GENERACIONES DE LAS MICROARQUITECTURAS

1ª GENERACIÓNNehalem.

La primera generación de microprocesadores Intel® Core™ tenía una microarquitectura conocida como Nehalem. La primera generación de estos procesadores fue un salto tecnológico importante teniendo en cuenta los procesadores predecesores.

Estos procesadores se comercializan con el nombre Core i, el cual no tiene un significado concreto. Core i es más un nombre comercial.

Como se ha explicado, el cambio de arquitectura fue bastante grande. No se experimentaba un cambio así desde el famoso Pentium Pro en 1995. Su predecesor, el Core 2 es bastante más distinto y menos eficiente que los nuevos Core i.

Nehalem es el procesador Intel de microarquitectura, que era el sucesor a la arquitectura Core inicial que tenía ciertas limitaciones, como la imposibilidad de aumentar la velocidad de reloj, tubería ineficiente etc

Nehalem utiliza proceso de 45 nanómetros a diferencia de la de 65 nm o 90 nm utilizado por las arquitecturas anteriores. Nehalem reintrodujo la tecnología hyper-threading que se dejó a cabo principalmente en los modelos iniciales de procesadores Core i3.

El procesador Nehalem tiene un caché de 64 KB de L1, 256 KB por núcleo y caché L2 de 4 MB a 12 MB de caché L3 compartida con todos los núcleos de procesador.

El primer procesador lanzado con la arquitectura Nehalem ha sido el procesador de sobremesa Intel Core i7, lanzado el día 15 de noviembre de 2008 en Tokio y el 17 de noviembre de 2008 en los Estados Unidos.

El primer ordenador en usar procesadores Xeon basados en Nehalem ha sido la estación de trabajo Mac Pro en el día 3 de marzo del 2009. Los procesadores Xeon EX basados en Nehalem que son para grandes servidores están previstos para el cuarto trimestre de 2009. Los procesadores para los portátiles basados en Nehalem se empezaron a ver a partir de 2010.

Los iniciales procesadores basados en Nehalem usan los mismos métodos de fabricación de 45 nm como Penryn. En el Intel Developer Forum Fall 2007, se presentó un sistema con dos procesadores basados en Nehalem, y un buen número de ordenadores basados en procesadores Nehalem se mostraron en el Computex del junio de 2008.

Los primeros representantes de esta microarquitectura han sido los 3 de la familia Core i7: Core i7 920, Core i7 940 y Core i7 965.

Algunas de las características más destacadas de esta nueva gama de procesadores son, entre otras:

Regreso de la tecnología HyperThreading, aunque ahora se llama SMT y está mejorada.

Supresión del FSB y en lugar de este se usará QPI.

El Controlador de memoria va integrado en el procesador.

Tres canales de memoria en lugar de dos.

2° GENERACIÓN

Sandy Bridge.

Siempre que hay una primera generación exitosa suele complementarse con una segunda generación que pula ciertos aspectos de la primera mejore las deficiencias existentes. Esta segunda microarquitectura se denominó Sandy Bridge, la cual ofrecía un rendimiento mucho mayor igual velocidad que su predecesor (sobre un 10 – 15% más de rendimiento).

Esta microarquitectura esta desarrollada en 32 nanómetros y salió al mercado en el año 2011 aunque en el 2009 ya se presentó el primer de la misma.

Esta generación fue muy apreciada por los overclockers puesto que los micros admitían subirle la velocidad nominal si que afectase mucho estabilidad del sistema.

Sandy Bridge microarquitectura se introdujo en 2011 para sustituir a la arquitectura Nehalem. Sandy Bridge utiliza 32 nanómetros proceso en lugar de 45 nm se utiliza en Nehalem. La mejora del rendimiento promedio del procesador Sandy Bridge, en comparación con Nehalem iba 11,3%.

