Penryn (computer): differenze tra le versioni

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'''Penryn''' è l'evoluzione del [[core (Hardware)|core]] [[Merom]] per i [[processore|processori]] [[Intel]] [[Core 2 Duo]] destinati all'ambito mobile in arrivoarrivato il [[6 gennaio]] [[2008]], e costituisce un anello di congiunzione tra l'architettura [[Intel Core Microarchitecture|Core]] dei Core 2 Duo Merom e la futura [[Nehalem]], vera rivoluzione rispetto all'architettura standard dei processori odierni. Penryn non è quindi da considerarsi completamente un nuovo processore perché segue concettualmente la stessa architettura di Merom.

== Penryn dopo Merom: dov'è finito Gilo? ==

Inizialmente era previsto che il successore di Merom fosse [[Gilo]] ma poi, per diverso tempo non si è più sentito parlare di questo progetto da parte di Intel, e non è quindi dato sapere se il suo sviluppo continui da parte dell'azienda oppure sia stato interrotto; alcune fonti di [[ottobre]] [[2006]] lo identificavano come un processore in arrivo dopo il [[2008]], quindi è molto probabile che il nome del progetto originario, probabilmente interrotto, sia stato riutilizzato da Intel per identificarne uno nuovo. Se così fosse, moltopotrebbe probabilmentetrattarsi sidi tratterebbe della primauna [[CPU]] destinata all'impiego in sistemi portatili basata sulla futura architettura Nehalem.

== Caratteristiche tecniche ==

=== Processo produttivo ===

Penryn èappartiene attesoalla agliseconda inizigenerazione deldi [[2008]]processori basati sull'architettura "Core" ed è realizzato utilizzando processo produttivo a [[45 nm]], ema saràrimanendo ancora una CPU [[dual core]]. Grazie anche al nuovo processo produttivo, che consente anche un voltaggio di alimentazione inferiore, Penryn abbasserà considerevolmente il consumo massimo, (probabilmente quando usciranno le versioni destinate alla nuova evoluzione della piattaforma [[Centrino]]), forse a 29 W (o addirittua 25 W), rispetto ai 35 W di picco dei processori Merom e aumentare il [[clock]] di funzionamento; per quanto riguarda i consumi si tratterebbe di valori paragonabili a quelli che Intel otteneva con i [[Pentium M]] [[Banias]] e [[Dothan]], i capostipiti della famiglia pensata per l'ambito mobile e precursori degli attuali Core 2 Duo, che però erano [[single core]] e funzionanti a clock decisamente più bassi, oppure con le versioni a voltaggio ridotto LV (Low Voltage) e ULV (Ultra Low Voltage) dell'ultima generazione, che però offrono una potenza elaborativa sensibilmente inferiore a quella fornita dai processori a voltaggio standard.

La [[cache]] L2 saràè di tipo associativo a 24 vie e di dimensioni maggiori rispetto a Merom, raggiungendo i 6 MB. Il [[BUS]], inizialmente rimarràrimane quello a 800 MHz introdotto con le ultime evoluzioni di Merom ma, successivamente, arriverà fino a 1066 MHz, ma rimarrà invariato il [[socket (hardware)|socket]] in cui verrà alloggiato, vale a dire il [[Socket P]] introdotto con le ultime evoluzioni del predecessore di Penryn.

Il nuovo quantitativo di cache L2 e le altre migliorie introdotte nell'architettura Core grazie a tutta la nuova famiglia di CPU a 45 nm, farannohanno fatto aumentare di circa il 33% il numero di [[transistor]] di Penryn rispetto a Merom, portandolo da 291 milioni a ben 410 milioni, ma grazie al nuovo processo produttivo, la superficie totale diminuiràè diminuita del 25% passando da 143 mm² a soli 107 mm², consentendo quindi di migliorare ulteriormente la resa produttiva.

Al pari di quanto fatto con il progetto Merom, anche da Penryn verranno derivate alcune versioni sviluppate per l'ambito server ([[Harpertown]]) e già si parla di CPU con BUS a 1600 MHz in grado di fornire una velocità più elevata del 45% nelle applicazioni che fanno un uso intensivo dell'ampiezza di banda, e del 25% rispetto ai server che utilizzano [[Java (linguaggio)|Java]], ovviamente a confronto con l'attuale processore [[Xeon]] quad core di punta, l'X5355, basato su core [[Clovertown]]. Per l'ambito desktop invece, già si sa che il socket rimarrà l'ormai tradizionale [[Socket 775|775]].

