Prescott pro LGA775 bude mít Enhanced SpeedStep
10.2.2004, Eagle , článek
Zhruba v březnu by měl být uveden procesor Pentium 4 Prescott pro bezpinový socket LGA775. Kromě mnohem větších možností příkonu (až 119A maximum) bude nový procesor podporovat také Enhanced SpeedStep známý z procesorů Pentium M. To mu umožní regulovat frekvenci a napětí za chodu, tj. i snížit spotřebu v době nečinnosti.
Zhruba v březnu by měl být uveden procesor Pentium 4 Prescott pro bezpinový socket LGA775. Kromě mnohem větších možností příkonu (až 119A maximum) bude nový procesor podporovat také Enhanced SpeedStep známý z procesorů Pentium M. To mu umožní regulovat frekvenci a napětí za chodu, tj. i snížit spotřebu v době nečinnosti.
Thermal Monitor 1
Společně s prvními Athlony a Pentii 4 přišly časy vysoké spotřeby. Protože se Pentium 4 muselo vypořádávat s extrémně vysokým tepelným výkonem (až přes 90W), umístil Intel do procesoru technologii zvanou Thermal Monitor 1. Ta umožňuje zpomalovat procesor pomocí vkládání prázdných hodinových cyklů, známých pod označením duty cycles.
Pentium 4 používá Thermal Monitor pro případ přehřívání - separátní čidlo v místě největší produkce tepla měří teplotu a v případě dosažení 75 - 80 stupňů Celsia začne zpomalovat poměrem 50:50. Kromě ochrany proti přehřívání je možné procesor zpomalovat na vyžádání poměry od 87.5 do 12.5 (vyjma některých procesorů afektovaných hardwarovými chybami). Tím může uživatel do jisté míry ovlivnit spotřebu.
Thermal Monitor 2
Uveden v Pentiu M pro notebooky, Thermal Monitor 2 je technologie umožňující procesoru měnit svojí frekvenci a napětí za chodu. Thermal Monitor 2 i nadále slouží k ochraně procesoru proti přehřívání - v takovém případě je změna frekvence řízená v hardware, procesor se při detekci přehřátí přepne na v mikro-paměti BIOSem zvolený násobič a napětí. Je to sice pomalejší než Thermal Monitor 1, ale také výrazně účinnější.
Druhou vlastností Thermal Monitor 2 je, stejně jako u zpomalování na vyžádání u Thermal Monitor 1, snížení spotřeby v případě nečinnosti procesoru - Intel pro snížení spotřeby vymyslel název Enhanced SpeedStep.
Enhanced SpeedStep je řízen softwarově ovladačem pod Windows. Ten přeprogramovává mikro-paměť procesoru podle zatížení, čímž vyvolává změnu frekvence a napětí za chodu. V podstatě se tak jedná o ekvivalent technologií PowerNow! a Cool'n'Quiet od AMD.
Prescott pro LGA775 - podpora Thermal Monitor 2 jistá
Technologie Cool'n'Quiet uvedená v procesorech AMD Athlon 64 se ve světě setkala s obrovským nadšením. Procesor je schopen při polovičním výpočetním výkonu redukovat svojí spotřebu na čtvrtinu (na 22W), přičemž onen poloviční výkon stále odpovídá Pentiím 4 na frekvencích 1.4 - 1.8 GHz. Dost i na přehrávání filmů.
Pentium 4 nemůže za současné situace nabídnou podporu Thermal Monitor 2 (potažmo Enhanced SpeedStep), protože základní desky s paticí socket 478 nejsou na tyto technologie připravené. Změny násobiče a napětí za chodu vyžadují podporu čipových sad a napěťového regulátoru na základní desce.
To potvrdil i můj program v průběhu testování vzorku Prescottu pro socket 478 - hodnota Thermal Monitor 2 není podle CPUID instrukce podporovaná. V článku o Prescottu jsem však naznačil, že Intel by mohl implementovat podporu do bezpinového socketu LGA775. A toto jsem našel v dokumentaci krátce po uvedení:
Thermal Monitor 2 je přítomen v novějších procesorech Pentium 4. Z dalších částí dokumentu vyplývá, že tím novějším procesorem je Prescott. O změně frekvence / napětí na vyžádání (Enhanced SpeedStep) v dokumentu zatím není nic řečeno, to je ale pochopitelné - socket LGA775 ještě nebyl uveden. Avšak ze scanu Model Specific Registers provedeného na předprodukčním vzorku Prescottu (díky MadCape !) vyplynulo, že Prescott obsahuje registry mikro-paměti 198h a 199h, které u procesoru Pentium M slouží k ovládání frekvence a napětí. Podle údajů v těchto registrech evidentně Prescott tyto registry již nyní naplňuje správnými daty. Náš pokus o změnu násobiče za chodu přeprogramováním těchto registrů zatím selhal (procesor na změny nereagoval), předpokládám ale, že to byl jen kvůli tomu, že v socketu 478 nejsou potřebné piny pro provedení této náročné operace.
