Kentsfield
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Kentsfield è il nome in codice di una CPU Intel dedicata al settore "Extreme" del mercato desktop, presentata il 2 novembre 2006, come successore del core Conroe, alla base del processore Core 2 Extreme. Successivamente, a inizio 2007, Kentsfield sarà alla base anche del primo Core 2 Quad.
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[modifica] Vecchia strategia, nuovo progetto
Fino al core Presler, tutte le versioni Extreme Edition derivate dai Pentium D (vale a dire i Pentium Extreme Edition) erano basate sullo stesso core della versione "normale", cosa che poi è continuata con la prima versione di Core 2 Extreme che è basata sullo stesso core Conroe dei Core 2 Duo (anche se a volte viene indicato per questi processori l'uso del core Conroe XE).
Questo cambio di rotta è un po' un ritorno al passato per Intel, a quando proponeva i primi Pentium 4 Extreme Edition basati sul core Gallatin mentre i Pentium 4 "lisci" erano basati sui core Northwood e Prescott.
[modifica] Caratteristiche tecniche
[modifica] Processo produttivo
Kentsfield ha un'architettura a 4 core costituita da 2 "die" dual core di tipo Conroe, all'interno dello stesso package. Per ottenre questo risultato viene utilizzato un approccio molto simile a quello scelto per le CPU Presler, ovvero i Pentium D serie 900, che integrano invece nello stesso package 2 distinti core (single core in quel caso), non quindi basati sullo stesso blocco di silicio, collegati tra di loro.
Il metodo di realizzazione di questo chip multi core è di tipo "ibrido" infatti, considerando che Conroe viene costruito con un approccio a Die Monolitico, e che i 2 core sono collegati sul package solo in un secondo tempo con un approccio a Die Doppio è evidente che vengono combinati i vantaggi di entrambi i metodi nella realizzazione di Kentsfield.
Inizialmente Intel aveva dichiarato che i 2 "die" sarebbero stati 2 core Allendale (una versione di Conroe con cache dimezzata) ma, successivamente, tale nome in codice non è stato più menzionato e anche le versioni di processore Core 2 Duo con soli 2 MB di cache L2 vengono identificate come basate su core Conroe, al pari di quelle con 4 MB. Di conseguenza è apparso quasi subito plausibile che sebbene venisse poi indicato per Kentsfield l'utilizzo di 2 core Conroe affiancati, non necessariamente questo si sarebbe dovuto tradurre con l'implementazione di ben 8 MB di cache L2, ma più probabilmente si sarebbero avuti 4 MB totali, come del resto i primi prorotipi presentati alla stampa avevano dimostrato.
Il socket utilizzato è rimasto il 775 già utilizzato nel settore deskop per gli ultimi Pentium 4 Prescott, Pentium D e Core 2 Duo Conroe. È da precisare però che solo alcune motherboard possono supportare Kentsfield, in quanto i requisiti di alimentazione sono leggermente diversi da quelli dei Core 2 Duo.
[modifica] 8 MB di cache L2
Il 25 aprile 2006, nuove indiscrezioni indicavano un quantitativo di cache L2 doppio, ovvero 2 cache da 4 MB l'una, una per ogni die, cioè una cache condivisa per ogni coppia di core e, successivamente, a settembre si è avuta la conferma che il quantitativo finale sarebbe stato proprio di 8 MB totali per un totale di ben 582 milioni di transistors e una superficie ovviamente doppia rispetto a quella di Conroe, vale a dire 286 mm².
[modifica] I primi prototipi
I primi prototipi di processore Kentsfield erano stati sviluppati da Intel nell'ultimo trimestre 2005, utilizzando tecnologia produttiva a 65 nm con 4 MB di cache L2 e BUS a 1333 MHz, ma fu annunciato che era allo studio una possibile variante per i modelli finali che avrebbero potuto avvantaggiarsi del futuro processo a 45 nm, sebbene tale notizia, con il tempo, non abbia trovato ulteriori conferme.
[modifica] Alcune considerazioni sulle caratteristiche tecniche
Alla luce delle caratteristiche di Kentsfield al debutto sul mercato (clock di 2,66 GHz e BUS a 1066 MHz) appare chiaro che Intel, rispetto a quanto fatto nei primi prototipi di Kentsfield, ha preferito aumentare la dotazione di cache L2 mantenendo una frequenza di BUS più conservativa, probabilmente per riuscire a contenere i consumi. D'altra parte non è la prima volta che Intel si vede in un certo senso costretta abbassare la velocità di funzionamento di una nuova CPU rispetto a quelle precedentemente sul mercato. Nel caso di Kentsfield, il clock è inferiore di circa 200 MHz rispetto alla precedente versione Core 2 Estreme, la X6800 (funzionante a 2,93 GHz). Questo fatto era già accaduto alla presentazione del primo processore dual core, il Pentium Extreme Edition, dove la velocità di punta di 3,60 GHz, raggiunta con il modello single core Pentium 4 560 (core Prescott) fu ridotta fino ai 3,2 GHz per riuscire a contenere il consumo massimo.
