meltem

Intel mikro mimarisini değiştirdiği için bu yeni işlemcilerini artık “Core i7” olarak adlandırıyor. Bugün ilk etapta 2.66GHz hızındaki Core i7 920, 2.93GHz hızındaki Core i7 940 ve 3.2GHz’de çalışan Core i7 965 Extreme Edition son kullanıcılar ile tanışacak. Intel Core i7 lasmanında “gezegenin en hızlı işlemcisi” gibi bir slogan kullanmaktan çekinmiyor. Aslın bu slogan bile Core i7’den ne beklemeniz gerektiği konusunda size ipucu veriyor.

Bugün resmi olarak piyasaya sürülecek üç işlemcinin özelliklerini aşağıdaki tabloda bulabilirsiniz. Temel olarak üç işlemcide tamamen aynı, ancak pahalı olan Extreme Edition daha yüksek çalışma frekansı dışında iki temel farklılığa daha sahip. Bunlardan biri FSB yerine geçen yeni QPI veriyolu mimarisi hızı, diğeri ise aşırı hız korumasının kaldırılmış olması(OPR). Tabii son fark ise fiyatı.



Intel Core i7’deki farklılıklar aşağıdaki temel sekiz madde ile özetlenebilir.

- Core i7 gerçek bağımsız dört çekirdek içerir. Monolitik bir yapıya sahiptir ve her çekirdek bağımız 256KB L2 tampon bellek içerir. Ancak dört çekirdek tek L3 tampon bellleği paylaşır.

- Intel ilk defa hafıza kontrolcüsü bu seride işlemci içerisine aldı. Üç kanallı bir DDR3-SDRAM kontrolcüsü ve her kanal iki adet unbuffered DIMM modül destekleniyor.

- Intel’in bugüne kadar kullandığı veriyolu mimarisi olan Quad-Pump FSB yerini QuickPath ismi verilen noktadan-noktaya seri bağlantılardan oluşan yeni bir mimariye bırakır. QuickPath sadece yonga seti ile çekirdeklerin haberleşmesinde kullanılmaz. Aynı zamanda işlemcilerde birbirleri ile QuickPath üzerinden konuşur.

- Core i7 ile birlikte hyper-threading’e çok benzeyen SMT(Simultaneous Multithreading) adında yeni bir teknoloji geliyor. Bu sayede her çekirden eş zamanlı olarak iki thread çalıştırabiliyor. Bu da demek oluyor ki Core i7 eş zamanlı sekiz thread çalıştırabilir.

- Dahili PCU mikro kontrolcüsü çekirdek voltajı ve frekansını otomatik olarak değiştirir. Hatta çekirdek üstünde çok yük olduğunda dinamik olarak çekirdeği overclock bile edebilir.

- Core i7 yeni SSE4.2 komut seti ile birlikte geliyor.

- Core i7 45nm üretim teknoloji ile üretiliyor ve 263mm2’de 731 milyon transistör içeriyor. Core i7 Socket 1366 adında yeni bir soket ile geliyor ve X58 adında yeni bir yonga seti ile çalışıyor.

Intel uzunca bir süredir Tick-Tock adını verdiği bir strateji dahilinde işlemci geliştirmelerine devam ediyor. Bu tik-tak ların anlamı aslında basit. Intel bir yıl çekirdek micro mimarisini geliştirirken, diğer yıl bu yeni çekirdek mimarisini küçültüyor. Yani bir yıl çekirdeği geliştiriyor, diğer yılda üretim teknolojisini.






Intel 2007 de 45nm üretim teknolojisine geçmişti bu da demek oluyor ki bu yıl sıra çekirdek mikro mimarisinde. Intel kuralı bozmadı, 2008 de çekirdek mikro mimarisi değişti. Core i7 geldi. Seneye ise sıra üretim teknolojisinde, yani Intel Core i7’nin üretim teknolojisi 32nm’ye indirecek. 2010’da yine yeni bir çekirdek mimarisi gelecek, Intel oyunu bozana kadar bu böyle sürüp gidecek.


Nelahem, Bloomfield ve Monolitik Dizayn

Yeni çekirdek mimarisinin daha doğrusu bu ailenin kod adı “Nehalem” Yeni Core i7 işlemcilerinin kod adı ise “bloomfield” Intel işlemcilere ve mimarilere böyle yer isimleri takmaya bayılıyor. Bloomfield’da bir yer ismi. Amerika’da New Jersey, Virginia, Indiana gibi 20’nin üstünde eyalette Bloomfield isminde bir yer var.