Il nuovo quantitativo di cache L2 e le altre migliorie introdotte nell'architettura Core grazie a tutta la nuova famiglia di CPU a 45 nm, faranno aumentare di circa il 33% il numero di [[transistor]] di Penryn rispetto a Merom, portandolo da 291 milioni a ben 410 milioni, ma grazie al nuovo processo produttivo, la superficie totale diminuirà del 25% passando da 143 mm² a soli 107 mm², consentendo quindi di migliorare ulteriormente la resa produttiva.

==== Penryn anche a 4 core? ====

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==== Nuove tecniche per produrre CPU a 45 nm ====

L'approccio produttivo saràper produrre le CPU Penryn è ovviamente quello a [[Dual core (tecniche di realizzazione)|Die Monolitico]], utilizzato anche nel predecessore Merom, ma verràviene impiegata una nuova tecnica di produzione che prevede l'adozione di "high-k dielectrics" (strati dielettrici, quindi isolanti, ad alta costante k, ovvero "maggiormente isolanti") e "metal gate transistors" (transistor con terminale di "gate" metallizzato) a base di [[afnio]]. Stando a quanto dichiarato da Intel, questo permetteràpermette di ridurre di circa il 30% la potenza richiesta per la commutazione on/off dei transistor, aumentando l'efficienza con un incremento del 20% della corrente, che si rispecchia direttamente in un aumento del 20% delle prestazioni.

==== Sfruttamento della cache L2 ====

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=== Tecnologie implementate ===

Come ormai abitudine per i chip Intel, anche Penryn erediteràeredita dal proprio predecessore tutte le tecnologie sviluppate finonel acorso queldegli momentoanni. Quindi vi saràsi trova il completo supporto a [[MMX]], [[Streaming SIMD Extensions|SSE]], [[SSE2]], [[SSE3]], [[EM64T]], [[XD-bit]], [[SpeedStep]] e [[Vanderpool]]. Per la prima volta verrannovengono implementate anche le nuove istruzioni [[SSE4]] che dovrebbero migliorare le prestazioni velocistiche con varie applicazioni multimediali e di grafica 3D. Più precisamente sono state implementate solo 47 delle 54 istruzioni previste dal set SSE4 vero e proprio e per questo motivo Intel indica le nuove istruzioni inserite nelle evoluzioni a 45 nm dell'architettura Core, come SSE4.1 (dove .1 indica la prima versione); l'intero set delle istruzioni, indicato come SSE4.2 verrà incorporato solo nella futura architettura [[Nehalem]], successiva alla Core.

Al pari di quanto fatto nelle versioni di Merom introdotte con le piattaforme [[Centrino Pro]] e [[Centrino Duo]] [[Santa Rosa (hardware)|Santa Rosa]], verràè stata implementata anche la tecnologia [[Intel Dynamic Acceleration]], che permette di portare un core a operare a frequenza superiore a quella di default quando vengono utilizzate applicazioni che non beneficiano dell'elevato [[calcolo parallelo|parallelismo]] che un processore multi core può fornire. In questo modo, se un'applicazione tende ad utilizzare un solo core lasciando gli altri inattivi, si ha un aumento dinamico della frequenza del core impegnato in modo da poter garantire il massimo di prestazioni anche con questo tipo di applicazioni; l'inattività degli altri core consente quindi di compensare i maggiori consumi che derivano dall'aumento della frequenza, mantenendo i parametri di dissipazione termica dentro i limiti prestabiliti.

==== Altri punti di forza di Penryn ====

Rispetto a Merom, Penryn vedrà una serie di ottimizzazioni legate a diversi ambiti della propria architettura. Tra questi si possono evidenziare i seguenti:

* ''Nuovo Divider Radix-16'': dovrebbe velocizzare applicazioni di calcolo scientifico in cui sono particolarmente frequenti elaborazione legate alle divisioni. Rispetto alle architetture Core 2 Duo è possibile processare 4 [[byte]] per ciclo di clock contro 2; dovrebbe essere migliorata anche la latenza di alcune operazioni in [[virgola mobile]].

* ''Operazioni di [[virtualizzazione]] migliorate'': la tecnologia di virtualizzazione Vanderpool subirà un'ottimizzazione in modo da velocizzare le modalità attraverso le quali il processore passa da una [[macchina virtuale]] all'altra, con incrementi prestazionali che dovrebbero variare dal 25% al 75% a seconda del tipo di applicazioni.

