Willamette - Půjdou ceny Pentia III dolů?
22.2.2000, Vladimír Dolejš, zpráva
Ve Willamette jsou implementována veškerá dostupná odhadovací schémata.
Intel na svém vývojářském fóru poodhalil bližší detaily o své připravované nové generaci procesorů na platformě IA-32. Tento procesor, zatím známý jako Willamette, byl předveden v práci na frekvenci 1,5 GHz. Je to tedy pádná odpověď firmě AMD. Podíváme se tedy blíže na jeho vlastnosti.
Willamette je první, opravdu novou generací 32-bitového (IA-32) procesorového jádra od dob Pentia Pro. Intel v procesoru Coppermine dosáhl hranice možností jádra P6, a proto přichází s novou P7 mikroarchitekturou. Willamette přichází s řadou novinek, o kterých si nyní řekneme podrobněji.
Architektura
Procesor je zatím vyráběn technologií 0,18 mikronu a používá hliníkové spoje. Příští rok se počítá s přechodem k technologii 0,13 mikronu a k měděným spojům za účelem výroby menších a výkonnějších procesorů. Produkce počítá se stovky tisíci procesorů do konce letošního roku a poté se zvedne produkce na milióny. Možná je to předzvěst velkému zlevňování starších procesorů...
Stream SIMD Extension 2
Tento nový prvek je následovníkem instrukcí SIMD, známých z Pentia III, které umožnily velké zrychlení aplikací napsaných právě pro ně. V SIMD 2 je přidáno 144 nových instrukcí umožňujících využití paměti cache programátorem a dále umožňují lepší výpočty v plovoucí i pevné řádkové čárce. Se SIMD 2 se mění architektura výpočtů v plovoucí i pevné čárce - nyní SIMD v Pentiu III pracuje se 64-bitovými celými čísly a se 128-bitovými desetinnými čísly s jednoduchou přesností. Willamette pracuje se 128 bity pro celá čísla a se 128 bity a dvojitou přesností pro čísla desetinná. Obě tyto zněny umožní procesoru zpracovat více informací v jednom cyklu, samozřejmě se softwarem, který je pro to optimalizován.
Systémová sběrnice
Willamette by měl běžet na 400 MHz sběrnici, která poskytne třikrát větší šířku pásma než nynější sběrnice pro Pentia III. Ve skutečnosti sběrnice běží na 100 MHz, ale pomocí technologie quad-pumped bus se dosáhne 400 MHz, takže rychlost přenosu dat bude 3.2 GB/s, což je opravdu trojnásobek oproti dnešku.
2x Aritmeticko-logická jednotka
Aritmeticko-logická jednotka ovlivňuje rychlost procesoru při výpočtu s celými čísly. U procesoru Willamete běží tato jednotka na dvojnásobku frekvence procesoru. Samozřejmě to zrychlí aplikace, které počítají s celými čísly. Bohužel to samé neplatí u jednotky pro čísla s plovoucí desetinou čárkou, takže například na 3D hry nebude mít tato změna velký vliv.
Vylepšená paměť cache
Willamete bude mít jako Coppermine L2 cache přímo v jádře, běžící na frekvenci procesoru a navíc bude obsahovat ještě takzvanou 'Trace cache', která umožní zvýšit šířku pásma pro instrukce čekající na zpracování a eliminuje nutnost použití superskalárního dekodéru.
Hyper Pipelined Technology & Branch Prediction
Pro dosažení vyšších frekvencí je použito nové dvacetistupňové zřetězení oproti desetistupňovému u Pentia III. S tím souvisí i nutnost lepšího předvídání větvení, které procesoru umožňuje odhadnout adresu následující instrukce, a to je s rostoucím počtem stupňů zřetězení obtížnější a proto jsou do Willamette implementována všechna dostupná odhadovací schémata.
Kompatibilita s IA-32
Ačkoli je Willamette založen na zcela novém jádře je zachována kompatibilita se všemi IA-32 aplikacemi a operačními systémy. Samozřejmě podporuje prvky, které byly vneseny do IA-32 procesory P6.
U pamětí to vypadá, že Intel bude podporovat DDR RAM pro servery a RDRAM pro osobní počítače. Cena pamětí RDRAM by měla časem spadnout na přijatelné hodnoty. Otázkou je, zda v uvedené prezentaci 1,5 GHz procesoru bylo chlazení pouze vzduchem, ale předpokládá se, že ano. Intel vypadá spokojen se svojí odpovědí na uvedení vzduchem chlazeného procesoru Athlon 1,1 GHz od AMD. I této firmě by měl patřit náš dík, že tlačí vývoj procesorů dopředu.
