Sandy Bridge

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Sandy Bridge — микроархитектура центральных процессоров, разработанная фирмой Intel. Основана на 32-нм технологическом процессе, содержит встроенный видеоускоритель. Анонсирована 3 января 2011 года[1]. Процессоры этой архитектуры продаются на рынке под торговыми марками Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron.

Первый дизайн ядер на основе этой архитектуры представляет сочетание CPU с частотой до 3,5 ГГц, обладающего 2-4 ядрами и высокопроизводительного GPU с частотой до 1,35 ГГц (Intel HD Graphics 2000, для K серии — HD Graphics 3000), также в чип интегрирован северный мост набора системной логики (контроллер PCI Express 2.0 и двухканальный контроллер памяти стандарта DDR3 SDRAM с частотой до 1333 МГц). Каждое ядро имеет по 256 КБ кэша второго уровня и до 8 МБ объединенного кэша третьего уровня. Процессор, графика, кэш-память и контроллеры выполнены на единой кремниевой подложке площадью 216 мм². Энергопотребление данного дизайна не выходит за пределы 130 Вт для топовых моделей.

До конца 2011 года Intel планировал перевести процессоры всех ценовых сегментов на архитектуру Sandy Bridge.

Хронология процессорных архитектур Intel от NetBurst и Pentium M до Haswell; Sandy Bridge на сером фоне

Нововведения[править | править вики-текст]

Новая микроархитектура несёт поддержку новых SIMD (инструкций для работы с векторными вычислениями Advanced Vector Extensions, AVX), которые дополнят расширения SSE (новый набор, оставаясь обратно совместимым с SSE, увеличивает разрядность рeгистров в два раза — до 256 бит, а также даёт в распоряжение программистов дополнительные трёх- и четырёхоперандные команды). При этом Intel обещает, что использование AVX будет способно поднять скорость работы некоторых алгоритмов на величину, достигающую 90 %.

Первая архитектура, в которую Intel встроил технологию Quick Sync, предназначенную для ускорения кодирования и декодирования видеоконтента. Реализована в виде специализированных аппаратных модулей в составе графического ядра.

Поддерживаются технологии Advanced Encryption Standard (AES) и Virtualization Machine Extensions (VMX).[2]

Процессорные ядра[править | править вики-текст]

  • Добавлен кэш инструкций нулевого уровня (L0), содержащий до 1536 декодированных микроопераций для экономии энергии и улучшения пропускной способности инструкций. Блок предварительной выборки может отключать декодер инструкций, если он обнаруживает уже декодированную инструкцию в кэше.
  • Оптимизирована и улучшена точность предсказателя переходов.
  • Поддержка улучшенных векторных расширений (AVX) — 256-битного набора инструкций к SSE.

Технологии удаленного управления и DRM[править | править вики-текст]

В Sandy Bridge имеется блок DRM (ТСЗАП) под названием "Intel Insider". Компания Intel заявляет что он является "дополнительным уровнем защиты контента" .[3][4]

В процессорах Sandy Bridge с функцией vPro имеется возможность удаленного управления, например удаленного блокирования ПК или стирания информации с НЖМД. Заявлено, что подобные функции полезны в случае кражи ПК. Команды могут быть переданы при помощи 3G, Ethernet, или другого подключения к сети Интернет.[5]

Структура[править | править вики-текст]

Структуру чипа Sandy Bridge можно условно разделить на следующие основные элементы:

Все перечисленные элементы объединены с помощью 256-битной межкомпонентной кольцевой шины, выполненной на основе новой версии технологии QPI.

Шина состоит из четырёх колец:[6][7]

  • шины данных (англ. Data Ring) - 32-байта + ECC;
  • шины запросов (англ. Request Ring);
  • шины мониторинга состояния (англ. Snoop Ring);
  • шины подтверждения (англ. Acknowledge Ring).

Основные преимущества кольцевой топологии шины:

  • высокая масштабируемость (до 20 ядер на кристалл);
  • снижение задержки кэша 3-го уровня, и перевод его на частоту процессора;
  • использование графическим ядром кэша 3-го уровня.

Производительность кольцевой шины достигает 96 Гбайт в секунду на соединение при тактовой частоте 3 ГГц, что фактически в четыре раза превышает показатели процессоров Intel предыдущего поколения.

