Мікроархітектура Nehalem

Складові частини мікропроцесорної системи на базі Intel Core i7. Ноутбук HP Pavilion dv7 на базі мобільної платформи Intel Core i7. Суть технології Hyper-Threading. Вибір, класифікація, модернізація и ремонт ноутбуків. Самоперевірки при включенні POST.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ВСТУП

В сучасному світі спостерігається тенденція розвитку високих технологій. Людина починає перекладати «непотрібну роботу» на сучасну техніку: на комп'ютер, на побутові прилади тощо. Комп'ютери в наш час для людини є і помічником в роботі, і відпочинком, і засобом масової інформації. Мабуть, найголовнішою частиною комп'ютеру, його «серцем», є процесор. Компанія Intel налічує більш як сто різних моделей процесорів. Першим з них був i4004, перший процесор, реалізований на одному кристалі з частотою 740 кГц та техпроцесом 10 мкм. Сучасні ж процесори мають частоти до 3,8 ГГц та 32 нм техпроцес.

Політика компанії Intel у відношенні до настільних процесорів полягає в щорічному поновленні продуктової лінійки. Це здійснюється двома способами - переходом на новий технологічний процес та зміною архітектури. І перше, і друге - доволі затратні операції, тому щороку Intel вибирає щось одне. Зокрема, в 2007 році компанія перейшла на 45-нм технологічний процес та представила нові продукти на ядрах Yorkfield и Wolfdale. В 2008 році підійшла черга зміни архітектури і Intel представила свою останню розробку - Nehalem.

Перед нами чергова революційна платформа, яка может підняти планку продуктивності на ще більший рівень. Nehalem - нова мікроархітектура для процесорів Bloomfield у виконанні LGA 1366, а також для процесорів Lynnfield у виконанні LGA 1156. Мікропроцесори продаються під торговою маркою Core i7 і Core i5 відповідно.

Процесори на ядрі Bloomfield відрізняються влаштованим контролером пам'яті. Перші настольні процесори з влаштованим контролером пам'яті представила компанія AMD, і цей крок привів да значного росту продуктивності. Тому можна чекати подібного эфекту і від найновішої розробки Intel. Втім, влаштований контролер пам'яті - це головна, та не єдина інновація Intel. Архітектура процесору набула кардинально нової модульної структури, яка характеризується новим обчислювальним ядром, новою процессорною шиною, вбудованим триканальным контролером пам'яті DDR3, можливістю інтеграції графічного ядра, новою технологиєю багатопоточності Hyper-Threading та додатковим контролером PCU, який відповідає за управління напругою та частотою кожного з ядер.

Intel Core i7 має 7 моделей з чотирма ядрами та один з шістьма. Назва Core i7 визначає покоління процесору (Core 2 Duo/Quad/Extreme були шостого покоління) та продовжує використовувати успішну серію брендов: Core 2 і Core.



1 ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Складові частини мікропроцесорної системи на базі Intel Core i7

Процесори Intel Core i7 - остання розробка Intel. На даний момент - це найкращі у світі процесори, які поступають у продаж. На базі цих процесорів будують як настільні ПК, так і ноутбуки. Для цих процесорів використовується новий чіпсет - Intel X58.

Рисунок 1.1 - Логотипи платформи Intel Core™ i7

1.1.1 Процесори

Нова лінійка процесорів Core i7, випущена за 45-нанометровим процесом яка отримала назви Lynnfield та Bloomfield (рисунок 1.2). У порівнянні з попередниками ці процесори стали менше споживати енергії і менше виділяти тепла, що дуже критично для створення ноутбуків та портативних ПК.

Усі моделі підтримують: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel 64, XD bit (an NX bit implementation), TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-Threading, Turbo Boost, Smart Cache



Рисунок 1.2 - Процессор серії Intel Core i7

Ці процесори мають наступні характеристики:

1) FSB замінена на QuickPath. Це означає, що материнська плата має використовувати чіпсет, що підтримує QuickPath. По стану на квітень 2010 тільки один чіпсет підтримує цю шину - Intel X58.