 

Sandy Bridge utiliza la misma memoria caché L1 64 KB y 256 KB por núcleo de caché L2, pero la diferencia está en la caché L3. Normalmente la memoria caché L3 del procesador Sandy Bridge era de 1 MB a 8 MB. Para los procesadores extremos, que era de 10 MB a 15 MB.

Intel ha revelado un cuadro donde describe las especificaciones de los nuevos procesadores Core i7 Sandy Bridge E con tres tipos:

• Intel® Core™ i7 3960X: 3.3 GHz -  6/12 Cores – 15 MB – 4 canales DDR3 1600 – 130W

• Intel® Core™ i7 3930K: 3.2 GHz -  6/12 Cores – 12 MB – 4 canales DDR3 1600 – 130W

• Intel® Core™ i7 3820: 3.6 GHz -  4/8 Cores – 10 MB – 4 canales DDR3 1600 – 130W

El 3960X (con multiplicador desbloqueado) es el más potente hasta la fecha con un precio estimado en USA de 990 dólares, lo sigue el 3930K (también desbloqueado) a 555 dólares y finalmente el 3820 con menor cantidad de núcleos que al parecer este último puede resultar el más tentador a nivel costo /rendimiento. Además se destaca el TDP de cada uno de ellos que alcanza un consumo de 130W.

• Los primeros modelos son:

• i7-3820. Implementa 4 núcleos. Su velocidad base es de 3.6 GHz y en modo turbo 3.9 GHz. Incluye 10 megas cache. No permite overclocking. Reemplaza al menos potente de los extreme edition, el i7-960 con un precio de salida de $290.

• i7-3930K. Implementa 6 núcleos. Su velocidad base es de 3.2 GHz, 3.8 en modo turbo. Incluye 12 megas de cache. Permite overclocking. Reemplazara al i7-980 con un precio de salida de $583.

• i7-3960X. Implementa 6 núcleos. Su velocidad base es de 3.3 GHz, 3.9 en modo turbo. Incluye 15 megas de cache. Permite overcloking. Este sustituye al i7-990x con un precio

El Core i7 2600K disfruta de 3.4Ghz de frecuencia y 3.8Ghz en modo turbo, una grafica de 1350Mhz, y 8Mb cache L3compartida, 4 nucleos y 8 hilos de proceso. Y el Core i7 2500K disfruta de 3.3Ghz, y 3.7Ghz en modo turbo, una grafica1.100Mhz, y 6Mb cache L3 compartida, 4 nucleos y 4 hilos de proceso.

Lista de los nuevos Intel Sandy Bridge.

• Todos los procesadores Intel Core i7 de 2da generación usan Intel Turbo Boost Technology 2.0, Intel HT Technology e Intel Smart Cache, los modelos disponibles al momento son:

• i7-2600S con 8 MB de cache y 2.80 GHz

• i7-2600K con 8 MB de cache y 3.40 GHz

• i7-2600 con 8 MB de cache y 3.40 GHz

• Todos los procesadores Intel Core i5 de 2da generación usan Intel Turbo Boost Technology 2.0, Intel Smart Cache los modelos al momento son:

• i5-2500S con 6 MB de cache y 2.70 GHz

• i5-2500T con 6 MB de cache y 2.30 GHz

• i5-2500K con 6 MB de cache y 3.30 GHz

• i5-2500 con 6 MB de cache y 3.30 GHz

• i5-2400S con 6 MB de cache y 2.50 GHz

• i5-2400 con 6 MB de cache y3.10 GHz

• i5-2390T con 3 MB de cache y 2.70 GHz

• i5-2300 con 6 MB de cache y 2.80 GHz

• Todos los procesadores Intel Core i3 de 2da generación usan Intel HT Technology e Intel Smart Cache, por ahora podemos conseguir los siguientes modelos:

