معالج Intel Core (بنية دقيقة)

تُعدّ بنية Intel Core الدقيقة (المشار إليها مؤقتًا باسم بنية الجيل التالي الدقيقة ، [ 1 ] والتي طُوّرت باسم Merom ) [ 2 ] بنيةً دقيقةً للمعالجات متعددة النوى ، أطلقتها شركة Intel في منتصف عام 2006. وهي تُعتبر خليفةً مُحسّنةً لمعالج Enhanced Pentium M ، وهو الإصدار السابق من سلسلة بنية P6 الدقيقة التي بدأت عام 1995 مع معالج Pentium Pro . كما حلّت محلّ بنية NetBurst الدقيقة، التي عانت من استهلاك عالٍ للطاقة وارتفاع في درجة الحرارة نتيجةً لخط أنابيب غير فعّال مُصمّم لترددات ساعة عالية . في أوائل عام 2004، احتاج معالج Prescott إلى طاقة عالية جدًا للوصول إلى ترددات الساعة اللازمة لأداء تنافسي، مما جعله غير مناسب للانتقال إلى وحدات المعالجة المركزية ثنائية/متعددة النوى . في 7 مايو 2004، أكّدت Intel إلغاء معالجات NetBurst و Tejas وJayhawk التالية . [ 3 ] كانت شركة إنتل تُطوّر معالج ميروم، وهو نسخة 64 بت من معالج بنتيوم إم ، منذ عام 2001، [ 2 ] وقررت توسيعه ليشمل جميع قطاعات السوق، ليحل محل معالج نت برست في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والخوادم. وقد ورث من بنتيوم إم خيار خط أنابيب قصير وفعال، مما يوفر أداءً فائقًا على الرغم من عدم وصوله إلى سرعات المعالجة العالية لمعالج نت برست. [ أ ]

كانت المعالجات الأولى التي استخدمت هذه البنية تحمل أسماءً رمزية هي " ميروم " و" كونرو " و" وودكريست "؛ ميروم مخصصة للحوسبة المحمولة، وكونرو لأجهزة سطح المكتب، ووودكريست للخوادم ومحطات العمل. ورغم تطابق بنيتها، إلا أن خطوط المعالجات الثلاثة تختلف في المقبس المستخدم وسرعة ناقل البيانات واستهلاك الطاقة. أُطلق على معالجات سطح المكتب والهواتف المحمولة الأولى القائمة على معمارية كور اسم "كور 2" ، ثم توسعت لاحقًا لتشمل معالجات بنتيوم ثنائية النواة وبنتيوم وسيليرون منخفضة التكلفة ؛ بينما أُطلق على معالجات الخوادم ومحطات العمل القائمة على معمارية كور اسم " زيون" .

سمات

عادت بنية Core الدقيقة إلى ترددات ساعة أقل ، وحسّنت من استخدام دورات الساعة المتاحة والطاقة مقارنةً ببنية NetBurst الدقيقة السابقة في معالجات Pentium 4 و D. [ 4 ] توفر بنية Core الدقيقة مراحل فك تشفير ووحدات تنفيذ وذاكرة تخزين مؤقتة وناقلات أكثر كفاءة ، مما يقلل من استهلاك الطاقة في معالجات Core 2 مع زيادة قدرتها على المعالجة. وقد تباين استهلاك الطاقة في معالجات Intel بشكل كبير تبعًا لتردد الساعة والبنية وعملية تصنيع أشباه الموصلات، كما هو موضح في جداول تبديد طاقة المعالج .

على غرار معالجات NetBurst السابقة، تتميز المعالجات القائمة على Core بوجود أنوية متعددة ودعم المحاكاة الافتراضية للأجهزة (المعروفة باسم Intel VT-x )، بالإضافة إلى Intel 64 و SSSE3 . مع ذلك، لا تمتلك المعالجات القائمة على Core تقنية تعدد الخيوط المتزامنة الموجودة في معالجات Pentium 4.

تبلغ سعة ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول (L1) في  بنية Core الدقيقة 64 كيلوبايت لكل نواة (32  كيلوبايت للبيانات + 32  كيلوبايت للتعليمات)، وهي نفس سعة ذاكرة التخزين المؤقت في معالج Pentium M، مقارنةً بـ 32  كيلوبايت في معالجي Pentium II  و  III (16  كيلوبايت للبيانات + 16  كيلوبايت للتعليمات). كما يفتقر الإصدار المخصص للمستهلكين إلى ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث (L3) الموجودة في نواة Gallatin في معالج Pentium 4 Extreme Edition، على الرغم من أنها موجودة حصريًا في الإصدارات المتطورة من معالجات Xeon القائمة على بنية Core.

تتضمن المعالجات التي تستخدم بنية Nehalem الدقيقة اللاحقة تقنية تعدد الخيوط المتزامنة، وتحتوي الأجزاء الاستهلاكية مرة أخرى على ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث.

خارطة الطريق

تكنولوجيا

بنية Intel Core الدقيقة

على الرغم من أن بنية Core الدقيقة تُعدّ مراجعة معمارية رئيسية، إلا أنها تستند جزئيًا إلى عائلة معالجات Pentium M التي صممتها شركة Intel Israel. [ 5 ] يبلغ طول خط أنابيب Core/Penryn أربعة عشر مرحلة [ 6 ] ، أي أقل من نصف طول خط أنابيب Prescott . ويُعاني Nehalem، خليفة Penryn، من زيادة في عقوبة التنبؤ الخاطئ للتفرعات بمقدار دورتين مقارنةً بـ Core/Penryn. [ 7 ] [ 8 ] ويمكن لـ Core نظريًا أن يدعم معدل تنفيذ يصل إلى أربع تعليمات في الدورة الواحدة (IPC)، مقارنةً بقدرة ثلاث تعليمات في الدورة الواحدة (IPC) في بنى P6 و Pentium M و NetBurst الدقيقة. وتتميز البنية الجديدة بتصميم ثنائي النواة مع ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) مشتركة، مصممة لتحقيق أقصى أداء لكل واط وقابلية توسع محسّنة.