Соединения шины выполнены в 7-м и 8-м слоях металлов, что позволяет легче масштабировать проекты процессоров, различающиеся количеством ядер[7].

Процессоры[править | править вики-текст]

Настольные версии[править | править вики-текст]

Процессоры с интегрированным графическим ядром Intel HD 3000 выделены жирным. Остальные процессоры имеют графическое ядро HD 2000 или не имеют графического ядра (если тактовая частота не указана)[8].

Сегмент
рынка
Гнездо Ядра
(Потоки)
Процессор
марка и модель
ЦПУ
(Тактовая частота)
Графика
(Тактовая частота)
Кэш
3 уровня
TDP Шина Поддержка
памяти
Дата
выхода
цена
Штатная Турбо Штатная Турбо
Экстрим/
Топовые
LGA
2011
6 (12) Core i7
Extreme
3970X 3,5 ГГц 4,0 ГГц N/A 15 МБ 150 Вт 6.4 GT/s QPI До 4-х
каналов
DDR3-1600
Q4’12 $999
3960X 3,3 ГГц 3,9 ГГц 130 Вт 14.11.2011 $999
Core i7 3930K 3,2 ГГц 3,8 ГГц 12 МБ $583
4 (8) 3820 3,6 ГГц 3,9 ГГц 10 МБ 4.8 GT/s QPI
DMI 2.0
PCIe 3.0
1-й кв. 2012[9] $294
Высоко-
произво-
дительные
LGA
1155
2700K 3,5 ГГц 850 МГц 1350 МГц 8 МБ 95 Вт DMI 2.0
PCIe 2.0
До 2-х
каналов
DDR3-1333
24.10.2011 $332
2600K 3,4 ГГц 3,8 ГГц 9.1.2011 $317
2600 $294
2600S 2,8 ГГц 65 Вт $306
4 (4) Core i5 2550K 3,4 ГГц 3,8 ГГц N/A 6 МБ 95 Вт 1-й кв.2012 $235
2500K 3,3 ГГц 3,7 ГГц 850 МГц 1100 МГц 9.1.2011 $216
2500 $205
2500S 2,7 ГГц 65 Вт $216
2500T 2,3 ГГц 3,3 ГГц 650 МГц 1250 МГц 45 Вт
2450P 3,2 ГГц 3,5 ГГц N/A 95 Вт 1-й кв.2012 $205
2400 3,1 ГГц 3,4 ГГц 850 МГц 1100 МГц 9.1.2011 $184
2405S 2,5 ГГц 3,3 ГГц 65 Вт 22.5.2011 $205
2400S 9.1.2011 $195
2320 3,0 ГГц 95 Вт 4.9.2011 $177
2310 2,9 ГГц 3,2 ГГц 22.5.2011
2300 2,8 ГГц 3,1 ГГц 9.1.2011
2380P 3,1 ГГц 3,4 ГГц N/A 1-й кв.2012 $187
Массовый 2 (4) 2390T 2,7 ГГц 3,5 ГГц 650 МГц 1100 МГц 3 МБ 35 Вт 20.2.2011 $195
Core i3 2130 3,4 ГГц N/A 850 МГц 65 Вт 4.9.2011 $138
2125 3,3 ГГц $134
2120 20.2.2011 $138
2120T 2,6 ГГц 650 МГц 35 Вт 4.9.2011 $127
2100T 2,5 ГГц 20.2.2011
2105 3,1 ГГц 850 МГц 65 Вт 22.5.2011 $134
2102 2-й кв. 2011
2100 20.2.2011 $117
2 (2) Pentium G870 850 МГц 65 Вт 3.6.2011 $86
G860 3,0 ГГц 4.9.2011
G850 2,9 ГГц 24.5.2011
G840 2,8 ГГц $75
G632 2,7 ГГц До 2-х
каналов
DDR3-1066
3-й кв. 2011
G630 4.9.2011 $75
G622 2,6 ГГц 2-й кв. 2011
G620 24.5.2011 $64
G630T 2,3 ГГц 650 МГц 35 Вт 4.9.2011 $70
G620T 2,2 ГГц 24.5.2011
Celeron G555 2,7 ГГц 850 МГц 1000 МГц 2 МБ 65 Вт 3-й кв. 2012 $52
G550 2,6 ГГц 2-й кв. 2012 $42
G540 2,5 ГГц 4.9.2011 $52
G530 2,4 ГГц $42
G550T 2,2 ГГц 650 МГц 35 Вт 3-й кв. 2012 $42
G540T 2,1 ГГц 2-й кв. 2012
G530T 2,0 ГГц 3-й кв. 2012
1 (2) G465 1,9 ГГц 1,5 МБ 3-й кв. 2012 $37
G460 1,8 ГГц 4-й кв. 2011[10]
1 (1) G440 1,6 ГГц 1 МБ 4.9.2011 $37

