Conroe (microprocessore)

Conroe è il nome in codice del processore Intel Core 2 Duo per il settore desktop. È diventato il successore del Pentium D Presler a partire dal 27 luglio 2006 (inizialmente era previsto per ottobre).

Tra la seconda metà del 2006 e la prima metà del 2007 Intel ha unificato le proprie linee di prodotto Desktop e Notebook, grazie all'introduzione del nuovo Core 2 Duo Merom come sostituto del processore mobile Core Duo Yonah.

La nuova strategia di Intel

Conroe vede la sua architettura interamente basata su quella del "fratello" Merom, ovvero la Intel Core Microarchitecture, e segna un punto di svolta nella politica di mercato di Intel. La sua adozione in ambito desktop, infatti segna la morte dell'architettura NetBurst che è alla base del Pentium 4 e dei Pentium D (Smithfield e Presler) e che si è rivelata efficace in un momento in cui aumentare la frequenza di clock non era un problema, ma straordinariamente inefficiente dal punto di vista del rapporto prestazioni/Watt. A partire dall'architettura NetBurst del Pentium 4 Northwood, Intel è arrivata con Conroe a quintuplicare l'efficienza, e quindi le prestazioni, a parità di Watt dissipati. È evidente inoltre come fino a Smithfield, che mantiene fondamentalmente la stessa architettura del Pentium 4, tale aumento è stato molto marginale. Dato che ormai aumentare il clock è diventato quasi impossibile senza l'insorgere di numerose complicazioni legate alla dissipazione termica, quella dell'efficienza dell'architettura e la parallelizzazione delle operazioni, sembra la strada migliore per proseguire il processo di innovazione.

Caratteristiche tecniche

Processo produttivo

File:Conroe die.png

Die del processore

Derivando dal progetto Merom, anche Conroe si basa su un approccio a Die Monolitico ma vede la rimozione di alcune specifiche caratteristiche tecniche legate al massimo risparmio energetico utili in sistemi notebook ma non in un processore desktop. Il consumo massimo si attesta intorno ai 65 W, non paragonabili con i soli 21 W dei Core 2 Duo Merom, ma praticamente la metà dei 130 W di Prescott, Smithfield e Presler. Il numero di transistor delle versioni a 4 MB di cache L2 è di circa 291 milioni per una superficie totale di 143 mm², mentre per le versioni a 2 MB se ne hanno 167 milioni per una superficie di 111 mm².

Sono state presentate versioni con cache L2 totale di 4 MB e altre con 2 MB, mentre l'FSB, che all'inizio sembrava rimanere quello a 800 MHz, grazie ad una serie di affinamenti progettuali, già nelle prime versioni raggiungeva i 1066 MHz e, successivamente, a metà 2007, è arrivato fino a 1333 MHz. Inoltre, il processo produttivo a Die Monolitico ha permesso di rendere la cache "condivisa" tra i 2 core, come avviene del resto in Merom e nel suo predecessore Yonah. La cache condivisa è una grande innovazione rispetto a Presler, in quanto alcune istruzioni potrebbero essere già presenti nella cache. In Smithfield e Presler se uno dei due core ha bisogno di un'istruzione e questa è presente nella cache ma solo in quella dell'altro core, è necessario andare a ricaricarla dalla memoria di sistema. In Conroe tale barriera viene a cadere ottimizzando quindi al meglio l'utilizzo di questa preziosa risorsa.

Il socket è rimasto l'LGA 775 utilizzato anche dagli ultimi Pentium 4 e dai Pentium D, ma non tutte le motherboard sono compatibili con Conroe. Si tratta di un problema di alimentazione, quindi solo quelle che implementano un particolare regolatore di tensione, fedele alle specifiche, possono supportare anche la nuova CPU.

