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La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
Intel innova la propria famiglia di prodotti desktop
e mobile, intervenendo su interi comparti della
piattaforma, introducendo nuove tecnologie e
numerosi prodotti. Si tratta della presentazione di
una nutrita schiera di CPU e chipset, capaci di
coprire la maggior parte dei segmenti di mercato.
Questa scelta avviene a seguito di un'attenta
analisi delle richieste attuali.
Il mercato mobile continua a essere quello di
riferimento, rispetto a quello desktop, con una crescita notevole e una previsione di espansione
notevole nei prossimi anni, soprattutto per notebook ultrathin e netbook.
Anche il segmento desktop vede incrementi nelle prospettive di vendita e una crescita discreta per
le piattaforme client. I tradizionali sistemi desktop saranno rimpiazzati da sistemi con dimensioni
più compatte (small form factor PC e All In One PC).
L'accesso alle risorse e l'utilizzo del personal computer stanno cambiando e, in base a queste
preferenze, Intel sta sviluppando i propri prodotti mainstream.
Da un'indagine realizzata appositamente, è possibile osservare come l'utente medio, oggi, rispetto
a ieri, faccia un uso di svariate tipologie di applicazioni. Vengono infatti eseguiti programmi per la
visione e l'editing di filmati, foto e musica, oltre agli
strumenti per la navigazione e i software di produttività
per la realizzazione di documenti.
Il PC viene reinterpretato come piattaforma per il
gaming, con una marcata risalita prevista per i prossimi
anni, grazie soprattutto ai casual gamer e alla possibilità
di giocare online.
Core di seconda generazione
Come detto, per assecondare le abitudini di utilizzo della maggior
parte
degli
utenti,
i
prodotti
Intel
si
stanno
evolvendo
progressivamente. Con gli annunci di questi giorni, il produttore
presenta la seconda generazione di processori Intel Core.
Come si può notare nel dettaglio, con Sandy Bridge, Intel incorpora
in un solo die sia la GPU, sia la CPU, diversamente da come
avveniva con la generazione Westmere.
La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
Le CPU sino ad oggi disponibili sono le ormai note Intel Core i3 / i5 / i7, che saranno gradualmente
sostituite dalle nuove con serie Core ix-2000.
Secondo lo schema di sviluppo utilizzato da Intel da diverso tempo, questi prodotti fanno parte
delle fase "Tock". In questo momento infatti viene annunciata una nuova architettura e una nuova
piattaforma
hardware,
senza
modificare
il
processo
costruttivo
adottato.
Con la successiva fase "Tick" si andrà invece a cambiare la tecnologia necessaria per la
realizzazione
del
componente,
tipicamente
miniaturizzando
i
diversi
comparti.
Nello specifico, Sandy Bridge è costruito a 32 nm, esattamente come Westmere ed è stato
progettato per garantire scalabilità, buone prestazioni e consumi inferiori rispetto alla precedente
linea di CPU.
Anche se il packaging LGA1155 è incompatibile dal punto di vista meccanico ed elettrico rispetto
all'attuale LGA1156, i nuovi processori ereditano diverse caratteristiche dalla precedente
architettura.
Tra queste, la tecnologia HyperThreading, che consente di gestire un maggior numero di Thread
sfruttando le CPU logiche associate a ogni core fisico, oltre alla piattaforma Turbo Boost, che
permette di incrementare la frequenza dei core in base alle specifiche richieste del sistema e alle
condizioni operative riscontrate.
Sigle e nomi: una prima differenza, a livello di nomenclatura, è già visibile osservando i nomi delle
nuove CPU. Al di là della cifra "2", anteposta a ogni sigla di ciascuna CPU, che sta a indicare la
seconda generazione Intel Core, sono disponibili tre classificazioni ulteriori. I processori desktop
con lettera "K" sono quelli espressamente pensati per utenti esperti, gamer e overclocker.
I processori serie "K" sono completamente sbloccati.La principale caratteristica di queste unità è la
disponibilità di un moltiplicatore di frequenza sbloccato verso l'alto.
La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
Processori come Core i7-2600K e Core i5-2500K offrono dunque core sbloccati, così come il
completo controllo delle feature di alimentazione dei nuclei, di gestione delle memorie e della GPU
integrata.
Naturalmente
sfruttare
tali
per
poter
caratteristiche
è
necessario avvalersi di chipset di
nuova generazione, come l'Intel P67
Express e la versione H67 Express.
Il vantaggio principale di un simile
approccio
è
evidente.
Con questo sistema, Intel propone
agli appassionati, la possibilità di
incrementare la frequenza operativa del processore senza impattare sui restanti componenti e
quindi incrementando la stabilità generale.