Значение индексов:

  • K — Процессоры со свободным множителем.
  • P — Процессоры с заблокированным графическим ядром.
  • S — Энергоэффективные процессоры с более низкими частотами в сравнении с безиндексными моделями.
  • T — Высокоэнергоэффективные процессоры со значительно более низкими частотами в сравнении с безиндексными моделями.

Процессоры, продаваемые под торговой маркой Pentium имеют отключенные следующие (и довольно значимые) преимущества новой микроархитектуры (список достаточно внушителен и включает большое количество пунктов, ниже перечислены главные)[11]:

  • изъята поддержка технологии Hyper-Threading, позволяющая исполнять на каждом вычислительном ядре по два потока. Поэтому Pentium, в отличие от старших собратьев, представляются в операционной системе как двухъядерные CPU.
  • лишены поддержки технологии Quick Sync. Обладатели систем на LGA 1155 с этими недорогими CPU не смогут воспользоваться встроенным в процессор аппаратным блоком, существенно ускоряющем перекодирование HD-видео.
  • отключена поддержка новых наборов векторных и криптографических инструкций AESNI и AVX.
  • контроллер памяти этих процессоров ограничен частотами 1067/1333 МГц и не способен задействовать более высокие множители для частоты памяти DDR3.
  • множитель, формирующий тактовую частоту CPU, заблокирован. Поэтому процессоры Pentium не поддерживают технологию Turbo Boost и совершенно не подвержены разгону. Впрочем, аналогичная особенность присуща и процессорам более высокого класса Core i3.

Серверные версии[править | править вики-текст]

Сегмент
рынка
Гнездо Ядра
(Потоки)
Процессор
марка и модель
ЦПУ
(Тактовая частота)
Графика
(Тактовая частота)
Кэш
3 уровня
Шина Поддержка
памяти
TDP Дата
выхода
Цена
Штатная Турбо Штатная Турбо
4П Сервера LGA
2011
8 (16) Xeon E5 4650 2,7 ГГц 3,3 ГГц N/A 20 Мб QPI 4x DDR3-1600 130 Вт 14.5.2012 $3620
4650L 2,6 ГГц 3,1 ГГц 115 Вт
4640 2,4 ГГц 2,8 ГГц 95 Вт $2730
4620 2,2 ГГц 2,6 ГГц 16 Мб 4x DDR3-1333 $1616
6 (6) 4617 2,9 ГГц 3,4 ГГц 15 Мб 4x DDR3-1600 130 Вт $1611
6 (12) 4610 2,4 ГГц 2,9 ГГц 4x DDR3-1333 95 Вт $1223
4607 2,2 ГГц N/A 12 Мб 4x DDR3-1066 $889
4 (8) 4603 2,0 ГГц 10 Мб $551

