| Artículos | 01 MAY 2006

Intel estrena la microarquitectura Core

Tags: Histórico
Daniel Comino.
Cumpliendo con su compromiso de ofrecer la mayor tasa de rendimiento posible por vatio de consumo, Intel ha dado a conocer los detalles de la nueva microarquitectura unificada para plataformas de escritorio, portátil y grandes servidores, que sustituirá a las existentes. Netburst (sobremesa y servidores) y Pentium M (portátiles). Esta nueva tecnología se plasmará en los productos de Intel durante el tercer trimestre de este año. Informa Daniel Comino Lucendo desde París (Francia).

La nueva microarquitectura Intel Core es una tecnología pensada para el futuro, diseñada con la mente en los nuevos procesadores multinúcleo que se comercializarán en los próximos años, asegurando así las bases para los futuros productos de la compañía.
A nivel técnico contará con un conducto (pipeline) de 14 etapas (entendiendo por pipeline un único proceso a ejecutar), y se basa en cinco grandes pilares que le permiten obtener un mayor rendimiento sin penalizar por ello en el consumo de la CPU.
En primer lugar se utiliza el sistema Advanced Smart Cache (Caché avanzada inteligente), que dotará a las nuevas CPU de una memoria caché de segundo nivel (L2) compartida (los cores acceden a la misma memoria, que varía de tamaño según las necesidades). De esta forma cada núcleo puede utilizar dinámicamente más o menos cantidad de memoria para sus procesos, dependiendo de la carga y las prioridades de ambos núcleos. La principal ventaja de la memoria compartida es que, como podremos acceder más rápido a los datos de la caché de nivel 2, aumenta el rendimiento y optimiza el consumo de energía, ya que, por ejemplo, mientras que en un procesador Intel Pentium D 920 podemos acceder a la memoria caché a los 2.8 Ghz que ofrece, si tenemos que consultarlos en la memoria RAM principal esta velocidad bajará hasta los 800Mhz (lo que implica ralentizar más el tiempo, consumiendo más energía).
También se ha mejorado la gestión de los datos precargados para ser procesados (prefetches), gracias a un nuevo sistema denominado Smart Memory Access (acceso de memoria inteligente). Ahora, cuando el sistema de memoria caché carga un dato para ser utilizado por uno de los cores, el otro también puede acceder a él (antes había que acudir al bus externo o solicitarlo a la memoria RAM del sistema, realizando un proceso más lento). Además de esto Intel ha mejorado sustancialmente estos prefectches, dotándolos de sistemas inteligentes para buscar patrones que determinen, en base de los datos ya cargados, qué dato será el siguiente que necesite la CPU, para proceder a cargarlo mientras que ésta se encuentra en proceso de ejecución. Esto elimina tiempos muertos del procesador, además de que optimiza los tiempos de trabajo.
Por último, Smart Memory Access utiliza una técnica denominada disambiguation, que determina si un dato (antes de cargarlo) podrá ser ejecutado. Si éste proceso encuentra cualquier problema vuelve a cargar el dato y ejecuta la instrucción nuevamente, asegurando que la CPU pierde el menor tiempo posible.
Otro de los pilares importantes de la arquitectura Core es Wide Dynamic Execution (Ejecución dinámica amplia). Se trata de una combinación de técnicas (análisis en el flujo de datos o ejecución especulativa entre otras) que, combinadas con la mayor amplitud de ejecución (cuenta con cuatro líneas de ejecución que permiten colocar, desempaquetar, encolar, ejecutar y distribuir las instrucciones), permiten ejecutar más instrucciones en un único ciclo de reloj. Además de esto, Intel utiliza diversas técnicas (ESP Tracker o Micro-Op) que permiten ahorrar en el número de micro instrucciones a realizar por un procesador con el fin de poder abarcar más procesos (ver cuadro Macro-Fusion).
La nueva microarquitectura Intel Core utiliza Intelligent Power Capability (Capacidad de consumo inteligente), que establece múltiples sensores en las diferentes partes del procesador con el fin de activar y desactivar las partes que no se están utilizando en cada momento. Esta característica podría, por ejemplo, colocar uno de los núcleos en modo de ahorro de energía mientras el otro está trabajando a un alto nivel (y usando la memoria caché L2 compartida de ambos núcleos), para ahorrar una gran cantidad de energía.
Por último, Advanced Digital Media Boost se encarga de mejorar sustancialmente la ejecución de extensiones en streaming SIMD (SSE, SSE2 o SSE3), utilizadas sobre todo en la faceta multimedia (imágenes o video, por ejemplo). Mediante esta técnica es posible ejecutar instrucciones SSE de 128 bits completas en una única vuelta (previamente eran necesarios dos ciclos de reloj para completarlas).
En definitiva, la nueva microarquitectura Intel Core permite ofrecer un mayor rendimiento por ciclo de reloj, además de realizar un consumo de energía más responsable, siendo adecuada tanto para equipos de sobremesa como para portátiles y grandes servidores. Los primeros procesadores que contarán con esta nueva arquitectura serán Conroe, Woodcrest y Merom (los nuevos chips para equipos de sobremesa, servidores y portátiles respectivamente). Todos ellos se fabricarán bajo la tecnología de 65 nanómetros, serán de doble núcleo (dual core) y contarán con 2 MB de memoria caché de nivel 2 (L2) compartida entre ambos núcleos.


Macro-Fusion
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Una de las nuevas tecnologías que trae consigo la microarquitectura Intel Core es Macro-Fusion. Se trata de un nuevo concepto introducido que posibilita, cuando sea posible, unir dos instrucciones x86 tradicionales en una única operación (micro-op) para ser ejecutada simultáneamente. Haciendo uso de Macro-Fusion se optimiza el rendimiento global por vatio, ya que necesita menos tiempo de ejecución (además del incremento de velocidad en el proceso. De acuerdo con las cifras que maneja Intel, la aplicación de Macro-Fusion permite optimizar entre un 15 y un 20 por ciento el procesador.


Tel: 900 000 000
www.intel.es

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