La memoria RAM ufficialmente supportata da parte di Intel per questo processore (attraverso il chipset ovviamente) rimane la DDR2 800, al pari di quanto già fatto per Conroe. Probabimente questa scelta è legata anche al fatto che la microarchitettura "Intel Core" non è molto suscettibile alle variazione delle specifiche della memoria, come succedeva invece per la vecchia NetBurst dei Pentium 4 e Pentium D. Conseguentemente, il passaggio a DDR2 900 o DDR2 1000, difficilmente avrebbe offerto vantaggi prestazionali.
[modifica] Sfruttamento della cache L2
Nei processori dual core e multi core si pone il problema di come sfruttare la grande dotazione di cache L2 e come gestirne l'accesso da parte dei vari core. I diversi approcci di costruzione cui si è accennato poco sopra, comportano pro e contro relativamente ai metodi di fruizione di questa preziosa memoria aggiuntiva. Buona parte di questi aspetti è evidenziata nella voce Dual core (gestione della cache), in cui si fa riferimento anche ad altri processori che sfruttano i differenti approcci.
[modifica] Tecnologie implementate
Kentsfield incorpora quasi tutte le tecnologie sviluppate da Intel nel corso degli anni, a partire dalle ormai scontate MMX, SSE, SSE2 ed SSE3, fino ad arrivare a XD-bit, EM64T e Vanderpool. Non manca la tecnologia di risparmio energetico SpeedStep, all'inizio messa in dubbio ma poi confermata per ovvie motivazioni.
È apparsa invece chiara fin da subito l'intenzione di non implementare la tecnologia Hyper-Threading, che anzi Intel dovrebbe progressivamente eliminare da tutta la linea di processori multi core, forse a vantaggio di una tecnologia esattamente complementare che sembra Intel abbia allo studio e che consentirebbe ad un programma di vedere un processore come se fosse un single core sebbene, fisicamente si tratti di una CPU dual o multi core.
[modifica] Test di overclock
Le prime prove sono riuscite a portare questo processore in overclock fino a sfiorare la barriera dei 5 GHz mantenendo la piena stabilità operativa, ovviamente utilizzando adeguati sistemi di raffreddamento. È comunque da osservare che con l'utilizzo di 4 core, il processore, a pieno carico, consuma circa 130 W, ovvero lo stesso valore del vecchio Pentium Extreme 965, basato su core Presler. Alcune prove hanno inoltre dimostrato che l'impostazione del BUS a 1333 MHz non ha apportato un significativo guadagno prestazionale nemmeno nei programmi ottimizzati per sfruttare 4 CPU, come Mainconcept o 3D Studio Max.
Dal punto di vista delle prestazioni, Intel promette fino al 70% in più di performance rispetto alla versione dual core, cioè rispetto al Core 2 Extreme X6800, basato su Conroe.
[modifica] I nuovi nomi delle CPU Intel
Al momento del lancio di Kentsfield, è stato reso disponibile il seguente modello:
- Core 2 Extreme QX6700 - 999 $
Intel ha deciso di aggiungere la lettera 'Q' all'inizio del processor number per indicare chiaramente che si tratta della versione Quad core del processore Core 2 Extreme. Così come il suo alter ego dual core, rimane anche la lettera 'X' ad indicare la natura "Extreme" della CPU, mentre il numero '6700' indica che sono state uniti due processore Core 2 Duo E6700 funzionanti appunto a 2,66 GHz.
[modifica] Modelli ancora attesi sul mercato
A metà settembre poi, è stato annunciato anche il seguente modello, atteso per gennaio 2007:
- Core 2 Quad Q6600 - clock di 2,4 GHz, BUS a 1066 MHz, 2x4MB di cache L2 - 851 $
Come si evince dal nome commerciale (Core 2 Quad), Intel dovrebbe utilizzare questa versione come "porta d'ingresso" ai processori a 4 core indirizzati a tutto il mercato e non solo agli appassionati che storicamente sono gli unici ad essere attratti dalla versione Extreme.
[modifica] Kentsfield anche sui server monoprocessore
Il 22 settembre 2006 Intel ha dichiarato l'intenzione di usare i processori Kentsfield anche sui sistemi server basati su processore Xeon UP (unique processor). Si tratta in sostanza di usare le stesse versioni di processore destinate normalmente al mercato desktop in sistemi pensato per l'ambito server, quindi abbinati a particolari motherboard e memorie RAM con particolari requisiti di affidabilità e prestazioni. È un modo per creare soluzioni con gli stessi requisiti di un server, senza la necessità di implementare le costose soluzioni biprocessore Xeon DP. Mentre il primo processore Xeon DP a 4 core sarà Clovertown, il primo Xeon UP (per sistemi monoprocessore) sarà quindi Kentsfield. Di seguito i modelli annunciati:
- Xeon X3220 - clock di 2,4 GHz, BUS a 1066 MHz, 2x4MB di cache L2 - 851 $
- Xeon X3210 - clock di 2,13 GHz, BUS a 1066 MHz, 2x4MB di cache L2 - 690 $
In questo caso il Socket rimarrà comunque il 775, utilizzato anche nei desktop e non il 771, storicamente utilizzato negli Xeon bi e multiprocessore.