• i3-2120 con 3 MB de cache y 3.30 GHz

• i3-2100T con 3 MB de cache y 2.50 GHz

• i3-2100S con 3 MB de cache y 3.10 GHz

PROCESADOR CORE I3 2120 3.3 GHZ,SANDY BRIDGE LGA 1155 PC

Procesador core i3 2120segunda generación SANDY BRIDGE

Especificaciones

ProcesadorVelocidad de reloj. 3,3 GHzSystem bus data transfer rate. 5 GT/sProceso por procesador. 32 nmSocket de procesador. Socket 1155Componente para. PCDe caché L3. 3 MBFamilia de procesador. Intel Core i3Modo de procesador operativo. 64-bitRatio bus/core. 33Número de núcleos de procesador. 2Número de filamentos de procesador. 4Modelo del procesador. i3-2120Chipset compatibleIntel B65 Express, Intel H61 Express, Intel H67 Express, Intel P67 Express, Intel Q67 Express

Control de energíaPotencia térmica. 65W

DIAGRAMA DE BLOQUES

Con la nueva arquitectura de los procesadores Sandy Bridge, que además de incorporar la tarjeta gráfica y el controlador de memoria, incluye también la controladora de los puertos PCI-E, los chipsets que dan soporte a esta plataforma tienen la única función de interconectar los diferentes dispositivos con el procesador. La principal diferencia que existe entre el chipset H67 y P67 es que el primero es capaz de ofrecer salidas de audio y video siempre que estemos utilizando la gráfica integrada en el procesador. Otras características como el soporte para los puertos USB, los puertos SATA o la conexión LAN serán comunes en ambos chipset.

3° GENERACIÓN

Ivy Bridge

La tercera generación Ivy Bridge no difiere mucho de la anterior, su mayor diferencia es que está fabricada a una escala mucho menor (usa litografía de 22 nanómetros).

En esta generación de micros Intel puso mucho empeño en incluir un chip gráfico dentro del microprocesador. Comenzaron montando el gráfico del HD2500 al HD4000 (los Sandy bridge montaban del HD2000 al HD3000). El chip gráfico HD4000 es mucho más potente que un HD3000 (un 40% o 45% más potente).

Como no puede ser de otra forma, esta generación mejora el rendimiento frente a su predecesor pero no sustancialmente (solo un 3-10%).

Un problema que se le achaca a estos micros es que no admiten mucho overclocking dado que se calientan demasiado al subirles la velocidad nominal.

En resumen, Ivy Bridge consume menos energía y tiene más potencia gráfica al tener un chip gráfico integrado.

Procesadores Ivy Bridge son más rápidos que los procesadores Sandy Bridge y el uso de 22 nanómetros proceso en lugar de 32 nm se utiliza en Sandy Bridge. Este modelo de procesador consume hasta 50% menos energía y le dará un 25% a 68% de aumento en el rendimiento en comparación con los procesadores Sandy Bridge.

 

El único problema con Ivy Bridge procesadores es que pueden emitir más calor en comparación con los procesadores Sandy Bridge.

Los cambios entre Sandy Bridge y Ivy Bridge son bastante significativos, entre ellos destacan: 

* Construidos con una arquitectura de 22 nanómetros * Los modelos más básicos constan de 4 núcleos, desapareciendo así los modelos de doble núcleo; los modelos de alta gama pasarán a ser de óctuple núcleo (8) o incluso sexdécuple núcleo (16). * La GPU integrada pasa a tener hasta 24 unidades de ejecución en los modelos más complejos y 12 en los más simples y compatible con la API DirectX 11. 

• El lineamiento de procesadores Intel Core de tercera generación incluye no menos de 13 modelos entre escritorio y móviles bajo las marcas Core i7 y Core i5, tanto de consumo estándar como modelos de bajo consumo (low power). Para escritorio el modelo más potente es el Intel Core i7-3770K con una frecuencia de 3.50 GHz y 3.90 GHz con Turbo Core, este procesador además vienen con multiplicador desbloqueado para el Overclock.

