 La Historia de los Procesadores Intel Core 2 . . . . . . . Pág

La historia de los Procesadores Intel Core 2

Procesador Intel ®Core 2 Recordando la historia de la tecnológica Intel, en su carrera por corregir los problemas de sobre calentamiento de sus procesadores, generados por la disipación de calor que emitían los procesadores de alto consumo energético como por ejemplo, los procesadores Pentium4, D y M de tecnología Netburst, lanzo al mercado un nuevo procesador de 64 bits de doble núcleo o cores derivado del procesador de 32 bits de tecnología Yonah y CPU´s 2x2 MCM ó Multiple Chip Module con 4 núcleos que tenían 2 dies separados de dos núcleos (CPUs),uno junto al otro, en un paquete MCM de cuatro núcleos. Manufacturados con la tecnología patentada por Intel , denominada Core Microarchitecture ó Núcleos en Microarquitectura, que garantizaba a través de nanotecnología, reducir el tamaño y el consumo de energía y adicionalmente venia acompañado de un aumento en la eficiencia de las etapas de decodificación, las unidades de ejecución, la memoria caché y los buses, en comparación con anteriores Pentium 4/D de tecnología NetBurst. La familia de procesadores Core2 de la Intel, se diversificaron en 4 tipos:

 Solo (1 núcleo).  Duo (Doble núcleo).  Quad (Quad Core o Quad núcleos).  Extreme (2 o 4 núcleos para compunómanos).  VProv (2 o 4 núcleos para empresas). Los CPUs de marca Core2 incluyen:

I. Doble núcleo (para desktop de gama alta y baja ),

II. Merom (doble núcleo para laptop).

III. Kentsfield (cuatro núcleos para desktop) y sus variantes: ● Penryn: doble núcleo para laptop. ● Wolfdale: doble núcleo para sobremesas, doble núcleo de gama baja para desktop. ● Yorkfield: cuatro núcleos para desktop. Los procesadores Core2 poseen la tecnología de virtualización, a excepción de los modelos T52x0, T5300, T54x0, T55x0 "B2", E2xx0, T2300E, E4x00, E7x00 y E8190.

Con los procesadores Core2, también se introdujo el soporte para instrucciones tipo SSSE3 y tecnologías Trusted Execution , Enhanced SpeedStep, Active Management (iAMT2) y el manejo del Execute Disable Bit.

El término técnico Thermal Design Power ( TDP ), que se refiere al consumo de electricidad de los procesadores medido en vatios (w), habla por ejemplo que el Core2 tipo Conroe de doble núcleo, consume hasta 65 W, cifra que resulta la mitad de la energía eléctrica que consumen los chips de doble núcleo Pentium D 130 W , chips por cierto que se hicieron famosos porque, que obligaban a usar un ventilador que supliera un elevado enfriamiento adicional, que resultaba ruidoso o caro y que esta asociado con su elevado TDP o consumo eléctrico en vatios.

También hay que reconocer los pequeños errores de software que empezaron a presentar los procesadores:

1. Core 2 Duo E4000/E6000. 2. Core 2 Quad Q6600. 3. Core 2 Extreme doble núcleo X6800. 4. Cuatro núcleos QX6700 5. Cuatro núcleos QX6800.

Familia de Procesadores Intel®Core 2

Sub-Tipo de

Procesador Case tipo Desktop

Proyecto de Laboratorio y Lanzamiento Nº Núcleos y Tamaño Case tipo Laptop

Proyecto de Laboratorio y Lanzamiento Núcleos y Tamaño

Core 2 Duo

Conroe (Agosto 2005) Allendale (Enero 2002) Wolfdale (Enero 2008) Dual (65 nm) Dual (65 nm) Dual (45 nm) Merom (Julio 2006) Penryn ( Enero 2008) Dual (65 nm) Dual (45 nm)

Core 2

Extreme

Conroe XE (27 de Julio 2006) Kentsfield XE (Noviembre 2006 Yorkfield XE (Noviembre 2007) Dual (65 nm) Quad (65 nm) Quatro(45 nm)

