Centrino Duo - 2 jádra ve hře

9. 1. 2006 07:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jiří Pomazal

Lidé prahnou po stále menších a lehčích noteboocích s co nejdelší výdrží na baterie a výkonem vyrovnajícím se jejich stolním počítačům. Intel v nadcházející době vícejádrových procesorů uvádí v reakci na tyto požadavky novou generaci sady Centrino s kódovým názvem Napa. Hlavním hráčem v nové sadě Centrino je tedy dvoujádrový procesor.

Jaké jsou stěžejní prvky?
Sada Centrino se skládá z notoricky známé trojice komponent: procesoru, čipsetu a bezdrátové síťové karty. V Centrino (Napa) se vylepšení dočkaly všechny zmíněné komponenty. Jestliže tahákem předchozí verze sady Centrino (Sonoma) byla sběrnice PCI-Express a nové diskové rozhraní SATA, pak se v nové generaci této sady sází především na podporu dvoujádrových (Dualcore) procesorů s názvem Intel Core Duo (kódové jméno Yonah).

Podpora nového procesoru je sice nejmarkantnější, ale samozřejmě zdaleka ne jediná novinka. Ruku v ruce s ním jde i kompletně nová čipová sada Mobile Intel 945 Express, kterou si podrobně rozebereme dále v tomto článku. Menších kosmetických změn doznal také její integrovaný grafický čip Intel GMA 950. Inovace se týkají především technologií řízení spotřeby, což by mělo pomoci k celkovému snížení energetických nároků celé sady vzhledem k výkonu.

Bezdrátová síťová karta standardu Wi-Fi také nezůstala beze změn. Intel PRO/Wireless 3945ABG obsahuje řadu vylepšení, z nichž ty nejdůležitější jako podporu 802.11e a Cisco Compatibile Extensions si v tomto článku také přiblížíme.

Síla dvou jader
Dvoujádrové Core Duo bylo od základu navrženo jako mobilní procesor. Veškeré jeho uspořádání a funkce tedy sledují cíl minimální spotřeby při zachování (v poměru ke spotřebě) obrovského výpočetního potenciálu, který tento čip nabízí. Důležitý je fakt, že i notebooky zachytily trend nástupu vícejádrových procesorů a nezůstanou kvůli úsporám energie výkonnostně na druhé koleji.

Dvoujádrový procesor je de facto dvojicí samostatných procesorů ve společném balení. Díky tomu se i běžné počítače vydávají na cestu, kterou již mnoho let kráčejí servery - cestou zvyšování výkonu pomocí paralelizace výpočtů. Zvyšování výkonu prostým zvyšováním frekvence se ukázalo jako již vyčerpaný směr, na jehož dno bolestivě narazilo Pentium 4. Potíží je fyzika - výrobní technologie je čím dál obtížnější neustále vylepšovat, což si vyšší frekvence žádají. Proto do dějin vešlo Pentium 4 jako "topení".

Core Duo je prvním mobilním procesorem, který se vyrábí novým 65 nm výrobním procesem. To mu umožňuje vměstnat na plochu 90,3 mm2 úctyhodných 151 milionů tranzistorů. Právě nový výpočetní proces a jeho odladění opozdil uvedení celé Napy přibližně o půl roku. Obě jádra jsou zcela identická a každé má svou vlastní L1 cache.

Cache druhé úrovně - L2 - o velikosti 2 MB je pak sdílená mezi oběma jádry. Toto řešení usnadňuje komunikaci mezi oběma jádry tím, že data v cache sdílejí (platí jen pokud obě jádra potřebují stejná data), a tím je ušetřen přenos přes významně pomalejší FSB. Nesdílenou L2 cache disponují například současná stolní Pentia D, což se velmi negativně projevuje na jejich výkonech oproti konkurenci. Pro maximálně efektivní využití a co nejhospodárnější provoz L2 cache Intel nasazuje hned několik technologií.

- Intel Smart Cache: technologie, která dynamicky přiděluje volnou kapacitu L2 tomu jádru, které je zrovna více vytíženo a očekává přísun většího množství dat. Není tedy problém, aby například jádro A využívalo celou paměť L2, zatímco jádro B, které je ve stejném cyklu nečinné, nevyužívalo paměť L2 vůbec.

Ukázka využití paměti L2 cache více jádry.