Tecnologie implementate

Conroe contiene tutte le principali tecnologie già disponibili sui processori Intel, quali MMX, SSE, SSE2 e SSE3 in versione migliorata. Inizialmente erano previste anche le nuove SSE4 che contengono significative migliorie nel campo multimediale, ma esse sono state poi rimandate al suo successore a 45 nm conosciuto come Wolfdale. Non manca ovviamente e il supporto alle istruzioni EM64T e alle tecnologie Vanderpool e XD-bit, mentre alcune indiscrezioni segnalano anche la probabile presenza della tecnologia LaGrande. Grazie alla tecnologia SpeedStep Conroe può diminuire il clock fino a 1,6 GHz utilizzando un moltiplicatore pari a 6x; allo stesso tempo, i livelli di tensione del core vengono ridotti.

La tecnologia Hyper-Threading invece non è stata implementata. Sebbene presente ormai da alcuni anni nei processori desktop di Intel, sembra che il parco software attuale non sfrutti adeguatamente i due core "logici" creati da Hyper-Threading in presenza di processori dual core e di conseguenza la sua implementazione al momento appare del tutto superflua.

Sfruttamento della cache L2

Nei processori dual core e multi core si pone il problema di come sfruttare la grande dotazione di cache L2 e come gestirne l'accesso da parte dei vari core. I diversi approcci di costruzione cui si è accennato poco sopra, comportano pro e contro relativamente ai metodi di fruizione di questa preziosa memoria aggiuntiva. Buona parte di questi aspetti è evidenziata nella voce Dual core (gestione della cache), in cui si fa riferimento anche ad altri processori che sfruttano i differenti approcci.

La nuova versione Extreme Edition

Storicamente Intel ha sempre presentato una versione "Extreme Edition" dei suoi processori, dedicata agli utenti più esigenti. Come successore del Pentium Extreme Edition, arriva Core 2 Extreme che, nella sua prima incarnazione, è basato anch'esso sul core Conroe.

Inizialmente sembrava che venisse presentata una versione di Conroe denominata X8xxx da 3,33 GHz con BUS a ben 1333 MHz, ma successivamente non si sono più avute conferme in tal senso. Il 26 maggio 2006 è stata annunciata una versione chiamata X6800 da 2,93 GHz e BUS 1066 MHz, dalle specifiche molto più conservative, che poi è stata la versione effettivamente presentata. Probabilmente Intel si è resa conto che per battere AMD sul piano delle prestazioni, tale modello fosse già sufficiente, e da qui la scelta di non "bruciare" il modello superiore, posticipandolo a quando il mercato ne avrà effettivo bisogno.

Era stato annunciato che a fine 2006 sarebbe arrivata anche una versione a 3,2 GHz, per affiancarsi alle prime versioni di Kentsfield ma poi questa presentazione non è più avvenuta.

Le versioni Extreme Edition "vere e proprie" sono in realtà basate proprio sul processore Kentsfield, dedicato specificatamente a questa linea. Si tratta di una CPU a 4 core, arrivata a novembre 2006.

Per quanto riguarda il consumo massimo le versioni Extreme Edition di Conroe non superano i 75 W, ben al di sotto del modello di punta della concorrente AMD, vale a dire l'Athlon 64 FX 62, che consuma fino a 125 W.

Varianti economiche di Conroe

Allo scopo di produrre CPU meno costose, dotate di un quantitativo di cache L2 inferiore, Intel ha presentato anche i core Allendale e Conroe-L. Il primo è dotato di solo 2 MB di cache L2 mentre il secondo esiste in versioni da 1 MB (commercializzate con il nome commerciale Pentium Dual Core) e 512 KB single core (commercializzate con il nome commerciale Celeron (serie xxx)).

Le prime versioni di processore Core 2 Duo con cache dimezzata, di 2 MB, venivano indicate da Intel come basate comunque su core Conroe invece che su Allendale. Queste ultime sono effettivamente arrivate sul mercato ma solo in un secondo tempo. La differenza fondamentale risiede nel fatto che Allendale viene prodotto direttamente con soli 2 MB di cache, quindi è più economico da produrre dato che il Wafer è in grado di contenere molti più "die", mentre le varianti a 2 MB di Conroe, sono CPU tradizionali in cui ne viene disabilitata una parte.