* ''Nuova tecnologia [[Intel Deep Power-Down]]'': l'evoluzione delle CPU mobile mira a diminuire sempre di più l'energia dissipata affinando continuamente le tecniche di risparmio energetico in tutte quelle situazioni di utilizzo nel quale alla CPU non viene richiesta tutta la potenza elaborativa. Questa nuova tecnologia, affiancandosi alla SpeedStep, dovrebbe portare il processore nella più ridotta condizione di consumo qualora il carico di lavoro richiesto fosse prossimo allo zero.

== Primi test ==

A [[novembre]] [[2006]] Intel aveva dichiarato che il [[tape out]] (ovvero la produzione del primo esemplare "fisico" funzionante di una CPU) di Penryn era già stato completato, mentre a [[gennaio]] [[2007]], il processore è stato poi testato preliminarmente, completando senza problemi il [[boot]] di 4 differenti [[sistema operativo|sistemi operativi]]: [[Windows Vista]], [[Windows XP]], [[Linux]] e [[Mac OS X]].

Ad [[aprile]] [[2007]] Intel ha messo a confronto un processore [[quad core]] [[Core 2 Extreme]] QX6800 (basato su core [[Kentsfield]] e funzionante a 2,93 GHz, con BUS a 1066 MHz e 8 MB di cache L2) con 2 versioni di processore Penryn a 3,33 GHz e BUS a 1333 MHz. Le differenze tra le 2 versioni consistevano nel fatto che una era una CPU dual core con 6 MB di cache L2, mentre l'altra era una versione quad core con 12 MB di cache L2: la versione top di gamma di Penryn è risultata più veloce del 15% nell'elaborazione delle immagini, il 25% più veloce nelle applicazioni di rendering 3D, più del 40% nell'esecuzione di [[videogioco|videogiochi]] e oltre il 40% nella codifica video ottimizzata con il nuovo insieme di istruzioni SSE4.

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==== Test di overclock ====

Già dai primi test il [[Core (hardware)|core]] Penryn ha manifestato capacità da record nell'ambito dell'[[overclock]].

QuestoIl processoremodello èutilizzato era caratterizzato da un moltiplicatore sbloccato, inapparteneva modoquindi daalla famiglia dei [[Core 2 Extreme]], ed era quindi poterpossibile aumentare la [[velocità di clock]] senza interagire sul [[Bus (informatica)|Front Side Bus]]BUS.

* Il primo test è stato quello di portare il moltiplicatore da x99x a x1010x. In questo modo la velocità di clock èera aumentata da 3 [[GHz]] di base a 3,335 GHz senza aumentare la [[Tensione elettrica|tensione]] del core.

* Per il secondo test è stato necessario un minimo incremento del voltaggio del core portandola da 1.,25 a 1.,29375 [[Volt|V]]. Questo test ha permesso di portare la frequenza fino a 3.,66 GHz con un minimo innalzamento di [[Potenziale elettrico|voltaggio]].

* Il terzo test ha permesso di raggiungere la [[frequenza]] di clock fino a 3.,88 GHz. Tuttavia è stato necessario intervenire sull'[[Bussul (informatica)|FSB]]BUS. Inoltre è stato dovuto incrementare ulteriormente la tensione del core, stavolta di 0.,0975 [[Volt|V]], arrivando quindi a 1.,3375 [[Volt|V]].

* Per raggiungere la frequenza di 4 GHz si è reso necessario un ulteriore aumento del voltaggio del core facendolo arrivare a 1.,4375 V. A questa tensione però le [[CPU]] a [[45 nm]], come questa, si possono danneggiare irrimediabilmente se si decide di mantenere a lungo termine frequenza così alte soprattutto a causa del fenomeno dell'[[elettromigrazione]].

* Tutti questi test erano eseguiti con un [[Dissipatore (elettronica)|sistema di dissipazione]] ad [[aria]]. E'È stato provato anche il più efficiente sistema ad [[azoto liquido]] raggiungendo così la frequenza di 5.,6 GHz; per questo test è stato necessario aumentare la frequenza dell'[[Busdel (informatica)|FSB]]BUS. Sempre con l'[[azoto]] [[liquido]] è stata raggiunta la frequenza di 6.,2 GHz, battendo ogni record di overclock tra le CPU del settore dei [[Personal Computer]].