تتضمن إحدى التقنيات الجديدة المُدمجة في التصميم تقنية دمج العمليات الكلية (Macro-Ops Fusion )، التي تجمع بين تعليمتين من معالجات x86 في عملية دقيقة واحدة . على سبيل المثال، يمكن تحويل تسلسل برمجي شائع، مثل المقارنة متبوعة بقفزة شرطية، إلى عملية دقيقة واحدة. مع ذلك، لا تعمل هذه التقنية في وضع 64 بت.

يمكن للمعالج الأساسي تنفيذ عمليات التحميل بشكل تخميني قبل عمليات التخزين السابقة ذات العناوين غير المعروفة. [ 9 ]

تشمل التقنيات الجديدة الأخرى معدل نقل بيانات دورة واحدة (بدلاً من دورتين سابقًا) لجميع تعليمات SSE ذات 128 بت، بالإضافة إلى تصميم جديد موفر للطاقة. ستعمل جميع المكونات بأقل سرعة، مع زيادة السرعة ديناميكيًا حسب الحاجة (على غرار تقنية Cool'n'Quiet الموفرة للطاقة من AMD، وتقنية SpeedStep الخاصة بشركة Intel المستخدمة في معالجات الأجهزة المحمولة السابقة). يتيح ذلك للشريحة إنتاج حرارة أقل، وتقليل استهلاك الطاقة إلى أدنى حد.

في معظم معالجات وودكريست، تعمل ناقلة النظام الأمامية (FSB) بسرعة 1333 ميجا نقلة/ثانية ؛ إلا أن هذه السرعة تنخفض إلى 1066  ميجا نقلة/ثانية في الإصدارات ذات التردد المنخفض 1.60 و1.86  جيجاهرتز. [ 10 ] [ 11 ] صُممت نسخة ميروم المحمولة في البداية للعمل بسرعة ناقلة نظام أمامية تبلغ 667  ميجا نقلة/ثانية، بينما صدرت الموجة الثانية من معالجات ميروم، التي تدعم  ناقلة نظام أمامية بسرعة 800 ميجا نقلة/ثانية، كجزء من منصة سانتا روزا بمقبس مختلف في مايو 2007. أما معالجات كونرو المخصصة لأجهزة سطح المكتب، فقد بدأت بنماذج ذات ناقلة نظام أمامية بسرعة 800  ميجا نقلة/ثانية أو 1066  ميجا نقلة/ثانية، مع إطلاق خط إنتاج بسرعة 1333  ميجا نقلة/ثانية رسميًا في 22 يوليو 2007.

يتميز استهلاك الطاقة لهذه المعالجات بانخفاضه الشديد: حيث يتراوح متوسط ​​استهلاك الطاقة بين 1 و2 واط في الإصدارات ذات الجهد المنخفض للغاية، مع قدرة تصميم حراري (TDP) تبلغ 65 واط لمعالجات Conroe ومعظم معالجات Woodcrest، و80 واط لمعالج  Woodcrest بتردد 3.0 جيجاهرتز، و40 أو 35 واط لمعالج Woodcrest ذي الجهد المنخفض. للمقارنة، يستهلك معالج  AMD Opteron 875HE بتردد 2.2 جيجاهرتز 55 واط، بينما تندرج سلسلة Socket AM2 الموفرة للطاقة ضمن نطاق 35 واط حراري (محدد بطريقة مختلفة، لذا لا يمكن مقارنتها مباشرة). أما معالج Merom، المخصص للأجهزة المحمولة، فتبلغ قدرته التصميمية الحرارية 35 واط للإصدارات القياسية و5 واط للإصدارات ذات الجهد المنخفض للغاية (ULV).

أعلنت إنتل سابقًا أنها ستركز على كفاءة استهلاك الطاقة بدلًا من الأداء الخام. ومع ذلك، خلال منتدى مطوري إنتل (IDF) في ربيع عام 2006، روّجت إنتل لكليهما. ومن بين الأرقام التي وعدت بها:

  • أداء أفضل بنسبة 20% لمعالج Merom عند نفس مستوى الطاقة؛ مقارنةً بمعالج Core Duo
  • أداء أفضل بنسبة 40% لمعالج كونرو مع استهلاك طاقة أقل بنسبة 40%؛ مقارنةً بمعالج بنتيوم دي
  • أداء أفضل بنسبة 80% لمعالج وودكريست مع استهلاك طاقة أقل بنسبة 35%؛ مقارنةً بمعالج زيون ثنائي النواة الأصلي

أنوية المعالج

يمكن تصنيف معالجات بنية Core الدقيقة حسب عدد النوى، وحجم ذاكرة التخزين المؤقت، ونوع المقبس؛ ولكل تركيبة من هذه العناصر اسم رمزي ورمز منتج فريد يُستخدم في العديد من العلامات التجارية. على سبيل المثال، المعالج الذي يحمل الاسم الرمزي "Allendale" ورمز المنتج 80557، يحتوي على نواتين، وذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثاني (L2) بسعة 2 ميجابايت، ويستخدم مقبس 775 الخاص بأجهزة سطح المكتب، ولكنه سُوِّق تحت أسماء Celeron وPentium وCore 2 وXeon، ولكل منها مجموعة مختلفة من الميزات المُفعَّلة. تأتي معظم معالجات الأجهزة المحمولة والمكتبية بنسختين مختلفتين في حجم ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني (L2)، ولكن يمكن أيضًا تقليل حجم ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني (L2) في المنتج عن طريق تعطيل بعض الأجزاء أثناء الإنتاج. معالجات Tigerton ثنائية النوى وجميع المعالجات رباعية النوى، باستثناء المعالجات ذات النواة الواحدة، هي وحدات متعددة الرقاقات تجمع بين شريحتين. بالنسبة لمعالجات 65  نانومتر، يمكن أن يتشارك نفس رمز المنتج بين المعالجات ذات الشرائح المختلفة، ولكن يمكن استخلاص المعلومات المحددة حول الشريحة المستخدمة من رقم الإصدار.