Core i7 serisi Intel’in ilk monolitik dört çekirdekli işlemcisi. Her çekirdek bağımsız kendi 32KB L1 ve 256KB L2 tampon belleklerine sahip. Nehalem 8MB L3 tampon belleğe de sahip ancak bu L3 tampon bellek dört çekirdek tarafından paylaşılıyor.






Monolitic şu anlama geliyor. Corei7 nin tüm silikonu tek bir porsiyon olarak wafer’dan kesiliyor. Monolitik olmayan yapılarda bağımsız işlemci çekirdekleri birbirlerine yapıştırılarak kullanılıyor ve tek bir kılıf içinde toplanıyorlar.






Corei7 monolitik yapısı 263mm2 yer kaplıyor. Bu bir önceki nesil Penryn’ın 214mm2(2 x 107mm2) çekirdek boyutu ile karşılaştırıldığında biraz büyüme anlamına geliyor. Aksine genel kanı olarak monolitik yapıda daha küçük çekirdek alanı bekleniyor. Core i7 ayrıca Penryn’ın 820 milyon adet olan trarnsistörsayısına karşılık yeni bir mikro mimari olmasına rağmen sadece 731milyon transistöre sahip. Yani daha büyük çekirdek ama daha az transistör.





Burada aslında ilginç bir durum var. Her çekirdek 256KB L2 tampon bellek kullanıyor. Biliyoruz ki L2 tampon belleklerin yapımında 8-T( bir hafıza hücresi için 8 transistör) yapısı kullanılıyor. Yani L2 tampon bellek için kullanılan SRAM’ler çok fazla transistöre ihtiyaç duyuyor. Aynı şekilde 8M L3 tampon belleğinde kullandığı transistör sayısı hatırı sayılır bir rakam. Bu durumda sadece L1 + L2 +L3 tampon bellekler için kullanılan transistör sayısını kullanılan toplam transistör sayısından çıkarırsak yeni core i7 mikro mimarisi için oldukça az sayıda transistöre ihtiyaç duyulduğu ortaya çıkıyor. Bu da demek oluyor ki Intel yeni mikro mimari için çok çalışmış. Ya eski VHDL kodu iyi optimize edilmiş ya da bir çok ünite sil baştan tasarlanmış.


Soket1366

Core i7 ile birlikte artık socket1366 kullanacağız. Socket 775’e elveda deme zamanı geldi. Daha sonra detaylı değineceğimiz üzere Core i7 ile birlikte bellek denetyicisi işlemcinin içerisine alındı. Core i7 bellek ile bağlantıyı direkt kuruyor ve bu da 3 kanal 64bit bellek denetleyicisi için ekstra bağlantı noktalarına ihtiyaç duyulmasına neden oluyor. Ayrıca yine daha sonra bahsedeceğimiz üzere FSB veriyolu yerine yeni bir seri bağlantı birimi olan QPI’ın kullanılmasıda yeni bağlantı noktalarına itiyaç duyulmasına yol açıyor.






Bu durumda yukarıdaki resimde gördüğünüz gibi 1366 bağlantı noktasına sahip yeni bir soket tipine geçiş yapıyoruz. Socket1366’a fiziksel olarakta bir büyüklük söz konusu olduğu için işlemci soğutucusunu anakarta bağlayan deliklerin yeri biraz değişmiş oluyor. Bu durumda eski socket775 işleci soğutucularını yeni yapı ile kullanmak mümkün değil. Core i7 işlemcilerin kutularından daha büyük ve yeni dizayn bir soğutucu çıktığından bu değişikliği pek dert etmemek gerekiyor.


X58 Yonga Seti.

Tabii ki Corei7 işlemcileri eski yonga setleri ile ve eski anakartlar ile çalışmıyor. Öncelikle Socket1366 kullandıkları için tüm eski Socket775 anakartlar ile fiziksel olarak uyumsuzlar. Ayrıca hafıza kontrolsücü Corei7 işlemci içerisinde olduğu için kuzey köprüsü içerisinde hafıza kontrolcüsü olan tüm eski yonga setleri ile de uyumsuz.






Bu yüzden Intel Corei7 ile birlikte kod adı “tylersbug” (X58) olan yeni yonga setinide piyasaya sürüyor. Bu yonga seti eski güney köprüsü ICH10 ile birlikte kullanılacak. Kuzey köprüsü içinde artık hafıza kontrolcüsü olmadığından artık kuzey köprüsü sadece PCIe, QPI işlevlerinden sorumlu olacak. Ancak üzerinde az bir yük olmasına rağmen yine de intel kuzey köprüsünü bir fan ile soğutuyor. X58 ile birlikte ilginç bir durumda ortaya çıkıyor. En ucuz Corei7 ile yeni işlemcileri kullanmak isterseniz yine X58 yongasetli bir anakart almak zorundasınız ve X58 anakartınız satın alacağınız Corei7’den oldukça pahalı olacak. Yani işlemcinin fiyatının makul olmasına aldanmamak gerekiyor.