-Dynamic Cache sizing: Tato technologie je schopna přesunou data z cache (pokud nejsou aktuálně potřeba) do paměti RAM. Paměť cache pak může být i deaktivována a procesor tak dále snižuje svou spotřebu.

Mezi další technologie šetřící energii patří také již tradiční podpora technologie SpeedStep (snížení frekvence jádra). V případě potřeby je také možné, aby obě jádra nezávisle na sobě přecházela do režimu nečinnosti, za což vděčí sdílené logice power managementu. V souhrnném názvu jsou pak tyto technologie označovány jako Enhanced Intel Deeper Sleep.

Obě jádra jsou navíc vybavena vlastním tepelným snímačem (pro větší bezpečnost zůstala i sdílená tepelná dioda), což vede k přesnějšímu měření teploty jader nezávisle na sobě, a tím pádem k přesnější regulaci otáček ventilátoru. Všechna tato opatření by měla znovu resultovat v celkové snížení spotřeby.

Pokud se zaměříme na multimediální výbavu tohoto procesoru, nechybí tradiční podpora instrukčních sad MMX, SSE, SSE2 a nově i SSE3. Pro další akceleraci multimédií byla do nového procesoru implementována navíc technologie Digital media Boost, která by měla urychlovat především přehrávání High Definition Videa v reálném čase při zachování plynulosti ostatních aplikací.

Nyní se konečně podíváme na to, co koncového spotřebitele bude zajímat asi nejvíce. Tedy ceny jednotlivých modelů a jejich nové značení.

Procesor	označení	GHz	cena (USD)	Cena (Kč)
Intel® Core™ Duo Processor	T2600	2,16	637	15,331
Intel® Core™ Duo Processor	T2500	2,00	423	10,180
Intel® Core™ Duo Processor	T2400	1,83	294	7,076
Intel® Core™ Duo Processor	T2300	1,66	241	5,800
Intel® Core™ Solo Processor	T1300	1,66	209	5,030
Intel® Core™ Duo Processor LV	LV2400	1,66	316	7,605
Intel® Core™ Duo Processor LV	LV2300	1,5	284	6,835
Mobile Intel® 945 Express Chipset	n/a	n/a	36*/40**	865*/963**
Intel PRO/Wireles 3945ABG	n/a	n/a	26	626

* Čipová sada bez integrované grafiky
** A s integrovanou grafikou

!Jedná se o ceny při odběru 1000 kusů – tedy ceny pro výrobce notebooků!

Z tabulky je jasně patrné nové značení skutečných frekvencí procesorů stejně tak jako odlišení „plnohodnotných“ čipů od čipů ULV (ultra low voltage). Značení stávajících procesorů Pentium M zůstávají stejná. Pro úplnost jsou do tabulky zahrnuty i ceny samotné čipové sady a bezdrátové karty. Mezi nově uvedenými procesory figuruje i Yonah s jedním jádrem (Core Solo). Jeho parametry jsou jinak shodné s dvoujádrovými procesory. Na koruny přepočítáno podle kurzu ze dne 4.1.2006. Zajímavé je, že ceny jsou shodné s cenami současných jednojádrových procesorů Pentium M (Dothan), které tak budou muset zlevňovat. Cena notebooků s Core Duo by tak neměla být vyšší než u dřívějších jednojádrových modelů. To je při téměř dvojnásobném výpočetním výkonu více než příjemné.

Calistoga
Pokud právě přemýšlíte, co že to znamená název tohoto odstavce, pak vězte, že se jedná o kódové označení Mobile Intel 945 Express čipsetu, který je nedílnou součástí celé sady Centrino / Napa (perlička: Calistoga je název města ležícího v Napa Valley).

Výrobcům budou k dispozici dvě verze této čipové sady (ostatně stejně jako u minulé verze 915), a to :Mobile Intel 945PM Express - bez integrované grafiky a Mobile Intel 945GM Express - s integrovaným grafickým čipem GMA 950.

Parametry novější čipové sady 945 byly oproti předchozí 915 o něco vylepšeny. Rychlost FSB se zvedla ze současných 533 na 667 Mhz (výkonný procesor si žádá své). Podporováno je až 4 GB paměti DDR2 DualChannel frekvence 400/533/667 Mhz (podpora DDR1 pamětí skončila). Důležité je, že podle našich prvních redakčních testů již DualChannel správně funguje a použití dvou paměťových modulů má kladný vliv na výsledný výkon pamětí, což u předchozího čipsetu nebylo. Dále Calistoga disponuje až 6 PCI-Express porty, 8 USB 2.0 porty, dvojicí kanálů SATA (konečně přibyla i verze čipsetu s podporou RAID 0 a 1, existuje ovšem i varianta bez RAID) a jedním klasickým (P)ATA. Dále je integrován zvukový čip standardů High Definition Audio a AC97 viz. následující schéma.