النوىمتحركسطح المكتب، خادم UPخادم CLخادم نقطة التوزيعخادم متعدد اللاعبين
معالج أحادي النواة بتقنية 65 نانومتر1ميروم-إل 80537كونرو-إل 80557
معالج أحادي النواة بتقنية 45 نانومترPenryn-L 80585وولفديل-CL 80588
معالج ثنائي النواة بتقنية 65  نانومتر2ميروم-2 إم 80537ميروم 80537ألينديل 80557كونرو 80557كونرو-سي إل 80556وودكريست 80556تايجرتون 80564
معالج ثنائي النواة بتقنية 45  نانومترPenryn-3M 80577بينرين 80576وولفديل-3M 80571وولفديل 80570وولفديل-CL 80588وولفديل-DP 80573
معالج رباعي النواة بتقنية 65  نانومتر4كينتسفيلد 80562كلوفرتاون 80563تايجرتون، كيبيك 80565
معالج رباعي النواة بتقنية 45  نانومتربينرين-كيبيك 80581يوركفيلد-6M 80580يوركفيلد 80569يوركفيلد-CL 80584هاربرتاون 80574دانينغتون، كيبيك 80583
معالج سداسي النواة بتقنية 45  نانومتر6دانينغتون 80582

كونرو/ميروم (65 نانومتر)

تعتمد معالجات Core 2 الأصلية على نفس الرقاقات التي يمكن التعرف عليها باسم CPUID Family 6 Model 15. وتُعرف هذه المعالجات، بحسب تكوينها وتغليفها، بالأسماء الرمزية التالية: Conroe ( LGA 775 ، ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني سعة 4 ميجابايت)، وAllendale (LGA 775، ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني سعة 2 ميجابايت)، وMerom ( Socket M ، ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني سعة 4 ميجابايت)، وKentsfield ( وحدة متعددة الرقاقات ، LGA 775، ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني سعة 2 × 4 ميجابايت). تُستخدم معالجات Merom وAllendale ذات الميزات المحدودة في معالجات Pentium Dual Core و Celeron ، بينما تُباع معالجات Conroe وAllendale وKentsfield أيضًا كمعالجات Xeon .

الأسماء الرمزية الإضافية للمعالجات المستندة إلى هذا الطراز هي Woodcrest (LGA 771، ذاكرة تخزين مؤقتة L2 سعة 4 ميجابايت)، و Clovertown (MCM، LGA 771، ذاكرة تخزين مؤقتة L2 سعة 2×4 ميجابايت)، و Tigerton (MCM، Socket 604 ، ذاكرة تخزين مؤقتة L2 سعة 2×4 ميجابايت)، وكلها يتم تسويقها فقط تحت العلامة التجارية Xeon.

المعالجاسم العلامة التجاريةالنموذج (القائمة)النوىذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثانيالمقبسTDP
معالجات الهواتف المحمولة
ميروم -2 مليونمعالج Mobile Core 2 DuoU7xxx22 ميجابايتBGA47910 واط
ميرومL7xxx4 ميجابايت17 غرباً
ميروم ميروم-2MT5xxx T7xxx2-4 ميجابايتمقبس M مقبس P BGA47935 واط
ميروم إكس إيموبايل كور 2 إكستريمX7xxx24 ميجابايتالمقبس P44 غرباً
ميرومسيليرون إم5x011 ميجابايتمقبس M مقبس P30 واط
ميروم-2M5x5المقبس P31 غرباً
ميروم-2Mمعالج سيليرون ثنائي النواةT1xxx2512–1024 كيلوبايت35 واط
ميروم-2Mمعالج بنتيوم ثنائي النواةT2xxx T3xxx21 ميجابايت35 واط
معالجات سطح المكتب
ألينديلزيون3xxx22 ميجابايتLGA 77565 واط
كونرو3xxx2-4 ميجابايت
كونرو وألينديلCore 2 DuoE4xxx22 ميجابايتLGA 77565 واط
E6xx02-4 ميجابايت
كونرو-سي إلE6xx52-4 ميجابايتLGA 771
كونرو-إكس إيكور 2 إكستريمX6xxx24 ميجابايتLGA 77575 واط
ألينديلمعالج بنتيوم ثنائي النواةE2xxx21 ميجابايت65 واط
ألينديلسيليرونE1xxx2512 كيلوبايت65 واط
كينتسفيلدزيون32xx42×4 ميجابايت95-105 واط
كينتسفيلدمعالج Core 2 رباعي النواةQ6xxx42×4 ميجابايت95-105 واط
كينتسفيلد إكس إيكور 2 إكستريمQX6xxx42×4 ميجابايت130 واط
وودكريستزيون51xx24 ميجابايتLGA 77165-80 واط
كلوفرتاونL53xx42×4 ميجابايتLGA 77140-50 واط
E53xx80 واط
X53xx120-150 واط
تايجرتونE72xx22×4 ميجابايتالمقبس 60480 واط
تايجرتون كيو سيL73xx450 واط
E73xx2×2–2×4 ميجابايت80 واط
X73xx2×4 ميجابايت130 واط

كونرو-إل/ميروم-إل

تعتمد معالجات Conroe-L وMerom-L على نفس النواة المستخدمة في معالجات Conroe وMerom، ولكنها تحتوي على نواة واحدة فقط وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) بسعة 1 ميجابايت، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الإنتاج واستهلاك الطاقة للمعالج على حساب الأداء مقارنةً بالإصدار ثنائي النواة. يُستخدم هذا المعالج فقط في معالجات Core 2 Solo U2xxx فائقة الجهد المنخفض وفي معالجات Celeron، ويُعرف باسم CPUID family 6 model 22.

