Lección X

Visto nuestras lecciones anteriores se hace un recuento de procesadores desde 486 hasta las pentium IV. Estas premisas son básicas en todo reparador de computadoras. En este campo de reparación de computadoras es esencial entender que nunca terminamos de aprender ya que cada día se renueva constantemente la información. Pero los conocimientos básicos no cambian a la hora de enfrentarse con un problema de reparación. Por eso es necesario que se implemente de conocimientos lo más que se pueda. Visites block de discusión, inscribase a boletines semanales que brindan en la red. Visite páginas de fabricantes de procesadores. Aunque dan conceptos genéricos y más de marketin pero de algo sirve. Este camino de reparación de computadoras requiere mucha paciencia, ser detallista; no crea nada en supuestos forme su propio juicio del problema. Descarte ud. las fallas posible, siempre empiece por la falla más simple. Quizá el defecto del ser humano es agrandar las cosas no se preocupe si a la primera no detecta la falla es necesario replantear en todo caso sea como el programador que sabe siempre que el sistema al terminar siempre tendrá que reprogramar líneas. con esta filosofía ud. vencerá cualquier problema en el trabajo.

Primero hablaremos un poco de historia sobre estos procesadores, y como se llego a lo que actualmente conocemos como Core 2 Duo. También revisaremos las nuevas características que implementa este procesador.Vamos a revisar la historia de las microarquitecturas para ver como llegamos aquí:

En un principio Intel ideo la arquitectura P5, Con los primeros pentium que substituyeron a los antiguos 486 (Que están basados en lo mismo) Luego Intel choca contra una barrera de MHz en 166. Ahí es cuando se pone a desarrollar la nueva microarquitectura llamada P6, A esta pertenecen todos los Pentium II/III y los Pentium PRO. Esta arquitectura le dio buenos días a Intel e incluso se dio el lujo de sacar los primeros celerones para la gama baja los cuales eran un éxito y hacen overclocks que superaban a los pentium, luego redujeron el proceso de fabricación a 0.18 micras y aumentar los MHz de sus micros y es ahí cuando nace el Pentium III que incluía caché dentro del encapsulado lo que le permitía depender menos de la memoria y el chipset. Pero no todo le fue bien con este micro, y se dio contra la barrera en 1.3GHz, ya que cuando AMD con su 1200 lo superaba, entonces se vieron en la obligación de apresurar el lanzamiento del Pentium IV bajo la arquitectura NetBurst en Socket 423. Eran calentones ya que seguían fabricados en 0.18 micras. Entonces tenían que reducirlo, para no deteriorar más su Pentium IV decidieron probar en el Pentium III. Bajo el proceso de fabricación de 0.13 micras lograron incluir 512KB de cache en el encapsulado.Como no estaban vendiendo ya que AMD los aplastaba con los Durones en la gama baja, estos le plantaban cara a los Pentium IV, Ni se diga lo que pasaba con los Athlon que no podían competir, entonces empezo a usar nuevas memorias. Usando memorias RIMM que trabajaban hasta 1066Mhz pero tenían un ridículo bus de 16 bits, también tenían latencias bestiales de hasta 500ns. Entonces el efecto fue el contrario y perdieron rendimiento. Entonces intel decide aplicar lo aprendido con su Pentium III y cambia el proceso de fabricación. También cambia las memorias por DDR. Y es así cuando nace en Northwood y substituye al Willamette.

Estos trabajaban a bajas tempertaturas. y siguieron aumentando GHz hasta que llegaron  un límite. Esto obliga a sacar al mercado los presscot, aun no terminados generaban un 60% mas de calor que los anteriores aun fabricados en 90 nanometros, pero podían funcionar a frecuencias de reloj mas altas aunque rindieran menos por clock. En 3.8GHz abandonaron el proyecto (en un principio querían llegar hasta los 10Ghz). En ese momento se dedicaron a sacar micros de Doble núcleo. los Pentium D. Y es en ese momento en que esta arquitectura ya no les da más y deben sacar una nueva.

Entonces es cuando surge bahías. Pensada en portatiles. Con los pentium M en los cuales intel decidio experimentar el manejo de energía y aumentar el rendimiento por clock. Entonces logran sacar un nuevo micro eficiente, bajo el nombre de core duo. (Mientras esto tenían que mantener el mercado de sobremesa con los pentium D). Este rendia mucho mas por clock y consumía poca energía. Fabricados bajo 65 nanometros. Es en ese momento en que intel decide aplicar lo aprendido y lanzar un procesador de sobremesa basado en esta arquitectura.