Merom XE (Julio 2003) Penryn XE (Enero 2008) Penryn XE (Agosto 2001) Dual (65 nm) Dual (45 nm) Duad (45 nm)

Core 2 Quad

Kentsfield (Enero 2007) Yorkfield (Marzo 2008) Quad (65 nm) Quad (45 nm) Penryn (Agosto 2008) Quad (45 nm)

Core 2 Solo

Merom-2M (Septiembre 2007) Penryn (Mayo 2008) Solo (65 nm) Solo (45 nm)

Núcleos o Cores Los laboratorios de desarrollo de las empresas tecnológicas, asignan un nombre a cada proyecto de procesador, independientemente del nombre comercial con que se mercadee y las siglas que conformen el código interno para cada producto.

Conroe , Conroe XE y Conroe L El 1er procesador de la familia Core2, correspondió al proyecto de laboratorio Conroe, y se denominó comercialmente Core2Duo y su código interno de producto fue Intel 80557. El núcleo Core 2 ( Conroe ) fue lanzado el 27 de Julio de 2006 y fueron fabricados en placas de 300mm (milímetros) usando un proceso de manufacturación de 65nm ( nanómetros ), y optimizados para microcomputadoras con case tipo desktop, reemplazando las CPUs Pentium 4 y Pentium D. Los núcleos Conroe son fabricados con un FSB de 1055 MHz y 4 MB de caché L2 ( Level 2 ) o cache nivel 2, que por defectos de fabricación, las versiones que utilizan los núcleos E6300 ó E6400, tienen la mitad de su caché deshabilitada, es decir de las 4 MB nominales, solo utiliza 2 MB de caché level 2, con B2 que trabaja en secuencia.

En resumen, los procesadores Core2Duo que se lanzaron con núcleo Conroe de bajo rendimiento son, el modelo E6300 que trabaja a 1,86 GHz y el modelo E6400 que trabaja a 2,13 GHz. Y los modelos Core 2 Duo con núcleo Conroe con alto rendimiento son el modelo E6600 que trabaja a 2,4ghz y el modelo E6700 que trabaja a 2,67 GHz. La familia con alto rendimiento, tiene 1066 MT/s de FSB, 4 MB de caché L2 y 65 W de consumo. Estos procesadores competían en el mercado con los procesadores AMD ( Athlon serie 64 fx ) porque los chips Conroe experimentaban una temperatura de salida mucho menor que sus predecesores, además del beneficio de la nueva nanotecnología de 65nm y la tecnología de vanguardia de Intel, la microarchitecture.

Las CPUs Conroe E6320 y E6420 a 1,86 y 2,13 GHz respectivamente fueron presentadas el 22 de abril de

2007 contando con una caché completa de 4 MB. Intel lanzó 4 procesadores Core 2 Duo adicionales el 22 de Julio de 2007. Este lanzamiento coincidió con el de los chipsets Intel Bearlake(x3x). Los nuevos procesadores Core 2 Duo fueron llamados E6540, E6550, E6750 y E6850. Los procesadores cuyo número de serie termina en 50 tienen 1333 MT/s de FSB. Todos ellos cuentan con 4 MB de caché L2. La frecuencia de reloj es similar a los procesadores ya presentados con los 2 primeros dígitos iguales ( E6600, E6700, X6800 ). Una parte de Intel confió en la tecnología de ejecución y el soporte vPro. Estos procesadores fueron criticados frente a la línea de procesadores AMD Stars ,y como consecuencia el precio bajó en los procesadores con 1066 MB/s de FSB.

El núcleo Core 2 Extreme ( Conroe XE ) fue oficialmente presentado el 29 de Julio de 2006. Y posteriormente relanzado el 13 de Julio de 2006. Los modelos E6x00, los Core 2 Duo menos potentes, fueron programados para ser presentados simultáneamente con el X6800, ambos disponibles en este momento. Potenciados con el núcleo Conroe XE, reemplazan al núcleo dual de los procesadores de la edición Pentium Extreme Edition. Los Core 2 Extreme tienen una velocidad de reloj de 2.93 GHz y 1066 MT/s de FSB a pesar de que inicialmente se esperaba lanzarlos con 3,3ghz y 133 3MT/s. El consumo de energía para esta familia es de 75 hasta 80w. Con SpeedStep habilitado, la temperatura de la CPU en funcionamiento es básicamente igual a la temperatura ambiente. Como la plataforma Core 2 Duo, este tuvo una caché L2 compartida de 4 MB. Esto significa que la única diferencia entre el Core 2 Duo y el Core 2 extreme es la velocidad de reloj y el multiplicador abierto, ventajas normales de la edición Extreme.