Prezzi delle varie versioni di Conroe

I vari modelli di Conroe hanno due tipologie di sigle differenti; al momento del lancio è stata presentata la serie E6x00, caratterizzata dal BUS a 1066 MHz. Di seguito i prezzi al lancio dei primi modelli al debutto dell'architettura:

Core 2 Duo E6700 - 530 $
Core 2 Duo E6600 - 316 $
Core 2 Duo E6400 - 224 $ (disponibile anche con core Allendale)
Core 2 Duo E6300 - 183 $ (disponibile anche con core Allendale)

Successivamente, a inizio 2007, è arrivata anche la serie E4x00, ma essa è basata esclusivamente sul core Allendale.

L'utilizzo della lettera "E" e di una numerazione a 4 numeri equipara questi processori alle soluzioni Core Duo basate su core Yonah. Nella nuova numerazione introdotta da Intel, la lettera "E" indica un consumo di 50 W, tuttavia le CPU dual core basate su core Conroe consumano tutte 65W, tranne l'X6800 che consuma 75W.

L'immancabile prima versione Extreme Edition, destinata ai videogiocatori più esigenti:

Core 2 Extreme X6800 - 999 $

Il 22 aprile 2007 sono stati aggiunti 2 nuovi modelli in tutto simili ai E6300 e E6400, tranne che per la dotazione di cache L2 (4 MB anziché 2 MB) mentre per le versioni a clock più elevato è stata applicata una riduzione di prezzo.

Di seguito modelli e prezzi aggiornati al 22 aprile:

Core 2 Duo E6700 - 316$
Core 2 Duo E6600 - 224$
Core 2 Duo E6420 - 183$
Core 2 Duo E6320 - 163$

A metà ottobre 2006 Intel ha annunciato le successive versioni di Conroe arrivate a luglio 2007, in abbinamento al nuovo chipset Bearlake con BUS a 1333 MHz:

Core 2 Duo E6850 - 266$
Core 2 Duo E6750 - 183$
Core 2 Duo E6550 - 163$

Conroe anche sui server monoprocessore

A settembre 2006 Intel ha dichiarato l'intenzione di usare i processori Conroe anche sui sistemi server basati su processore Xeon UP (unique processor). Si tratta in sostanza di usare le stesse versioni di processore destinate normalmente al mercato desktop in sistemi pensato per l'ambito server, quindi abbinati a particolari motherboard e memorie RAM con particolari requisiti di affidabilità e prestazioni. È un modo per creare soluzioni con gli stessi requisiti di un server, senza la necessità di implementare le costose soluzioni biprocessore Xeon DP.

Le particolari versioni di Conroe destinate ai server, ricalcano in tutto e per tutto le caratteristiche della propria controparte per i desktop tradizionali ma vengono identificate da un differente nome commerciale in modo da evidenziare la loro destinazione d'uso.

La piattaforma di riferimento

Conroe è un processore che, nel settore desktop, continua ad essere alla base delle piattaforme Averill, dedicata ai sistemi desktop in ambito "office", e Bridge Creek, pensata per quelli in ambito "home". Entrambe queste piattaforme erano precedentemente caratterizzate dalla presenza del predecessore di Conroe, Presler.

Nel settore server invece, le piattaforme di riferimente sono 2, e precisamente le nuove Kaylo e Wyloway.

Primi test

Una nota testata giornalistica online, HKEPC, era riuscita a testare una versione preliminare di Conroe E6400 circa 2 mesi prima della presentazione ufficiale, overcloccandola dai 2,13 GHz originali fino a 3,1 GHz, ottenendo un risultato quasi sorprendente: nel benchmark SuperPI i risultati sono stati migliori di quelli ottenuti con un Pentium 4 Prescott, overcloccato a ben 7,2 GHz.

Un altro test, più approfondito, eseguito da HotHardware su un Conroe E6700 a 2,66 GHz confrontato sempre con un Athlon 64 FX 60 ma overcloccato a 2,8 GHz, ha messo in luce che Conroe è il 25% più veloce nella codifica DivX e circa il 19% in quella MP3 pur funzionando ad un clock inferiore.