Сервера
8 (16) 2687W 3,1 ГГц 3,8 ГГц 20 МБ 4x DDR3-1600 150 Вт 6.3.2012 $1885
2690 2,9 ГГц 3,8 ГГц 135 Вт $2057
2680 2,7 ГГц 3,5 ГГц 130 Вт $1723
2670 2,6 ГГц 3,3 ГГц 115 Вт $1552
2665 2,4 ГГц 3,1 ГГц $1440
2660 2,2 ГГц 3,0 ГГц 95 Вт $1329
2658 2,1 ГГц 2,4 ГГц $1186
2650 2,0 ГГц 2,8 ГГц $1106
2650L 1,8 ГГц 2,3 ГГц 70 Вт $1107
2648L 1,8 ГГц 2,1 ГГц $1186
6 (12) 2667 2,9 ГГц 3,5 ГГц 15 МБ 130 Вт $1552
2640 2,5 ГГц 3,0 ГГц 4x DDR3-1333 95 Вт $884
2630 2,3 ГГц 2,8 ГГц $612
2620 2,0 ГГц 2,5 ГГц $406
2630L 2,0 ГГц 2,5 ГГц 60 Вт $662
4 (8) 2643 3,3 ГГц 3,5 ГГц 10 МБ 4x DDR3-1600 130 Вт $884
4 (4) 2609 2,4 ГГц N/A 4x DDR3-1066 80 Вт $294
2603 1,8 ГГц $202
2 (4) 2637 3,0 ГГц 3,5 ГГц 5 МБ 4x DDR3-1600 $884
LGA
1356
8 (16) 2470 2,3 ГГц 3,1 ГГц 20 МБ 1× QPI
DMI 2.0
PCIe 3.0
До 3-х
каналов
DDR3-1600
95 Вт 14.5.2012 $1440
2450 2,1 ГГц 2,9 ГГц $1106
2450L 1,8 ГГц 2,3 ГГц 70 Вт $1106
6 (12) 2440 2,4 ГГц 2,9 ГГц 15 МБ 3x DDR3-1333 95 Вт $834
2430 2,2 ГГц 2,7 ГГц $551
2420 1,9 ГГц 2,4 ГГц $388
2430L 2,0 ГГц 2,5 ГГц 60 Вт $662
4 (4) 2407 2,2 ГГц N/A 10 МБ 3x DDR3-1066 80 Вт $250
2403 1,8 ГГц $192
1П Сервера LGA
2011
6 (12) 1660 3,3 ГГц 3,9 ГГц 15 МБ QPI
DMI 2.0
PCIe 3.0
До 4-х
каналов
DDR3-1333
130 Вт 6.3.2012 $1080
1650 3,2 ГГц 3,8 ГГц 12 МБ $583
4 (8) 1620 3,6 ГГц 3,8 ГГц 10 МБ $294
LGA
1356
6 (12) 1428L 1,8 ГГц N/A 15 МБ QPI
DMI 2.0
PCIe 3.0
3x DDR3-1333 60 Вт 2-й кв. 2012 $381
4 (8) 1410 2,8 ГГц 3,2 ГГц 10 МБ 80 Вт 14.5.2012
2 (2) Pentium 1407 N/A 5 МБ 3x DDR3-1066
1405 1,2 ГГц 1,8 ГГц 40 Вт август 2012 $143
1403 2,6 ГГц N/A 80 Вт 14.5.2012
LGA
1155
4 (8) Xeon-E3 1290 3,6 ГГц 4,0 ГГц 8 МБ DMI 2.0 До 2-х
каналов
DDR3-1333
95 Вт 29.5.2011 $885
1280 3,5 ГГц 3,9 ГГц 15.3.2011 $612
1275 3,4 ГГц 3,8 ГГц 850 МГц 1350 МГц $339
1270 N/A 80 Вт $328
1260L 2,4 ГГц 3,3 ГГц 650 МГц 1250 МГц 45 Вт $294
1245 3,3 ГГц 3,7 ГГц 850 МГц 1350 МГц 95 Вт $262
1240 N/A 80 Вт $250
1235 3,2 ГГц 3,6 ГГц 850 МГц 1350 МГц 95 Вт $240
1230 N/A 80 Вт
4 (4) 1225 3,1 ГГц 3,4 ГГц 850 МГц 1350 МГц 6 МБ 95 Вт $194
1220 N/A 8 МБ 80 Вт $189
2 (4) 1220L 2,2 ГГц 3 МБ 20 Вт
Pentium 350 1,2 ГГц N/A 15 Вт ноябрь 2011 $159

Мобильные версии[править | править вики-текст]

