Arquitectura Sandy Bridge

Micro-Arquitectura Sandy Bridge

Resumen- Sandy Bridge es el nombre en clave de una micro-arquitectura para procesadores desarrollada por Intel como sucesora de Nehalem(es el nombre en clave utilizado para designar a la micro-arquitectura de procesadores Intel, sucesora de la micro-arquitectura Intel Core) La principal novedad de la micro-arquitectura Sandy Bridge es la integración entre laUnidad de Procesamiento Central y la Unidad de Procesamiento Grafico, que ya se inició con Westmere(es el nombre dado a la reducción a 32 nanómetros de Nehalem). De manera sencilla Sandy Bridge es el último "tock" en la estrategia de Intel de desarrollo tick-tock, la última iteración basada en Westmere, 32nm. Esta arquitectura tiene la necesidad de un nuevo socket, LGA1155, el cual será lanzado enlas placas base con el chipset de la nueva serie.
Palabras Claves- CPU, GPU, instrucciones AVX, Nehalem, Westmere, Turbo Boost, micro-arquitectura, memoria cache, rendimiento teórico, chipset, socket, unidad de predicción, gestión de uops, controladores, system agent, gestión de energía, codificación, descodificación.
1. Introducción
Principales novedades de Sandy Bridge: Integración real entrela CPU y la GPU, dotando al conjunto de inteligencia y organización. Mejora de la unidad de predicción (Branch Predictor) y de la gestión de las instrucciones descodificadas o uops .Ampliación de las instrucciones extendidas frente a la arquitectura x86.
Mejoras para la codificación y descodificación de contenidos multimedia. Gestión de la energía unificada entre la CPU y la GPU. Compartición dela memoria caché LLC con los gráficos. CPU, GPU y el Agente del Sistema pueden modificar voltajes y frecuencias dinámicamente. Mejora de Turbo Boost. Aplicación tanto para procesadores de sobremesa como portátiles El modelo de desarrollo de Intel se basa en fases a las que denominan TICK y TOCK (vea la figura1). Cada fase dura un año y alternan evoluciones en la arquitectura general y en lamicro-arquitectura del procesador. Una nueva micro-arquitectura que, a pesar de que se basa en la anterior Nehalem incorpora notables cambios estructurales. Por ejemplo, ahora la GPU está incluida junto con los núcleos, y se ha añadido una memoria caché L3 que es compartida entre los núcleos y la propia GPU, una mayor eficiencia energética, mejoras en el rendimiento y en la eficiencia de Turbo Boost,integración del propio Turbo Boost para la GPU integrada, mejores rendimientos gráficos, nuevo juego de instrucciones AVX (Advanced Vector Extension) y una optimización en los algoritmos de codificación y decodificación de vídeo. A todo esto, mantienen los 32 nanómetros, son compatibles con memoria DDR3 de hasta 1.333 MHz. Incluyen gráfica integrada. Las GPU son dos nuevos modelos que consisten enuna nueva generación de los Intel HD Graphics, mejorada y evolucionada.
Quizá el cambio físico más significativo sea el nuevo socket LGA 1155. Con la nueva placa base y su flamante socket LGA 1155 también tendremos nuevos chipsets, todos ellos propietarios de Intel y que son los siguientes:
* Chipsets para Intel Core de sobremesa: P67, H67, Q65, Q67 y B65.
* Chipsets para Intel Core deportátil: QS67, QM67, HM67, HM65 y UM67.
La diferencia más significativa está en que el P67 es el más básico para sobremesa y con él no funcionará la GPU integrada en el microprocesador. Para utilizarla tendremos que acudir al H67, al menos. Por su parte, los ‘Q’ y ‘B’ están enfocados a equipos profesionales, estaciones de trabajo y servidores. No entraremos en mayor detalle con ellos. En lo querespecta a los chipsets para portátiles la lectura de los diferentes modelos es bastante similar. Tendremos los Intel QM67 y QS67 para portátiles de corte profesional, con el HM67 para la gama alta doméstica, el HM65 para la gama media y baja, y el UM67 para portátiles de bajo consumo.
Respecto de las GPU integradas se trata de dos nuevos modelos: Intel HD Graphics 2000 e Intel HD Graphics 3000,...