پل‌شنی اینتل

نامگذاری جدید

اینتل شیوه نامگذاری جدیدی برای پردازنده‌های Sandy Bridge در نظر گرفته‌است. Sandy Brige در حقیقت نسل دوم خانواده پردازنده‌های Core i اینتل است و به همین دلیل تمامی مدل‌های این خانواده جدید با عدد 2 شروع شده‌اند.

اشاره: در حال حاضر، سریع‌ترین پردازنده مبتنی بر سوكت LGA 1156 پردازنده Core i7 880 است. زمانی كه Sandy Bridge در اوایل سال آینده معرفی شود، سریع‌ترین پردازنده مبتنی بر سوكت LGA 1155، پردازنده Core i7 2600 خواهد بود.
اشاره: عدد 2 بیان‌كننده نسل دوم پردازنده‌های Core i7 و عدد 600 مدل پردازنده جدید است.

جدول 1

در نامگذاری جدید، اینتل یك حرف پس از عدد چهار رقمی، مربوط به مدل آورده است. در صورتی‌كه حرف K در انتهای مدل باشد، این مفهوم را دارد كه ضریب كلاك پردازنده باز است. حرف S مشخص‌كننده پردازنده‌هایی است كه برای كارایی بالاتر بهینه سازی شده‌اند و حرف T نیز بیان‌كننده این است كه پردازنده توان مصرفی پایین‌تری دارد.
پردازنده‌های فاقد پسوند، فركانس بالاتری نسبت به پردازنده‌های با حرف S دارند. به‌طور مثال، فركانس Core i7 2600S 2/8 گیگاهرتز است، در حالی‌كه Core i7 2600 دارای فركانس 3/4 گیگاهرتز است. اما حداكثر فركانس Turro در هر دو پردازنده یكسان و برابر با 3/8 گیگاهرتز است.

جدول 2

پردازنده‌های با پسوند T با توجه به این‌كه توان مصرفی پایین‌تری دارند، در فركانس‌های پایین‌تر نیز عمل می‌كنند. این پردازنده‌ها علاوه بر فركانس پایین‌تر دارای حداكثر فركانس Turbo پایین‌‌تری نیز هستند و همچنین TDP این پردازنده‌ها نسبت به مدل‌های دیگر پایین‌تر یعنی 35 یا 45 وات است. اینتل هنوز هدف خود را از این شیوه نامگذاری مشخص نكرده اما به احتمال پردازنده‌های با پسوند S و T ممكن است به وسیله OEMها استفاده شوند.

معماری جدید

در حال حاضر، اطلاعات كلی در مورد معماری Sandy Bridge منتشر نشده‌است (در زمان نوشتن این مقاله) كه این موضوع موجب می‌شود، نتوانیم دلایل برخی از تفاوتی‌های ایجادشده در كارایی پردازنده‌های جدید را نسبت به نسل قبلی درك كنیم. به هر حال، اكنون اطلاعاتی جزئی در مورد معماری جدید در اختیار داریم كه در ادامه به تشریح آن‌ها می‌پردازیم.
پردازنده‌های مبتنی بر معماری Sandy Bridge دارای فرآیند ساخت 32 نانومتر هستند و برخلاف  خانواده Westmere (پردازنده‌های 32 نانومتری Core i5 6xx و Core i3) كه دارای یك پردازنده‌گرافیكی مجزای 45 نانومتری است، پردازنده‌‌گرافیكی درون پردازنده‌مرکزی تعبیه شده و در آن از فرآیند ساختی مشابه پردازنده‌مرکزی استفاده شده‌است. همچنین اینتل علاوه بر پردازنده‌گرافیكی، این‌بار حافظه نهان L3 را نیز درون هسته پردازنده قرار داده‌است.

