Por Gabriel Torres em 06 de novembro de 2005
Introdução
A Intel tem centros de pesquisa e desenvolvimento – incluindo os centros que desenvolveram vários dos processadores da Intel – e duas fábricas de chips em Israel, então estávamos bastante entusiasmados em viajar metade do mundo só para participarmos do primeiro IDF realizado em Tel Aviv. Esperávamos obter mais informações sobre os futuros produtos da Intel e acertamos na mosca: nós pudemos saber mais sobre os novos processadores da Intel, incluindo a família Merom/Conroe/Woodcrest, o novo processador Monahans para telefones celulares e também um pouco sobre a futura tecnologia de 45 nm, já que todas estas tecnologias estão sendo desenvolvidas em Israel.
Neste IDF nós pudemos ver um protótipo do processador Conroe – que é o nome-código para o primeiro processador voltado a desktops usando a arquitetura do Pentium M e que substituirá o Pentium 4 – e também um notebook OEM da ASUS baseado no próximo lançamento da Intel para o mercado móvel, o processador Yonah, que é a versão do Pentium M com dois núcleos e fabricado no processo de 65 nm.
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Figura 1: Protótipo do processador Conroe.
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Figura 2: Notebook OEM da ASUS baseado no processador Yonah.
Nós tivemos a chance de sentarmos e conversarmos com Ron Friedman, vice-presidente da Intel responsável pela equipe MMG (Mobility Microprocessor Group) baseada em Haifa e que desenvolveu todos os processadores Pentium M (Banias, Dothan, Yonah, Meron e o próximo processador a ser fabricado no processo de 45 nm) e também a microarquitetura que será também usada em processadores para desktop e servidores a partir do ano que vem.
O primeiro produto comercial de sucesso desenhado pela equipe de Haifa foi o Pentium MMX (nome-código P55C, você se lembra dele?) em 1996. O próximo processador desenvolvido por eles foi um projeto chamado Timna, um processador altamente integrado voltado ao mercado de PCs baratos, que foi cancelado quando o produto estava pronto para ser produzido e vendido no mercado, basicamente porque a Intel decidiu usar a cara memória Rambus neste projeto.
No entanto, da experiência com o Timna veio a experiência em projetar processadores com uma boa relação entre desempenho e consumo elétrico. A equipe decidiu ir adiante e criar um processador de relativo baixo consumo elétrico e que ao mesmo tempo oferecesse um bom desempenho usando um clock inferior comparado ao clock usado por processadores voltados a desktops, nome-código Banias. Isto foi em 1999 e eles não tinham a menor idéia de como seria a resposta do mercado, especialmente porque na época todo mundo só falava em aumentar o clock do processador, sem se preocupar muito com o consumo elétrico e com a dissipação térmica. Esse processador foi lançado em 2003 como Pentium M e ele obteve tanto sucesso que a Intel decidiu em usar a sua microarquitetura em todos os seus próximos processadores, assunto que falaremos em detalhes na próxima página.
Friedman nos explicou que esta decisão teve a ver com a tecnologia de núcleos múltiplos. Por exemplo, fazer uma versão de dois núcleos do processador Pentium 4 com núcleo “Prescott”, que pode facilmente dissipar na faixa de 100 W, é complicado, pois teoricamente a dissipação térmica de um processador de núcleo duplo é o dobro do normal, e esse processador dissiparia na faixa de 200 W. Mesmo com um processador que dissipasse 60 W fazê-lo núcleo duplo é muito difícil.
Com o Yonah, que é a versão de núcleo duplo do Pentium M fabricado no novo processo de 65 nm, pronto para ser lançado no início de 2006, a equipe de Haifa está agora trabalhando no novo processo de fabricação de 45 nm. Por que reduzir o processo de fabricação ainda mais? De acordo com Friedman, há três razões básicas:
O problema, entretanto, é a corrente de fuga. Este é um problema inerente aos transistores. Quando os transistores estão em seu estado de corte (isto é, “desligado”), eles não estão exatamente desligados; uma pequena corrente ainda circula no transistor. Nos processadores que trabalhavam com tensões de alimentação maiores este problema não era significativo. Em processadores modernos, no entanto, não só a corrente de fuga pode ser interpretada erroneamente como se o transistor estivesse ativado (“ligado”) enquanto na realidade ele está desativado (“desligado”), mas também a corrente de fuga consome energia, aumentando, desta forma, o calor produzido pelo processador e o seu consumo elétrico. A corrente de fuga é, desta forma, um dos principais limitadores em se diminuir o consumo elétrico e a dissipação térmica de um processador.