Hyper-Threading ve Turbo mod

Hyper-Threading’i(HT) eski Pentium 4/D serisinden hatırlayabilirsiniz. Herkes bir anda Windows’un görev yöneticisinde iki işlemcisi olduğunu görmeye başlamıştı. Ancak HT oldukça fazla yazılım uyumluluğuna muhtaç olduğu için başarılı olamadı ve HT yeni işlemcilerde kaldırıldı. Ancak Corei7 ile birlikte HT yine gerei dönüyor. Tüm Core i7 işlemcileri HT ile birlikte geliyor. Aslında intel işlemci çekirdeklerinde aynı anda iki thread işleyebilecek önemli teknik geliştirmeler yaptığı için Corei7 ile birlikte HT’yi yine gündeme getiriyor. HT yine çok büyük oranda uygulamanın HT için uygunluğuna bağlı ancak bu defa arkada yeni bir mikro mimari olduğu için başarım oldukça yüksek.






Artık çok az uygulama HT desteği ile kötü sonuçlar veriyor. Tüm Corei7 ailesi dört çekirdek ve HT deteği sayesinden aynı anda sekiz thread işletebilecek kapasiteye sahip. Ayrıca kim yukarıdaki resimdeki gibi Windows görev yöneticisinde sekiz adet işlemci görmek istemez ki? Marketing açısından da HT oldukça önemli bir özellik.

Turbo Boost ise Corei7 ile gelen yeni bir özellik. Aslında bu özelliğe otomatik overclocking diyebilirsiniz. Intel buna “Dynamic Speed Technology” diyor.Yaptığı iş aslında basit. Nasıl Speed Step teknolojisi ile işlemci üzerinde yük olmadığında işlemcinin çarpanı düşürülerek hız azaltılıyorsa Turbo moddada tam tersi olarak hız gereksinimi olduğunda çarpan yükseltilerek ekstra güç sağlanıyor.





Intel çeşitli yük senaryoları belirlemiş ve bu senaryolar arasında dinamil olarak geçiş sağlıyor. Aslında bu turbo mod enerji tasarrufuda sağlıyor. Corei7 kullanımayan ya da performansına ihtiyaç duyulmayan çekirdekleri yük çekmemesi için kapatabiliyor. Eğer tek çekirdek ile çalışırken o çekirdeğin altından kalkabileceğinin çok az üsünde bir performansa ihtiyaç duyulusa Turbo mod sadece o çekirdeğin çarğanının yükselterek o çekirdeği hızlandırılıyor ve diğer çekirdeğin devreye girmesini önlüyor. Bu sayaede enerji tasarrufu sağlanıyor.
Turbo Moe X58 anakartlarda BIOS’dan çok çeşitli ayarlar ile kontrol altına alınabiliyor. Ayrıca yukarıdaki resimde gördüğünüz intel’in yeni kontrol merkezi yazılımıda bir çok ayara imkan sunacak. Ancak günümüzde hep daha fazlasını isteyen kullanıcıların dört çekirdeklerinide her zaman maksimum hızda çalıştırma ihtiyacının önüne nasıl geçilecek bu henüz öngörülemiyor.

Sonuç

Gerçekten yeni mikro mimariye sahip Corei7 işlemcileri gezegenin en hızlı işlemcileri. Monolotik yapı, işlemci içerisinde üç kanallı hafıza kontrolcüsü, 8MB L3 tampon bellek, SMT, QuickLink derken PentiumD’den CoreDuo’ya geçildiğinde olduğu gibi büyük değişimler, Core2Duo mimarisinden Corei7’ye geçerken yaşanıyor. Corei7 gerçekten dört çekirdeği ve HT desteği ile bir thread canavarı. Uygulamalar Corei7 ile anlaşmaya başladıkça performans çok daha yukarılara çekilecektir. Ayrıca Corei7 ile isim benzerliği olan Windows 7 şimdiden Corei7 için iyileştirmeler içereceğini deglare etti.