تصویر 2

اینتل پردازنده‌گرافیكی گنجانده‌شده درون پردازنده را به دو صورت تك‌هسته‌‌ای و دوهسته‌ا‌ی تولید كرده و هر پردازنده‌گرافیكی شامل شش EU است (EU مشابه CUDA Core شرکت NVIDIA است)، بنابراین پردازنده‌های Sandy Bridge دارای شش یا دوازده EU هستند. در حال حاضر تمامی پردازنده‌های Sandy Bridge برای كامپیوترهای خانگی، تك‌هسته‌ا‌ی و پردازنده موبایل، دوهسته‌‌ای هستند. پردازنده‌گرافیكی جدید اینتل كارایی تقریباً دو برابر Clarkdale و Arrandale ارائه كرده‌است كه در بخش آزمایش‌ها بیشتر در مورد آن توضیح می‌دهیم.
در معماری Sandy Bridge پردازنده‌مرکزی و پردازنده‌گرافیكی دارای ویژگی Turbo مستقل هستند. اگر كاربر در حال اجرای بازی باشد، از پردازنده‌گرافیكی نسبت به پردازنده اصلی سیستم بیشتر استفاده می‌كند، پردازنده در فركانس استاندارد یا حتی پایین‌تر عمل می‌كند و در مقابل پردازنده‌گرافیكی می‌تواند در فركانس بالاتر از مقدار استاندارد عمل كند. عكس این موضوع نیز می‌تواند رخ دهد.
از نقطه نظر معماری، اكنون اطلاعات اندكی درباره خط لوله‌های اجرایی Sandy Bridge در دسترس است. خط لوله‌های Sandy Bridge مشابه Bulldozer، قادر هستند از AVX پشتیبانی كنند (نسل بعدی پردازنده‌های AMD). 
ظرفیت حافظه نهان در این پردازنده‌‌ها تغییری پیدا نكرده و مشابه با معماری Nehalem است. حافظه نهان سطح یك، 64 كیلوبایت (32 كیلوبایت دستورالعمل + 32 كیلوبایت داده) و  حافظه نهان سطح دو، 256 كیلوبایت ظرفیت دارد. حافظه نهان سطح سه نیز بسته به مدل پردازنده در ظرفیت‌های 3، 6 و 8 مگابایتی قابل دسترس است. حافظه نهان سطح سه اگرچه نسبت به گذشته تغییر نكرده اما شامل تغییراتی شده‌است.
در حال حاضر، فقط Core i7 2600 دارای حافظه نهان سطح سه 8 مگابایتی است و مدل‌های 2400، 2500 و 2600 دارای حافظه نهان سطح سه 6 مگابایتی هستند. در Sandy Bridge حافظه نهان سطح سه از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا پردازنده‌گرافیكی گنجانده‌شده درون پردازنده نیز از این حافظه برای كاربردهای گرافیكی خود استفاده می‌كند. البته جای تعجب است كه چرا اندازه حافظه نهان سطح سه در معماری جدید مشابه با معماری قبلی است. تغییر دیگری كه در حافظه نهان سطح سه اتفاق افتاده، به كاهش زمان تأخیر مربوط است. در Sandy Bridge زمان‌های تأخیر حافظه نهان سطح سه از 35 سیكل در Lynnfield به 26 سیكل كاهش پیدا كرده‌است.
در حال حاضر، اطلاعات كاملی در مورد معماری جدید اینتل در اختیار نداریم اما آنچه مسلم است این است كه تغییرات ایجادشده فقط شامل موارد ذكرشده نیست. به‌طور قطع، این معماری تحولات بنیادین زیادی را شامل خواهد شد.