المعالجاسم العلامة التجاريةالنموذج (القائمة)النوىذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثانيالمقبسTDP
ميروم-إلموبايل كور 2 سولوU2xxx12 ميجابايتBGA4795.5 واط
ميروم-إلسيليرون إم5x01512 كيلوبايتمقبس M مقبس P27 غرباً
ميروم-إل5x3512–1024 كيلوبايتBGA4795.5–10 واط
كونرو-إلسيليرون إم4x01512 كيلوبايتLGA 77535 واط
كونرو-سي إل4x5LGA 77165 واط

بينرين/وولفديل (45 ميلًا بحريًا)

منظر علوي لمعالج Intel Core 2 Duo E8400 من نوع Wolfdale
منظور معالج Core 2 Duo E8400 من نوع Wolfdale

في دورة تيك-توك من إنتل ، تمثلت "تيك" 2007/2008 في تصغير بنية المعالج الدقيقة Core إلى 45 نانومتر، تحت اسم CPUID model 23. في معالجات Core 2، تُستخدم هذه البنية تحت الأسماء الرمزية Penryn (Socket P) وWolfdale (LGA 775) وYorkfield (MCM, LGA 775)، ويُباع بعضها أيضًا تحت أسماء Celeron وPentium وXeon. أما في علامة Xeon التجارية، فيُستخدم الاسمان الرمزيان Wolfdale-DP و Harpertown لوحدات MCM القائمة على مقبس LGA 771، والتي تحتوي على نواتين أو أربع نوى Wolfdale نشطة.

من الناحية المعمارية،  تتميز معالجات Core 2 بتقنية 45 نانومتر بتقنية SSE4.1 ومحرك تقسيم/خلط جديد. [ 12 ]

تأتي الرقاقات بحجمين، بسعة ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) تبلغ 6 ميجابايت و3 ميجابايت. يُطلق على الإصدار الأصغر عادةً اسم Penryn-3M وWolfdale-3M وYorkfield-6M على التوالي. أما إصدار Penryn أحادي النواة، والمُشار إليه هنا باسم Penryn-L، فهو ليس نموذجًا منفصلاً مثل Merom-L، بل هو إصدار من طراز Penryn-3M بنواة نشطة واحدة فقط.

المعالجاسم العلامة التجاريةالنموذج (القائمة)النوىذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثانيالمقبسTDP
معالجات الهواتف المحمولة
بينرين-إلCore 2 SoloSU3xxx13 ميجابايتBGA9565.5 واط
بينرين-3MCore 2 DuoSU7xxx23 ميجابايتBGA95610  واط
SU9xxx
بينرينSL9xxx6 ميجابايت17 غرباً
SP9xxx25/28 واط
بينرين-3MP7xxx3 ميجابايتمقبس P FCBGA625 واط
P8xxx
بينرينP9xxx6 ميجابايت
بينرين-3MT6xxx2 ميجابايت35 واط
T8xxx3 ميجابايت
بينرينT9xxx6 ميجابايت
E8x356 ميجابايتالمقبس P35-55 واط
بينرين-كيو سيمعالج Core 2 رباعي النواةQ9xxx42x3-2x6 ميجابايتالمقبس P45 واط
بينرين إكس إيكور 2 إكستريمX9xxx26 ميجابايتالمقبس P44 غرباً
بينرين-كيو سيQX930042x6 ميجابايت45 واط
بينرين-3MسيليرونT3xxx21 ميجابايتالمقبس P35 واط
SU2xxxμFC-BGA 95610 واط
بينرين-إل9x011 ميجابايتالمقبس P35 واط
7x3μFC-BGA 95610 واط
بينرين-3MبنتيومT4xxx21 ميجابايتالمقبس P35 واط
SU4xxx2 ميجابايتμFC-BGA 95610 واط
بينرين-إلSU2xxx15.5 واط
معالجات سطح المكتب
وولفديل-3MسيليرونE3xxx21 ميجابايتLGA 77565 واط
بنتيومE2210
E5xxx2 ميجابايت
E6xxx
Core 2 DuoE7xxx3 ميجابايت
وولفديلE8xxx6 ميجابايت
زيون31x045-65 واط
وولفديل-سي إل30x41LGA 77130 واط
31x3265 واط
يوركفيلدX33x042×3–2×6 ميجابايتLGA 77565–95 غرباً
يوركفيلد-سي إلX33x3LGA 77180 واط
يوركفيلد-6Mمعالج Core 2 رباعي النواةQ8xxx2×2 ميجابايتLGA 77565–95 غرباً
Q9x0x2×3 ميجابايت
يوركفيلدQ9x5x2×6 ميجابايت
يوركفيلد إكس إيكور 2 إكستريمQX9xxx2×6 ميجابايت130–136 غربًا
QX9xx5LGA 771150 واط
وولفديل-دي بيزيونE52xx26 ميجابايت65 واط
L52xx20-55 واط
X52xx80 واط
هاربرتاونE54xx42×6 ميجابايتLGA 771
L54xx40-50 واط
X54xx120-150 واط

دونينغتون

معالج Xeon "Dunnington" (CPUID Family 6، الطراز 29) يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعالج Wolfdale ولكنه يأتي بستة أنوية وذاكرة تخزين مؤقتة L3 مدمجة وهو مصمم للخوادم المزودة بمقبس 604، لذلك يتم تسويقه فقط باسم Xeon وليس باسم Core 2.