[modifica] Scenari di utilizzo
Al momento non sono ancora presenti giochi in grado di sfruttare la presenza di 4 core, quindi per il videogiocatore esigente, è meglio orientarsi sul Core 2 Extreme X6800, che grazie ai suoi 200 MHz in più riesce a fornire prestazioni superiori. Si tratta dello stesso paradosso accaduto nel corso del 2005 nel passaggio dai processori single core a quelli dual core, dato che anche allora i processori erano in "anticipo sui tempi" rispetto allo sviluppo software dei videogiochi. Allora AMD, consigliava infatti ai videogiocatori la soluzione Athlon 64 FX 57, che era ancora single core e non i nuovi Athlon 64 X2, dato che la prima, grazie al clock più elevato riusciva ad avere la meglio in un ambito ancora incapace di trarre i vantaggi della computazione parallela.
Comunque già verso la fine del 2006 l'utilizzo in sistemi desktop e workstation professionali di un processore quad core come Kentsfield, non viene sprecato in quanto con molte applicazioni le prestazioni aumentano decisamente. Tra queste si possono citare quelle nel campo del rendering 3D, i video e le elaborazioni di immagini.
[modifica] Modelli arrivati sul mercato
La tabella seguente mostra i modelli di Core 2 Extreme, basati su core Kentsfield, arrivati sul mercato. Molti di questi condividono caratteristiche comuni pur essendo basati su diversi core; per questo motivo, allo scopo di rendere maggiormente evidente tali affinità e "alleggerire" la visualizzazione alcune colonne mostrano un valore comune a più righe. Di seguito anche una legenda dei termini (alcuni abbreviati) usati per l'intestazione delle colonne:
- Nome Commerciale: si intende il nome con cui è stato immesso in commercio quel particolare esemplare.
- Data: si intende la data di immissione sul mercato di quel particolare esemplare.
- N°Core: si intende il numero di core montati sul package: 1 se "single core" o 2 se "dual core".
- Socket: lo zoccolo della scheda madre in cui viene inserito il processore. In questo caso il numero rappresenta oltre al nome anche il numero dei pin di contatto.
- Clock: la frequenza di funzionamento del processore.
- Molt.: sta per "Moltiplicatore" ovvero il fattore di moltiplicazione per il quale bisogna moltiplicare la frequenza di bus per ottenere la frequenza del processore.
- Pr.Prod.: sta per "Processo produttivo" e indica tipicamente la dimensione dei gate dei transistors (180 nm, 130 nm, 90 nm) e il numero di transistor integrati nel processore espresso in milioni.
- Voltag.: sta per "Voltaggio" e indica la tensione di alimentazione del processore.
- Watt: si intende il consumo massimo di quel particolare esemplare.
- Bus: frequenza del bus di sistema.
- Cache: dimensione delle cache di 1° e 2° livello.
- XD: sta per "XD-bit" e indica l'implementazione della tecnologia di sicurezza che evita l'esecuzione di codice malevolo sul computer.
- 64: sta per "EM64T" e indica l'implementazione della tecnologia a 64 bit di Intel.
- HT: sta per "Hyper-Threading" e indica l'implementazione della esclusiva tecnologia Intel che consente al sistema operativo di vedere 2 core logici.
- ST: sta per "SpeedStep Tecnology" ovvero la tecnologia di risparmio energetico sviluppata da Intel e inserita negli ultimi Pentium 4 Prescott serie 6xx per contenere il consumo massimo.
- VT: sta per "Vanderpool Tecnology", la tecnologia di virtualizzazione che rende possibile l'esecuzione simultanea di più sistemi operativi differenti contemporaneamente.
| Nome Commerciale | Data | Socket | N°Core | Clock | Molt. | Pr.Prod. | Voltag. | Watt | Bus | Cache | XD | 64 | HT | ST | VT |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core 2 Extreme QX6700 | 2/nov/2006 | 775 | 4 | 2,66 GHz | 10x | 65 nm 582 mil. |
1,35 V | 130 W | 1066 MHz |
L1=4x64KB L2=2x4MB |
Sì | Sì | No | Sì | Sì |
Nota: la tabella soprastante è un estratto di quella completa contenuta nella pagina del Core 2 Extreme.
[modifica] Il successore
Il successore di Kentsfield dovrebbe essere Yorkfield, costruito a 45 nm, forse a 8 core ma più probabilmente ancora a 4.
