Due tagli di cache per le cpu Conroe

[-fidel-]

Originariamente inviato da sirus

una pipeline lunga è ottima per scalare in frequenza ma ovviamente è molto complessa da gestire e la circuiteria di branch prediction è molto complicata...questo avveniva con i primi Pentium 4 core Northwood (versioni A e B) poi con la versione C (e con solo alcune versioni della B) c'è stata l'introduzione del HT che in pratica divide la pipeline in due parti (creando una sorta di parallelismo) e lo svuotamente e l'eventuale immissione di micro-istruzioni da elaborare poteva essere fatto anche a metà della pipeline
ora si tende ad aumentare l'efficenza come ha detto quartz piuttosto che ha curarsi della forza bruta

Rigrazie per l'ulteriore approfondimento

[riva.dani]

Ma c'è davvero l'esigenza di avere 4MB di cache l2, oppure Intel ha abbandonato la corsa ai MHz per iniziare a fare a gara per vedere chi ha la cahe più grossa?

[-fidel-]

Originariamente inviato da riva.dani

Ma c'è davvero l'esigenza di avere 4MB di cache l2, oppure Intel ha abbandonato la corsa ai MHz per iniziare a fare a gara per vedere chi ha la cahe più grossa?

Beh stai parlando di cache di secondo livello. Le cache di primo livello sono in genere piccole, per essere più veloci, e quindi sarebbe poco intelligente farla troppo grossa. La cache di secondo livello va allargandosi perchè, anche se è più lenta di una cache più piccola, ha un cache hit più alto. Non a caso la cache si divide in più livelli da un po' di anni proprio per questo.
Quindi mi pare più che buono che la cache di secondo livello sia sempre più ampia, poi se si allarga troppo si provvede ad un terzo livello.
Il problema della cache, oltre a difficolta' di progettazione, è il fatto che COSTA, molto più che la ram Quindi la aumentano via via che il costo realizzativo diminuisce.
Credo che sia solo un bene quindi se aumentano la cache della cpu, con i criteri esposti prima.

[Mauro82]

Originariamente inviato da MaxArt

Pentium 4 e Pentium D hanno 31 stadi di pipeline. Gli Athlon64 14, gli Athlon XP 12. Questo per quanto riguarda il calcolo sugli interi.

mi sembra che per gli interi siano 10 per gli XP e 12 per A64

[darkquasar]

mmmhhh...
forse che Intel abbia cambiato la nomenclatura dei processori, passando dalla frequenza a un numero, proprio perché tornando a un'architettura meno "sborona", con poche pipeline, dovranno abbassare la frequenza (senza farsi notare)?

Cmq questa scelta architetturale in sostanza é la palese ammissione di aver cannato in pieno le scelte passate, a differenza di AMD...
- 64 bit:
intel ha introdotto IA64 ---> naufragato
amd ha introdotto x86-64 ---> successone imitato da intel con EMT64
- multithreading:
intel ha introdotto l'hyperthreading in CPU single core ---> brodino
amd ha introdotto il dual core ---> imitato da intel che adesso abbandona pure l'hyperhreading
- architettura:
intel ha introdotto un'architettura meno evoluta della precedente mettendo una marea di pipeline per salire di frequenza (tattica di marketing) ---> dopo un po' si é dovuta fermare per limiti tecnologici
amd si é dedicata allo sviluppo serio dell'architettura invece che ai trucchetti di marketing ---> intel adesso ha dovuto rifare tutto da capo imitando AMD

Che batoste...

Sarà interessante vedere se l'architettura Conroe sarà superore, pari o inferiore a quella AMD, ma a guardare le specifiche, il progetto in sostanza é stato "va bene, le CPU fatte al modo di AMD sono migliori, imitiamole e partendo da lì cerchiamo di fare di meglio".
Un pò il ragionamento che faceva AMD 11-12 anni fa quando rincorreva il Pentium di Intel.. come cambiano le cose!!

[-fidel-]

Scusatemi ma ho una domanda a cui non riesco a darmi una risposta:
perchè una pipeline più lunga permette una frequenza di clock maggiore mentre una pipe più corta no?

[darkquasar]

Originariamente inviato da -fidel-

Scusatemi ma ho una domanda a cui non riesco a darmi una risposta:
perchè una pipeline più lunga permette una frequenza di clock maggiore mentre una pipe più corta no?

prendila con le molle, ma la motivazione per quanto ne so é questa:

in un processore, ogni istruzione per essere eseguita ha un certo tempo di latenza, che dipende da quanto il segnale elettrico ci mette a passare dai circuiti e ad essere elaborato.
Quindi il segnale di clock non può superare una certa frequenza, perché bisogna tenere conto del tempo di propagazione del segnale elettrico nel circuito.

