Nehalem e K10

Leandro R.L · 23 de julho de 2009

Nehalem e K10

Pessoal queria que vocês me ajudassem queria saber quais vantagens cada uma dessas duas tecnologias trazem em relação a desempenho dos processadores quanto da Intel quanto da AMD. Muito Obrigado.

adunlucas · 24 de julho de 2009

Bem, se você olhar a arquitetura do Processador, verá que é muito semelhante. São 4 núcleos, com uma cache L1 e L2 individuais e uma cache L3 compartilhada. Além disso um controlador de memória acoplado ao processador. Mas as semelhanças acabam aí.

A AMD usa cache exclusiva, o que significa que o conteúdo da cache L1 não é copiado na L2 e o destas duas não é copiado na L3, liberando mais espaço. Na Intel a cache é inclusiva, ou seja, o que tem na L1 tem na L2 e o que tem na L2 tem na L3. A vantagem da AMD neste ponto é que você tem mais cache disponível. Na intel isso diminui o tempo de procura dos dados na cache, já que basta procurar nos 3 níveis e então já pode ir direto à memória. Teoricamente um único aplicativo multi-threaded roda melhor no Nehalem porque os dados estão todos disponíveis na L3.

Outra diferença é que a Intel usa as caches L1 e L2 com metade dos tamanhos das respectivas no K10. Isso ajuda (mas não é único motivo) para uma latência menor. Com isso, o Nehalem perde menos tempo toda vez que vai acessar um dado em sua cache.

Outro ponto onde a Intel leva vantagem é no "branch predictor", que é um artifício do processador "chutar" pra onde a tarefa que ainda vai ser executada vai levar (estou simplificando para facilitar o entendimento), evitando que o processador tenha que esperar toda a tarefa ser executada para iniciar esta nova (seria como uma linha de produção que fica parada esperando insumos). O branch predictor da Intel é mais eficiente que o da AMD.

Outro ponto onde a Intel tem vantagem é na "predição de instrução" ou "instruction prefetch", que é quando o processador tem que esperar por uma instrução que vem da memória. O processador então "chuta" qual vai ser a instrução e executa. Quando a instrução lida na memória chega, se o processador acertou, ele simplesmente entrega o resultado do dado processado. Se errou, vai ter que refazer todo o trabalho. Daí a importância de uma boa predição.

A meu Ver a arquitetura K10 é feita pra competir com a Core 2, e não com a Nehalem. Tanto que, mesmo esquentando mais e custando mais, os Phenom conseguiam competir com os kentsfield, e os Phenom II com os Penryn. Obviamente certas características que expliquei no outro tópico dão certas vantagens aos Core 2 Quad em algumas aplicações. Mas em outras os Phenom conseguem competir.

Fugindo da arquitetura, a Intel tem vantagem na tecnologia de fabricação, a 'High K Metal Gate' que permite clocks mais altos e menor consumo que a "DSL SOI" que a AMD usa.

Bem, pra não dizer que a AMD não tem vantagem, temos os novos Athlon II que são feitos na arquitetura k10 e são bastante competitivos com os Core 2 Duo Wolfdale, custando menos para se produzir. E olha que os Athlon II têm controlador de memória integrado, barateando (em tese) o custo do chipset pra ele. O processo 45nm da AMD também traz um aproveitamento maior por cada wafer de silício utilizado. Mas isto foge do quesito arquitetura.

EDIT: Na realidade o núcleo dos Athlon II é pouco maior que os Pentium Dual Core E5xxx e E6xxx. Ambos têm mesmo tamanho de cache L2 mas o Athlon tem o controlador de memória integrado, o que torna os Pentium mais baratos. A AMD ainda tem uma pequena vantagem no aproveitamento já que o processo de 45nm usa litografia imersa.

Ufa... falei bastante. Espero ter sido claro. E não ter falado nada errado... Mas acho que os demais usuários que conhecem mais que eu podem dar uma ajuda aqui.