Mavzu: Intel Core Nehalem mikroarxitekturasining xususiyatlari

QPI va RAM boshqaruvchisi
Nehalem bilan Intel muhandislari MCH shimoliy ko'prigidagi xotira boshqaruvchisidan voz kechib, samaraliroq variant, ya'ni protsessor bilan o'rnatilgan xotira tekshiruvi (IMC) foydasiga operativ xotira o'tkazish qobiliyatini tizimdagi protsessorlar soniga qarab o'lchash imkonini beradi. IMC ning afzalligi, xususan, zamonaviy DDR versiyalarida allaqachon ortib borayotgan kechikishlarning kamayishi (FB-DIMM-da kechikishlar yanada yuqori bo'lishi mumkin). IMC tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan DDR3 texnologiyasida odatiy CAS kechikishlari etti-to'qqiz tsikl (DDR2-da, odatda besh-olti tsikl) va ishonchliroq buferlangan DIMM-larda ular buferlanmaganlarga qaraganda yuqori. IMC ikkala turdagi DIMM bilan ishlaydi.
Har bir IMC uchta DDR3-800, DDR3-1066 yoki DDR3-1333 kanallarini qo'llab-quvvatlaydi. IMC-ning o'rnatilgan tabiati Xeon 55XX bilan ikki rozetkali serverlarni SMP emas, balki Opteron kabi ccNUMA tizimlariga aylantiradi. DDR3-1333 uchun boshqa protsessordagi IMC ga ulangan masofaviy xotiraga kirish kechikishi mahalliy operativ xotira uchun 60 ns ga nisbatan ~90 ns (bu FSB1600 bilan Xarpertaunda ~100 ns dan ham kamroq) ni tashkil qiladi. Masofaviy RAMning o'tkazuvchanligi mahalliyga qaraganda bir yarim baravar past (bitta jarayon uchun oqim sinovlari bo'yicha o'lchovlarimiz o'tkazish qobiliyatining 32-34% pasayishini ko'rsatdi).
Nehalem bilan DIMM DDR3 dan foydalanish bir qator nozikliklarga ega [9]. Shunday qilib, har bir kanalga ikkita DIMM ulanganda, o'tkazuvchanlik bir bosqichga kamayadi - masalan, 1333 dan 1066 gacha va ko'proq modullar ulanganda 800 tagacha. Assimetrik konfiguratsiyalar. RAM kanallarining populyatsiyasi, shuningdek, modullar barcha xotira kanallarida joylashgan bo'lsa ham, o'tkazish qobiliyatining pasayishiga olib keladi. Eng yuqori unumdorlikka ega buferlanmagan DIMM-lar har bir kanalda faqat bittadan ishlatilishi mumkin.
Nehalemni amalga oshirish.
Maqolaning cheklangan hajmi Nehalem mikroarxitekturasining boshqa bir qator qiziqarli xususiyatlarini ko'rib chiqishga imkon bermaydi. Biz faqat zamonaviy virtualizatsiya vositalarining ish faoliyatini yaxshilashga yordam beradigan yangi EPT (kengaytirilgan sahifa jadvali) vositalarini eslatib o'tamiz - virtual mashinalar orasidagi o'tishlar sonini kamaytirish va bunday o'tishlarning kechikishlarini taxminan bir yarim baravar kamaytirish.
Xeon / Nehalem protsessorlari 263 kvadrat metr maydonga ega 751 million tranzistorni (Shanxayda 758 million) o'z ichiga oladi. mm (Shanxayda 258 kv. mm ga qarshi) va yuqori o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan dielektrik yordamida 45 nm standart o'lchamdagi CMOS texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi [6]. Qo'llab-quvvatlanadigan soat chastotalari diapazoni 1,8 dan 3,33 gigagertsgacha, maksimal hisoblangan issiqlik tarqalishi TDP (Termal Design Power) - protsessor modeliga qarab - 60 Vt dan 130 Vt gacha; chiziqning o'rtasi uchun TDP qiymati 80 vatt.
Issiqlik ishlab chiqarishni kamaytirish uchun Nehalem hatto yadrolarning harorati va quvvat sarfini nazorat qiluvchi maxsus o'rnatilgan Power Control Unit mikrokontrolleriga ega. Alohida yadrolarni butunlay o'chirib qo'yish mumkin, shu bilan birga ularning quvvat sarfi nolga yaqin bo'ladi. Tabiiyki, pastroq yukda chastotani avtomatik ravishda pasaytirish uchun vositalar va ilgari ma'lum bo'lgan boshqa vositalar mavjud. HPC ilovalarida bu xususiyatlar odatda ishlatilmaydi va ishlashni pasaytirmaslik uchun operatsion tizim darajasida o'chirib qo'yiladi. Va BIOS-da L0s va L1 holatlariga o'tish orqali QPI quvvat sarfini kamaytirish qobiliyatini o'chirib qo'yish yaxshiroqdir.
Nehalem teskari imkoniyatni ham amalga oshiradi - agar protsessor ish paytida qizib ketmasa, rasman e'lon qilinganidan ("turbo rejimi" deb ataladigan) individual yadrolarning chastotasini vaqtincha oshirish mumkin.
Ikki protsessorli tizimlar uchun Intel i5520 (Tylersburg) chipsetini taklif etadi, uning asosiy vazifasi PCI-E v.2.0 kanallarini qo'llab-quvvatlashdir (eski qurilmalar an'anaviy ICH9/10 chiplari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi). Odatdagi dizaynda bitta 5520 chip ikkita QPI kanaliga ulanadi, har bir protsessorga bittadan, lekin agar yuqori I/U ishlashi talab qilinsa, har bir protsessorga alohida 5520 chip ulanishi mumkin.