Le novità del 2007 – 1: i processori

Contrariamente al passato, le novità tecnologiche del 2007 sul fronte dei processori saranno numerose. Intel, infatti ha unificato la microarchitettura per le cpu destinate a server, desktop e portatili introducendo quella chiamata Core. Dopo i primi processori basati su doppio core il 2007 sembra l’anno dei processori a quattro core.

I processori quad core di Intel

Una delle novità più interessanti del 2007 sarà la disponibilità di diversi tipi di processori quad core, Cpu dotate di quattro nuclei di elaborazione distinti. I vantaggi di disporre di quattro core per l’elaborazione sono intuibili, visto che con un singolo socket si possono moltiplicare la capacità di elaborazione, anche se non esattamente per quattro visto che alcune risorse sono condivise, come per esempio il Front side bus. Va tenuto conto che l’incremento delle prestazioni è legato anche al software utilizzato, come avviene per i dual core. Attualmente non sono molti infatti i programmi che traggono vantaggio dalla presenza di più core, anche se il loro numero è in aumento. Per esempio, ci si aspetta molto dalla prossima generazione di videogiochi, dove la presenza di più core permetterà di dedicare delle risorse di elaborazione al sistema di intelligenza artificiale, altre alla parte di visualizzazione ed altre ancora per gli effetti audio. Anche se i giochi per loro natura seguono una logica sequenziale, in pratica l’elaborazione parallela resa possibile dalla presenza di più core permetterà di ottenere comunque un maggiore realismo di gioco. Per i problemi legati alle licenze, per fortuna molti produttori vincolano questo aspetto al numero di socket presenti, e non al numero di Cpu implementate. In questo modo non si vanificano i vantaggi economici derivanti dalle soluzioni multicore rispetto ai sistemi multi processore. Il primo processore quad core presentato è l’intel Core 2 Extreme QX6700, una Cpu destinata a Pc per applicazioni multimediali. La frequenza di clock è di 2,66 GHz, mentre il Front side bus opera a 1.066 MHz. Complessivamente la cache di secondo livello ammonta a 8 MB e fra le tecnologie utilizzate c’è la VT, le estensioni a 64 bit, e la versione più recente per le tecnologie di risparmio energetico. In pratica i progettisti di Intel hanno realizzato questo processore in modo simile ai primi modelli dual core. Hanno infatti inserito un unico package due die di silicio con i processori già esistenti. In questo caso si tratta di due Cpu dual core realizzate con processo produttivo a 65 nm, unite fra loro dal bus di comunicazione. Il QX6700 Extreme è però solo il primo di una nuova generazione, visto che nel primo trimestre Intel prevede di introdurre le Cpu Core 2 Quad destinate alle applicazioni di entertainment e, più in generale, a quelle caratterizzate dalla presenza di numerosi thread. Questi processori avranno una frequenza di clock di 2,4 GHz e un Front side bus a 1.066 MHz.

I quad core di Amd

Anche Amd ha annunciato da tempo la prossima introduzione di processori quad core, ma solo per la metà del 2007 e le prime versioni saranno quelle della famiglia Opteron. I quad core di Amd saranno sostanzialmente diversi, in termini di architettura, da quelli di Intel. Non si tratterà, infatti, di due processori dual core affiancati, ma di quattro nuclei di elaborazione distinti su un unico die di silicio. Ogni core avrà la sua cache di primo livello di 64 KB e una cache di secondo livello di di 512 KB. Sarà anche presente una cache di terzo livello condivisa fra tutti i core. Il processo produttivo sarà a 65 nm con tecnologia Silicon On Insulator, la stessa usata per le attuazioni di Cpu Amd. I vantaggi di una simile architettura sono diversi, come per esempio la possibilità di comunicazione interna fra i core che avviene alla stessa frequenza di clock interna del processore. Anche per questi processori Amd sarà gestire dinamicamente i consumi di energia dei core, permettendo di risparmiare fino al 75% di energia. Prima dell’arrivo delle Cpu quad core di Amd, però vedremo le soluzioni con Cpu dual core su doppio socket. I primi processori saranno gli Athlon 64 FX 70, seguiti dagli FX 72 e dagli FX 74. Si tratta di processori dual core costruiti con processo produttivo a 90 nm con tecnologia Silicon On Insulator. La cache al primo livello sarà di 128 + 128 KB ( 64 + 64 KB per core), mentre quella di secondo livello è di 1 + 1 MB per core. Il Tdp (Thermal design power) è di 125 W e i due socket saranno quelli a 1207 pin. Il bus sarà a 2 GHz. L’elemento differenziante dei vari modelli sarà la frequenza di clock, rispettivamente di 2,6 GHz, 2,8 GHz e 3 GHz per i modelli FX 70, FX 72 e FX 74.

Le nuove istruzioni Sse4

Le tecnologie legate ai processori comprendono anche quelle inerenti i set di istruzioni per poter sfruttare al meglio le nuove funzionalità introdotte con l’hardware. Periodicamente Intel introduce delle estensioni al set originale di istruzioni x86. L’ultimo gruppo di istruzioni aggiuntive si chiama Supplemental Simd Extensions 3, introdotti con i processori Core 2 Duo e costituito da 32 istruzioni. Il prossimo step sarà l’introduzione delle istruzioni Sse4. Per la precisione le istruzioni saranno divise in due categorie principali chiamate Sse4 Vectorizing Compiler and Media Accellerators, e Sse4 Efficient Accelerate String and Text Processing. Della prima categoria faranno parte istruzioni che comprendono molte fuzioni primitive di vettorizzazione, cioè operazioni base che permettono di costruire operazioni più complesse, per estendere la possibilità offerte dalle nuove architetture e ottenere codice in grado di ridurre i consumi. Le applicazioni che trarranno beneficio da questa nuove istruzioni saranno, per esempio quelle di image processing ed elaborazione video. La seconda categoria fornirà gli strumenti per migliorare le prestazioni nell’elaborazione delle stringhe e testo, in applicazioni, quindi come quelle di ricerca e confronti multipli in testi, database o anche per funzioni per la ricerca di virus. Il nuovo set di istruzioni Sse4 sarà introdotto inizialmente con processori realizzati con il prossimo processo produttivo a 45 nm, la cui produzione è prevista per la fine del 2007.

Articolo a cura di: Francesco Chianese
Informazioni tratte da PC magazine Dicembre 2006