• El resto de los modelos para escritorio oficializados hoy por Intel tenemos los modelos de consumo estándar: Core i7-3770, Core i5-3570K, Core i5-3570, Core i5-3550, Core i5-3470, Core i5-3450 cuyas especificaciones y precios pueden revisar en la siguiente tabla.

Por su parte los modelos de bajo consumo incluyen los modelos Core i7-3770T, Core i7-3770S, Core i5-3570T, Core i5-3550S, Core i5-3470S y Core i5-3450S cuyas especificaciones y precios pueden revisarlos en la siguiente tabla.

4° GENERACIÓNHaswell

En la cuarta generación de microprocesadores, Intel ha hecho numerosos cambios en su microarquitectura. Aunque se continua con una microarquitectura de 22 nanómetros, esta ha cambiado radicalmente para hacerla más eficiente.

El cambio ha sido más profundo que el cambio de Sandy Bridge a Ivy Bridge.

Lo más novedoso de este cambio ha sido la utilización de socket distintos. Los micros Ivy Bridge y Sandy Bridge utilizaban socket LGA 1155 mientras que los microprocesadores Haswell utilizan un socket 1150. Ambos socket son totalmente incompatibles uno con otro.

Otra diferencia es el aumento de rendimiento frente a Ivy Bridge. Por ejemplo, un MacBook Air de 13 pulgadas con un Core i5 del año 2012 1.8GHz ofrece un rendimiento parecido al MacBook Air de 13 pulgadas con Core i5 del año 2013 a 1.3GHz.

Esto evidencia que un equipo procesador menos rápido puede ofrecer el mismo rendimiento que un procesador más lento. En conclusión, no solo es importante la velocidaddel procesador como lo optimizado que este para conseguir el mejor rendimiento.

Haswell es el procesador de última generación que se libera por Intel. Se utiliza el mismo proceso de 22 nm como Ivy Bridge. La mejora del rendimiento de Haswell, en comparación con el puente de la hiedra es de 3% a 8%. Haswell lleva un montón de características de Ivy Bridge con algunos nuevos muy interesantes características como soporte para nuevos sockets (LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3) , la tecnología DDR4, un diseño completamente nuevo de caché, etc

 

El principal beneficio de Haswell es que puede ser utilizado en dispositivos portátiles ultra-debido a su bajo consumo de energía.

En total son 13 modelos los presentados hoy. Más adelante se les unirán los Core i3 ‘Haswell’ así como otros Core i5 e i7 evolucionados respecto de todos los que repasamos a continuación.

DIAGRAMA EN BLOQUES

Procesadores Intel® Core de cuarta generación con chipset Intel® Q87: Diagrama de bloques

• Este diagrama de bloque proporciona una descripción de las funciones, prestaciones y conectividad dentro de la plataforma de procesador Intel® indicada. Estos procesadores se basan en la microarquitectura de Intel® anteriormente conocida como Haswell, fabricada en tecnología de procesamiento de 22 nm con transistores 3-D Tri-Gate. Esta plataforma brinda excelente CPU, gráficos, desempeño de medios, flexibilidad y mejor seguridad que los procesadores Intel® Core™ de tercera generación, lo que la hace ideal para una amplia gama de sistemas inteligentes. Los desarrolladores también pueden utilizar la memoria de ECC cuando ciertos procesadores se usan con el chipset Intel® C226.

LAS PRÓXIMAS GENERACIONES

Después de Haswell, Intel está trabajando en 14 nm y 10 nm arquitecturas que es ser nombrado como Skylate. Skylate se tiene soporte para PCIe 4.0, RAM DDR4 SD, SATA Express y extensiones vectoriales avanzadas 2.2.

No hay ninguna palabra oficial sobre cuándo Skylate se dará a conocer, pero se espera que aterrice en algún lugar en el año 2015

Skylake es el nombre en clave para la microarquitectura de microprocesadores desarrollada por Intel como sucesora de la arquitectura Broadwell, se espera para bien entrado el 2015.