پردازنده های چند هسته ای 1. چرا cpu های چند هسته ای ؟ 1....
TRANSCRIPT
ی اته
س ه
ندچی
هاه
نداز
ردپ
ی اته
س ه
ندچی
هاه
نداز
ردپ
1
؟ CPUCPUچرا چرا ای هسته چند ؟ های ای هسته چند های
تقسیم بار سیستمتقسیم بار سیستم . 1 . 1
((ThroughputThroughput) ) . زیاد شدن توان عملیاتی . زیاد شدن توان عملیاتی 22
((ThreadThread . اجرای بهتر برنامه های سنگین)برنامه هایی با چند . اجرای بهتر برنامه های سنگین)برنامه هایی با چند 33
به بن بست رسیدن روش باال بردن فرکانس کاری پردازنده های به بن بست رسیدن روش باال بردن فرکانس کاری پردازنده های . 4 . 4تک هسته ایتک هسته ای
بصورت جدا گانه برای هر هسته بصورت جدا گانه برای هر هسته L2L2 و و L1L1 . وجود کش . وجود کش 55
. صرفه جویی در هزینه ها . صرفه جویی در هزینه ها66
((Fault-TolerautFault-Toleraut . تحمل پذیری در برابر خطا ) . تحمل پذیری در برابر خطا )77
2
نا و متقارن ای هسته چند های نا پردازنده و متقارن ای هسته چند های پردازندهمتقارنمتقارن
. چند هسته ای نا متقارن . چند هسته ای نا متقارن 11 •
•ASMP ) ASymmetric Multi Processing (ASMP ) ASymmetric Multi Processing (
. چند هسته ای متقارن . چند هسته ای متقارن 22•
•SMP ) Symmetric Multi Processing (SMP ) Symmetric Multi Processing (
3
نا به نسبت متقارن ای هسته چند های پردازنده نا مزایای به نسبت متقارن ای هسته چند های پردازنده مزایایمتـقـارنمتـقـارن
4
ای CPUCPUاولین اولین هسته ای دو هسته دوAMD ATHLON 64 X2AMD ATHLON 64 X2
بدلیل بدلیل Athlon 64Athlon 64این پردازنده بر پایه ی پردازنده ی تک هسته ایَ این پردازنده بر پایه ی پردازنده ی تک هسته ایَ
وجود : وجود :
و کنترل کننده های آن و کنترل کننده های آنHyper TransportHyper Transport . رابط . رابط 11
. کنترل کننده حافظه . کنترل کننده حافظه 22
ساخته شد . ساخته شد .Athlon 64Athlon 64 پردازنده پردازنده ChipChip روی روی
5
ATHLON 64 X2ATHLON 64 X2مشخصات مشخصات 1GHz to 1.8 GHz1GHz to 1.8 GHz ) رابط بین دو هسته ( ) رابط بین دو هسته ( Hyper TransportHyper Transportرابط رابط •
( ( CacheCache و و CPUCPU ) رابط بین ) رابط بین North BridgeNorth Bridgeرابط رابط •
کنترل کننده حافظه کنترل کننده حافظه •
90nm90nmتکنولوژی ساخت تکنولوژی ساخت •
1.35v to 1.40v1.35v to 1.40vولتاژ کاری ولتاژ کاری •
WattWatt 110110گرمای خروجی کمی بیش از گرمای خروجی کمی بیش از •
89 Watt89 Watt( ( TDPTDPتوان مصرفی )توان مصرفی )•
جداگانه برای هر هسته جداگانه برای هر هستهCache L1 & L2Cache L1 & L2وجود وجود •
• L1:128 KBL1:128 KB
• L2: 512 KB to 1.00MBL2: 512 KB to 1.00MB
ATCATC( ( Advanced Transfer CacheAdvanced Transfer Cache)) بایتی بایتی 3232رابط رابط •
6
های پردازنده سری برتری های دو پردازنده سری برتری دوATHLON 64 X2ATHLON 64 X2
11 . . Crossbar SwichCrossbar Swich
940940 / / 939939 . امکان استفاده از سوکت . امکان استفاده از سوکت22
7
PERFORMANCE PERFORMANCE کاراییکارایی
• Performance= )frequency(*)instruction per clock(Performance= )frequency(*)instruction per clock(
• SIMD ) SSE 1,2,3,..( SIMD ) SSE 1,2,3,..(
)1996 Pentium( )1996 Pentium(
8
مصرفی مصرفی انرژی TDPTDPانرژی
نوت بوکها و موبایلهانوت بوکها و موبایلها
Power=)DynamicPower=)Dynamic
Capacitance(*)Voltage*Voltage(*FrequencyCapacitance(*)Voltage*Voltage(*Frequency
9