Ayrıca Socket1366 ve Corei7 mimarisi dörtten çok çekirdek, işlemci içinde grafik çekirdeği, 8MB’den daha büyük L3 tampon bellekler gibi bir çok geliştirmeye açık bir mimari. Yani 2009 sonunda ya da 2010 başında altı çekirdekli ve 12MB L3 tampon bellekli Corei7 modelleri ya da hatırı sayılır 3D performasına sahip dahili grafik çekirdeği içeren Corei7’ler bekleyebilirsiniz.

Corei7-920 ne kadar güzel sadece 284 dolar diyerek Corei7’ye geçmeyi planlıyorsanız önce birde X58 yongasetli anakartların ve minumum çift kanal DDR3 hafızaların fiyatlarını araştırın.







Socket1366 dahili üç kanal hafıza mimarisi ve FSB yerine gelen QPI arabirimi yüzünden geçilmek zorunda olunan yeni soket yapısı. Ancak Socket 1366 arkasında altı ya da sekiz hatta 12 çekirdekli işlemcilere kadar değişmeyecek bir esneklik saklıyor. Son olarak Socket1366’ya SocketB denildiğinide duyabilirsiniz.


Elveda FSB

FSB(Front side bus) veri yoluda yerini artık QPI(Qucik Path Interconnect) adına yeni bir veriyolu mimarisine bırakıyor. QPI öncelikle seri bir veryolu mimarisi. Yani noktadan-noktaya iletişim kuruyor. En hızlı olduğu durumda 6400MT/s hıza sahip. Bu da yaklaşık 25.6GB/s yakın bir veri aktarım hızı demek. Ancak bazı Core i7 modelleri 4.8GT/s hıza sahip olan biraz kırpılmış bir QPI’e sahip olacaklar ve yaklaşık 19.2GB/s hızında bir bant genişliği kullanabilecekler. QPI aslında bakarsanız AMD’nin kullandığı HyperTransport’a veriyolu mimarisine çok benziyor. HT’da 3.2GHz’de 25.6GB/s’lik bir veri aktarım hızına ulaşabiliyor.

QPI’ın sunduğu 25.6GB/s’lik iştah kapartabilir ancak unutmayın ki bu bant genişliğinin çok büyük bir kısmını yeni üç kanallı hafıza mimarisi sömürecek, yani henüz devasa başarım artışları beklemek için erken. QPI’da dahili veriyolu hızı 133MHz ve bu defa oldukça büyük çarpanlar ile karşı karşıyayız. Dahili veriyolu 133MHz olduğu için 3.2GHz’deçalışan Core i7 965’in çarpanı 24.

Ayrıca FSB’den farklı olarak QPI direkt olarak ikinci bir işlemci ile de kontak kurabiliyor. Normalde bu iş için yavaş çalışan kuzey köprüsü devreye giriyordu. QPI’ın ikinci bir Corei7 ile haberleşmede kullanılması birden çok işlemci desteğinin yonga setinden bağımsız bir hal almasını sağlıyor. Yani teknik anlamda çift Corei7 işlemcisi içeren bir anakart yapmak artık çok kolay. Ancak firmaların statejisi böyle ürünleri bian önce masaüstünde görmemizi engelleyebilir.

3 kanal DDR3 hafıza

Daha önce de bahsettiğimiz gibi Corei7 ile birlikte Intel hafıza kontrolcüsünü kuzey köprüsü içerisinden alarak direkt olarak işlemci içerisine taşıyor. Bunun ilk avantajı hafıza gecikmelerini minumuma indirmek. Corei7 içerisindeki hafıza kontrolcüsü 3 adet 64bit’lik DDR3 hafıza kontrolcüsünden meydana geliyor. Yani başka bir değiş ile 192bit’lik veriyolu genişliğine sahip bir hafıza kontrolcüsü. Her kontrolcü iki adet DDR3 DIMM yuvasına hükmediyor. Bu da demek oluyor ki altı DDR3 hafıza slotu içeren anakartlara hazırlıklı olun. Ayrıca artık anakartınıza 24GB hafıza takabilrisiniz.






DDR3 hafıza kontrolcüsü DDR3-800, DDR3-1066, DDR3-1333 JEDEC standartlarında hafızalar ile çalışabiliyor ve üç kanal DDR3-1333 hafızlar ile çalışırken teorik olarak 32GB/s maksimum hızlara bile çıkması mümkün. Hatta şimdiden DDR3-2000 hafızalar ile denemeler yapılmaya başlandı bile. Ancak pratikte üç kanal DDR3-1333 bellekler ile 20GB/s ye yakın hızla yakalanacak. Bu bir önceki nesil ile karşılaştırıldığından iki katın üzerinden bir hafıza bant genişlği demek.