سوكت جدید، چیپ‌ست جدید

اینتل ابتدا سوكت LGA 1366 را برای پردازنده‌های Core i7 مبتنی بر Nehalem معرفی كرد و پس از آن در سال 2009 سوكت LGA 1156 را برای پشتیبانی از پردازنده‌های Lynnfiled  معرفی کرد. سپس پردازنده‌های دوهسته‌‌ای Clarkdale در سال 2010 مبتنی بر این سوكت معرفی شدند. اینتل در سال آینده، سوكت جدیدی برای پردازند‌ه‌های مبتنی بر معماری Sandy Bridge معرفی خواهد كرد. شاید این خبر برای كاربرانی كه در حال حاضر پردازنده‌های مبتنی بر سوكت LGA 1156 یا LGA 1366 دارند، به هیچ‌وجه خوب نباشد. به هر حال، تغییر مداوم سوكت پردازنده موجب عدم رضایت بسیاری از كاربران و گله‌مندی آن‌ها خواهد شد، مسئله‌ا‌ی كه چند سال پیش AMD‌ با آن دست به گریبان بود.
بنابراین اگر قصد خرید پردازنده‌های Sandy Bridge را داشته باشید، به خرید مادربورد جدیدی نیاز خواهید داشت زیرا مادربوردهای موجود قادر به پشتیبانی از پردازنده‌های Sandy Bridge نیستند و از طرف دیگر مادربوردهایی كه قابلیت پشتیبانی از Sandy Bridge را دارند، دیگر قادر به پشتیبانی از پردازنده‌های رایج نیستند.
اینتل چیپ‌ست‌های جدیدی برای پردازنده‌های جدید خود معرفی كرده‌است. چیپ‌ست‌های خانواده 6 نیز مانند نسل قبل در دو سری H و P تولید خواهندشد. چیپ‌ست‌های سری H برای پشتیبانی از پردازنده‌هایی كه پردازنده‌گرافیكی مجتمع دارند و سری P برای پردازنده‌های فاقد هسته گرافیكی مجتمع است.

جدول 3

همزمان با عرضه Sandy Bridge، اینتل چیپ‌ست‌های P67 و H67 و پس از گذشت سه ماه چیپ‌ست ارزان‌قیمت H61 را معرفی خواهدكرد.
چیپ‌ست P67 قادر به استفاده از قابلیت گرافیكی درون پردازنده نیست اما در عوض از دو رابط PCIE-x8 پشتیبانی می‌كند. ضریب حافظه در P67 باز است، بنابراین كاربر به سادگی می‌تواند فركانس حافظه را تغییر دهد، در حالی‌كه این ضریب در H67 قفل است و این چیپ‌ست تنها با فركانس رسمی DDR3 با پشتیبانی Sandy Bridge كار می‌كند.
H67 و P67 دارای شش پورت SATA هستند كه دو پورت از این شش پورت از SATA نسخه 3 (شش گیگابایت در ثانیه) پشتیبانی می‌كند. به‌طور قطع، سازندگان مادربوردها برای متمایز كردن پورت‌‌های SATA3 از دیگر پورت‌‌ها، آن‌ها را با رنگ‌های  متفاوتی مشخص خواهندكرد. P67 و H67 از USB نسخه 3 پشتیبانی نمی‌كنند، اگرچه سازندگان مادربوردها با چیپ‌‌ست‌های مجزا این ویژگی را به مادربوردهای مبتنی بر Sandy Bridge خواهند افزود.
تغییر عمده دیگری كه در چیپ‌ست‌های جدید ایجادشده، افزایش فركانس مسیرهای PCIe 2.0 است. با افزایش این فركانس، حداكثر نرخ انتقال اطلاعات در هر جهت در چیپ‌ست‌های P67 و H67 برابر با پانصد مگابایت بر ثانیه و در دو جهت برابر با یک گیگابایت بر ثانیه شده‌است. از آنجا كه چیپ‌ست‌های موجود دارای حداكثر نرخ انتقال اطلاعات پانصد مگابایت بر ثانیه در هر دو جهت هستند و حداكثر نرخ انتقال اطلاعات در USB 3.0 برابر با 620 مگابایت بر ثانیه در هر دو جهت است، این گذرگاه به‌عنوان یك گلوگاه به شمار می‌آید. 
اینتل قصد دارد در نیمه دوم 2011، پردازنده‌های حرفه‌‌ای مبتنی بر معماری Sandy Bridge را معرفی كند. این پردازنده‌ها مبتنی بر سوكت LGA 2011 خواهند بود و از حافظه چهاركاناله پشتیبانی می‌كنند.