Zdroj: TechReview
Willamette je první, opravdu novou generací 32-bitového (IA-32) procesorového jádra od dob Pentia Pro. Intel v procesoru Coppermine dosáhl hranice možností jádra P6, a proto přichází s novou P7 mikroarchitekturou. Willamette přichází s řadou novinek, o kterých si nyní řekneme podrobněji.
Architektura
Procesor je zatím vyráběn technologií 0,18 mikronu a používá hliníkové spoje. Příští rok se počítá s přechodem k technologii 0,13 mikronu a k měděným spojům za účelem výroby menších a výkonnějších procesorů. Produkce počítá se stovky tisíci procesorů do konce letošního roku a poté se zvedne produkce na milióny. Možná je to předzvěst velkému zlevňování starších procesorů...
Stream SIMD Extension 2
Tento nový prvek je následovníkem instrukcí SIMD, známých z Pentia III, které umožnily velké zrychlení aplikací napsaných právě pro ně. V SIMD 2 je přidáno 144 nových instrukcí umožňujících využití paměti cache programátorem a dále umožňují lepší výpočty v plovoucí i pevné řádkové čárce. Se SIMD 2 se mění architektura výpočtů v plovoucí i pevné čárce - nyní SIMD v Pentiu III pracuje se 64-bitovými celými čísly a se 128-bitovými desetinnými čísly s jednoduchou přesností. Willamette pracuje se 128 bity pro celá čísla a se 128 bity a dvojitou přesností pro čísla desetinná. Obě tyto zněny umožní procesoru zpracovat více informací v jednom cyklu, samozřejmě se softwarem, který je pro to optimalizován.
Systémová sběrnice
Willamette by měl běžet na 400 MHz sběrnici, která poskytne třikrát větší šířku pásma než nynější sběrnice pro Pentia III. Ve skutečnosti sběrnice běží na 100 MHz, ale pomocí technologie quad-pumped bus se dosáhne 400 MHz, takže rychlost přenosu dat bude 3.2 GB/s, což je opravdu trojnásobek oproti dnešku.
2x Aritmeticko-logická jednotka
Aritmeticko-logická jednotka ovlivňuje rychlost procesoru při výpočtu s celými čísly. U procesoru Willamete běží tato jednotka na dvojnásobku frekvence procesoru. Samozřejmě to zrychlí aplikace, které počítají s celými čísly. Bohužel to samé neplatí u jednotky pro čísla s plovoucí desetinou čárkou, takže například na 3D hry nebude mít tato změna velký vliv.
Vylepšená paměť cache
Willamete bude mít jako Coppermine L2 cache přímo v jádře, běžící na frekvenci procesoru a navíc bude obsahovat ještě takzvanou 'Trace cache', která umožní zvýšit šířku pásma pro instrukce čekající na zpracování a eliminuje nutnost použití superskalárního dekodéru.
Hyper Pipelined Technology & Branch Prediction
Pro dosažení vyšších frekvencí je použito nové dvacetistupňové zřetězení oproti desetistupňovému u Pentia III. S tím souvisí i nutnost lepšího předvídání větvení, které procesoru umožňuje odhadnout adresu následující instrukce, a to je s rostoucím počtem stupňů zřetězení obtížnější a proto jsou do Willamette implementována všechna dostupná odhadovací schémata.
Kompatibilita s IA-32
Ačkoli je Willamette založen na zcela novém jádře je zachována kompatibilita se všemi IA-32 aplikacemi a operačními systémy. Samozřejmě podporuje prvky, které byly vneseny do IA-32 procesory P6.
U pamětí to vypadá, že Intel bude podporovat DDR RAM pro servery a RDRAM pro osobní počítače. Cena pamětí RDRAM by měla časem spadnout na přijatelné hodnoty. Otázkou je, zda v uvedené prezentaci 1,5 GHz procesoru bylo chlazení pouze vzduchem, ale předpokládá se, že ano. Intel vypadá spokojen se svojí odpovědí na uvedení vzduchem chlazeného procesoru Athlon 1,1 GHz od AMD. I této firmě by měl patřit náš dík, že tlačí vývoj procesorů dopředu.
Zdroj: TechReview