2) Контролер пам'яті знаходиться в самому процесорі, а не в окремому чіпсеті. Таким чином, процесор має прямий доступ до пам'яті. Частина де знаходиться контролер називається позаядерною, тому контролер функціонує на відмінній від ядер тактовій частоті.

3) Як наслідок розміщення контролера пам'яті, Core i7 підтримує лише DDR3.

4) Контролер пам'яті підтримує до 3-х каналів пам'яті, і в кожному може бути один або два блоки пам'яті DDR3 DIMM. Тому материнські плати для Core i7 підтримують до 6 планок пам'яті, а не 4, як Core 2.

5) Intel Core™ i7 має:

- 32 КБ L1 кешу для інструкцій і 32 КБ L1 кешу для даних на кожне ядро;

- 256 КБ L2 кешу (комбіновано для інструкцій і даних) на кожне ядро;

- 8 МБ L3 кешу (комбіновано для інструкцій і даних) на всі ядра.

6) Core i7 є однокристальним: всі чотири ядра, контролер пам'яті, і всі кеші знаходяться на одному кристалі.

7) «Turbo Boost» технологія, що дозволяє всім активним ядрам інтелектуально збільшувати свою частоту кроками по 133 MHz понад базову частоту допоки процесор не перевищив норм по тепловиділенню і енергоспоживанню.

8) Ядра Core i7 можуть використовувати Hyper-threading, коли за один раз іноді виконуються інструкції двох різних ниток виконання. Ця можливість була представлена в архітектурі NetBurst (Pentium 4), але від неї відмовились в Core.

9) Core i7 не призначений для багатопроцесорних материнських плат, тому присутній лише один інтерфейс QuickPath.

Процесори Intel Core™ i7 підтримують наступні набори інструкцій: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64, XD bit (an NX bit implementation), TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-Threading, Turbo Boost, Smart Cache. Характеристики процесорів зведені у таблиці 1.1-1.3.

Таблиця 1.1 - Процесори сімейства Lynnfield (45 нм, мікроархітектура Nehalem)

Модель процесора	Кількість Ядер (потоків)	Тактова частота, ГГц	Сокет	TDP, Вт
Core i7-860	4 (8)	2,800 ГГц	LGA1156	95 Вт
Core i7-860S	4 (8)	2,533 ГГц	LGA1156	82 Вт
Core i7-870	4 (8)	2,933 ГГц	LGA1156	95 Вт
Core i7-875K	4 (8)	2,933 ГГц	LGA1156	95 Вт
Core i7-880	4 (8)	3,076 ГГц	LGA1156	95 Вт

Процесори сімейства Lynnfield мають 774 млн. транзисторів, площа чіпа 296 мм².



Таблиця 1.2 - Процесори сімейства Bloomfield (45 нм, мікроархітектура Nehalem)

Модель процесора	Кількість Ядер (потоків)	Тактова частота, ГГц	Сокет	TDP, Вт	Інтерфейс QPI, ГТ/с
Core i7-920	4 (8)	2,667 ГГц	LGA1366	130 Вт	4,8
Core i7-930	4 (8)	2,800 ГГц	LGA1366	130 Вт	4,8
Core i7-940	4 (8)	2,933 ГГц	LGA1366	130 Вт	4,8
Core i7-950	4 (8)	3,067 ГГц	LGA1366	130 Вт	4,8
Core i7-960	4 (8)	3,200 ГГц	LGA1366	130 Вт	4,8
Core i7-965 Extreme Edition	4 (8)	3,200 ГГц	LGA1366	130 Вт	6,4
Core i7-975 Extreme Edition	4 (8)	3,333 ГГц	LGA1366	130 Вт... Другие файлы: Організація віртуальної пам’яті в процесорах сімейства Nehalem Ознайомлення з архітектурою Intel Core i (Nehalem) та її особливостями. Огляд технічних характеристик процесорів сімейства Nehalem. Вивчення організац... Интегрированые чипсеты H55 и H57 В данной курсовой работе я буду рассматривать "Интегрированные" чипсеты Intel H55 и H57. В самом начале января 2010-го компания Intel практически заве...