المعالجاسم العلامة التجاريةالنموذج (القائمة)النوىذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالثالمقبسTDP
دونينغتونزيونE74xx4-68-16 ميجابايتالمقبس 60490 واط
L74xx4-612 ميجابايت50-65 واط
X7460616 ميجابايت130 واط

خطوات

تستخدم بنية المعالج الدقيقة Core عدة مستويات من التحسينات التدريجية ، والتي، على عكس البنى الدقيقة السابقة، تمثل تحسينات متدرجة، ومجموعات مختلفة من الميزات مثل حجم الذاكرة المؤقتة وأنماط الطاقة المنخفضة. تُستخدم معظم هذه التحسينات التدريجية عبر مختلف العلامات التجارية، عادةً عن طريق تعطيل بعض الميزات وتقييد ترددات الساعة في الرقاقات منخفضة التكلفة.

تستخدم الخطوات ذات حجم ذاكرة التخزين المؤقت المخفّض نظام تسمية منفصل، مما يعني أن الإصدارات لم تعد مرتبة أبجديًا. وقد استُخدمت الخطوات المضافة في نماذج داخلية وهندسية، ولكنها غير مدرجة في الجداول.

تستخدم العديد من معالجات Core 2 و Xeon المتطورة وحدات متعددة الرقاقات مكونة من شريحتين للحصول على أحجام ذاكرة تخزين مؤقت أكبر أو أكثر من نواتين.

خطوات باستخدام عملية 65 نانومتر

موبايل ( ميروم )سطح المكتب ( كونرو )سطح المكتب ( كينتسفيلد )الخادم ( وودكريست ، كلوفرتاون ، تايجرتون )
خطوةمطلق سراحهمنطقةمعرف وحدة المعالجة المركزيةذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثانيأقصى ساعةسيليرونبنتيومالنواة 2سيليرونبنتيومالنواة 2زيونالنواة 2زيونزيون
B2يوليو 2006143  مم 206F64  ميجابايت2.93  جيجاهرتزM5xxT5000 T7000 L7000E6000 X600030005100
ب3نوفمبر 2006143  مم 206F74  ميجابايت3.00  جيجاهرتزQ6000 QX600032005300
المستوى الثانييناير 2007111  مم 206F22  ميجابايت2.13  جيجاهرتزT5000 U7000E2000E4000 E60003000
E1مايو 2007143  مم 206FA4  ميجابايت2.80  جيجاهرتزM5xxT7000 L7000 X7000
G0أبريل 2007143  مم 206FB4  ميجابايت3.00  جيجاهرتزM5xxT7000 L7000 X7000E2000E4000 E60003000Q6000 QX600032005100 5300 7200 7300
G2مارس 2009 [ 13 ]143  مم 206FB4  ميجابايت2.16  جيجاهرتزM5xxT5000 T7000 L7000
M0يوليو 2007111  مم 206FD2  ميجابايت2.40  جيجاهرتز5xx T1000T2000 T3000T5000 T7000 U7000E1000E2000E4000
A1يونيو 200781  مم 2 [ ب ]106611  ميجابايت2.20  جيجاهرتزM5xxU2000220 4x0

الخطوات المبكرة لـ ES/QS هي: B0 (CPUID 6F4h)، B1 (6F5h) و E0 (6F9h).

تُعدّ معالجات الطراز 15 (cpuid 06fx) من طرازات B2/B3 وE1 وG0 تطوراتٍ لشريحة Merom/Conroe القياسية المزودة  بذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) بسعة 4 ميجابايت، حيث اقتصر استخدام شريحة E1 قصيرة العمر على معالجات الأجهزة المحمولة. أما شريحتا L2 وM0 فهما من طراز Allendale المزودتان بذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) بسعة 2  ميجابايت فقط، مما يُسهم في خفض تكلفة الإنتاج واستهلاك الطاقة للمعالجات منخفضة التكلفة.

تعمل إصدارات G0 وM0 على تحسين استهلاك الطاقة في وضع الخمول C1E، وتضيف وضع C2E في معالجات سطح المكتب. أما في معالجات الأجهزة المحمولة، التي تدعم جميعها أوضاع الخمول من C1 إلى C4، فتضيف إصدارات E1 وG0 وM0 دعمًا لمنصة Mobile Intel 965 Express ( Santa Rosa ) المزودة بمقبس P ، بينما تظهر إصدارات B2 وL2 السابقة فقط لمنصة Mobile Intel 945 Express ( Napa refresh ) المزودة بمقبس M.

يمثل الطراز 22 من الجيل A1 (cpuid 10661h) تغييرًا جوهريًا في التصميم، حيث يضم نواة واحدة فقط  وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) بسعة 1 ميجابايت، مما يقلل استهلاك الطاقة وتكلفة التصنيع للفئة الاقتصادية. وكما هو الحال في الأجيال السابقة، لا يُستخدم الجيل A1 مع منصة Mobile Intel 965 Express.