== Evoluzione della piattaforma Centrino Pro ==

Così come il predecessore Merom, che è alla base delle piattaforme Centrino Pro e Centrino Duo [[Santa Rosa (hardware)|Santa Rosa]], così anche Penryn, sarà alla base delle nuove versioni delle 2 piattaforme, identificate con il nome in codice di [[Montevina]] attese per la metà del [[2008]]. Alla base di Montevina si trovano infatti il processore Penryn, il [[chipset]] [[Cantiga]], e la scheda [[wi-fi]] [[Shiloh]] (o [[Echo Peak]] in alcune versioni). La piattaforma Santa Rosa è stata presentata da Intel agli inizi del [[2007]], ma già a metà [[2006]] era stato presentato il suo processore Merom, come CPU di transizione sui portatili basati sulla piattaforma precedente, [[Napa]]. Dato che in genere Intel lancia una nuova piattaforma una volta all'anno è probabile che se i tempi di rilascio rimangano invariati, Penryn svolgerà un azione analoga, fungendo prima da transizione sulle piattaforme Santa Rosa, per poi trovare la propria collocazione definitiva, con la piattaforma Montevina.

== Progetti derivati ==

Oltre a Penryn, si parla anche di un suo contemporaneo, [[Perryville]], identificato come una sorta di "fratello minore" in quanto sarà molto probabilmente una versione [[single core]] di Penryn, in maniera analoga a quanto fatto da Intel nel corso del [[2006]] con i processori [[Core Duo]] e [[Core Solo]] [[Yonah]].

== ModelliPrezzi attesidei sulvari mercatomodelli al lancio ==

I primi modelli attesiarrivati sul mercato come come aggiornamento delle piattaforme Centrino Pro e Centrino Duo Santa Rosa dovrebberoal momento del lancio hanno i seguenti essereprezzi:

* Core 2 Extreme '''X9000''' - clock di 2,8 GHz, BUS a 800 MHz, 6 MB di cache L2, 44 W - 851 $

* Core 2 Duo '''T9500''' - clock di 2,6 GHz, BUS a 800 MHz, 6 MB di cache L2, 35 W - 530 $

* Core 2 Duo '''T9300''' - clock di 2,5 GHz, BUS a 800 MHz, 6 MB di cache L2, 35 W - 316 $

* Core 2 Duo '''T8300''' - clock di 2,4 GHz, BUS a 800 MHz, 3 MB di cache L2, 35 W - 241 $

* Core 2 Duo '''T8100''' - clock di 2,1 GHz, BUS a 800 MHz, 3 MB di cache L2, 35 W - 209 $

Il clock e il BUS della versione "Extreme" saranno quindisono gli stessi del modello Core 2 Extreme X7900 (basato però su core Merom a 65 nm).

== Modelli ancora attesi sul mercato ==

Nel secondo trimestre [[2008]] Intel presenterà soluzioni con frequenze e BUS ancora più elevati, accoppiandole alle piattaforme Centrino Pro e Centrino Duo Montevina, ma non si conoscono ancora i nomi commerciali:

* Core 2 Extreme '''xxxx''' - quad core con BUS a 1066 MHz, 2x6 MB di cache L2, 45 W

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* Core 2 Duo '''xxxx''' - clock di 2,4 GHz, BUS a 1066 MHz, 3 MB di cache L2, 25 W

* Core 2 Duo '''xxxx''' - clock di 2,13 GHz, BUS a 1066 MHz, 3 MB di cache L2, 25 W

== Modelli arrivati sul mercato ==

La tabella seguente mostra i modelli di Core 2 Duo e Core 2 Extreme, basati su core Penryn, arrivati sul mercato. Molti di questi condividono caratteristiche comuni pur essendo basati su diversi core; per questo motivo, allo scopo di rendere maggiormente evidente tali affinità e "alleggerire" la visualizzazione alcune colonne mostrano un valore comune a più righe. Di seguito anche una legenda dei termini (alcuni abbreviati) usati per l'intestazione delle colonne:

* '''Nome Commerciale''': si intende il nome con cui è stato immesso in commercio quel particolare esemplare.

* '''Data''': si intende la data di immissione sul mercato di quel particolare esemplare.

* '''[[Socket (hardware)|Socket]]''': lo ''zoccolo'' della scheda madre in cui viene inserito il processore. In questo caso il numero rappresenta oltre al nome anche il numero dei [[pin]] di contatto.

* '''N°Core''': si intende il numero di core montati sul [[package]]: 1 se "single core" o 2 se "dual core".

