Penryn (мікропроцесор)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Penryn)
Перейти до: навігація, пошук
Penryn
Роки виробництва: з 2007 до 2011
Виробник(и):
Макс. частота CPU: 1,2 ГГц – 3,06 ГГц
Частота FSB: 800 МТ/с – 1066 МТ/с
Набір команд: x86
Мікроархітектура: 45 нм
Код CPUID: 1067x
Код продукту: Penryn: 80576
Penryn-3M: 80577
Penryn-L: 80585
Penryn-QC: 80581
Ядра: 2
Penryn-L: 1
Penryn-QC: 4
Кеш L1: 2×32 + 2×32 КіБ
Кеш L2: Penryn: 6 МіБ
Penryn-3M: 3 МіБ
Penryn-L: 3 МіБ
Penryn-QC: 12 МіБ
Призначення: Мобільний
Попередник: Merom
Наступник: Arrandale, Clarksfield
Роз'єм(и):
Корпус(и):
  • BGA956
  • FCBGA6
  • µFC-BGA 956
Бренд(и):

Penryn – кодове ім'я ядра мікропроцесорів Intel, що випускалися в різних конфігураціях з 2007 по 2011 роки під брендами Core 2 Solo, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Pentium та Celeron.

Відповідно до схеми циклів виробництва "Тік-так", на етапі розробки нової продукції 2007/2008 років, кодовим ім'ям "Penryn" також позначався виробничий цикл "Тік". На цьому етапі ядро Merom було зменшено у розмірі шляхом переходу до 45 нм техпроцесу із застосуванням нових матеріалів і отримало ідентифікатор моделі 23 (CPUID). Крім того, терміном "Penryn" іноді позначаються усі 45 нм чіпи процесорів архітектури Core 2.[1]

Чіпи з архітектурою Penryn бувають двох розмірів: з 6 МіБ і 3 МіБ кеш-пам'яті L2. Малопотужна версія ядра Penryn відома як Penryn-L. Зменшений варіант, що використовується в одноядерних процесорах, зазвичай має назву Penryn-3M. Penryn-QC має чотири ядра і виготовляється з двох чипів, кожний з яких має два ядра і по 6 МіБ кеш-пам'яті.

Версією Penryn для настільних комп'ютерів є Wolfdale, а двохсокетною серверною версією – Wolfdale-DP. Penryn-QC відповідає ядру Yorkfield[2] для настільних ПК і ядру Harpertown для серверів. Багатопроцесорний серверний чіп Dunnington є більш далеким родичем, оскільни він побудований на іншій топології, але з використанням тієї ж 45 нм мікроархітектури Core.

В подальшому Penryn був замінений процесорами, заснованими на мікроархітектурі Nehalem – двоядерним Arrandale та чотириядерним Clarksfield.

Кодове ім'я Penryn обрано відповідно до назви міста Пенрін(англ.)укр. у штаті Каліфорнія, США (також див. Список кодових імен продукції Intel).

Варіанти[ред.ред. код]

Процесор Intel Core 2 Duo, модель P8400
2,26 ГГц / L2: 3MB / FSB: 1066 MT/s
ядро: Penryn-3M, SLB3R.[3]
Кодове ім'я Бренд Модель (список) Ядра кеш L2 Роз'єм TDP
Penryn-L Core 2 Solo SU3xxx 1 3 МіБ BGA956 5,5 Вт
Penryn-3M Core 2 Duo SU7xxx 2 3 МіБ BGA956 10 Вт
SU9xxx
Penryn SL9xxx 6 МіБ 17 Вт
SP9xxx 25/28 Вт
Penryn-3M P7xxx 3 МіБ Socket P
FCBGA6
25 Вт
P8xxx
Penryn P9xxx 6 МіБ
Penryn-3M T6xxx 2 МіБ 35 Вт
T8xxx 3 МіБ
Penryn T9xxx 6 МіБ
E8x35 6 МіБ Socket P 35-55 Вт
Penryn-QC Core 2 Quad Q9xxx 4 2x3-2x6 МіБ Socket P 45 Вт
Penryn XE Core 2 Extreme X9xxx 2 6 МіБ Socket P 44 Вт
Penryn-QC QX9xxx 4 2x6 МіБ 45 Вт
Penryn-3M Celeron T3xxx 2 1 МіБ Socket P 35 Вт
SU2xxx µFC-BGA 956 10 Вт
Penryn-L 9xx 1 1 МіБ Socket P 35 Вт
7x3 µFC-BGA 956 10 Вт
Penryn-3M Pentium T4xxx 2 1 МіБ Socket P 35 Вт
SU4xxx 2 МіБ µFC-BGA 956 10 Вт
Penryn-L SU2xxx 1 5,5 Вт

Технічні спеціфікації[ред.ред. код]

Докладніше: Penryn (45 нм Core)

Разом із випуском процесорів Penryn, компанія Intel одночасно пішла на радикальні оновлення технології напівпровідникового виробництва, що застосовується для їх виготовлення. Для нових процесорів було не тільки зменшено розмір транзистора з 65 нм до 45 нм, але й істотно змінено принцип формування транзисторів на кристалі напівпровідника.

Усі попередні процесори виготовлялися за класичною технологією MOSFET, відомою ще з 1960-х років, яка на цей час вже вичерпала свої фізичні можливості. Основними матеріалами при цьому виступали лише кремній та діоксид кремнію у якості діелектрика. Компанія Intel стала першим виробником, який додав до цієї технології іншу речовину. Шар діоксиду кремнію був замінений діелектриком із високою діелектричною проникністю на основі гафнію (так званий "high-K діелектрик(англ.)укр.").[1] Крім того, затвори транзисторів, що раніше формувалися з кремнію, почали виготовлятися з металу. Усі ці заходи дозволили зменшити у транзисторів струми спливу (витоку), які значно підвищують тепловиділення процесора, більше ніж у 100 разів.[4][1] Одночасно з цим, швидкість перемикання транзисторів збільшилася на 20%, а характеристики перехідних процесів при перемиканні стали такими, що сприяють збереженню чистоти сигналів.[2] На думку деяких фахівців, запровадження High-K діелектриків та металічних затворів виявилося складнішою, але значно ефективнішою задачею ніж звичайний перехід на новий, більш тонкий техпроцес.[1] Саме завдяки застосуванню нових матеріалів, Penryn отримав істотний потенціал подальшого нарощування робочих тактових частот.[2]

Додатково, запровадження нового 45 нм техпроцесу дозволило збільшити щільність розташування транзисторів на кристалі майже у 2 рази. Це дало змогу при кількості транзисторів у 410 мільйонів, зменшити площу кристалу до 107 мм2 і підвищити тим самим відсоток випуску працездатних ядер.[3] Крім того, зменшення розміру транзисторів дозволило на 30% скоротити струми, необхідні для їх перемикання і ще на 20% підвищити їх частотний потенціал.[2][1][5]

З метою подальшого скорочення енергоспоживання і тепловиділення, у Penryn було реалізовано удосконалену технологію керування живленням. Вона передбачає п'ять режимів подачі живлення до процесора (стани С0, С1, С3, С4 та С6) і дозволяє здійснювати за потребою більш глибоке знеструмлення його елементів. Ця система працює повністю автоматично і не потребує ніякого втручання з боку програмного забезпечення або користувача.[5]

В результаті, двоядерні процесори під брендами Core 2 до створення Penryn поступалися конкуруючим процесорам Athlon 64 X2 від AMD за рівнями енергоспоживання і саме поява Penryn дозволила змінити ситуацію.[2]

Важливим нововведенням стало додавання у ядро нових обчислювальних інструкцій SSE4, більшість з яких призначена для прискорення роботи у задачах обробки відео, а також в іграх та медійних додатках.[2][5] Усьго, набір SSE4 складається з 54 нових команд, але на момент випуску Penryn компанія Intel встигла реалізувати тільки 47 з них. Через це, команди SSE4, що реалізовані у ядрі Penryn, отримали назву SSE4.1 (версія 1, також відомі як "Нові інструкції Penryn"). Друга версія (SSE4.2), що містить 7 залишившихся команд і завершує повний набір інструкцій SSE4, з'явилася у наступнику Penryn – процесорі під кодовим ім'ям Nehalem.[2]

Обчислювальний конвеєр ядра Penryn складається з 14 рівнів.[6] Розмір кешу рівня L2 було збільшено до 6 МіБ для двоядерних версій, та 12 МіБ для чотириядерних.[5] Існували також різновиди Penryn із скороченим у 2 рази розміром кешу L2, що становив 3 МіБ. Удосконалено виявилася також технологія віртуальзіції, в наслідок чого, швидкість перемикання процесора між віртуальними машинами зросла на 25-75%.[5]

Penryn[ред.ред. код]

Penryn є наступником ядра Merom для мобільних процесорів Core 2 Duo серій T5000/T7000. Багато подробиць про нього стали відомі у квітні 2007 року на Intel Developer Forum.

Нові 45 нм двоядерні процесори Intel Core 2 Duo та Core 2 Extreme, засновані на ядрі Penryn, були випущені 6 січня 2008 року. Їх тепловий пакет становив 35 Вт. Hewlett-Packard почала пропонувати першу з моделей – T9500, починаючи з кінця січня 2008.[7] Тактова частота T9500 становила 2,6 ГГц, що перевищувало частоти усіх процесорів на ядрі Merom (за виключенням серії Extreme Edition), а кеш рівня L2 становив 6 МіБ (у порівнянні з 4 МіБ для Merom).

Усі процесори моделей SL9xxx, SP9xxx, P9xxx, T9xxx та X9xxx мають ядро Penryn із повним розміром кешу L2, що становить 6 МіБ. В той же час, процесори P7xxx, P8xxx та T8xxx можуть бути або Penryn-3M або Penryn, у якого доступно лише 3 МіБ кешу. Засобами програмного забезпечення їх розрізнити неможливо, але Penryn має код продукту 80576.

28 квітня 2008 року Intel випустила чіпи серії E8xxx, призначені спеціально для комп'ютерів Apple. Їх максимальну тактову частоту було підвищено до 3,07 ГГц, а пропускна здатність шини FSB зросла до 1066 МТ/с. Розмір його спільного кешу L2 становив 6 МіБ. Хоча цей чіп мав код моделі E8xxx і використовувався у настільних комп'ютерах, але він мав той самий тип корпусу, що і у мобільних процесорів. Тому можна вважати, що E8xxx відноситься до Penryn, а не Wolfdale.

Penryn працює із чипсетами серії Bearlake для настільних ПК, які були представлені у другому кварталі 2007 року.[8] Деякі їхні моделі мають збільшену продуктивність шини до 1333 МТ/с чи 1600 МТ/с (забезпечує зв'язок із північним мостом, тощо) та мають підтримку пам'яті DDR3 SDRAM. У ноутбуках та іншому мобільному обладнанні Penryn працює із мобільним чипсетом серії Crestline, який не підтримує DDR3 або із GS45, який підтримує як DDR2, так і DDR3. Intel сподівається, що підтримка DDR3 покращить здатність мобільного обладнання працювати в умовах обмеженого живлення та слабкого охолодження.

В цілому, при реальному порівнянні із ядрами Merom на тій самій тактовій частоті, Penryn забезпечує мобільним комп'ютерам приблизно на 6,4% більшу продуктивність і при цьому підвищує тривалість їх роботи від батарей на 16%.[9]

Penryn-3M[ред.ред. код]

Penryn-3M є більш малим (площа кристалу 82 мм2 замість 107 мм2)[3] і використовується в мобільних процесорах із розмірами кешу L2 3 МіБ або менше. Він виступає у ролі наступника ядра Merom-2M і має код продукту 80577. Процесори Core 2 початкового рівня із ядром Penryn-3M відносяться до серії T6xxx і мають 2 МіБ кеша L2. Тактові частоти досягають 2 ГГц починаючи з моделі T6400. Інші процесори на ядрі Penryn-3M випускаються під брендами Celeron (серії T3xxx), Pentium (серії T4xxx) і Core 2 Duo (серії SU9xxx, P7xxx, P8xxx, T8xxx).

У вересні 2009 року Intel представила нові процесори із наднизькою робочою напругою (CULV(англ.)укр.), засновані на Penryn-3M. До них відносяться Celeron (серії SU2xxx), Pentium (серії SU4xxx) та Core 2 Duo (серії SU7xxx[10]) із розмірами активного кеша L2 – 1, 2 та 3 МіБ. Як і більш ранні процесори Core 2 Duo серії SU9xxx, вони завжди паяються до плати у корпусі BGA956 і мають тепловий пакет лише 10 Вт.[10][11]

Penryn-L[ред.ред. код]

Скоріше за все, Penryn-L не є окремим чіпом, а являє собою лише версію Penryn-3M із одним працюючим ядром. Тим не менш, він має власний код продукту 80585. Penryn-L використовувався у процесорах під брендом Core 2 Solo із наднизькою робочою напругою (серія SU3xxx[12]), під брендом Celeron (серія 9xx), CULV(англ.)укр. Celeron (серія 7xx) та Pentium (серія SU2xxx). Версії Celeron мають лише 1 МіБ кешу L2, а версії Pentium – 2 МіБ.

Penryn-QC[ред.ред. код]

У серпні 2008 року Intel випустила свої два перших чотириядерних процесори для ноутбуків – Core 2 Quad Q9100 та Core 2 Extreme QX9300.[13] Вони споживають більшу потужність (45 Вт)[14] і вимагають кращого охолодження ніж інші процесори Penryn, через що вони не можуть бути автоматично сумісні з усіма ноутбуками платформи Centrino 2. Крім того, версія Extreme потребує чіпсету серії GS45/GM45/PM45.

За своїми основними характеристиками вони є подібними до аналогічних чотириядерних процесорів для настільних ПК (Yorkfield), за винятком того, що мають зменшену швидкість шини FSB (266 МГц замість 333 МГц чи 400 МГц). Розмір кешу L2 у них так само дорівнює 12 МіБ.[13] Кожний процесор складається з двох окремих двоядерних кристалів Penryn загальною площею 214 мм2 у єдиному корпусі. Загальна кількість транзисторів становить 820 мільйонів.[2][14]

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

  1. а б в г д Романченко, Володимир (29 січня 2007). «Intel Penryn: первые 45 нм процессоры» [Intel Penryn: перші 45 нм процесори]. www.3dnews.ru (російською). 3DNews. Процитовано 10 січня 2014. 
  2. а б в г д е ж и «45-нм Intel QX9650 на Penryn/Yorkfield: абсолютный чемпион» [45-нм Intel QX9650 на Penryn/Yorkfield: абсолютний чемпіон]. www.thg.ru (російською). Tom's Hardware Guide. 2 листопада 2007. Процитовано 10 січня 2014. 
  3. а б в «Intel Core 2 Duo Processor P8400» [Процесор Intel Core 2 Duo, модель P8400]. www.intel.com (англійською). корпорація Intel. Процитовано 10 січня 2014. 
  4. «Report on Penryn Series Improvements» [Доповідь про удосконалення серії Penryn] (PDF) (англійською). корпорація Intel. жовтень 2006. Архів оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 28 серпня 2007. 
  5. а б в г д Свінберн, Річард (29 березня 2007). «Intel Penryn, Nehalem and the Future» [Процесори Intel Penryn, Nehalem та погляд у майбутнє]. www.bit-tech.net (англійською). bit-tech. Процитовано 10 січня 2014. 
  6. Свінберн, Річард (3 листопада 2008). «Intel Core i7 – Nehalem Architecture Dive» [Intel Core i7 – занурення в мікроархітектуру Nehalem]. www.bit-tech.net (англійською). bit-tech. Процитовано 10 січня 2014. 
  7. Ендрю (26 січня 2008). «HP Slips Intel's Penryn Processor into Consumer Laptops» [HP встановлює процесори Intel у споживацькі лептопи]. www.notebookreview.com (англійською). Notebook Review. Процитовано 10 січня 2014. 
  8. Рег, Хард (23 жовтня 2006). «Intel to ship 'Bearlake' chipsets as 3x series?» [Intel випустить чіпсети 'Bearlake' у вигляді серії 3x ?]. www.theregister.co.uk (англійською). The Register. Процитовано 10 січня 2014. 
  9. Лал Шімпі, Ананд (7 січня 2008). «Intel Mobile Penryn Benchmarked: Battery Life Improves Again» [Тест мобільного процесора Intel Penryn: Тривалість роботи від батареї знову покращується]. www.anandtech.com (англійською). AnandTech. Процитовано 10 січня 2014. 
  10. а б «Intel Core 2 Duo Processor SU7300» [Процесор Intel Core 2 Duo, модель SU7300]. www.intel.com (англійською). корпорація Intel. Процитовано 10 січня 2014. 
  11. Романченко, Володимир (14 березня 2007). «Современные процессоры Intel» [Сучасні процесори Intel]. www.3dnews.ru (російською). 3DNews. Процитовано 10 січня 2014. 
  12. «Intel Core 2 Solo Processor ULV SU3500» [Процесор Intel Core 2 Solo, модель ULV SU3500]. www.intel.com (англійською). корпорація Intel. Процитовано 10 січня 2014. 
  13. а б Валіч, Тео (11 серпня 2008). «Intel Set To Introduce Mobile Quad-core Processors» [Intel представляє чоториядерні мобільні процесори]. www.tomshardware.com (англійською). Tom's Hardware Guide US. Процитовано 10 січня 2014. 
  14. а б «Intel Core 2 Extreme Processor QX9300» [Процесор Intel Core 2 Extreme, модель QX9300]. www.intel.com (англійською). корпорація Intel. Процитовано 10 січня 2014. 

Зовнішні посилання[ред.ред. код]