Intel Core 2 Duo E8500: dual core a 45 nanometri

Lo scorso mese di Novembre Intel ha presentato le due prime cpu costruite con tecnologia produttiva a 45 nanometri, note con il nome in codice di Penryn: parliamo dei processori Core 2 Extreme QX9650 e Core 2 Extreme QX9770, soluzioni della serie Extreme dotati di architettura quad core e quindi destinati specificamente all'utilizzo in sistemi di classe enthusiast, rivolti agli utenti più appassionati.

Questi processori hanno introdotto alcune novità alla famiglia di processori Core 2, grazie principalmente all'utilizzo della nuova tecnologia di produzione a 45 nanometri contro quella a 65 nanometri adottata per le altre versioni di cpu Core 2 Duo e Core 2 Quad che Intel ha immesso sul mercato a partire dal mese di Luglio 2006. Grazie al nuovo processo più sofisticato è stato possibile ridurre la superficie del processore passando dai 246 millimetri quadrati delle cpu Core 2 Quad a 65 nanometri di tecnologia produttiva sino agli attuali 214 millimetri quadrati della cpu Core 2 Extreme QX9650. I processori quad core continuano anche con l'architettura Penryn a venir costruiti abbinando due die dual core sullo stesso package, collegando i due componenti attraverso front side bus: ne ricaviamo di conseguenza che la superficie dei processori dual core è pari a 143 millimetri quadrari per i processori a 65 nanometri e di 107 millimetri quadrati per quelli a 45 nanometri.

La riduzione della superficie complessiva dei die dei processori è avvenuta nonostante l'incremento delle cache L2, passate da 4 a 6 Mbytes nelle cpu dual core e da 8 a 12 Mbytes per quelle quad core: poter costruire transistor più piccoli, grazie alla tecnologia a 45 nanometri, porta quale conseguenza diretta anche la possibilità di utilizzare un maggior numero di transistor nel processore cercando di mantenere più piccola o al limite invariata la superficie complessiva.

die delle cpu Intel Core 2 Duo a 45 nanometri

La cache L2 integrata nelle cpu Penryn non solo è superiore in quantitativo a quella delle cpu Core 2 in commercio attualmente, ma ha un'associatività passata da 16 a 24 livelli. Questa modifica permette a tali cpu di avere un hit rate, cioè un tasso di successo nel fornire il dato richiesto dal processore per l'elaborazione, che sia sufficientemente elevato e allo stesso tempo poter mantenere valori di latenza non eccessivamente elevati.

Tra le novità delle cpu Penryn segnaliamo l'integrazione del nuovo set di 47 istruzioni SSE4: si tratta di un set di istruzioni multimediali che velocizzeranno, al pari di quanto accaduto in passato con le precedenti versioni di istruzioni SSE, varie famiglie di applicazioni, ovviamente a patto che i software ne prevedano il supporto e che quindi le possano sfruttare. Fra le nuove istruzioni citiamo i sottogruppi Floating Point Dot Product (DPPS, DPPD) ed i Floating Point Round (ROUNDPS, ROUNDSS, ROUNDPD, ROUNDSD), coinvolti nell'ottimizzazione delle scene 2D e 3D, a tutto vantaggio degli ambiti gaming ed in generale in tutti quelli che richiedono un uso massiccio dei calcoli in virgola mobile. Affinché si possa beneficiare di questa nuova funzionalità è indispensabile che i programmi utilizzati siano stati scritti per sfruttare la presenza delle istruzioni: alcuni software hanno già superato questa fase, ma per la maggioranza delle applicazioni multimediali una ottimizzazione in questa direzione non è stata ancora completata.

Tra le altre novità archittetturali implementate da Intel nel Core Penryn segnaliamo un nuovo algoritmo radix-16, che ottimizza alcune tipologie di elaborazioni sia in vorgola mobile che intere con un positivo impatto sulla latenza. Il Super Shuffle Engine integrato nelle cpu Penryn migliora nel complesso le prestazioni delle istruzioni SSE nell'esecuzione di elaborazioni di tipo shuffle.

processore Intel Core 2 Duo E8500

In queste pagine analizzeremo le prestazioni velocistiche di 3 processori Intel Core 2 costruiti con tecnologia produttiva a 45 nanometri: parliamo dei modelli Core 2 Duo E8500, Core 2 Duo E8400 e Core 2 Duo E8200, caratterizzati dalla stessa architettura di base e differenziati tra di loro dalle frequenze di clock rispettivamente pari a 3,16 GHz, 3 GHz e 2,67 GHz. Per tutte queste cpu ritroviamo cache L2 unificata da 6 Mbytes, supporto SSE4 e frequenza di bus quad pumped di 1.333 MHz.