Ovviamente, questo dipende anche dalla miniaturizzazione del processo produttivo.
Questo é il motivo per cui più la tecnologia progredisce e fanno processori miniaturizzati, più possono aumentare la frequenza: più sono miniaturizzati i circuiti, meno tempo il segnale elettrico ci impiega a propagarsi.

Ma a parità di miniaturizzazione della tecnologia costruttiva, é chiaro che in un circuito più grande e complesso il tempo di propagazione del segnale sarà maggiore, mentre in un circuito più piccolo e semplice, il tempo di propagazione del segnale sarà minore.

Quindi di conseguenza, il discorso degli stadi della pipeline:
Più sono gli stadi in cui é suddivisa la pipeline di esecuzione di un processore, meno ogni singolo elemento della pipeline é grande e complesso, e minore é il tempo di propagazione del segnale all'interno dei singoli elementi della pipeline.

Minore é il tempo di propagazione, più si può salire di frequenza di clock.

Si capisce?

[-fidel-]

Originariamente inviato da darkquasar

Minore é il tempo di propagazione, più si può salire di frequenza di clock.

Si capisce?

Si capisce e ti ringrazio Ma parti da un presupposto: in una pipeline più lunga ogni singolo stadio e più grande in termini di circuiteria di una pipe più corta. Per quanto ne sapevo io invece ogni singolo stadio della pipe non varia di dimensione, semplicemente una pipe più lunga ha più stadi. Ed ogni stadio carica i valori con flip flop "paralleli" ad ogni colpo di clock (da cui un tempo di propagazione uguale per ogni signolo stadio).
Se il tuo presupposto è giusto tutto ok: qualcuno puo' confermare?

[darkquasar]

Originariamente inviato da -fidel-

Si capisce e ti ringrazio Ma parti da un presupposto: in una pipeline più lunga ogni singolo stadio e più grande in termini di circuiteria di una pipe più corta.

no no un momento, mi sono spiegato male io oppure tu hai capito giusto ma ti sei confuso a scrivere.
In una pipeline più lunga, cioé con più stadi, ogni singolo stadio é PIU' PICCOLO in termini di circuiteria, cioé in termini di quantità di transistor...
perché il numero totale di transistor del processore non varia!!
O meglio: puoi anche farlo variare, ma aumentre il numero di transistor vuol dire usare un wafer di silicio più grande e sfornare quindi un processore più costoso!!

Quindi a parità di numero totale di transistor nel processore, più sono gli stadi della pipeline, e minore é il tempo di propagazione dei segnali nei singoli elementi della pipeline.

Questo é il motivo per cui il Pentium 4 ha una frequenza molto più elevata rispetto all'Athlon 64, infatti il P4 ha una pipeline a 31 stadi contro i 12 dell'athlon 64.

[sirus]

Originariamente inviato da darkquasar

mmmhhh...
forse che Intel abbia cambiato la nomenclatura dei processori, passando dalla frequenza a un numero, proprio perché tornando a un'architettura meno "sborona", con poche pipeline, dovranno abbassare la frequenza (senza farsi notare)?

Cmq questa scelta architetturale in sostanza é la palese ammissione di aver cannato in pieno le scelte passate, a differenza di AMD...
- 64 bit:
intel ha introdotto IA64 ---> naufragato
amd ha introdotto x86-64 ---> successone imitato da intel con EMT64

IA64 è un'architettura riservata ai server ti aspettavi di vedere degli Itanium2 (dal costo non indifferente) sul mercato desktop e quale sarebbe poi il vantaggio di AMD64 ed EM64T, io non lo sto ancora vedendo

- multithreading:
intel ha introdotto l'hyperthreading in CPU single core ---> brodino
amd ha introdotto il dual core ---> imitato da intel che adesso abbandona pure l'hyperhreading

se non vado errando Intel ha introdotto i DUAL CORE prima di AMD e comunque HT era unsa tecnologia che mirava ad aumentare l'efficenza dell'architettura NetBurst più che a parallelizzare i processi

- architettura:
intel ha introdotto un'architettura meno evoluta della precedente mettendo una marea di pipeline per salire di frequenza (tattica di marketing) ---> dopo un po' si é dovuta fermare per limiti tecnologici
amd si é dedicata allo sviluppo serio dell'architettura invece che ai trucchetti di marketing ---> intel adesso ha dovuto rifare tutto da capo imitando AMD

beh fino all'introduzione del Athlon64 mi sembra proprio che la scelta Intel fosse migliore, il paragone tra Athlon XP e Pentium 4 non era proprio alla pari

Che batoste...