Un famoso "overclocker", conosciuto con il nome di Fugger, è riuscito con un sistema di raffreddamento criogenico a portare un Conroe a ben 4 GHz, mantenendo la perfetta stabilità operativa.

Modelli arrivati sul mercato

La tabella seguente mostra i modelli di Core 2 Duo e Core 2 Extreme, basati su core Conroe, 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: 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 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.
Cache: dimensione delle cache di 1° e 2° livello.
XD: sta per "XD-bit" e indica l'implementazione della tecnologia di sicurezza che evita l'esecuzione di codice malevolo sul computer.
64: sta per "EM64T" e indica l'implementazione della tecnologia a 64 bit di Intel.
HT: sta per "Hyper-Threading" e indica l'implementazione della esclusiva tecnologia Intel che consente al sistema operativo di vedere 2 core logici.
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.
VT: sta per "Vanderpool Tecnology", la tecnologia di virtualizzazione che rende possibile l'esecuzione simultanea di più sistemi operativi differenti contemporaneamente.

Nome Commerciale	Data	Socket	N°Core	Clock	Molt.	Pr.Prod.	Voltag.	Watt	Bus	Cache	XD	64	HT	ST	VT
Core 2 Duo E6300	27/lug/2006	775	2	1,86 GHz	7x	65 nm 167 mil.	1,21 V	65 W	1066 MHz	L1=2x64KB L2=2MB	Sì	Sì	No	Sì	Sì
Core 2 Duo E6400	27/lug/2006			2,13 GHz	8x	65 nm 167 mil.				L1=2x64KB L2=2MB
Core 2 Duo E6320	22/apr/2007			1,86 GHz	7x	65 nm 291 mil.				L1=2x64KB L2=4MB
Core 2 Duo E6420	22/apr/2007			2,13 GHz	8x
Core 2 Duo E6600	27/lug/2006			2,4 GHz	9x
Core 2 Duo E6700				2,66 GHz	10x
Core 2 Extreme X6800				2,93 GHz	11x			75 W
Core 2 Duo E6550	16/lug/2007			2,33 GHz	7x			65 W	1333 MHz
Core 2 Duo E6750				2,66 GHz	8x			65 W
Core 2 Duo E6850				3 GHz	9x			75 W
Xeon UP 3040	27/set/2006			1,86 GHz	7x	65 nm 167 mil.		65 W	1066 MHz	L1=2x64KB L2=2MB
Xeon UP 3050				2,13 GHz	8x	65 nm 167 mil.				L1=2x64KB L2=2MB
Xeon UP 3060				2,4 GHz	9x	65 nm 291 mil.				L1=2x64KB L2=4MB
Xeon UP 3070				2,66 GHz	10x	65 nm 291 mil.				L1=2x64KB L2=4MB

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

Termine della produzione dei primi esemplari di Conroe

Intel ha annunciato di voler sospendere entro gennaio 2008 la produzione dei seguenti modelli basati su Conroe: Core 2 Duo E6700, E6600, E6300, E6420 ed E6320 e Core 2 Estreme X6800. Questa mossa mira a lasciare sul mercato solo i modelli più recenti con BUS a 1333 MHz, e inoltre il progressivo abbandono delle soluzioni a 65 nm faciliterà il passaggio alle soluzioni a 45 nm.

Il successore

Nel terzo trimestre 2007 è previsto l'arrivo di tutta una nuova serie di processori Intel, basati sul sul nuovo processo produttivo a 45 nm.

Il successore diretto di Conroe dovrebbe essere Wolfdale, in sostanza un Conroe prodotto a 45 nm con 6 MB di cache L2. La variante economica di Conroe, Allendale invece, dovrebbe essere seguita a sua volta dalla variante economica di Wolfdale, Ridgefield, con 3 MB di cache L2. Ma sull'arrivo di Ridgefield, al momento non si hanno ancora informazioni certe.