Mobile Intel 945GM Express Chipset

Jelikož se jedná o mobilní čipovou sadu, nesmí v její výbavě chybět technologie pro úsporu energie.

Rapid memory power management - optimalizuje využívání paměti RAM a tím snižuje její spotřebu.

Smart 2D Display Technology - optimalizuje místo ve frame bufferu a tím redukuje počet přístupů do paměti. Toto zvyšuje výkon systému a zároveň snižuje spotřebu.

Display Power Saving Technology - kombinuje automatickou korekci jasu obrazu se snižováním úrovně podsvícení displeje (Automatic Display Brightness) pro optimální vzhled a nízkou spotřebu.

Dual-Frequency Graphics Technology - umožňuje dle potřeby podtaktovat GPU grafického čipu a tím prodloužit dobu chodu na baterie.

Automatic Display Brightness - automaticky koriguje úroveň podsvícení displeje v závislosti na okolním prostředí.

Nové komunikační technologie
Základní charakteristiky bezdrátového adaptéru Intelu zůstávají podobné jeho minulé verzi 2915ABG. Podporuje tedy rychlost až 54 Mbit/s na frekvencích 2,4 a 5 GHz (standardy IEEE 802.11a/b/g).

Navíc byly přidány technologie pro optimální selekci AP (access point), což by mělo přinést jak zvýšení rychlosti připojení, tak i jeho stability nehledě na snížení spotřeby. (Při slabém signálu vyžaduje elektronika Wi-Fi karty daleko více energie pro udržení spojení).

Schéma bezdrátové karty

Intel velice dobře zaregistroval stále více se rozmachující IP telefonii – VoIP (Voice over IP) - a vybavil novou verzi svého Wi-Fi adaptéru patřičnými technologiemi.

Především se jedná o podporu standardu 802.11e (QoS) – Quality of Service. Zjednodušeně se jedná o protokol, který na síti upřednostňuje některé vybrané pakety. Především se jedná o pakety přenášející hlas VoWLAN (Voice over Wireless LAN) nebo video. V obou případech je nutný plynulý datový tok od zdroje k příjemci. Tato technologie se tedy stará, aby hlasová komunikace byla čistá a hlavně nepřerušovaná.

Mezi další vylepšení patří Cisco Compatible Extensions v4, jedná se o soubor rozšíření, která by měla zajistit bezproblémové připojení vašeho notebooku do sítě a routeru. Na závěr nesmím opomenout technologii Wake on WLAN, která dovoluje probudit notebook přes bezdrátovou síť.

Intel GMA 950
Integrovaný grafický čip GMA950 je, co se týče funkcí, totožný se svým desktopovým bratříčkem. Navíc ale obsahuje funkce pro snížení spotřeby podporované čipsetem viz. výše.

Parametry grafického čipu jsou následující:
- 256bitové grafické jádro s frekvencí 400 MHz
- teoretická propustnost dat až 10,6GB/s s paměťmi DDR2-667
- 1,6 GPixels/s, 1,6 GTexels/s
- využití až 224 MB sdílené paměti
- podporované rozlišení max. 2048 \xD7 1536 při obnovovací frekvenci 75 Hz
- formáty zobrazení 16:9 a 16:10
- Dynamic Display Modes pro flat-panely, širokoúhlé obrazovky, podpora Digital TV
- zpracování až 4 pixelů během jednoho taktu
- podpora DirectX 9.0c
- podpora DirectX9 Vertex Shader 3.0 a Transform and Lighting (bohužel pouze softwarově- tyto funkce musí počítat CPU, nelze tedy očekávat rapidní nárůst výkonu.)
- dekomprese textur pro Direct3D a OpenGL
- podpora OpenGL 1.4 s ABR rozšířením

Jak je na tom nové Centrino s výkonem?
Na našem serveru jsme Vám již přinesli první reálné benchmarky notebooku s Napa, které opravdu mluví samy za sebe! Již zítra se můžete těšit na kompletní recenzi notebooku, kterým je Acer TravelMate 8200.