  • Core i5-2515E и Core i7-2715QE процессоры имеют поддержку ECC памяти и разделение портов PCI express.
  • Все мобильные процессоры, за исключением Celeron и Pentium, используют графическую подсистему Intel HD 3000 (с 12 универсальными процессорами).
Сегмент
рынка
Ядра
(Потоки)
Процессор
марка и модель
ЦПУ
(Тактовая частота)
Графика
(Тактовая частота)
Кэш
3 уровня
TDP Интерфейс Дата
выхода
Цена
Штатная Турбо (1C/2C/4C) Штатная Турбо
Экстрим/
Топовые
4 (8) Core i7
Extreme
2960XM 2,7 ГГц 3,7/3,6/3,4 ГГц 650 МГц 1300 МГц 8 МБ 55 Вт
  • DMI 2.0
  • До 2-х каналов
    DDR3-1600 МГц
  • PCIe 2.0
4.9.2011 $1096
2920XM 2,5 ГГц 3,5/3,4/3,2 ГГц 5.1.2011
Высоко-
произво-
дительные
Core i7 2860QM 2,5 ГГц 3,6/3,5/3,3 ГГц 45 Вт 4.9.2011 $568
2820QM 2,3 ГГц 3,4/3,3/3,1 ГГц 5.1.2011
2760QM 2,4 ГГц 3,5/3,4/3,2 ГГц 6 МБ 4.9.2011 $378
2720QM 2,2 ГГц 3,3/3,2/3,0 ГГц 5.1.2011
2715QE 2,1 ГГц 3,0/2,9/2,7 ГГц 1200 МГц OEM
2710QE
2675QM 2,2 ГГц 3,1/3,0/2,8 ГГц 1200 МГц
  • DMI 2.0
  • До 2-х каналов
    DDR3-1333 МГц
  • PCIe 2.0
2.10.2011
2670QM 1100 MHz
2635QM 2,0 ГГц 2,9/2,8/2,6 ГГц 1200 МГц 1.5.2011
2630QM 1100 МГц
Массовый 2 (4) 2640M 2,8 ГГц 3,5/3,3 ГГц 1300 МГц 4 МБ 35 Вт 4.9.2011 $346
2620M 2,7 ГГц 3,4/3,2 ГГц 20.2.2011
2649M 2,3 ГГц 3,2/2,9 ГГц 500 МГц 1100 МГц 25 Вт
2629M 2,1 ГГц 3,0/2,7 ГГц $311
2655LE 2,2 ГГц 2,9/2,7 ГГц 650 МГц 1000 МГц OEM
2677M 1,8 ГГц 2,9/2,6 ГГц 350 МГц 1200 МГц 17 Вт 20.6.2011 $317
2637M 1,7 ГГц 2,8/2,5 ГГц $289
2657M 1,6 ГГц 2,7/2,4 ГГц 1000 МГц 20.2.2011 $317
2617M 1,5 ГГц 2,6/2,3 ГГц 950 МГц $289
2610UE 2,4/2,1 ГГц 850 МГц OEM
Core i5 2557M 1,7 ГГц 2,7/2,4 ГГц 1200 МГц 3 МБ 20.6.2011 $250
2537M 1,4 ГГц 2,3/2,0 ГГц 900 МГц 20.2.2011
2467M 1,6 ГГц 2,3/2,0 ГГц 1150 МГц 19.6.2011 OEM
2540M 2,6 ГГц 3,3/3,1 ГГц 650 МГц 1300 МГц 35 Вт 20.6.2011 $266
2520M 2,5 ГГц 3,2/3,0 ГГц $225
2515E 3,1/2,8 ГГц 1100 МГц OEM
2510E
2435M 2,4 ГГц 3,0/2,7 ГГц 1300 МГц 2.10.2011
2430M 1200 МГц
2410M 2,3 ГГц 2,9/2,6 ГГц 20.6.2011
Core i3 2350M N/A 1150 МГц 2.10.2011 $225
2330E 2,2 ГГц 1050 МГц 19.6.2011 OEM
2330M 1100 МГц
2310E 2,1 ГГц 1050 МГц 20.2.2011
2310M 1100 МГц
2367M 1,4 ГГц 350 МГц 1000 МГц 17 Вт 2.10.2011
2357M 1,3 ГГц 950 МГц 19.6.2011
2340UE 800 МГц
2 (2) Pentium 967 1,3 ГГц 1000 МГц 2 МБ 2.10.2011
957 1,2 ГГц 800 MHz 19.6.2011
B960 2,2 ГГц 650 МГц 1100 МГц 35 Вт 2.10.2011
B950 2,1 ГГц 19.6.2011
B940 2,0 ГГц
Celeron B840 1,9 ГГц 1000 МГц 4.9.2011 $86
B815[12] 1,6 ГГц 1050 МГц 1-й кв. 2012
B810E 1000 МГц 19.6.2011 OEM
B810 950 МГц 13.3.2011 $86
B800 1,5 ГГц 1000 МГц 19.6.2011 $80
857 1,2 ГГц 350 МГц 17 Вт 3.7.2011 $134
847 1,1 ГГц 800 МГц 19.6.2011
847E OEM
1 (1) 827E 1,4 ГГц 1,5 МБ 3.7.2011
787 1,3 ГГц $107
B720[13] 1,7 ГГц 650 МГц 1000 МГц 35 Вт 1-й кв. 2012
B710 1,6 ГГц 19.6.2011 $70