* '''[[Clock]]''': la frequenza di funzionamento del processore.

* '''Molt.''': sta per "Moltiplicatore" ovvero il fattore di moltiplicazione per il quale bisogna moltiplicare la frequenza di bus per ottenere la frequenza del processore.

* '''Pr.Prod.''': sta per "Processo produttivo" e indica tipicamente la dimensione dei ''gate'' dei [[transistor|transistors]] (180 nm, 130 nm, 90 nm) e il numero di transistor integrati nel processore espresso in milioni.

* '''Voltag.''': sta per "Voltaggio" e indica la tensione di alimentazione del processore.

* '''Watt''': si intende il consumo massimo di quel particolare esemplare.

* '''[[Bus]]''': frequenza del bus di sistema.

* '''[[CPU cache|Cache]]''': dimensione delle cache di 1° e 2° livello.

* '''[[XD-bit|XD]]''': sta per "XD-bit" e indica l'implementazione della tecnologia di sicurezza che evita l'esecuzione di codice malevolo sul computer.

* '''[[EM64T|64]]''': sta per "EM64T" e indica l'implementazione della tecnologia a [[64 bit]] di Intel.

* '''[[Hyper-Threading|HT]]''': sta per "Hyper-Threading" e indica l'implementazione della esclusiva tecnologia Intel che consente al [[sistema operativo]] di vedere 2 core logici.

* '''[[SpeedStep|ST]]''': sta per "SpeedStep Tecnology" ovvero la tecnologia di risparmio energetico sviluppata da Intel e inserita negli ultimi Pentium 4 Prescott serie 6xx per contenere il consumo massimo.

* '''[[Vanderpool|VT]]''': sta per "Vanderpool Tecnology", la tecnologia di virtualizzazione che rende possibile l'esecuzione simultanea di più [[sistema operativo|sistemi operativi]] differenti contemporaneamente.

<BR>

{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="2" align="center"

|- align="center" |

! Nome Commerciale

! Data

! [[Socket (hardware)|Socket]]

! N°Core

! [[Clock]]

! Molt.

! Pr.Prod.

! Voltag.

! Watt

! [[Bus]]

! [[CPU cache|Cache]]

! [[XD-bit|XD]]

! [[EM64T|64]]

! [[Hyper-Threading|HT]]

! [[SpeedStep|ST]]

! [[Vanderpool|VT]]

|- align="center" |

| align="left" | Core 2 Duo T8100

| rowspan="5" | [[6 gennaio|6/gen/]][[2008]]

| rowspan="5" | P

| rowspan="5" | 2

| 2,1 GHz

| 10,5x

| rowspan="2" | 45 nm

| rowspan="5" | N.A.

| rowspan="4" | 35 W

| rowspan="5" | 800<BR>MHz

| rowspan="2" | L1=2x64KB<BR>L2=3MB

| rowspan="5" | Sì

| rowspan="5" | Sì

| rowspan="5" | No

| rowspan="5" | Sì

| rowspan="5" | Sì

|- align="center" |

| align="left" | Core 2 Duo T8300

| 2,4 GHz

| 12x

|- align="center" |

| align="left" | Core 2 Duo T9300

| 2,5 GHz

| 12,5x

| rowspan="3"| 45 nm<BR>410 mil.

| rowspan="3"| L1=2x64KB<BR>L2=6MB

|- align="center" |

| align="left" | Core 2 Duo T9500

| 2,6 GHz

| 13x

|- align="center" |

| align="left" | Core 2 Extreme X9000

| 2,8 GHz

| 14x

| 44 W

|}

'''''Nota''': la tabella soprastante è un estratto di quelle complete contenute nelle pagine del [[Core 2 Duo]] e del [[Core 2 Extreme]].

== Il successore ==

Le notizie sul successore di Penryn sono ancora molto scarse, quasi certamente comunque si tratterà del primo core basato sulla futura architettura Nehalem (secondo l'approccio descritto in questa voce [[Intel (approccio ciclo evolutivo cpu)]]). Alla luce delle ultime notizie in tal senso, tale core potrebbe essere [[Gilo]] oppure, comepiù annunciato inizialmenteprobabilmente, [[SilverthorneAuburndale]], ma non esistono certezze in tal senso.

== Voci correlate ==

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* [[Montevina]]

* [[Perryville]]

* [[Silverthorne]]

* [[Wolfdale]]

* [[Harpertown]]