El multiplicador ascendente desbloqueado es solo para profesionales porque permite al usuario poner la velocidad de reloj más alta que la carga de la frecuencia sin modificar el FSB a diferencia de los modelos Core 2 Duo, que solo permiten desbloquear el factor descendiente.

El núcleo Core 2 L ( Conroe L Celeron ), es un procesador de núcleo simple lanzado el 5 de Junio de 2007 y construido con la micro arquitectura de Intel Core y con una frecuencia de reloj mucho menor que el Cedar Mill Celeron, pero aún los supera en rendimiento. Está basado en los 65nm del núcleo Conroe-L y usa un modelo de secuencia de la serie 400, los FSB fueron incrementados de 533 MT/s a 800 MT/s en esta generación, y el consumo energético se descendió de 65w a 35w. Tradicionalmente los Celeron, no poseen el soporte para las instrucciones Intel VT. Todos los modelos Conroe-L son procesadores de núcleo simple son destinados al segmento de valor de mercado, donde gustan más los AMD basados en el núcleo K8-Sempron El 21 de octubre de 2007, Intel presentó un nuevo procesador para su serie de placas madres Intel Essential. El nombre completo del procesador fue Celeron 220 y esta soldado a una placa base D201GlY2. Con 1,2 GHz y 512 Kb de caché (L2), posee un consumo energético de 19w y puede hacer uso de refrigeración pasiva. El Celeron 220 es el sucesor del Celeron 215 que está basado en un núcleo Yonah y usado en la placa base D201GlY. Este procesador es usado exclusivamente en las placas Mini-ITX apuntando al segmento de mercado de subvalor.

Núcleo Modelo Reloj ( GHz )

FSB ( MB/s ) Cache Level 2 Nominal Cache Level 2 Real Consumo Densidad

E6300 1,86 1055 4MB 2 MB 65 mn E6400 2,13 1055 4 MB 2 MB 65 mn

Conroe

E6600 2,4 1066 4 MB 65 w 65 mn E6700 2,67 1066 4 MB 65 w 65 mn E6320 1,86 4 MB E6420 2,13 4 MB E6540 E6550 1333 E6750 1333 E6850 1333 Conroe XE X6800 2,93 1066 4 MB 75 w-80 w

Conroe L 800 35 w 65 mn Celeron 220 1,2 512 KB 19 w

El núcleo Core 2 ( Allendale ) fue un procesador Core2Duo para case tipo desktop modelo E6300 a 1,86 GHz y modelo E6400 a 2,13 GHz, ambos con caché de 2 MB L2, se fabricaron con un núcleo Allendale. Todos los procesadores E6300 y E6400 que se fabricaron antes del 1er trimestre del 2007, estaban basados

en núcleos Conroe, con 4 MB de caché L2, con la particularidad que la mitad de su caché de nivel 2, estaba deshabilitada. Para corregir esta situación de la memoria cache, el núcleo Allendale se fabricó con 2 MB de caché en total, una capacidad nominal menor pero 100% aprovechable.

El nombre en código para los procesadores Intel Core2Duo con 2 MB de caché L2 fue Allendale, pero Intel los llama de otra manera. Los consideraba todavía Conroe, lo cual posee sentido, ya que utilizan los mismos chips con la mitad de su caché L2 deshabilitada.

Intel bien puede trabajar con un chip Allendale con 2 MB de caché L2 nativa, pero esto no es lo típico para este chip.

Otra diferencia entre la serie Premium E6000 con núcleo Conroe y la serie e4000 con núcleo Allendale está en la frecuencia de reloj del bus norte.