Le altre CPU desktop della nuova serie, contraddistinte con la lettera finale "S", sono quelle con
architettura quad core e TDP di 65 W, mentre quelle con la lettera "T" sono pensate per sistemi
compatti e hanno un TDP di soli 35 W.
I microprocessori pensati per ambienti desktop sono 14:
- Core i7: i7-2600K, i7-2600S, i7-2600
- Core i5: i5-2500K, i5-2500S, i5-2500T, i5-2500, i5-2400, i5-2400S, i5-2390T, i5-2300
- Core i3: i3-2120, i3-2100, i3-2100T
Mentre le CPU Core i7/i5 saranno dotate di quattro nuclei operativi, i più "piccoli" Core i3
manterranno la struttura a due core.
La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
CPU e GPU nello stesso die
Con
i
nuovi
Core
di
seconda
generazione, Intel introduce un nuovo
approccio costruttivo, simile, per certi
versi, alle recenti APU AMD. La
sezione grafica è ora parte integrante
dello stesso die, in condivisione con la
CPU, diversamente dalla soluzione
Westmere, che prevedeva due unità
distinte all'interno dello stesso chip.
Nel dettaglio, lo schema funzionale delle nuove CPU, sovrapposto al layout costruttivo. Possiamo
notare le quattro CPU, il processore grafico, oltre alla cache condivisa e al controller per le
memorie. Questo non porta solamente vantaggi in termini costruttivi e di dimensioni complessive,
ma anche di efficienza generale e di consumi.
Tutte le CPU Core annunciate incorporano una sezione video, che può comunque essere
disabilitata se si preferisce utilizzare una GPU discreta su bus PCI Express.
Le due nuove GPU integrate
sono definite Intel HD 3000 e
HD 2000 e sono pensate per il
mercato dei casual gamer e per
l'impiego mainstream generico.
Questa quarta generazione di
processori
video
Intel
offre
sensibili benefici rispetto alla
precedente
versione.
In base alla versione, sono
disponibili 6 (HD 2000), oppure
12 (HD 3000) Execution Unit,
con architettura a Shader unificati e capacità di encoding hardware per i flussi MPEG2 e H.264.
Tra le novità principali la disponibilità di un maggior numero di controlli relativi al post processing
delle immagini, con funzionalità di controllo colore, rilevamento e correzione del tono della pelle e
un miglioramento automatico del contrasto.
La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
La frequenza operativa del processore può arrivare a 1.350 MHz mentre, grazie al supporto
Shader
Model
4.1,
sono
supportate
le
API
DirectX
10.1
e
OpenGL
3.0.
La massima risoluzione gestibile è di 2.560x1.600 pixel, tra gli output video è ora disponibile quello
HDMI 1.4, con supporto Blu-ray 3D.
Proprio in questo senso e per la visioni dei nuovi media in HD a tre dimensioni, viene introdotto
Intel InTru 3D, che consente la riproduzione e la visualizzazione di contenuti visibili con gli occhiali
polarizzati attivi.
Sempre nel campo della visualizzazione Intel propone la tecnologia Advanced Vector Extension
AVX, nata per migliorare la gestione dei calcoli vettoriali in virgola mobile e particolarmente utile
per chi effettua video editing e ritocco di immagini digitali, anche a livello professionale.
Per i sistemi laptop è disponibile il sistema
WiDI, o Wireless Display. In questo modo è
possibile
trasferire
immagini
in
alta
definizione tra il proprio notebook e un
sistema video predisposto. Il collegamento tra
i dispositivi viene effettuato tramite interfaccia
wireless IEEE802.11n e, grazie all'ampia
banda
disponibile,
è
possibile
mostrare
immagini e filmati in HD di alta qualità.
Tecnologie nuove e rinnovate
Con le nuove CPU, Intel ha deciso di
apportare
sensibili
migliorie
alla
tecnologia Turbo Boost. La versione 2.0
risulta più efficiente e versatile, grazie
alla gestione indipendente degli stadi
"Turbo"
e al controllo della GPU
integrata direttamente sul die.
La maggiore efficienza deriva dalla
capacità del sistema di adattare la frequenza "Turbo" per risparmiare energia, modificando i
parametri
in
modo
dinamico,
in
base
al
tipo
di
istruzioni
utilizzate.
Il controllo intelligente degli stati di "overclock" consente di migliorare le prestazioni nell'esecuzione
di programmi che richiedono maggiore forza bruta, rispetto alla presenza di numerosi core.
Il sistema potrà dunque abilitare la funzione "Turbo" su un solo core, su due, oppure su tutti e
quattro i nuclei.
