Lộ trình "Tick-Tock" của Intel: Kiến trúc kế tiếp Sandy Bridge được hé lộ - Sandy Bridge là gì ?

[Admin]

Sandy Bridge là gì ?

Sandy Bridge là tên mã của một bộ vi xử lý đang được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Nehalem. Intel đã bắt tay vào quá trình phát triển Sandy Bridge. Sandy Bridge sẽ được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 32nm từ Westmere (tên cũ là Nehalem-C) và áp dụng nó vào kiến trúc Sandy Bridge mới. Tên mã trước đây cho BXL này là Gesher (có nghĩa là "cây cầu" trong tiếng Hebrew của người Do Thái) nhưng cái tên này đã bị từ bỏ vào ngày 17 tháng 4 năm 2007, bởi một đảng phái chính trị ở Israel cũng mang tên là Gesher, như đã được đề cập đến trong phần tóm tắt những ý chính quan trọng của Justin Rattner tại Diễn đàn IDF mùa Xuân 2007. Intel có kế hoạch giới thiệu nền tảng vi kiến trúc mới mỗi hai năm, thế nên BXL này sẽ khởi đầu vào năm 2010.

Kiến trúc

Các đặc điểm kỹ thuật của Sandy Bridge được tuyên bố như sau, theo một đoạn giới thiệu của Intel được thực hiện vào tháng 12, 2006.

* Xung nhịp đồng hồ: 4GHz
* Gồm từ 4-8 lõi phi-thứ-tự (out-of-order core)
* Không có SSE: 8 DP (độ chính xác đôi) GFLOPS/lõi (2 DP FP/xung nhịp), 32-64 DP GFLOPS/bộ xử lý
* Có SSE: 28 DP GFLOPS/lõi (7 DP FP/xung nhịp), 112-224 DP GFLOPS/bộ xử lý
* 32 KB L1 cache/lõi (Thời gian truy cập: 3 xung nhịp)
* 512 KB L2 cache/lõi (9 xung nhịp)
* 2-3 MB L3 cache/lõi (Tổng cộng 8-24 MB) (33 xung nhịp) với nhiều khả năng sẽ được chia sẻ và phân bổ linh hoạt giữa các lõi.
* Độ rộng đường cache: 64 bytes.
* Băng thông bus vòng: 256 bytes/xung nhịp. Bus vòng sẽ kết nối các lõi.
* 0-512 MB GDDR/DRAM tốc độ cao.
* Băng thông bộ nhớ: 64 GB/s GDDR/DRAM tốc độ cao.
* Băng thông bộ nhớ mỗi liên kết QuickPath: 17 GB/s với độ trễ 50 ns.

Theo một bài viết trên trang PC Watch, Nhật Bản:

* Sandy Bridge sẽ tập trung vào vấn đề tiết kiệm năng lượng.
* Hiệu năng sẽ tăng lên mà không cần phải gia tăng kích thước của lõi CPU (tương tự như quá trình chuyển đổi từ Netburst sang Core).
* Nhờ vào quy trình 32nm, bộ phận xử lý dấu phẩy động sẽ tương đối nhỏ so với phần còn lại của lõi.
* Công nghệ Dynamic Turbo cho phép năng lượng tiêu thụ của CPU vượt quá giá trị TDP trong khi phần còn lại của nền tảng vẫn khá mát. Tần số gia tăng có thể đạt tới 37% trong một phút, và trên 20% trong hầu hết các trường hợp.
* Nehalem có thể sẽ vẫn được duy trì tại khu vực server, trong khi Sandy Bridge sẽ được tung ra cho mảng di động, điều này sẽ phân chia thị trường ra thành hai dòng CPU.
* CPU và GPU của Sandy Bridge có khả năng sẽ cùng nằm trên một đế (khác với phương án của Nehalem).
* Vì hiệu năng cao của CPU cũng như các thành phần ngoài-chip, việc cải thiện các bus nội kết nối có thể trở nên cần thiết.
* Vi kiến trúc Sandy Bridge còn được nói rằng sẽ tập trung vào các kết nối của lõi xử lý.