La serie E4000 es capaz de trabajar con un FSB de 200 MHz quad-pumped a 800 MT/s, mientras que la serie E6000 trabaja con un bus norte de 266 MHz quad-pumped a 1066 MT/s. La serie E4000 sólo posee una carencia específica en cuanto al soporte para las instrucciones VT de Intel. El Core 2 Duo E4300 utiliza un núcleo Allendale y fue lanzado el 21 de enero de 2007. Los procesadores Allendale usan una máscara menor con solo 2 MB de caché, incrementando el número de transistores por sector.

Los procesadores Allendale son producidos según el factor de forma LGA775, sobre un nodo de 65nm.

Los procesadores E6300 y E6400 se han fabricado sobre la base de un Conroe de 4 MB de caché y un Allendale de 2 MB. La secuenciación es distinta según el chip usado, los basados en Conroe usan secuenciación B2 y los basados en Allendale, usan L2. Los procesadores Allendale con media caché L2 deshabilitada fueron lanzados a mediados de junio de 2007 bajo el nombre Intel Pentium Dual-Core.

La caché útil fue reducida a la mitad otra vez cuando el núcleo Allendale fue lanzado bajo el nombre Intel Celeron; el Celeron E1200 tiene 512 KB de caché L2 compartida entre sus dos núcleos.

El 22 de julio de 2007, fue lanzado el Allendale E4500, retirando al modelo E4300.

Núcleo Modelo Reloj ( GHz )

FSB ( MB/s ) Cache Level 2 Nominal Cache Level 2 Real Consumo Densidad

Conroe E6000 0,26 1066

Allendale E1200 Celeron 512 KB

E4000 0,2 800 65 nm E6300 1,86 2 MB 2 MB 65 nm E6400 2,13 2 MB 2 MB 65 nm E4300 2 MB 65 nm E4500

El núcleo Core2Duo ( Merom ) es un procesador tipo Core 2, que fue oficialmente presentada el 27 de Julio de 2006 . Merom se hizo con la primera línea de Intel de procesadores para portátiles, con los mismos rasgos de Conroe, pero con más énfasis sobre el consumo de electricidad bajo para mejorar la duración de la batería del portátil.

El núcleo Merom basado en Core 2 Duo proporciona un leve aumento de rendimiento con renderización 3D y medios codificadores, manteniendo la misma duración de la batería que el núcleo Yonah basado en Intel Core Duo. Merom es el primer procesador de Intel para portátiles que implementa la arquitectura Intel 64, compatible con la plataforma Napa de Intel Core Duo, siendo necesaria la actualización de la BIOS. Posee un consumo energético similar de 34 W y un FSB de 667 MHz. El chip Merom incorpora 4 MB de caché L2, la mitad de ésta desactivada en la serie T5xx0.

Una versión del Merom con 2 MB de cache L2 nativos, llamada Merom-2M, fue lanzada al mercado a principios de 2007. El núcleo Merom-M2 usa secuenciación L2 y M0; las versiones con voltaje extremadamente bajo del Core 2 Duo incorporan este núcleo.

Una segunda oleada de microprocesadores Merom que incorporaban un FSB de 800 MHz y usaban el nuevo Socket P fue lanzada el 9 de Mayo de 2007. Estos chips forman parte de la plataforma Santa Rosa. Versiones de bajo voltaje fueron lanzadas el 9 de Mayo de 2007. El primer Core 2 Solo fue lanzado en el tercer trimestre de 2007; se trataba de los chips U2100 y U2200, que corren a 1,6 y 1,2 GHz respectivamente. Ambos incorporan un FSB de 533 MHz y forman parte de la familia Intel ULW, consumiendo apenas 5W, y soportan 64 bits, como el resto de la familia. Fueron lanzados con compatibilidad para la plataforma Napa en detrimento de la plataforma Santa Rosa debido a términos de consumos.

Merom es una palabra hebrea que proviene de la palabra, BaMerom que significa en los cielos. El nombre fue escogido en consideración hacia el equipo de Intel en Haifa, Israel, quienes diseñaron el procesador.

