Tìm hiểu kiến trúc VXL intel core i5 i7 dựa trên vi kiến trúc sandy bridge slide

Tìm hiểu kiến trúc VXL intel core i5 i7 dựa trên vi kiến trúc sandy bridge

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

-Hướng dẫn : TS Hoàng Xuân Dậu

VXL Intel Core i5/i7 Sandy Bridge

1

NỘI DUNG

2

I – GIỚI THIỆU

II – KIẾN TRÚC VXL

III – CÁC ĐẶC TÍNH & CÔNG NGHỆ MỚI

IV – KẾT LUẬN

GIỚI THIỆU

 Phát triển từ 2005 nhằm thay thế Nehalem

 Sản phẩm đầu tiên tháng 1-2011

 Giai đoạn tock mới nhất

 Sử dụng socket 1155LGA thay 1156LGA, chỉ tương thích chipset 6-series

3

GIỚI THIỆU (tiếp)

4

KIẾN TRÚC VXL – TỔNG QUÁT

 Các Core và LLC (Cache L3 share)

 GPU

KIẾN TRÚC VXL – SƠ ĐỒ KHỐI

6

SƠ ĐỒ KHỐI – NẠP LỆNH & GIẢI MÃ

7

Bổ sung cache vi lệnh có tỉ lệ hit 80% Khi gặp hit VXL đưa cache lệnh L1 và các thành phần giải mã vào “sleep”

Branch Predictors được cải tiến, tăng gấp đôi kích thước phần Branch Target Buffer (BTB)

SƠ ĐỒ KHỐI – OUT OF ORDER

Sử dụng Physical Register File lưu các

toán hạng của vi lệnh (dữ liệu)

ROB chỉ chứa thông tin về trạng thái của

vi lệnh

Vi lệnh chứa con trỏ đến toán hạng của

nó

ROB chứa cả dữ liệu và trạng thái cho vi lệnh

Sử dụng Retired Register File , vi lệnh sau khi xử lý chép kết quả từ ROB sang đây

8

EXECUTION UNIT

9

Mỗi đơn vị thực thi kết nối cới Scheduler bằng đường dữ liêu 128-bit Để thực hiện các lệnh AVX mới mang 256-bit dữ liệu, thay vì thêm các đường dữ liệu và các đơn vị 256-bit vào CPU, 2 đơn vị thực thi được kết hợp với nhau (dùng cùng lúc)

MEMORY CLUSTER

10

Việc cải tiến hiệu năng xử lý làm tăng yêu cầu nạp/ghi Sandy Bridge thay đổi tính năng của các đơn vị nạp

và ghi địa chỉ, có thể linh hoạt đảm

cả 2 vai trò Điều này giúp tăng hiệu suất do yêu cầu nạp và ghi thường không đối xứng

ĐẶC TÍNH & CÔNG NGHỆ MỚI

1 1

2 – GPU tích hợp

1 – Transistor Hi-K + Metal Gate thế hệ 2

3 – Cấu trúc ring bus

4 – Turbo Boost thế hệ mới

TRANSISTOR HI-K + METAL GATE

o Độ dày giảm 1.0nm (kiến trúc 45nm) xuống 0.9nm Độ dài cổng giảm còn 30nm Mật độ đạt 995 triệu transister/chip

o Tăng hiệu suất thêm 22% giảm rò rỉ điện 5-10 lần

12

GPU TÍCH HỢP

 Westmere nằm trên 2 đế trong cùng 1 package

 Sandy Bridge tích hợp cả 2 trên 1 đế GPU có thể sử dụng LLC không cần kết nối tới RAM giúp giảm độ trễ, tiết kiệm năng lượng 13

GPU TÍCH HỢP

 Engine DirectX 10.1

 Tối đa12 EU (core i7)

 Thành phần Display riêng biệt xử lý 2D

14

CẤU TRÚC RING BUS

 Kết nối các thành phần trong VXL

 Nehalem và Westmere dùng công nghệ Crossbar hiệu quả nhưng khó mở rộng nhiều thành phần, tiêu tốn năng lượng

 Có 4 ring dựa trên giao thức QPI, có các khối giao diện quản lý việc truy câp vào ring 15

TURBO BOOST THẾ HỆ MỚI

TURBO BOOST THẾ HỆ MỚI

 GPU tích hợp nếu không tải nặng CPU có thể đạt tốc độ cao hơn 17

KẾT LUẬN

 Sandy Bridge là con bài chiến lược của Intel trong năm 2011

Có hiệu năng cao hơn, xử lý đồ họa tốt hơn và thời lượng dùng pin dài hơn và giá thành hợp lý, Sandy Bridge hoàn toàn có thể thay thế các thế hệ VXL đi trước

 Gần đây Sandy Bridge dần bị thay thế bởi các thế hệ VXL mới hơn, đặc biệt là Ivy Bridge Tuy nhiên cũng có thể lựa chọn

chip Sandy Bridge giá rẻ hơn cùng GPU rời nếu cần nhiều sức mạnh đồ họa

18

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

THE END

19