella Turbo Mode; lo schema seguente differenzia le soluzioni Core i7, Core i5 e Core i3 in funzione di questi parametri:

Processori desktop Numero di Core Threads Turbo Mode
Core i7 4 8 SI
Core i5 2 OPPURE 4 4 NO
Core i3 2 OPPURE 4 4 NO

Le differenze tra processori Core i7 e Core i5, dal punto di vista architetturale, riguardano il numero massimo di treads che possono venir processati contemporaneamente dal processore: 8 nel primo caso, 4 nel secondo. I processori Core i5 possono integrare architettura dual oppure quad core: nel primo caso saranno dotati di tecnologia HyperThreading, assente invece nel secondo caso. Passando alle cpu Core i3 troviamo architettura simile a quella delle soluzioni Core i5, con la principale differenza data dall'assenza della tecnologia Turbo Mode.

PER TUTTI I PROCESSORI DISPONIBILI CONSULTARE IL SITO UFFICIALE AL SEGUENTE INDIRIZZO
http://www.intel.com/cd/products/services/emea/ita/processors/322166.htm


Altra importante innovaziona come gia mensionato e l'integrazione della GPU

La principale novità implementata da Intel nelle cpu delle famiglie Clarkdale e Arrandale è sicuramente l'integrazione della GPU sullo stesso package del processore. E' bene specificare che il risultato raggiunto da Intel, l'integrazione tra GPU e CPU, sia avvenuta a livello di package e non di silicio: sul package del processore, rimossa la placca di dissipazione termica, sono presenti due distinti die, uno per la componente CPU e l'altro per quella GPU, collegati tra di loro attraverso QPI, Quick Path Interconnect.


processore della famiglia Core 2 a sinistra; cpu Clarkdale (della famiglia Westmere) a destra

Lo schema fornito da Intel esemplifica in modo molto chiaro l'architettura delle soluzioni Intel della famiglia Westmere: troviamo sullo stesso package due differenti die, con il più piccolo per la componente CPU costruito utilizzando tecnologia a 32 nanometri e il più grande che integra GPU e memory controller, costruiti invece con processo a 45 nanometri.


differenti versioni di processori della famiglia Westmere

Nell'immagine vediamo differenti versioni di processore della famiglia Westmere, con i package per schede madri Socket 1156 LGA e i due BGA e rPGA per le soluzioni destinate a utilizzi in notebook. L'integrazione del memory controller e della GPU sullo stesso package del processore ha da un lato richiesto la presenza di un maggior numero di pin di contatto sulla scheda madre, dall'altro ha permesso di semplificare l'architettura della motherboard riducendo il numero di componenti. Da un approccio a 3 chip (CPU, north bridge e south bridge) si è passati ad uno a 2 chip, con processore da un lato e chipset della serie 5 dall'altro.



Le piattaforme per processori Intel della famiglia Clarkdale abbinano quindi Socket 1156 LGA a chipset della serie 5; in quest'ultimo componente sono integrati il controller di I/O e i componenti tradizionalmente presenti nel south bridge del chipset della precedente generazione di piattaforma, oltre al controller per il display gestito dalla GPU integrata nel processore.

La CPU vede la presenza di memory controller DDR3 dual channel, della GPU, del processore e del controller PCI Express: al pari di quanto segnalato per le prime cpu Intel per piattaforme Socket 1156 LGA, modelli Core i7 serie 800 e Core i5 serie 700, le cpu Clarkdale integrano il controller PCI Express sino ad un massimo di 16 linee, dal quale quindi dipende la eventuale scheda video discreta presente nel sistema che bypassa la GPU integrata nel processore.

[Fonti di riferimento: www.hwupgrade.it]

Lasciamo la parola a Mark Brailey
http://www.tvtech.it/video/569/nuovi-processori-intel-core-e-intervista-a-mark-brailey/

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