حلت الخطوات G0 و M0 و A1 محل جميع الخطوات القديمة في عام 2008. وفي عام 2009، تم تقديم خطوة جديدة G2 لتحل محل الخطوة الأصلية B2. [ 16 ]

خطوات باستخدام  عملية 45 نانومتر

موبايل ( بينرين )سطح المكتب ( وولفديل )سطح المكتب ( يوركفيلد )الخادم ( وولفديل-دي بي ، هاربرتاون ، دونينغتون )
خطوةمطلق سراحهمنطقةمعرف وحدة المعالجة المركزيةذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثانيأقصى ساعةسيليرونبنتيومالنواة  2سيليرونبنتيومالنواة  2زيونالنواة  2زيونزيون
C0نوفمبر 2007107  مم 2106766  ميجابايت3.00  جيجاهرتزE8000 P7000 T8000 T9000 P9000 SP9000 SL9000 X9000E80003100QX90005200 5400
M0مارس 200882  مم 2106763  ميجابايت2.40  جيجاهرتز7xxSU3000 P7000 P8000 T8000 SU9000E5000 E2000E7000
ج1مارس 2008107  مم 2106776  ميجابايت3.20  جيجاهرتزQ9000 QX90003300
M1مارس 200882  مم 2106773  ميجابايت2.50  جيجاهرتزQ8000 Q90003300
E0أغسطس 2008107  مم 21067أ6  ميجابايت3.33  جيجاهرتزT9000 P9000 SP9000 SL9000 Q9000 QX9000E80003100Q9000 Q9000S QX900033005200 5400
R0أغسطس 200882  مم 21067أ3  ميجابايت2.93  جيجاهرتز7xx 900 SU2000 T3000T4000 SU2000 SU4000SU3000 T6000 SU7000 P8000 SU9000E3000E5000 E6000E7000Q8000 Q8000S Q9000 Q9000S3300
A1سبتمبر 2008503  مم 2106D13  ميجابايت2.67  جيجاهرتز7400

في الطراز 23 (cpuid 01067xh)، بدأت إنتل بتسويق إصدارات بذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2) كاملة (6  ميجابايت) ومُخفّضة (3  ميجابايت) في آنٍ واحد، مع منحها قيم cpuid متطابقة. جميع الإصدارات تتضمن تعليمات SSE4.1 الجديدة . كان الإصدار C1/M1 نسخة مُعدّلة من الإصدار C0/M0 لإصلاح الأخطاء، مُخصصة للمعالجات رباعية النواة فقط. يُضيف الإصدار E0/R0 تعليمتين جديدتين (XSAVE/XRSTOR) ويحل محل جميع الإصدارات السابقة.

في المعالجات المحمولة، يتم استخدام الخطوة C0/M0 فقط في منصة Intel Mobile 965 Express ( تحديث Santa Rosa )، بينما تدعم الخطوة E0/R0 منصة Intel Mobile 4 Express ( Montevina ) الأحدث .

يضيف الطراز 30 خطوة A1 (cpuid 106d1h) ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث وستة أنوية بدلاً من النواتين المعتادتين، مما يؤدي إلى حجم شريحة كبير بشكل غير عادي يبلغ 503  مم 2. [ 17 ] اعتبارًا من فبراير 2008 ، لم يجد طريقه إلا إلى سلسلة Xeon 7400 المتطورة للغاية ( Dunnington ).

متطلبات النظام

توافق اللوحة الأم

تستخدم معالجات Conroe و Conroe XE و Allendale جميعها مقبس LGA 775 ؛ ومع ذلك، لا تتوافق كل لوحة أم مع هذه المعالجات.

الشرائح الداعمة هي:

يتميز معالج Yorkfield XE طراز QX9770 (  بتقنية 45 نانومتر وسرعة ناقل أمامي 1600 ميجا نقلة/ثانية) بتوافق محدود مع شرائح اللوحة الأم، حيث يقتصر توافقه على X38 وP35 (مع إمكانية كسر السرعة ) وبعض اللوحات الأم عالية الأداء X48 وP45. وقد تم إصدار تحديثات BIOS تدريجيًا لدعم تقنية Penryn، بينما يتوافق QX9775 فقط مع اللوحة الأم Intel D5400XS. كما يتميز معالج Wolfdale-3M طراز E7200 بتوافق محدود أيضًا (على الأقل شريحة Xpress 200 غير متوافقة ).

على الرغم من أن اللوحة الأم قد تحتوي على مجموعة الشرائح اللازمة لدعم معالجات كونرو، إلا أن بعض اللوحات الأم المبنية على مجموعات الشرائح المذكورة أعلاه لا تدعمها. ويعود ذلك إلى أن جميع المعالجات المبنية على كونرو تتطلب مجموعة ميزات جديدة لتوصيل الطاقة، محددة في معيار تنظيم الجهد المنخفض (VRD) 11.0 . هذا الشرط ناتج عن انخفاض استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ في معالجات كونرو، مقارنةً بمعالجات بنتيوم 4/D التي حلت محلها. تدعم اللوحة الأم التي تحتوي على كلٍ من مجموعة الشرائح الداعمة ومعيار VRD 11 معالجات كونرو، ولكن حتى مع ذلك، قد تحتاج بعض اللوحات إلى تحديث BIOS للتعرف على معرّف التردد (FID) ومعرّف الجهد (VID) الخاصين بمعالجات كونرو.