CACHECACHE پنهان ی پنهان حافظه ی حافظه
L1 L1 L2 L2 L3 L3 RAM RAM
Cache Cache High Speed Static RAM)SRAM( High Speed Static RAM)SRAM(
RAM RAM Dynamic RAM )DRAM( Dynamic RAM )DRAM(
IntelIntelدسترسی سریع و هوشمند به اطالعات در پردازنده های دسترسی سریع و هوشمند به اطالعات در پردازنده های 10
1.1. Standard Processor Over –Clocked 20% Standard Processor Over –Clocked 20%
2. Standard Processor 2. Standard Processor
3. Two Standard Processors Under-Clocked 20%3. Two Standard Processors Under-Clocked 20%
11
. افزایش میزان حافظه بصورت دینامیک . افزایش میزان حافظه بصورت دینامیک 11 . به اشتراک گذاری اطالعات بین دو هسته . به اشتراک گذاری اطالعات بین دو هسته 22
12
13
14
CORE I3• Clarkdale – – 32 nm process technology process technology
• 2 physical cores/4 threads 2 physical cores/4 threads
• 64 Kb L1 cache 64 Kb L1 cache
• 512 Kb L2 cache 512 Kb L2 cache
• 4 MB L3 cache 4 MB L3 cache
• Introduced January, 2010 Introduced January, 2010
• Socket 1156 LGA Socket 1156 LGA
• 2-channels DDR3 2-channels DDR3
• Integrated HD GPU Integrated HD GPU
• Variants Variants • 530 – 2.93 GHz Hyper-Threading 530 – 2.93 GHz Hyper-Threading
• 540 – 3.06 GHz Hyper-Threading 540 – 3.06 GHz Hyper-Threading
• 550 – 3.2 GHz Hyper-Threading 550 – 3.2 GHz Hyper-Threading
• 560 – 3.33 GHz Hyper-Threading 560 – 3.33 GHz Hyper-Threading
15
CORE I5
• Lynnfield – – 45 nm process technology process technology
• 4 physical cores 4 physical cores
• 32+32 Kb )per core( L1 cache 32+32 Kb )per core( L1 cache
• 256 Kb )per core( L2 cache 256 Kb )per core( L2 cache
• 8 MB common L3 cache 8 MB common L3 cache
• Introduced September 8, 2009 Introduced September 8, 2009
• Family 6 Model E )Ext. Model 1E( Family 6 Model E )Ext. Model 1E(
• Socket 1156 LGA LGA
• 2-channels DDR3 2-channels DDR3
• Variants Variants • 750 – 2.66 GHz/3.20 GHz Turbo Boost 750 – 2.66 GHz/3.20 GHz Turbo Boost
• 760 – 2.80 GHz/3.33 GHz Turbo Boost 760 – 2.80 GHz/3.33 GHz Turbo Boost
16
CORE I5• Clarkdale – – 32 nm process technology process technology
• 2 physical cores/4 threads 2 physical cores/4 threads
• 64 Kb L1 cache 64 Kb L1 cache
• 512 Kb L2 cache 512 Kb L2 cache
• 4 MB L3 cache 4 MB L3 cache
• Introduced January, 2010 Introduced January, 2010
• Socket 1156 LGA LGA
• 2-channels DDR3 2-channels DDR3
• Integrated HD GPU Integrated HD GPU
• AES Support AES Support
• Variants Variants • 650/655K – 3.2 GHz Hyper-Threading Turbo Boost 650/655K – 3.2 GHz Hyper-Threading Turbo Boost
• 660/661 – 3.33 GHz Hyper-Threading Turbo Boost 660/661 – 3.33 GHz Hyper-Threading Turbo Boost
• 670 – 3.46 GHz Hyper-Threading Turbo Boost 670 – 3.46 GHz Hyper-Threading Turbo Boost
• 680 – 3.60 GHz Hyper-Threading Turbo Boost 680 – 3.60 GHz Hyper-Threading Turbo Boost
17
CORE I7CORE I7• Bloomfield – – 45 nm process technology process technology
• 4 physical cores 4 physical cores
• 256 KB L2 cache 256 KB L2 cache
• 8 MB L3 cache 8 MB L3 cache
• Front side bus replaced with replaced with QuickPath up to 6.4GT/s up to 6.4GT/s