El núcleo Core2Duo ( Merom XE ) es un procesador tipo Core 2Merom Extreme Mobile, basado en el núcleo Merom XE, es un procesador para portátil de alto rendimiento. Lanzado en dos modelos, el X7900 y el X7800, incorpora un FSB a 800 MHz. El X7800, lanzado el 16 de Julio de 2007, corre a 2,6 GHz .

Este procesador incorpora un consumo energético de 44 W y está incluido en nueva plataforma Intel Centrino (Santa Rosa). El X7900, lanzado el 22 de Agosto de 2007, corre a 2,8 GHz.

El X7900 fue incorporado en los MacBook de venta al público lanzados el 7 de Agosto de 2007.

El procesador Core™2Quad patentado por Intel®, fue elaborado a partir del 27/7/2006 utilizando su propia tecnología denominada Intel®Microarquitectura, que permitió construir un diminuto procesador en Hafnio ( Ha ), elemento químico que se prestó para encapsular desde 1 hasta 4 (2x2) núcleos de procesamiento, lo que lo hace un procesador Multi núcleo, dentro de un reducido espacio de 45 nm ó nanómetros, hablamos de un procesador hecho con nanotecnología y que trabaja a 64 bits y que físicamente se pueden adaptar en tarjetas madre con Socket T (LGA 775), Socket M (µPGA 478), Socket P (µPGA 478) o Micro-FCBGA (µBGA 479). Y que además posee 6 MB de caché por par de núcleos para un total de 12 MB de caché L2 compartida y que trabaja con una velocidad de CPU dada por un reloj que oscila entre 1.06 a 3.33 GHz que define el bus del sistema con un FSB entre 533 MT/s y 1600 MT/s gracias a que los procesos que se ejecutan pueden utilizar una longitud de canal Mosfet de 0.065 µm a 0.040 µm. Al ser el Core™2 Quad, un procesador multinúcleo, es decir que permite ejecutar un proceso completo, subdividido en múltiples subprocesos, que se ejecutan simultáneamente en diferentes núcleos, y al final se integran para mejorar el rendimiento de las aplicaciones orientadas multimedia ó aplicativos científicos, comerciales y financieros, siempre y cuando dichas aplicaciones incluyan dentro de su codificación de programas, el nuevo conjunto de instrucciones Intel®SSE4 como parte de su lenguaje estructurado. La codificación de las aplicaciones, también pueden contener las clásicas instrucciones del tipo SSE/SSE2/ SSE3, que pertenecen a la patente de Intel®, denominada Streaming SIMD Extension (SEE) y que mejoraran significativamente su ejecución comparada con los resultados obtenidos en otras versiones de procesadores anteriores, gracias a la presencia de la tecno-

logía Intel® Advanced Digital Media Boost, que acelerará los procesos dentro de un procesador Core™2 Quad.

En resumen, los procesadores Core™2 Quad soportan una amplia conjunto de instrucciones clásicas y recientes, entre las cuales mencionamos , x86, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, x86-64, SSE4.1 (SSE4.1 es solo para procesadores basados en núcleos Penryn, Wolfdale, y Yorkfield). Los procesadores Core™2 Quad, vienen con las siguientes tecnologías de software integradas: Intel® Wide Dynamic Execution que permite más instrucciones por ciclo de reloj que reducen el tiempo de ejecución, y por tanto el consumo energético. Intel® Intelligent Power Capability, diseñada para ofrecer más rendimiento con ahorro energético.

Intel® Smart Memory Access, optimiza el uso del ancho de banda de datos disponible.

Intel® Advanced Smart Cache permite incorporar un subsistema de caché que optimizada el uso y rendimiento de los procesadores multi-núcleo. Intel® Advanced Digital Media Boost acelera las aplicaciones multimedia, científicas y financieras que utilizan las instrucciones Intel® Streaming SIMD Extension (SSE/SSE2/SSE3). Intel® HD Boost³, acelera las instrucciones Intel® Streaming SIMD Extension 4 (Intel SSE4) que se utilizan en multimedia 3D y codificación de vídeo de alta definición. Tecnología de virtualización Intel® (Intel® VT)² maximiza la seguridad y gestión de los datos.