Próxima Geração de Microarquitetura da Intel
Neste IDF nós pudemos obter mais informações sobre a nova microarquitetura que será usada em todos os novos processadores da Intel a partir do segundo semestre de 2006 e que foi desenvolvida pela equipe de Haifa. Como mencionamos, esta microarquitetura é baseada na do Pentium M e não na do Pentium 4. Esta será a oitava geração de microarquitetura x86 da Intel.
Primeiro, esta nova microarquitetura usa um pipeline de 14 estágios, contra os 21 estágios usados pelo Pentium 4 contra os 30 estágios usados no Pentium 4 “Prescott”. Desta forma, esta nova microarquitetura é mais parecida com processadores Intel de sexta geração, como o Pentium III, do que com processadores Intel de sétima geração.
Ela terá quatro unidades de envio, contra três usadas no Pentium 4. Isso permitirá que o processador envie mais microinstruções por vez para suas unidades de execução, o que obviamente aumenta o desempenho do processador.
Na parte de cache, ela usará um cache L2 compartilhados com todos os núcleos do processador, como o Yonah. Isto foi feito para diminuir a taxa de erro do cache, isto é, diminuir a quantidade de vezes em que o cache “acaba” e o processador precisa buscar dados na lenta memória RAM. Com um cache L2 compartilhado entre todos os núcleos do processador, o processador pode dar mais ou menos memória cache L2 para cada núcleo dinamicamente, dependendo da demanda. Em processadores de núcleo duplo com caches separados, se o cache de um núcleo “acaba”, ele precisa buscar dados diretamente na memória, mesmo se o cache L2 do outro núcleo estiver “vazio”. No modelo compartilhado, se o processador tem 2 MB de cache L2 um núcleo pode, por exemplo, usar 1,5 MB e o outro 0,5 MB, diminuindo o número de vezes em que o processador precisa ir à memória RAM buscar dados, aumentando o desempenho.
A Intel está também prometendo que os caches de memória L1 de cada núcleo poderão se comunicar diretamente, e também uma maior taxa de transferência entre o núcleo do processador e o cache de memória L2.
Outra novidade desta nova microarquitetura será um novo conjunto de instruções multimídia (SSE4?), o quinto conjunto de instruções multimídia desde que o MMX foi lançado em 1996.
Todos os processadores terão as extensões de endereçamento de 64 bits, EM64T.
As diferenças entre o Merom, voltado para o mercado de portáteis, o Conroe, voltado para o mercado de desktops, e o Woodcrest, voltado ao mercado de servidores, serão basicamente o tamanho da memória cache L2, o tamanho do TLB (Translation Look-aside Buffer) e a quantidade de memória RAM que o processador consegue acessar. TLB é uma tabela usada pelo sistema de memória virtual (também conhecido como arquivo de troca) que lista o endereço físico de um bloco de endereços associado a cada bloco de endereços virtuais.
Processador Para Celulares Monahans
Durante este IDF a Intel mostrou seu processador de nova geração para celulares, nome-código Monahans. O protótipo apresentado estava rodando a uma incrível freqüência de 1.248 MHz. É realmente impressionante pensarmos que um processador usado em um celular esteja rodando a um clock maior que os processadores de PCs rodavam não tem muito tempo.
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Figura 3: Processador para celulares Monahans rodando a 1.248 MHz.
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Figura 4: Placa de desenvolvimento do Monahans.
Afinal, quem precisa de um telefone celular com um processador rodando acima de 1 GHz? A única aplicação que demanda tanto desempenho é vídeo. Desta forma, este novo processador é voltado a telefones celulares topo de linha com telas coloridas grandes, capazes de rodar vídeos a 30 quadros por segundo, e não a 15 quadros por segundo como ocorre hoje.
Demonstração da Tecnologia IAMT
A Intel demonstrou a sua tecnologia de gerenciamento ativo, IAMT. Com esta tecnologia administradores de sistema podem executar manutenção dos computadores da empresa remotamente, incluindo ligá-los, rodarem o que eles quiserem, e desligá-los. Esta manutenção pode ser até mesmo entrar no setup do BIOS, como foi demonstrado.
Desta forma, com esta tecnologia administradores de sistema podem economizar bastante tempo, já que eles não precisam mais ir ao local onde o computador com problemas está localizado.
Além disso, com a tecnologia de virtualização da Intel, que permite que um mesmo computador seja dividido em várias partições como se fossem vários computadores, essa manutenção remota pode ser feita até mesmo enquanto o usuário estiver usando o computador.
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Figura 5: Tela do monitor do computador que estava sendo controlado remotamente.
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Figura 6: Tela do monitor do computador do administrador, como você pode ver ele está controlando o setup do BIOS do computador da Figura 5.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1113
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