وحدات الذاكرة المتزامنة

على عكس تصميمي بنتيوم 4 وبنتيوم دي السابقين ، تستفيد تقنية كور 2 بشكل أكبر من تشغيل الذاكرة بالتزامن مع ناقل النظام الأمامي (FSB). هذا يعني أنه بالنسبة لوحدات المعالجة المركزية كونرو ذات ناقل النظام الأمامي بسرعة 1066  ميجا نقلة/ثانية، فإن أداء الذاكرة الأمثل لتقنية DDR2 هو PC2-8500 . في بعض التكوينات، قد يؤدي استخدام PC2-5300 بدلاً من PC2-4200 إلى انخفاض الأداء. ولا يتحقق تحسن ملحوظ في الأداء إلا عند استخدام PC2-6400 . مع أن طرازات ذاكرة DDR2 ذات مواصفات التوقيت الأكثر دقة تُحسّن الأداء، إلا أن الفرق في الألعاب والتطبيقات العملية غالبًا ما يكون ضئيلاً. [ 18 ]

Optimally, the memory bandwidth afforded should match the bandwidth of the FSB, that is to say that a CPU with a 533 MT/s rated bus speed should be paired with RAM matching the same rated speed, for example DDR2 533, or PC2-4200. A common myth is that installing interleaved RAM will offer double the bandwidth. However, at most the increase in bandwidth by installing interleaved RAM is roughly 5–10%. The AGTL+ PSB used by all NetBurst processors and current and medium-term (pre-QuickPath) Core 2 processors provide a 64-bit data path. Current chipsets provide for a couple of either DDR2 or DDR3 channels.

Matched processor and RAM ratings
Processor modelFront-side busMatched memory and maximum bandwidthsingle channel, dual channel
DDRDDR2DDR3
Mobile: T5200, T5300, U2n00, U7n00533 MT/sPC-3200 (DDR-400)3.2 GB/sPC2-4200 (DDR2-533)4.264 GB/sPC2-8500 (DDR2-1066)8.532 GB/sPC3-8500 (DDR3-1066)8.530 GB/s
Desktop: E6n00, E6n20, X6n00, E7n00, Q6n00 and QX6n00Mobile: T9400, T9550, T9600, P7350, P7450, P8400, P8600, P8700, P9500, P9600, SP9300, SP9400, X91001066 MT/s
Mobile: T5n00, T5n50, T7n00 (Socket M), L7200, L7400667 MT/sPC-3200 (DDR-400)3.2 GB/sPC2-5300 (DDR2-667)5.336 GB/sPC3-10600 (DDR3-1333)10.670 GB/s
Desktop: E6n40, E6n50, E8nn0, Q9nn0, QX6n50, QX96501333 MT/s
Mobile: T5n70, T6400, T7n00 (Socket P), L7300, L7500, X7n00, T8n00, T9300, T9500, X9000Desktop: E4n00, Pentium E2nn0, Pentium E5nn0, Celeron 4n0, E3n00800 MT/sPC-3200 (DDR-400)3.2 GB/sPC-3200 (DDR-400)3.2 GB/sPC2-6400 (DDR2-800)6.400 GB/sPC2-8500 (DDR2-1066)8.532 GB/sPC3-6400 (DDR3-800)6.400 GB/sPC3-12800 (DDR3-1600)12.800 GB/s
Desktop: QX9770, QX97751600 MT/s

في الوظائف التي تتطلب الوصول إلى كميات كبيرة من الذاكرة، يمكن لمعالجات Core 2 رباعية النواة أن تستفيد بشكل كبير [ 19 ] من استخدام ذاكرة PC2-8500 ، والتي تعمل بنفس سرعة ناقل النظام الأمامي لوحدة المعالجة المركزية؛ هذا ليس تكوينًا مدعومًا رسميًا، ولكن العديد من اللوحات الأم تدعمه.

لا يتطلب معالج Core 2 استخدام ذاكرة DDR2. في حين أن شرائح Intel 975X وP965 تتطلب هذه الذاكرة، فإن بعض اللوحات الأم والشرائح تدعم معالجات Core 2 وذاكرة DDR معًا . عند استخدام ذاكرة DDR، قد ينخفض ​​الأداء بسبب انخفاض عرض النطاق الترددي المتاح للذاكرة.

أخطاء في رقاقة

لا تعمل وحدة إدارة الذاكرة (MMU) في معالجات Core 2 من طرازات X6800 وE6000 وE4000 وفقًا للمواصفات السابقة المُطبقة في الأجيال السابقة من أجهزة x86 . قد يُسبب هذا مشاكل، العديد منها مشاكل أمنية واستقرارية خطيرة، مع برامج أنظمة التشغيل الحالية . تُشير وثائق إنتل إلى أنه سيتم تحديث أدلة البرمجة الخاصة بها "في الأشهر القادمة" بمعلومات حول الطرق المُوصى بها لإدارة مُخزن الترجمة المؤقت (TLB) لمعالجات Core 2 لتجنب المشاكل، وتُقر بأنه "في حالات نادرة، قد يؤدي إبطال TLB بشكل غير صحيح إلى سلوك غير متوقع للنظام، مثل التوقفات أو البيانات غير الصحيحة". [ 20 ]

من بين القضايا المطروحة:

  • يتم مشاركة بت عدم التنفيذ عبر النوى.
  • عدم اتساق تعليمات الفاصلة العائمة.
  • تم السماح بتلف الذاكرة خارج نطاق الكتابة المسموح بها لعملية ما عن طريق تشغيل تسلسلات التعليمات الشائعة.

يُقال إن أخطاء Intel Ax39 وAx43 وAx65 وAx79 وAx90 وAx99 خطيرة بشكل خاص. [ 21 ] وقد تم إصلاح الأخطاء 39 و43 و79، التي قد تتسبب في سلوك غير متوقع أو توقف النظام، في التحديثات الأخيرة .