Sarà interessante vedere se l'architettura Conroe sarà superore, pari o inferiore a quella AMD, ma a guardare le specifiche, il progetto in sostanza é stato "va bene, le CPU fatte al modo di AMD sono migliori, imitiamole e partendo da lì cerchiamo di fare di meglio".
Un pò il ragionamento che faceva AMD 11-12 anni fa quando rincorreva il Pentium di Intel.. come cambiano le cose!!

ma che cosa stai dicendo? imitiamole... Intel ha iniziato con questa architettura ai tempi dell'introduzione di Centrino con il core Banias quindi diciamo che è nata prima dell'architettura K8

[sirus]

Originariamente inviato da vetrofragile

e se avrà una fpu nuova che parli a fare ,hai visto dei test in giro?
.. ma lol

infatti ho detto che dovrebbero essere simili non identiche, una FPU nuova non è che stravolgerà le prestazioni al massimo migliorerà in video editing e cose simili...

[sirus]

Originariamente inviato da vetrofragile

staremo a vedere,io prima di farmi un'idea preferisco vedere qualche bench serio.. anche perchè come cpu è davvero poco paragonabile sia allo yonah che ai vecchi p4.

beh l'architettura è la medesima dello Yonah...ossia la P6+ quindi un minimo di paragone si può comunque fare.

[darkquasar]

Originariamente inviato da sirus

IA64 è un'architettura riservata ai server ti aspettavi di vedere degli Itanium2 (dal costo non indifferente) sul mercato desktop

Frena frena frena... tutte le innovazioni tecnologiche, per svariati motivi, vengono sempre introdotte PRIMA nelle soluzioni hardware high-end, cioé nel caso di Intel e AMD parlamo di server e workstation di fascia alta.
Sia IA64 che x86-64 sono state introdotte sul mercato su processori di fascia alta, rispettivamente Itanium e Opteron, solo che IA64 non ha avuto successo e quindi non é stata portata sui desktop, mentre x86-64 ha avuto successo eccome E PERCIO' é stata portata sui procesori di fascia desktop.
Non rimescoliamo le carte...
Limitandosi al confronto fra le soluzioni server, l'Opteron ha avuto molto più successo dell'Itanium...

Originariamente inviato da sirus

e quale sarebbe poi il vantaggio di AMD64 ed EM64T, io non lo sto ancora vedendo :asd

forse tu usi Windows che é ancora a 32 bit?
Comunque l'architettura K8 é ha 64 bit ma ha 1 riprogettazione intelligente in funzione di quello, che le permette di avere vantaggi notevoli anche nell'esecuzione di processi a 32 bit.
Mentre invece l'EMT64 é stato aggiunto ai Pentium solo come "una pezza" per stare dietro ad AMD, quindi sui processi a 32 bit non ha vantaggi prestazionali apprezzabili...

Originariamente inviato da sirus

se non vado errando Intel ha introdotto i DUAL CORE prima di AMD

vai errando in senso stretto perché AMD é uscita poco prima, ma soprattutto vai errando in senso lato perché i Dual-core AMD sono stati fin da subito accessibili da un'utenza molto più vasta degli intel, vista la differenza di costo iniziale.
E il dual core AMD é stato lanciato praticamente in contemporanea anche sulle soluzioni server con Opteron.
Se a ciò aggiungi che mentre AMD ha fatto i dual-core su un wafer unico, come si deve, ottimizzando i consumi, mentre Intel ha messo 2 wafer sullo stesso connettore, si osserva come Intel abbia lanciato i suoi dual core in contempoaranea con AMD giusto per poter dire "li abbiam fatti anche noi", ma la soluzione Intel inizialmente era MOLTO meno fruibile, anche in questo caso fatta per star dietro ad AMD che era in vantaggio sul tempo...

Originariamente inviato da sirus

e comunque HT era unsa tecnologia che mirava ad aumentare l'efficenza dell'architettura NetBurst più che a parallelizzare i processi

più che altro era una soluzione che, sfruttando la parallelizzazione dei processi, mirava a ottimizzare le pecche di un'architettura con una simile pipeline.
Senza la parallelizzazione dei processi del'HT non te ne fai niente.