Na závěr lze jen vyjádřit přání, aby si Intel použití Enhanced SpeedStep u Prescottu pro LGA775 nerozmyslel a nerezervoval ho například jen pro Mobile Pentium 4 určené pro notebooky.
Thermal Monitor 1
Společně s prvními Athlony a Pentii 4 přišly časy vysoké spotřeby. Protože se Pentium 4 muselo vypořádávat s extrémně vysokým tepelným výkonem (až přes 90W), umístil Intel do procesoru technologii zvanou Thermal Monitor 1. Ta umožňuje zpomalovat procesor pomocí vkládání prázdných hodinových cyklů, známých pod označením duty cycles.
Pentium 4 používá Thermal Monitor pro případ přehřívání - separátní čidlo v místě největší produkce tepla měří teplotu a v případě dosažení 75 - 80 stupňů Celsia začne zpomalovat poměrem 50:50. Kromě ochrany proti přehřívání je možné procesor zpomalovat na vyžádání poměry od 87.5 do 12.5 (vyjma některých procesorů afektovaných hardwarovými chybami). Tím může uživatel do jisté míry ovlivnit spotřebu.
Thermal Monitor 2
Uveden v Pentiu M pro notebooky, Thermal Monitor 2 je technologie umožňující procesoru měnit svojí frekvenci a napětí za chodu. Thermal Monitor 2 i nadále slouží k ochraně procesoru proti přehřívání - v takovém případě je změna frekvence řízená v hardware, procesor se při detekci přehřátí přepne na v mikro-paměti BIOSem zvolený násobič a napětí. Je to sice pomalejší než Thermal Monitor 1, ale také výrazně účinnější.
Druhou vlastností Thermal Monitor 2 je, stejně jako u zpomalování na vyžádání u Thermal Monitor 1, snížení spotřeby v případě nečinnosti procesoru - Intel pro snížení spotřeby vymyslel název Enhanced SpeedStep.
Enhanced SpeedStep je řízen softwarově ovladačem pod Windows. Ten přeprogramovává mikro-paměť procesoru podle zatížení, čímž vyvolává změnu frekvence a napětí za chodu. V podstatě se tak jedná o ekvivalent technologií PowerNow! a Cool'n'Quiet od AMD.
Prescott pro LGA775 - podpora Thermal Monitor 2 jistá
Technologie Cool'n'Quiet uvedená v procesorech AMD Athlon 64 se ve světě setkala s obrovským nadšením. Procesor je schopen při polovičním výpočetním výkonu redukovat svojí spotřebu na čtvrtinu (na 22W), přičemž onen poloviční výkon stále odpovídá Pentiím 4 na frekvencích 1.4 - 1.8 GHz. Dost i na přehrávání filmů.
Pentium 4 nemůže za současné situace nabídnou podporu Thermal Monitor 2 (potažmo Enhanced SpeedStep), protože základní desky s paticí socket 478 nejsou na tyto technologie připravené. Změny násobiče a napětí za chodu vyžadují podporu čipových sad a napěťového regulátoru na základní desce.
To potvrdil i můj program v průběhu testování vzorku Prescottu pro socket 478 - hodnota Thermal Monitor 2 není podle CPUID instrukce podporovaná. V článku o Prescottu jsem však naznačil, že Intel by mohl implementovat podporu do bezpinového socketu LGA775. A toto jsem našel v dokumentaci krátce po uvedení:
Thermal Monitor 2 je přítomen v novějších procesorech Pentium 4. Z dalších částí dokumentu vyplývá, že tím novějším procesorem je Prescott. O změně frekvence / napětí na vyžádání (Enhanced SpeedStep) v dokumentu zatím není nic řečeno, to je ale pochopitelné - socket LGA775 ještě nebyl uveden. Avšak ze scanu Model Specific Registers provedeného na předprodukčním vzorku Prescottu (díky MadCape !) vyplynulo, že Prescott obsahuje registry mikro-paměti 198h a 199h, které u procesoru Pentium M slouží k ovládání frekvence a napětí. Podle údajů v těchto registrech evidentně Prescott tyto registry již nyní naplňuje správnými daty. Náš pokus o změnu násobiče za chodu přeprogramováním těchto registrů zatím selhal (procesor na změny nereagoval), předpokládám ale, že to byl jen kvůli tomu, že v socketu 478 nejsou potřebné piny pro provedení této náročné operace.
Na závěr lze jen vyjádřit přání, aby si Intel použití Enhanced SpeedStep u Prescottu pro LGA775 nerozmyslel a nerezervoval ho například jen pro Mobile Pentium 4 určené pro notebooky.