من بين الذين اعتبروا هذه الأخطاء خطيرة للغاية، ثيو دي رادت من OpenBSD [ 22 ] وماثيو ديلون من DragonFly BSD [ 23 ] . في المقابل، تبنى لينوس تورفالدز رأيًا مغايرًا ، واصفًا مشكلة TLB بأنها "غير مهمة على الإطلاق"، مضيفًا: "المشكلة الأكبر هي أن شركة إنتل كان عليها توثيق سلوك TLB بشكل أفضل". [ 24 ]

أصدرت مايكروسوفت التحديث KB936357 لمعالجة الخطأ من خلال تحديث الشفرة البرمجية الدقيقة ، [ 25 ] دون أي تأثير على الأداء. كما تتوفر تحديثات BIOS لإصلاح المشكلة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. وصل معالج NetBurst إلى سرعة 3.8 جيجاهرتز في عام 2004. وصل معالج Core في البداية إلى سرعة 3 جيجاهرتز، وبعد الانتقال إلى تقنية 45 نانومتر في معالج Penryn، وصل إلى سرعة 3.5 جيجاهرتز. أما معالج Westmere ، وهو التطور النهائي لمعالج P6، فقد وصل إلى سرعة أساسية تبلغ 3.6 جيجاهرتز وسرعة معززة تبلغ 3.86 جيجاهرتز. (باستثناء معالجات Xeon التي تعمل بتردد 4.4 جيجاهرتز والمصممة حسب الطلب).
  2. 77 مم² وفقًا لشركة إنتل، [ 14 ] 80 مم² وفقًا لهيروشيغي غوتو [ 15 ]
  1. بيسونوف، أوليغ (9 سبتمبر 2005). "خمر جديد في زقاق قديمة. كونرو: حفيد بنتيوم 3، ابن أخ نتبرست؟" . ixbtlabs.com .لاحظ أن جميع الإشارات إلى "الجيل التالي من البنية الدقيقة" في شرائح Intel تحتوي على علامات نجمية تحذر من أن "اسم البنية الدقيقة لم يتم تحديده بعد ".
  2. 1 2 هينتون، جلين (17 فبراير 2010). "خيارات نيهاليم الرئيسية" (ملف PDF) .
  3. "إنتل تلغي مشروع تيجاس، وتتجه نحو تصميمات ثنائية النواة" . إي إي تايمز . 7 مايو 2004.
  4. "وصول Penryn: مراجعة معالج Core 2 Extreme QX9650" . ExtremeTech. مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 30 أكتوبر 2006 .
  5. كينغ، إيان (9 أبريل 2007). "كيف أنقذت إسرائيل شركة إنتل" . صحيفة سياتل تايمز . تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2012 .
  6. "تحسين الأداء الموفر للطاقة والابتكار باستخدام بنية Intel Core الدقيقة" (ملف PDF) . إنتل. 7 مارس 2006.
  7. دي جيلاس، يوهان. "آثار الجرافة: التعمق أكثر" . أناند تك . مؤرشف من الأصل في 1 يونيو 2012.
  8. ثوماداكيس، مايكل يواجيلوس. "هندسة معالج نيهاليم ومنصات نيهاليم-إي بي إس إم بي" .
  9. دي جيلاس، يوهان. "معالجات إنتل كور مقابل معمارية K8 من AMD" . أناند تك . مؤرشف من الأصل في 7 نوفمبر 2010.
  10. "معالج إنتل زيون 5110" . إنتل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2012 .
  11. "معالج إنتل زيون 5120" . إنتل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2012 .
  12. "معالج Intel Core 2 Extreme QX9650 - Penryn يتقدم بخطوة" . مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2010.
  13. "معالجات Intel Core 2 Duo المحمولة T7400 وL7400 ومعالج Intel Celeron M 530 (Merom - Napa Refresh)، رقم القطعة 108529-03، تصميم المنتج، تحويل الخطوة من B-2 إلى G-2، سبب المراجعة: تغيير الخطوة من G-0 إلى G-2 وتصحيح رقم MM# بعد التحويل" (ملف PDF) . Intel. 30 مارس 2009.
  14. معالج Intel® Celeron® 440 ark.intel.com
  15. حجم شريحة معالج إنتل وبنيته الدقيقة
  16. "إشعار تغيير المنتج" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 22 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يونيو 2012 .
  17. "مدخل ARK لمعالج Intel Xeon X7460" . Intel . تم الاسترجاع في 14 يوليو 2009 .
  18. بيوتكي (1 أغسطس 2006). "معالج إنتل كور 2: هل تستحق الذاكرة عالية السرعة ثمنها؟" . مادشريمبس . تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2006 .
  19. جاكوب (19 مايو 2007). "معايير أداء أربع عمليات Prime95 على معالج رباعي النواة" . منتدى ميرسين . تم الاطلاع عليه في 22 مايو 2007 .
  20. "معالجات إنتل زيون ثنائية النواة من سلسلة 7200 ومعالجات إنتل زيون رباعية النواة من سلسلة 7300" (ملف PDF) . صفحة 46. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يناير 2010 . 
  21. "معالج Intel Core 2 Duo لتحديث مواصفات تقنية معالج Intel Centrino Duo" (ملف PDF) . الصفحات 18-21 . 
  22. ""Intel Core 2" - MARC" . marc.info .
  23. "ماثيو ديلون يتحدث عن أخطاء معالجات إنتل كور" . مجلة أوبن بي إس دي. 30 يونيو 2007. تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2012 .
  24. تورفالدز، لينوس (27 يونيو 2007). "تصويبات Core 2 - هل هي إشكالية أم مبالغ فيها؟" . تقنيات العالم الحقيقي . تم الاسترجاع في 15 أبريل 2012 .
  25. «يتوفر تحديث موثوقية للبرنامج الثابت يُحسّن موثوقية الأنظمة التي تستخدم معالجات إنتل» . مايكروسوفت. 8 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2012 .