Tejas обретет 30-ступенчатый конвейер?

26 декабря 2003, пятница 09:20
Пока на многих западных сайтах висят праздничные баннеры, достоверные источники информации удалились на каникулы, многие наши коллеги не брезгуют слухами. Например, сотрудники немецкого сайта 3Dcenter.de решили обсудить достоверность следующей информации: ходят слухи, что процессоры Prescott получат более длинный 30-ступенчатый конвейер, в то время как ядро Northwood имеет 20-ступенчатый конвейер. Слухи эти не подтверждены, но на определенные размышления наводят.

Прежде всего, определимся, какое влияние на характеристики процессоров Pentium 4 оказывает длина конвейера. Грубо говоря, длинный конвейер является одним из факторов, обеспечивающих хорошую масштабируемость ядра по частоте. Именно 0.13 мкм техпроцесс в паре с 20-ступенчатым конвейером позволили ядру Northwood успешно пройти путь от отметки 1.8 ГГц до частоты 3.4 ГГц. В принципе, самые удачные экземпляры процессоров на новейших степпингах могут разгоняться до частот 3.6 ГГц. Эти мегагерцы часто называют "воздушными", поскольку удлиненный конвейер не способствует увеличению скорости выполнения команд. Грубо говоря, получается аналогия с рассуждениями главного героя мультфильма "Ишь ты, масленица!": Пока твоя лошадь четырьмя ногами "Раз-два-три-четыре... Раз-два-три-четыре", ты на своих двоих "Раз-два, раз-два, раз-два, раз-два" :)...

Конкурирующие процессоры AMD показывают сопоставимую производительность при гораздо более низких частотах. Не надо думать, что это преимущество исключительно коротких конвейеров: современные Athlon 64 имеют 12-ступенчатый конвейер целочисленных данных и 17-ступенчатый конвейер данных с плавающей точкой. Просто архитектура NetBurst процессоров Pentium 4 больше выигрывает в плане частотного роста от удлинения конвейера.

Если предположить, что конвейер в ядре Prescott будет "растянут" до 30 ступеней, то при ограниченности тактовых частот ничего хорошего это не сулит. Да, процессоры будут проще масштабироваться по частоте, но реальное быстродействие при этом мало изменится в лучшую сторону. Обретя 1 Мб кэша второго уровня и новый набор команд SSE3, Prescott должен обеспечить всего лишь 10% преимущество над Northwood в плане производительность при равных тактовых частотах.

Тем не менее, об изменении числа ступеней конвейера в ядре Prescott до сих пор не говорил ни один источник. Официально Intel считает Prescott настолько близким по характеристикам ядру Northwood, что считает нужным оставить прежнее название "Pentium 4". Произошло бы это, если бы кардинальные изменения на уровне длины конвейера имели место? Скорее всего, нет.

Кроме того, частота ядра Prescott достигнет очень скромных значений. Даже прогрессивный конструктив Socket T (LGA 775) позволит достичь лишь частоты 4.4-4.5 ГГц, а устаревающий Socket 478 вообще обречен на потолок в 3.6 ГГц. При этом данная отметка далась Intel таким трудом, что специально для процессора Prescott 3.6 ГГц были разработаны требования Prescott FMB 1.5. Есть ли повод думать, что в ядре Prescott были предприняты некие изменения, влекущие значительное улучшение частотного потенциала? Надо полагать, нет.

Вот применительно к ядру Tejas данные слухи об увеличении длины конвейера весьма оправданы. Прежде всего, стоит напомнить, что в рамках 0.09 мкм техпроцесса ядро Tejas должно достичь частот 5.2-5.6 ГГц. Если возможность "вырасти" на 1 ГГц при прежнем техпроцессе появится у Tejas, то о некоторых архитектурных изменениях наверняка можно говорить. Между тем, 0.065 мкм вариант Tejas-C сможет достичь частоты 9.2 ГГц. Стало быть, при сохранении родства архитектур эти две разновидности Tejas должны обзавестись качествами, способствующими лучшему масштабированию по частоте. Конечно, это будут и технологические ноу-хау типа high-k диэлектриков, транзисторов с металлическим затвором и "растянутого кремния", но архитектура также должна пойти навстречу новым частотам.

О перспективах перехода процессоров Intel на 1066 МГц шину пока нельзя сказать что-то определенного. Считается, что он состоится в 2005 году на ядре Tejas. Многое будет зависеть от распространенности памяти типа DDR2-533 и ее цены. Переход на 1066 МГц шину оправдан только одновременно с переходом на использование двухканальной памяти DDR2-533.

Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают