Песчаный Мост

Микроархитектура процессора Intel

Вид снизу на Core i7-2600K

Sandy Bridge — кодовое название 32-нм микроархитектуры Intel , используемой во втором поколении процессоров Intel Core ( Core i7 , i5 , i3 ). Микроархитектура Sandy Bridge является преемницей микроархитектур Nehalem и Westmere . Intel продемонстрировала процессор Sandy Bridge с степпингом A1 в 2009 году на форуме разработчиков Intel (IDF) и выпустила первые продукты на основе этой архитектуры в январе 2011 года под брендом Core . ^{[2] [3]}

Sandy Bridge производится по 32-нм техпроцессу и имеет паяный контакт с кристаллом и IHS (интегрированный теплораспределитель), тогда как в Ivy Bridge следующего поколения Intel используется усадка кристалла по 22-нм технологии и TIM (термоинтерфейсный материал) между кристаллом и процессором. ИХС.

Технологии

Intel продемонстрировала процессор Sandy Bridge с тактовой частотой A1 на частоте 2  ГГц во время форума разработчиков Intel в сентябре 2009 года. ^[4]

Обновленные функции Nehalem включают в себя:

Процессор

• Intel Turbo Boost 2.0 ^{[5] [6] [7]}
• 32 КБ данных + 32 КБ кэша L1 инструкций и 256 КБ кэша L2 на ядро ^​​[8]
• Общий кэш L3, включающий графический процессор ( LGA 1155 )
• Размер строки кэша 64 байта
• Новый кэш µOP, до 1536 записей.
• Улучшены 3 целочисленных ALU, 2 векторных ALU и 2 AGU на ядро ^{​​[9] [10]}
• Две операции загрузки/сохранения за цикл ЦП для каждого канала памяти.
• Декодированный кеш микроопераций , ^[11] и увеличенный, оптимизированный предиктор ветвей.
• Sandy Bridge сохраняет четыре предсказателя ветвей, найденные в Nehalem: целевой буфер ветвления (BTB), целевой массив косвенного ветвления, детектор цикла и переименованный буфер стека возврата (RSB). У Sandy Bridge есть один BTB, который содержит в два раза больше целей ветвей, чем BTB L1 и L2 в Nehalem. ^[12]
• Улучшена производительность трансцендентной математики , шифрования AES ( набор инструкций AES ) и хеширования SHA-1.
• Соединение кольцевой шины 256 бит/цикл между ядрами, графикой, кэшем и доменом системного агента
• 256-битный набор команд Advanced Vector Extensions (AVX) с более широкими векторами, новым расширяемым синтаксисом и богатой функциональностью ^[13]
• До 8 физических ядер или 16 логических ядер через гиперпоточность (от 6 ядер/12 потоков)
• Интеграция GMCH (встроенного контроллера графики и памяти) и процессора в один кристалл внутри корпуса процессора. Напротив, предшественник Sandy Bridge, Clarkdale , имеет в корпусе процессора два отдельных кристалла (один для GMCH, другой для процессора). Эта более тесная интеграция еще больше снижает задержку памяти.
• Конвейер инструкций , состоящий из 14–19 этапов , в зависимости от попадания или пропуска кэша микроопераций ^[14]
• Увеличено ROB до 168 записей (со 128) ^[15]
• Увеличенный буфер планировщика (54 записи вместо 26)

Все резервные буферы трансляции (TLB) являются четырехсторонними ассоциативными . ^{[ нужна цитата ]}

графический процессор

• Intel Quick Sync Video , аппаратная поддержка кодирования и декодирования видео
• Встроенная графика теперь интегрирована в один кристалл.

ввод/вывод

• Встроенный контроллер PCIe

Модели и степы

Все процессоры Sandy Bridge с одним, двумя или четырьмя ядрами имеют один и тот же идентификатор CPUID 0206A7h ^[18] и тесно связаны между собой. Номер шага нельзя увидеть из CPUID, а только из пространства конфигурации PCI. Более поздние процессоры Sandy Bridge-E с числом ядер до восьми и без графики используют идентификаторы CPUID 0206D6hи 0206D7h. ^[19] На сегодняшний день все процессоры Ivy Bridge имеют CPUID 0306A9h и построены в четырех различных конфигурациях, различающихся количеством ядер, кэшем L3 и исполнительными блоками графического процессора:

Производительность

• По данным IXBT Labs и Semi Accurate, а также многих других сайтов сравнительного тестирования, средний прирост производительности от такта к такту составляет 11,3% по сравнению с поколением Nehalem, которое включает процессоры Bloomfield, Clarkdale и Lynnfield . ^[20]
• Производительность встроенной графики примерно в два раза выше, чем у Clarkdale (сравнение 12 EU ).

Список процессоров Sandy Bridge

¹ Процессоры с графикой Intel HD 3000 выделены жирным шрифтом . Другие процессоры оснащены графикой HD 2000, графикой HD (модели Pentium и Celeron) или не имеют графического ядра (тактовая частота графики указана как Н/Д).

• Этот список может содержать не все процессоры Sandy Bridge, выпущенные Intel. Более полный список можно найти на сайте Intel.

Настольная платформа

^{[21] [22] [23]}

Суффиксы для обозначения:

• K – разблокировано (регулируемое соотношение ЦП до 57 ячеек)
• P — версии с тактовой частотой немного выше, чем у аналогичных моделей, но с отключенной встроенной графикой.
• S – Образ жизни с оптимизированной производительностью (низкое энергопотребление, TDP 65 Вт)
• T – Образ жизни с оптимизированным энергопотреблением (сверхнизкое энергопотребление с TDP 35–45 Вт)
• X — высочайшая производительность (регулируемая мощность ЦП без ограничений)
• C – упаковка BGA

ПРИМЕЧАНИЕ . Модели 3970X, 3960X, 3930K и 3820 на самом деле относятся к версии Sandy Bridge-E .

Серверная платформа

Все модели серии 1600/2600/4600:

• поддержка 40 линий PCI Express 3.0
• поддержка ДМИ 2.0
• поддержка LGA 2011 в качестве сокета с различной масштабируемостью

Суффиксы для обозначения:

• L – Низкая мощность
• W – оптимизирован для рабочих станций

Мобильная платформа

• Процессоры Core i5-2515E и Core i7-2715QE поддерживают память ECC и разветвление порта PCI Express.
• Все мобильные процессоры, кроме Celeron и Pentium , используют графическую подсистему Intel HD 3000 (12 EU).

Суффиксы для обозначения:

• М – Мобильные процессоры
  • UM – мобильный телефон со сверхнизким энергопотреблением (двухъядерный)
  • LM – мобильный с низким энергопотреблением (двухъядерный)
  • M – двухъядерный мобильный
  • QM – четырехъядерный мобильный телефон
  • XM — четырехъядерный экстремальный мобильный процессор (разблокированный множитель тактовой частоты)
• E – Встроенные мобильные процессоры
  • QE – Четырехъядерный процессор
  • LE – оптимизированный по производительности
  • UE – оптимизированное энергопотребление

Недостаток чипсета Cougar Point

31 января 2011 года Intel объявила об отзыве всех материнских плат серии 67 из-за ошибки в наборе микросхем Cougar Point . ^[37] Существует аппаратная проблема, при которой порты SATA II набора микросхем могут со временем выйти из строя, что приводит к сбою подключения к устройствам SATA, хотя данные не подвергаются риску. ^[38] Intel утверждает, что эта проблема затронет только 5% пользователей в течение 3 лет; однако более тяжелые рабочие нагрузки ввода-вывода могут усугубить проблему.

Intel прекратила производство дефектных чипсетов со степпингом B2 и начала производить чипсеты со степпингом B3 с кремниевыми исправлениями. Поставки этих новых наборов микросхем начались 14 февраля 2011 года, и Intel оценила полный объем восстановления в апреле 2011 года. ^[39] Производители материнских плат (такие как ASUS и Gigabyte Technology ) и производители компьютеров (такие как Dell и Hewlett-Packard ) прекратили продажу продуктов, дефектный набор микросхем и предложил поддержку пострадавшим клиентам. Варианты варьировались от замены материнских плат B3 до возврата средств за товар. ^{[40] [41]}

Продажи процессоров Sandy Bridge были временно приостановлены, так как использовать процессор без материнской платы невозможно. Однако на даты выпуска процессоров это не повлияло. ^[42] Через две недели Intel продолжила поставки некоторых наборов микросхем, но производителям пришлось согласиться на ряд условий, которые не позволят клиентам столкнуться с этой ошибкой. ^[43]

Ограничения

Разгон

С помощью Sandy Bridge Intel связала скорость каждой шины (USB, SATA, PCI, PCIe, ядер ЦП, Uncore, памяти и т. д.) с одним внутренним тактовым генератором, выдающим базовую тактовую частоту 100 МГц (BClk). ^[44] Поскольку множитель процессора заблокирован, единственный способ разгона — это увеличить BClk, который можно повысить только на 5–7% без выхода из строя других аппаратных компонентов. В качестве обходного пути Intel предоставила процессоры серии K/X с разблокированными множителями; с ограничением множителя 57 для Sandy Bridge. ^[45] Для платформы Sandy Bridge-E существует альтернативный метод, известный как разгон с коэффициентом BClk. ^[46]

Во время IDF ( Intel Developer Forum ) 2010 компания Intel продемонстрировала неизвестный процессор Sandy Bridge, стабильно работающий с частотой 4,9 ГГц при воздушном охлаждении. ^{[47] [48]}

Чипсет

Процессоры не-K-версии могут разогнать до четырех разрядов за счет турбо-множителя. Обратитесь сюда для получения информации о поддержке чипсета.

vPro дистанционное управление

Процессоры Sandy и Ivy Bridge с возможностью vPro имеют функции безопасности, которые позволяют удаленно отключить ПК или стереть информацию с жестких дисков. Это может быть полезно в случае потери или кражи ПК. Команды можно получать через сигналы 3G, Ethernet или Интернет-соединения. Будет доступно ускорение шифрования AES, что может быть полезно для видеоконференций и приложений VoIP. ^{[49] [50]}

Инсайдер Intel

Процессоры Sandy и Ivy Bridge содержат технологию DRM , которую используют некоторые веб-сайты потокового видео, чтобы ограничить использование своего контента. Такие веб-сайты предлагают потоковую передачу 1080p для пользователей с такими процессорами и снижают качество для других пользователей. ^[51]

Комплект для разработки программного обеспечения

С выпуском микроархитектуры Sandy Bridge компания Intel также представила комплект Intel Data Plane Development Kit (Intel DPDK), который помогает разработчикам коммуникационных приложений использовать преимущества платформы в приложениях обработки пакетов и сетевых процессорах . ^[52]

Дорожная карта

Intel продемонстрировала архитектуру Haswell в сентябре 2011 года, выпущенную в 2013 году как преемницу Sandy Bridge и Ivy Bridge . ^[53]

Исправления

В 2015 году Microsoft выпустила обновление микрокода для некоторых процессоров Sandy Bridge и Ivy Bridge для Windows 7 и более поздних версий, которое устраняет проблемы со стабильностью. Однако обновление негативно влияет на модели процессоров Intel G3258 и 4010U . ^{[54] [55] [56]}

Смотрите также

• Портал электроники

• Список микроархитектур процессоров Intel
• Список моделей Macintosh, сгруппированных по типу процессора

Рекомендации

1. Швец, Геннадий (26 сентября 2012 г.). «Intel прекращает выпуск процессоров Core i5 и i7 второго поколения». Мир процессоров . Проверено 29 июля 2020 г.
2. «Человек за «Сэнди Бридж»» . 28 декабря 2010. Архивировано из оригинала 2 декабря 2011 года . Проверено 11 ноября 2011 г.
3. Брук Кротерс (15 декабря 2010 г.). «CES: Первые ноутбуки Intel следующего поколения будут четырехъядерными» . Блог «Схемы» . CNET.com . Архивировано из оригинала 20 февраля 2014 года . Проверено 11 ноября 2011 г.
4. Ананд Лал Шимпи (22 сентября 2009 г.). «IDF 2009 — Intel демонстрирует 22-нм и 32-нм технологии, демонстрацию Sandy Bridge» . АнандТех . Проверено 11 ноября 2011 г.
5. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 января 2019 г. Проверено 30 ноября 2015 г.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
6. Крис Анджелини (3 января 2011 г.). «Системный агент и Turbo Boost 2.0». Аппаратное обеспечение Тома .
7. «Технология Intel Turbo Boost 2.0» . Интел .
8. Лал Шимпи, Ананд (12 октября 2011 г.). «Обзор бульдозера: протестировано AMD FX-8150». Анандтех .
9. "Микроархитектура Intel Sandy Bridge" . RealWorldTech.com .
10. "Микроархитектура Intel Sandy Bridge" . RealWorldTech.com .
11. "Микроархитектура Intel Sandy Bridge" . RealWorldTech.com .
12. "Микроархитектура Intel Sandy Bridge" . RealWorldTech.com .
13. "Микроархитектура Intel Sandy Bridge" . RealWorldTech.com .
14. Лал Шимпи, Ананд (05 октября 2012 г.). «Анализ архитектуры Intel Haswell». АнандТех . Проверено 20 октября 2013 г.
15. "Sandy Bridge (клиент) - Микроархитектуры - Intel - WikiChip" . ru.wikichip.org . Проверено 9 февраля 2021 г.
16. «Справочное руководство по оптимизации архитектур Intel 64 и IA-32» . Intel.com . Интел . Проверено 21 января 2014 г.
17. «Справочное руководство по оптимизации архитектур Intel 64 и IA-32» (PDF) . Intel.com . Интел . Проверено 21 января 2014 г.
18. «Поддержка процессора Intel Core i5 для настольных ПК» . Intel.com . Интел. 22 февраля 2012 г. Проверено 21 января 2014 г.
19. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2012 г. Проверено 21 декабря 2011 г.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
20. Ананд Лал Шимпи. «Обзор Sandy Bridge: протестированы Intel Core i7-2600K, i5-2500K и Core i3-2100». anandtech.com . Проверено 27 мая 2015 г.
21. «Серия Intel Sandy Bridge E в четвертом квартале 2011 года» . Аппаратное обеспечение Тома. 11 февраля 2011 г. Проверено 13 февраля 2011 г.
22. «Дополнительная информация о процессорах Sandy Bridge-E, X79 и LGA2011» . Анандтех. 26 апреля 2011 г. Проверено 30 апреля 2011 г.
23. «Продукты (ранее Sandy Bridge)» . Официальный сайт продукта . Интел . Проверено 11 ноября 2011 г.
24. «Семейство процессоров Intel® Core™ i7 для сокета LGA-2011. Техническое описание, том 1» (PDF) . Интел.п. 8: «Процессор имеет до 40 линий связи PCI Express со скоростью до 8,0 ГТ/с и 4 линии интерфейса DMI2/PCI Express 2.0 с пиковой скоростью передачи 5,0 ГТ/с»
    . 10: «Поддержка PCI Express 2.0 (5,0 ГТ/с), PCI Express (2,5 ГТ/с) и скорость до PCI Express 8,0 ГТ/с. До 40 линий соединения PCI Express для устройств PCI Express общего назначения. способен развивать скорость до 8,0 ГТ/с и может быть настроен для работы до 10 независимых портов».
25. Нита, Сорин (17 октября 2011 г.). «Процессоры Intel Sandy Bridge-E «почти» совместимы с PCI Express 3.0». Софтпедия .
26. Анджелини, Крис (14 ноября 2011 г.). «Обзор Intel Core i7-3960X: Sandy Bridge-E и X79 Express». Аппаратное обеспечение Тома . п. 2. Оказывается, PCI Express 3.0 на самом деле поддерживается Sandy Bridge-E (и предварительная версия была обновлена, чтобы подтвердить поддержку 8 ГТ/с, на следующий день после ее запуска). Но поскольку еще не было (и до сих пор нет) доступных устройств третьего поколения, проверка этой функции была проблематичной. Фактически, как вы можете видеть на изображении ниже, Intel по-прежнему только официально гарантирует работу PCI Express 2.0 и, вероятно, будет продолжать это делать, пока мы не увидим какое-то оборудование с интерфейсом третьего поколения. Тем не менее, таблица данных Intel Core i7 подтверждает соответствие PCI Express 3.0, обеспечивая пропускную способность до 1 ГБ/с на полосу в каждом направлении.
27. Шимпи, Ананд Лал (22 декабря 2011 г.). «Sandy Bridge E и X79 PCIe 3.0: работает». АнандТех .
28. «Sandy Bridge-E и PCI-E 3.0» . Поддержка продуктов сообщества Intel .
29. Незадолго до выпуска Sandy Bridge-E ^[25] Intel решила не заявлять о поддержке PCIe 3.0, поскольку отсутствие какого-либо сертифицированного PCIe 3.0 оборудования на момент выпуска затруднило бы проверку соответствия. Однако возможность работы в режиме 3.0 сохранилась, что подтвердили СМИ и признала Intel. ^{[26] [27] [28]}
30. Анджелини, Крис (12 сентября 2011 г.). «Обзор платформы Intel Core i7-3960X (Sandy Bridge-E) и X79» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 14 ноября 2011 г.
31. Фуад Абазович (6 января 2012 г.). «Intel Core i7-3820 выйдет 13 февраля». Фудзилла . Архивировано из оригинала 8 января 2012 года . Проверено 6 января 2012 г.
32. Анджелини, Крис (3 мая 2011 г.). «Обзор Intel Xeon E3-1275: Sandy Bridge становится профессиональным» . Аппаратное обеспечение Тома . п. 3.
33. «Процессоры Intel Core i7 2-го поколения». Ark.intel.com . Проверено 21 января 2014 г.
34. «Intel Mobile Celeron B820 — FF8062700848602» . CPU-world.com . Проверено 21 января 2014 г.
35. «Intel Mobile Celeron B815 — FF8062701159901» . CPU-world.com . Проверено 21 января 2014 г.
36. «Intel Mobile Celeron B720 — FF8062701084101» . CPU-world.com . Проверено 21 января 2014 г.
37. محمد رضا پناهی (8 февраля 2011 г.). «Сэнди-Бридж, راه حل‌ها، بازار ایران». Впечатления: Смешение и исчезновение, когда дело доходит до . Проверено 27 мая 2015 г.
38. «Intel обнаруживает ошибку набора микросхем Cougar Point и останавливает поставки» . Аппаратное обеспечение Тома . 31 января 2011 г.
39. «Intel обнаруживает ошибку конструкции набора микросхем и реализует решение» (пресс-релиз). Корпорация Интел. 31 января 2011 г.
40. «Ошибка чипа Intel затрагивает HP, Dell, Samsung и Lenovo» . Новости BBC . 03.02.2011.
41. «HP предложит возврат средств за компьютеры с неисправным чипом Intel» . Рейтер . 2 февраля 2011 г.
42. «Intel выпустит двухъядерные чипы Sandy Bridge 20 февраля» . ПКМир . 7 февраля 2011 года . Проверено 27 мая 2015 г.
43. «Intel продолжит поставки дефектных чипсетов Sandy Bridge» . Экспертные обзоры . Проверено 27 мая 2015 г.
44. Intel ограничит разгон Sandy Bridge, Bit-Tech, 22 июля 2010 г.
45. Ананд Лал Шимпи (14 сентября 2010 г.). «Раскрыта архитектура Intel Sandy Bridge». АнандТех . п. 8 . Проверено 11 ноября 2011 г.
46. «ЦП Intel Core i7-3820 Extreme Edition | Intel, Core i7-3820, ЦП, Extreme Edition, Настольный компьютер, Процессор, BX80619i73820, Тесты, Производительность, Тесты, Хэнк Толман, Процессор Intel Core i7-3820 Extreme Edition для настольных ПК BX80619i73820 Тест Тесты производительности Хэнка Толмана». Benchmarkreviews.com. 05.03.2012 . Проверено 21 января 2014 г.
47. YouTube. youtube.com . Архивировано из оригинала 4 января 2011 г. Проверено 27 мая 2015 г.
48. «IDF Intel 2010: Intel разгоняет процессор Sandy Bridge до 4,9 ГГц, опережая 12-ядерный AMD Opteron» . ЗДНет . Архивировано из оригинала 21 сентября 2010 г.
49. Хачман, Марк (14 сентября 2010 г.). «Чип Intel Sandy Bridge, включающий бизнес-функции vPro» . Журнал ПК .
50. «Технология Intel vPro». Интел .
51. «Инсайдер Intel». Интел .
52. Рик Мерритт, Intel нацелена на плоскость передачи данных с помощью коммуникаций Soc, EE Times, февраль 2012 г.
53. Кротерс, Брук (14 сентября 2011 г.). «Чип Haswell совершает «революцию» ультрабуков». Блог «Схемы» . CNET.com . Проверено 11 ноября 2011 г.
54. «Обновление микрокода процессора Intel для Windows, июнь 2015 г.» . Проверено 07.11.2020 .
55. «Windows 7: обновление микрокода для процессоров Intel в Windows за июнь 2015 г.» . Проверено 07.11.2020 .
56. «Обновление Windows KB3064209 (G3258 и 4010U)» . Проверено 07.11.2020 .

Внешние ссылки

• Официальные домашние страницы Intel для:
  • Песчаный Мост
  • Сэнди Бридж-Э
  • Сэнди Бридж-RU
  • Сэнди Бридж-EP
• Страница Intel AVX (получено 9 октября 2012 г.)
• Марко Кьяппетта (2 января 2011 г.). «Дебют процессоров Intel Core i7-2600K и i5-2500K». HotHardware.com . Проверено 2 января 2011 г.
• Дэвид Кантер (25 сентября 2010 г.). «Микроархитектура Intel Sandy Bridge». Realworldtech.com . Проверено 16 декабря 2010 г.
• Дэвид Кантер (8 августа 2011 г.). «Графическая архитектура Intel Sandy Bridge». Realworldtech.com . Проверено 4 ноября 2011 г.
• Габриэль Торрес (30 декабря 2010 г.). «Внутри микроархитектуры Intel Sandy Bridge». hardwaresecrets.com. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 года . Проверено 16 января 2011 г.
• Эндрю Ван Тил (3 января 2011 г.). «Intel Sandy Bridge: материнская плата Core i5-2500K и DH67BL». www.missingremote.com . Проверено 3 января 2011 г.
• Одед Лемпель (28 июля 2013 г.). «Семейство процессоров Intel Core 2-го поколения: Intel Core i7, i5 и i3» (PDF) . www.hotchips.org . Проверено 21 января 2014 г.