• Hyper-Threading is again included. This had previously been is again included. This had previously been removed at the introduction of Core line removed at the introduction of Core line
• 781 million transistors 781 million transistors
• Intel® Turbo Boost Technology Intel® Turbo Boost Technology
• TDP 130W TDP 130W
• Introduced November 17, 2008 Introduced November 17, 2008
• Socket 1366 LGA Socket 1366 LGA
• 3-channels DDR3 3-channels DDR3
• Variants Variants
• 975 )extreme edition( – 3.33 GHz/3.60 GHz Turbo Boost 975 )extreme edition( – 3.33 GHz/3.60 GHz Turbo Boost
• 965 )extreme edition( – 3.20 GHz/3.46 GHz Turbo Boost 965 )extreme edition( – 3.20 GHz/3.46 GHz Turbo Boost
• 960 - 3.20 GHz/3.46 GHz Turbo Boost 960 - 3.20 GHz/3.46 GHz Turbo Boost
• 950 – 3.06 GHz/3.33 GHz Turbo Boost 950 – 3.06 GHz/3.33 GHz Turbo Boost
• 940 – 2.93 GHz/3.20 GHz Turbo Boost 940 – 2.93 GHz/3.20 GHz Turbo Boost
• 930 – 2.80 GHz/3.06 GHz Turbo Boost 930 – 2.80 GHz/3.06 GHz Turbo Boost
• 920 – 2.66 GHz/2.93 GHz Turbo Boost 920 – 2.66 GHz/2.93 GHz Turbo Boost
18
CORE I7CORE I7• LynnfieldLynnfield – 45 nm process technology 4 physical cores – 45 nm process technology 4 physical cores
• 256 KB L2 cache 256 KB L2 cache
• 8 MB L3 cache 8 MB L3 cache
• No QuickPath, instead compatible with slower DMI interface No QuickPath, instead compatible with slower DMI interface
• Hyper-Threading is included Hyper-Threading is included
• Introduced September 8, 2009 Introduced September 8, 2009
• Socket 1156 LGA Socket 1156 LGA
• 2-channels DDR3 2-channels DDR3
• Variants Variants
• 880 – 3.06 GHz/3.73 GHz Turbo Boost )TDP 95W( 880 – 3.06 GHz/3.73 GHz Turbo Boost )TDP 95W(
• 870/875K – 2.93 GHz/3.60 GHz Turbo Boost )TDP 95W( 870/875K – 2.93 GHz/3.60 GHz Turbo Boost )TDP 95W(
• 870S – 2.67 GHz/3.46 GHz Turbo Boost )TDP 82W( 870S – 2.67 GHz/3.46 GHz Turbo Boost )TDP 82W(
• 860 – 2.80 GHz/3.46 GHz Turbo Boost )TDP 95W( 860 – 2.80 GHz/3.46 GHz Turbo Boost )TDP 95W(
• 860S – 2.53 GHz/3.46 GHz Turbo Boost )TDP 82W( 860S – 2.53 GHz/3.46 GHz Turbo Boost )TDP 82W(
19
CORE I7 CORE I7 • GulftownGulftown – 32 nm process technology – 32 nm process technology
• 6 physical cores 6 physical cores
• 256 KB L2 cache 256 KB L2 cache
• 12 MB L3 cache 12 MB L3 cache
• Front side bus replaced with QuickPath up to Front side bus replaced with QuickPath up to
6.4GT/s 6.4GT/s
• Hyper-Threading is included Hyper-Threading is included
• Intel® Turbo Boost Technology Intel® Turbo Boost Technology
• TDP 130W TDP 130W
• Introduced 16 March 2010 Introduced 16 March 2010
• Variants Variants • 980X Extreme Edition - 3.33 GHz/3.60 GHz Turbo Boost 980X Extreme Edition - 3.33 GHz/3.60 GHz Turbo Boost
• 970 - 3.20 GHz/3.46 GHz Turbo Boost 970 - 3.20 GHz/3.46 GHz Turbo Boost
20
:: منابعمنابع
• Wikipedia.comWikipedia.com
• Intel.comIntel.com
• extremetech.comextremetech.com
• drdobbs.comdrdobbs.com
• benchmarkreviews.combenchmarkreviews.com
• atalebi.comatalebi.com
21