Procesador i7 La utilización de la tecnología de Microarquitectura patentada por Intel, a partir de los resultados del proyecto de laboratorio Nehalem, les permitió desarrollar en las plantas de Intel, los microprocesadores i7, caracterizados por su diminuto tamaño de 45 nm ó nanómetros, y luego 32 nm , compuestos por múltiples micro procesadores ó núcleos de la arquitectura Intel x86-64. componentes de la familia de procesadores desarrollados en el otrora proyecto de laboratorio Bloomfield. Intel venia de fabricar versiones de procesadores Ultra Low Voltage (ULV o ultra bajo voltaje) hablamos de los procesadores Core2Duo, le fue bien comercialmente y por tanto la empresa Intel repitió la estrategia con su nueva línea i7. Arrancó con el lanzamiento del Core i7 640UM a 1.2 GHz, luego lanzó el Core i7 660UM que correría a 1.33 GHz, capaz de overclockearse mediante Turbo Boost hasta los 2.4 GHz. Los chips de los procesadores I7, incluyen una memoria auto controlada, que eliminó el uso de la clásica tecnología de un bus de cuatro lados, basados en esta novedad técnica fue mas fácil escalar de 2 a 4 y 8 núcleos. Puedes ver la 2da línea del cuadro, donde las velocidades de reloj ( 2.66 , 2.93 y 3.2 GHz )no varía mucho al compararse los modelos 920, 940, y 965. Por otra parte, la 9na línea, refleja que la cantidad de caché L2 es la misma para los procesadores i7 , pero es muy baja relativamente, cuando se compara con otros

procesadores, sin embargo la ventaja es que es una memoria cache que se utiliza en forma compartida. Faltaría que los programadores 3D logren hacer que sus programas utilicen de manera automática más procesadores, desafortunadamente, la tendencia dice que la velocidad y desempeño de los núcleos no está avanzando mucho, pero sí la cantidad de los mismos.

La arquitectura de este modelo, Arrandale, estará sobre la misma plataforma que el 640UM: memorias DDR3 a 800MHz, además de tener un TDP que no debiera superar los 18 W y hacer uso de la tecnología Hyperthread de Intel, permitiendo correr 4 procesos en sus dos núcleos físicos usando 4 MB de caché en nivel 2 (L2).

La GPU también bajará su rendimiento cuando no sea solicitada, llegando a los 166 MHz, sin embargo, será capaz de escalar hasta los 500 MHz cuando sea necesario

El FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath ,sólo en Intel Core i7, ya que el FSB es reemplazado por HyperTransport en otros procesadores.

Las placas base deben utilizar un chipset que soporte QuickPath y que está disponible para placas base de Asrock, Asus, DFI , EVGA , GigaByte , Intel , MSI y XFX.  La memoria está directamente conectada al procesador y por ello se denomina memoria controladora integrada.

 Memoria trabaja con 3 canales, cada canal puede soportar una o dos regletas de memoria

DIMM DDR3.

Las tarjetas madre que soportan procesadores Core i7 tienen capacidad para 4(3+1) o 6 ranuras para memorias tipo DIMM DDR3.

Las regletas DIMM DDR3 de al menos 800 MGhz, deben ser instaladas en tríos, es decir en

grupos de 3 regletas DDR3que ocupen 3 ranuras de la tarjeta madre, en lugar de dos ranuras de las tecnologías anteriores.

 Las tarjetas madre que soportan los procesadores i7, y por supuesto los procesadores i7, únicamente trabajan con memorias DIMM DDR3.

Soporta tecnología Turbo Boost, que permite a los distintos núcleos acelerarse "inteligentemente" por sí mismos cada 133 MHz por encima de su velocidad oficial, mientras que los requerimientos. Los procesadores 5600 de la línea Xenón, de 32 nanómetros son 60% mas rendidores con un 30 % menos de consumo energético que la serie 5500 de 45 nanómetros.

Poseen hasta 6 núcleos, que les permite un cifrado y descifrado más rápido de código o instrucciones.