Phiên bản di động của Sandy Bridge có thể sẽ được tung ra cùng lúc với nền tảng vi kiến trúc này, nghĩa là sẽ chỉ có khoảng 1 năm ngắn ngủi trong vòng đời của phiên bản Nehalem di động. Chipset cầu bắc của nền tảng được nhắc đến với cái tên "Sandy Bridge System Agent" chứ không phải là "MCH".

Intel còn nói rằng Sandy Bridge sẽ có một tập lệnh mới gọi là "Advanced Vector Extensions" (AVX). Các lệnh này là một dạng cải tiến của SSE. (Trước đây AVX vốn có tên là VSSE). Đường dẫn dữ liệu sẽ được mở rộng từ 128-bit lên 256-bit, giới hạn lệnh hai-toán hạng sẽ gia tăng lên thành bốn toán hạng, và các chức năng sắp xếp dữ liệu tiến tiến cũng được bổ sung. AVX thích hợp với các trình ứng dụng nặng về tính toán dấu phẩy động. Các tính năng của AVX bao gồm nhập mặt nạ, hoán vị dữ liệu, gia tăng hiệu quả thanh ghi và sử dụng việc nhập song song, cũng như kích thước mã nhỏ hơn. Các cải tiến của AVX cho phép mang tới một khả năng tính toán FLOPS tối đa cao hơn gấp đôi so với trước đây.

Các phiên bản

Phiên bản MP dành cho server (EX) của Sandy Bridge sẽ được tung ra vào đầu năm 2011.
Phiên bản DP dành cho server (EP) của Sandy Bridge sẽ gồm 6 core và 12 thread. Nó sẽ được tung ra vào đầu năm 2011.
Một phiên bản của Sandy Bridge với 8 core (16 thread) cũng được cho là sẽ xuất hiện.

Tương lai

Tiếp tục nguyên tắc tick-tock của mình, phiên bản thu nhỏ 22nm của Sandy Bridge sẽ ra mắt vào năm 2011, và được gọi là Ivy Bridge. Kiến trúc nguyên bản 22nm tiếp nối Ivy Bridge sẽ là Haswell.

Haswell

Haswell là tên mã của một bộ vi xử lý đang được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Sandy Bridge. Haswell được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 22nm và có kế hoạch tung ra dưới dạng sản phẩm thương mại vào năm 2012. Haswell sẽ là CPU đầu tiên của Intel đưa vào thực thi các lệnh FMA (Fused Multiply-Add). Haswell đang ở trong những bước phát triển ban đầu bởi Intel.

Kiến trúc

Haswell được cho là sẽ có những đặc trưng sau đây:

* Quy trình công nghệ 22nm
* Mặc định có 8 lõi
* Thiết kế cache mới hoàn toàn
* Hệ thống tiết kiệm năng lượng mang tính cách mạng
* Có thể có những bộ đồng xử lý vectơ nằm trên đế
* Bổ sung thêm tập lệnh FMA
... và Larrabee

Larrabee là một trong những chủ đề hấp dẫn nhất tại IDF. Đây là một "GPU" có thiết kế siêu đa-lõi (lên tới hàng chục lõi) với khả năng xử lý vectơ ở tốc độ rất cao. Một trong những chức năng của Larrabee sẽ là Ray Tracing. Và mặc dù nó vẫn chưa hoàn thành, nhưng Intel đã trình diễn tại IDF một bản demo game Quake 4 sử dụng công nghệ render tiên tiến này.

Bằng một hệ thống với 2 BXL Quad-Core cao cấp, ở độ phân giải 1280x960, Intel đã đạt được khoảng 90 frame/giây. Vậy liệu Larrabee có thể chơi được Crysis Full HD mượt mà hay không?

Chúng ta hãy cùng chờ xem...