La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
All'aumentare dei nuclei verrà ripartita la possibilità di lavorare oltre il range ordinario, con un
incremento di frequenza di poco superiore al livello di riferimento. Quando un solo core viene
spinto
in
modalità
"Turbo",
si
possono
invece
raggiungere
clock
superiori.
Anche la sezione video integrata può essere gestita in un modo similare, sfruttando il sistema
Dynamic Frequency, per raggiungere clock e performance superiori in base alle richieste del
sistema, in real-time. Con Power Sharing, che lavora parallelamente alla piattaforma Turbo Boost
2.0, è possibile controllare la ripartizione dei carichi energetici, per assicurare performance
bilanciate. Tra le altre, la nuova architettura porta con sé numerose innovazioni destinate a
impattare in modo visibile con le operazioni
che effettuiamo tutti i giorni.
Intel Quick Sync è la nuova piattaforma che
consente di completare il processo di
codifica video, interamente in hardware.
Rispetto
alla
soluzione
precedente,
le
funzioni di Preprocessing ed Encoding
possono essere svolte direttamente dalla CPU, mediante set di istruzioni dedicate. Grazie a questa
caratteristica e utilizzando software predisposti, è possibile dimezzare i tempi relativi alla codifica di
stream A/V. Proprio per questo, Intel sta lavorando con i principali sviluppatori software (ArcSoft,
Corel, Cyberlink) per poter abilitare questa funzione nei programmi a larga diffusione.
Un'architettura nuova di zecca
Come abbiamo accennato, le nuove CPU Core sono state completamente ridisegnate e
ottimizzate. Tra le numerose migliorie, l'integrazione di un registro definito Physical Register File,
in luogo del precedente Retirement Register File. Questa scelta ha permesso di centralizzare i dati
in una sola area, migliorandone l'accesso
da parte delle diverse componenti interne.
In questo modo è stato possibile estendere
notevolmente la logica di funzionamento
out of order, tipica della maggior parte delle
CPU x86. La suddivisione del Physical
Register File in elementi integer e floating
ha consentito di aumentare l'efficienza
complessiva della struttura, con un evidente incremento prestazionale rispetto ai core Nehalem.
La notevole accelerazione fornita in virgola mobile si deve alla riprogettazione del memory cluster.
Sandy Bridge incorpora porte di caricamento (load) e immagazzinamento (store) di tipo
La tecnologia Intel “Sandy Bridge”
simmetrico, in questo modo è possibile raddoppiare la banda a disposizione in fase load.
Ma le novità architetturali sono decisamente tante, dall'aggiornamento del comparto Front End,
all'integrazione di una cache specifica per le micro-op (Decodec Uop Cache). L'unità di previsione
per quanto riguarda la gestione dei dati, o branch prediction unit, permette ora di gestire fino a due
volte i target rispetto a prima. Questo consente di migliorare l'efficienza in fase di accesso ai dati
che vengono eseguiti più spesso, con conseguenti miglioramenti in termini di prestazioni e
consumi. L'architettura interna di Sandy Bridge rappresenta un "rivoluzione" rispetto alle
precedenti, a partire dall'integrazione di CPU e GPU sullo stesso die, con accesso condiviso alla
cache di 3° livello, o Last Level Cache. Questa cache è stata sviluppata secondo un design ad
anello. I quattro ring utilizzati consentono di gestire l'accesso ai dati e permettono di migliorare la
distribuzione delle chiamate logiche. Questo bus viene definito fully pipelined, ossia funzionante
secondo i clock operativi dei core interni, ciò consente di minimizzare la latenza complessiva,
sfruttando il percorso più breve per la transizione dei dati. Una sezione interna dedicata
comprende inoltre il gestore di sistema (System Agent), una particolare unità con funzioni
assimilabili ai NorthBridge delle precedenti generazioni. È presente il controller PCI Express x16 e
quello per le RAM DDR3, oltre a un display engine per il controllo del segnale video.
Yashi ha quindi costruito soluzioni ottimizzate per sfruttare al meglio l’innovazione introdotta dalla
tecnologia “Sandy Bridge” dotando i processori di adeguate tecnologie costruttive del computer e
le periferiche ideali.
Architettura
Consumi
Nettop LJ e FJ
Expression XLS
Expression mT
Expression XMT
- picoITX ultracompatta
- miniITX compatta
- microATX integrata
- ATX ultra espandibile
Ultraridotti
Contenuti
Standard
Performance
- ATOM/ion
- ATOM/ion/i3T-i5T
- i3/i5
-i3/i5/i7 S-K
Storage
- Micro hard disk
- Up 2 HD
- Up 2HD
- Up 4HD
Grafica
-integrata
-integrata
-integrata/PCI
- PCI/MultiVGA
CPU