Pero deberían rendir mas, así que lanzan una nueva arquitectura, bajo el nombre de “Core Architecture”

Caracteristicas de esta nueva arquitectura

Ahora los ingenieros de Intel se proponen 2 metas

-Mayor rendimiento por clock
-Menor consumo de energía y generación de calor

Dicho esto intel propones sus 5 nuevas tecnologías:

-SmartCache
-Smart Memory Access
-Inteligent Power Capability
-Advanced Digital Media Boost
-Wide Dynamic Execution

tratare de explicar una a una:

-SmartCache

Este es el cache L2 compartido por ambos cores, debido a esto ambos procesadores son capaces de compartir la misma información. Esto le da dos ventajas y una desventaja.

Ventajas

La primera seria que al compartir el caché, una vez que el procesador almacena la información que necesita en el cache L2 el otro procesador puede hacer uso de la información. La segunda es que aumenta el ancho de banda disponible sin recurrir a la memoria principal (en este caso DDR2) evitando la penalización de rendimieto por las altas latencias y los timinsgs mas elevados. Así esta arquitectura depende menos del sistema. Y puede obtener buen rendimiento aunque el sistema use memorias malas.

Desventaja:

En escenarios muy exigentes Multitasking, el procesador debe dividir la cache entre ambos cores. Lo que le da un mayor porcentaje de rendimiento perdido en multitasking, esta es una de las causas de incluir mucha caché, así se logra disminuir esta penalización

-Smart Memory Access:Define mejor los accesos a la memoria de manera que realize el trabajo sin tener que hacer esperas. Cuando hay que acceder a los datos otras arquitecturas deben de esperar un orden para luego ejecutarlo cuando hay dos instrucciones y no tienen un orden definido. En este caso el procesador es capaz de ejecutar los accesos aun cuando no se le define un orden. Asi se reducen los tiempos de espera. El ejemplo que usa Intel es muy claro y divertido a la vez, supongamos que nos levantamos a la mañana y nos queremos poner los calcetines, que calcetines les parece que podría uno ponerse primero, la del pié izquierdo o el pie derecho? que diferencia hay !, por supuesto que ninguna, siempre y cuando no exista una condición mayor que invalide nuestra libertad de elección, como lo es… “que pasa si quiero ponerme los zapatos”, esto implica, que existen ciertas reglas, no puedo ponerme el calcetin izquierdo y el zapato derecho si no complete primero con la condición de finalizar con los calcetines, mientras mi condición no se vea afectada por una condición siguiente en la cual me vea obligado a finalizar la primera, el orden no necesariamente tiene que ser respetado.

-Intelligent Power Capability:

Esto le permite a procesador desactivar partes del mismo cuando no se esten usando y activarlas cuando se requiera. Esto ahorra grandes cantidades de energía y reduce la generación de calor cuando el procesador esta en reposo. E incluso si estamos ejecutando una aplicación que no hace uso de ambos cores, uno de ellos se desactiva para ahorrar energía. Pero en el caso de esta arquitectura no solo se realiza a nivel de multiplicador. Si no mas profundo a nivel de transistores.

-Advanced Digital Media Boost:

Es la adición de unidades decodificadoras de instrucciones SSE, en esta arquitectura se dobla la capacidad ya que permite decodificar las instrucciones en bloques de 2 (64bit + 64bit), cuando antes el máximo era solo de una (64bit). Esto le permite al procesador aprovechar mas las instrucciones sin tener que sacrificar un ciclo reloj y procesar 2 grupos en un ciclo. Pero al ser 2 cores se dobla esta cifra.

-Wide Dynamic Execution:

En este caso el procesador incluye una unidad de ejecución mas amplia. En estos son 4. Y ya usan un pipeline mas corto (con 14 estados). esto le permite tener un mejor rendimiento por clock. Ya manejando 4 instrucciones completas por ciclo  reloj (en los anteriores solo eran 3 completas).Esta característica también le permite fundir instrucciones bajo una unidad de decodificación y ejecución, Intel descubrio que ciertas instrucciones similares podían fundirse. Ya que el procesador cuando recibe una instrucción la debe transformar codificandola para que se ejecuten juntas, De esta forma se ahorra las converciones que se realiza en los demas procesadores  micro-ops. Esto termina en un 15% de menos instrucciones.  Aumenta la simplicidad del procesador en ejecutar instrucciones, lo que le permite también ahorrar un 10% de micro-ops que envia a la unidad de ejecucion.

Para hacerlos funcionar se necesita una placa base LGA775 con chipset Intel 975X. O una 965 que es mas recomendable para armar este tipo de sistemas. Ya que fue creada especificamente para este procesador y Intel la recomienda por sobre el 975.