OverClocking

تا قبل از معرفی پنیتوم 2، ضریب كلاك در تمامی پردازنده‌های اینتل باز بود، بنابراین كاربران می‌توانستند با تنظیم ضریب كلاك، فركانس پردازنده را تغییر دهند. در صورتی‌كه آن‌ها از سیستم خنك‌كننده مناسبی استفاده می‌كردند، فركانس پردازنده به میزان قابل توجهی افزایش می‌یافت اما برخی از سودجویان با دستكاری نوشته‌های روی پردازنده و اوركلاك كردن آن‌ها، پردازنده‌های مدل پایین‌تر را بجای مدل‌های بالاتر و با قیمت بالاتری می‌فروختند.
با توجه به مشكلات پیش‌آمده، اینتل مجبور شد ضریب كلاك پردازنده را قفل كند و به كاربران اجازه داد تا از طریق FSB پردازنده‌های خود را اوركلاك كنند. اما بسیاری از كاربران قادر به افزایش فركانس پردازنده از طریق FSB نیستند. به هر حال، اكنون همه چیز تغییر كرده و اینتل با ویژگی Turbo Boost به صورت خودكار پردازنده‌های خود را اوركلاك می‌كند. این ویژگی در Sandy Bridge بهبود یافته‌است و اجازه می‌دهد تا پردازنده به فركانس‌های بالاتری اوركلاك شود. همچنین اینتل علاوه بر این ویژگی، پردازنده‌هایی معرفی كرده كه ضریب كلاك در آن‌ها باز است.
تولید‌كننده كلاك (Clock Generator) در مادربوردهای مبتنی بر Sandy Bridge درون چیپ‌ست‌های سری 6 گنجانده شده‌است. تا پیش از این، Clock Generator روی مادربوردها قرار داشت. در حالی كه BCLK روی پردازنده‌های Core i رایج قابل تنظیم است اما در پردازنده‌های Sandy Bridge روی صد مگاهرتز قفل است، بنابراین امكان اوركلاكینگ از طریق تغییر BCLK بسته شده و تنها با تغییر ضریب كلاك می‌توان پردازنده‌‌های این خانواده را اوركلاك كرد.
اینتل سه ویژگی منحصر به‌فرد در پردازنده‌های این خانواده فراهم كرده‌است:
اول این‌كه، حداكثر ضریب كلاك در پردازنده‌های سری K (كه دارای ضریب كلاك كاملاً باز هستند) افزایش یافته‌است. این ضریب اكنون حداكثر 57x است كه موجب شده Sandy Bridge جذابیت‌های زیادی در بین پردازنده‌های دارای ضریب كلاك باز ایجاد كند. Core i7 2600 و  Core i7 2500 هر دو دارای نسخه K نیز هستند. این پردازنده‌ها به ترتیب قیمت‌هایی حدود 562 و 205 دلار دارند.
دوم این‌که، برخی دیگر از سری پردازنده‌های Sandy Bridge (مانند S و…) دارای ضریب كلاك باز هستند. البته این ضریب به میزان پردازنده‌های سری K باز نخواهد بود. با توجه به این موضوع قابلیت اوركلاك در پردازنده‌های دیگر Sandy Bridge به‌طور كامل قفل نیست و می‌توان آن‌ها را اندكی اوركلاك كرد. به هر حال، اكنون اطلاعاتی درباره مقدار اورکلاک این‌گونه پردازنده‌ها در اختیار نیست اما به نظر می‌رسد، در حدی باشد كه بسیاری از كاربران را قانع كند.
در پایان باید اضافه كرد، برای افزایش فركانس پردازنده علاوه بر ضریب كلاك باید به افزایش فركانس حافظه نیز اهمیت داد. پردازنده با افزایش فركانس به داده‌های بیشتری برای پردازش نیاز دارد كه در نتیجه باید سرعت حافظه نیز افزایش یابد. در مادربوردهای P67 می‌توان ضریب حافظه را برای پشتیبانی از حافظه‌های DDR3 2133 تنظیم كرد.