Значение индексов:

  • M — Мобильные процессоры.
    • XM — Экстремальные четырёхъядерные процессоры без ограничения множителя ускорения.
    • QM — Четырёхъядерные процессоры.
  • E — Встраиваемые мобильные процессоры.
    • QE — Четырёхъядерные встраиваемые мобильные процессоры.
    • LE — Оптимизированные по производительности
    • UE — Оптимизированные по энергопотреблению

Ограничения[править | править вики-текст]

Разгон[править | править вики-текст]

Для Sandy Bridge, Intel привязал скорость каждого интерфейса (USB, SATA, PCI, PCI-E, ядер, Uncore, памяти и т.п.) к единому внутреннему тактовому генератору, используя  основную базовую частоту 100 МГц (BCLK). Для процессоров с заблокированным множителем, единственным способом разгона является повышение BCLK, который может быть поднят только на 5-7% без сбоев других аппаратных компонентов. Чтобы решить эту проблему, корпорация Intel сделала доступными процессоры K / X-серии с разблокированным множителем; с коэффициэнтом умножения 57 для Sandy Bridge. Для платформы Sandy Bridge E, есть альтернативный метод, известный как разгон отношения BCLK.

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Представлены процессоры Intel Core второго поколения и наборы системной логики 6-й серии, iXBT.
  2. Что нам стоит мост построить… iXBT
  3. Nick Knupffer. Intel Insider - What Is It? (IS it DRM? And yes it delivers top quality movies to your PC) (англ.). Technology@Intel. Intel (в блоге) (4 January 2011). Проверено 4 февраля 2011. Архивировано из первоисточника 7 мая 2012.
  4. Intel: Sandy Bridge’s Insider is not DRM, IDG News Service
  5. Hachman, Mark. Intel’s ‘Sandy Bridge’ Chip to Include vPro Business Features, PC Magazine (14 сентября 2010).
  6. David Kanter. Intel’s Sandy Bridge Microarchitecture - L3 Cache and Ring Interconnect  (англ.), realworldtech (September 25, 2010). Проверено 22 декабря 2013. «The coherent ring is composed of four different rings: request, snoop, acknowledge and a 32B wide data ring. ... each slice can provide half a cache line (32B) to the data ring per cycle.».
  7. 1 2 Процессоры Intel Sandy Bridge — все секреты Часть 3-я - Кольцевая шина, IXBT.com (5 июля 2011). Проверено 22 декабря 2013. «В каждом направлении протянуто 4 шины: запросов, подтверждений, снупов (для поддержки когерентности) и собственно данных (шириной 32 байта) — разумеется, всё защищено битами ECC. Протокол обмена является чуть переделанной и дополненной версией шины QPI».
  8. Products (Formerly Sandy Bridge) (англ.). Intel Corporation. Проверено 21 февраля 2012. Архивировано из первоисточника 19 июня 2012.
  9. Sandy Bridge-E and X79 available for (pre-)order by VR-Zone.com
  10. Характеристики процессора Intel Celeron G460
  11. Обзор процессоров Pentium G850, Pentium G840 и Pentium G620 // fcenter.ru
  12. Intel Mobile Celeron B815
  13. Intel Mobile Celeron B720