Originariamente inviato da sirus

beh fino all'introduzione del Athlon64 mi sembra proprio che la scelta Intel fosse migliore, il paragone tra Athlon XP e Pentium 4 non era proprio alla pari

Ah no? Bella questa...
Se confronti una soluzione AthlonXP e una Pentium 4 di pari costo, l'Athlon XP la spunta sempre a parte in alcune situazioni...
Il che fa del P4 una CPU molto meno general purpose dell'Athlon XP... niente di male eh, se solo i consumatori ricevessero dei "consigli per gli acquisti" che non distorcono la realtà, saremmo tutti più contenti...
Alla lunga la corsa ai MHz del P4 effettuata grazie alla sua pipeline (che ricordiamolo, di recente col prescott é stata aumentata da 21 a 31 stadi) poteva avere la meglio, peccato che tale corsa si sia arrestata sbattendo il grugno contro i limiti tecnologici della tecnologia costruttiva...

Originariamente inviato da sirus

ma che cosa stai dicendo? imitiamole... Intel ha iniziato con questa architettura ai tempi dell'introduzione di Centrino con il core Banias quindi diciamo che è nata prima dell'architettura K8

si ma il momento in cui AMD ha superato Intel mantenendo un'architettura con un numero ragionevole di stadi nella pipeline, é stato con l'introduzione dell'architettura K7.
La NetBurst di Intel é uscita dopo col P4 per cercare di recuperare, ma senza successo...
NetBurst ha "tenuto" sul piano delle vendite facendo leva sulla "pecoraggine" degli acquirenti che guardano il numero di MHz senza sapere cosa significa, ma non ha recuperato dal punto di vista tecnologico.

Quindi adesso Intel se torna ad un'architettura di QUELLA concezione, con molti meno stadi nella pipeline, deve rincorrere anche il K7, perché la migliore architettura mai avuta per le mani da Intel con QUEL tipo di pipeline era quella del Pentium3, che era inferiore all'architettura del K7.

Poi ripeto: magari il Conroe sarà meglio dei processori AMD, ma in tal caso questo significherà semplicemente che la "rincorsa" di Intel sarà riuscita!!


PS: il K7 é uscito quasi 4 anni prima del Banias, per la precisione 3 anni e 9 mesi prima.

[-fidel-]

Originariamente inviato da darkquasar

no no un momento, mi sono spiegato male io oppure tu hai capito giusto ma ti sei confuso a scrivere.
In una pipeline più lunga, cioé con più stadi, ogni singolo stadio é PIU' PICCOLO in termini di circuiteria, cioé in termini di quantità di transistor...
perché il numero totale di transistor del processore non varia!!
O meglio: puoi anche farlo variare, ma aumentre il numero di transistor vuol dire usare un wafer di silicio più grande e sfornare quindi un processore più costoso!!

Quindi a parità di numero totale di transistor nel processore, più sono gli stadi della pipeline, e minore é il tempo di propagazione dei segnali nei singoli elementi della pipeline.

Questo é il motivo per cui il Pentium 4 ha una frequenza molto più elevata rispetto all'Athlon 64, infatti il P4 ha una pipeline a 31 stadi contro i 12 dell'athlon 64.

Aaah ora ci siamo!

Dimenticavo una cosa:

[/QUOTE=quarz]Se questi algoritmi falliscono la previsione, si avrà una cosiddetta "bolla", cioè stadi della pipeline vuoti.
A quel punto sarà necessario cancellare il contenuto dell'intera pipeline[/quote]

Sono andato a ripescare un libro dei tempi dell'università, dove diceva (come effettivamente ricordavo ) che in caso di fallimento del branch predictor, è necessario un trace back sulla pipeline fino ad arrivare allo stadio che permette la rettifica dell'errore. Più lunga è la pipeline, più lungo sarà di norma il traceback, con conseguente calo delle prestazioni.
Quindi non è necessario svuotare l'intera pipeline. Giusto per amore della precisione

[-fidel-]

Ragazzi non vi scannate girando attorno alle cose però
HT, sfruttando la parallelizzazione dei processi, aumenta le prestazione dell'architettura Netburst, che comunque GIA' prevede l'ottimzzazione di 31 stadi di pipeline (grazie alla feature chiamata Hyper Pipelined Technology).
E' quindi SIA vero che HT "ottimizza" l'architettura Netburst, SIA che se non usi un processo multithread (o piu' processi che contemporaneamenterichiedono potenza di calcolo) l'HT non serve praticamente a nulla. Cmq è stato visto che in ambito general pupose l'HT veniva usato eccome...
Comunque, grazie all'architettura Netburst, Intel si è potuta permettere di allungare le pipeline e di conseguenza aumentare le frequenze di clock (e ora capito pure il perchè ), ma alla fine non ha raggiunto i risultati sperati dal momento che le CPU fondevano (come ha detto giustamente vetrofragile).

[-fidel-]

Originariamente inviato da darkquasar

In una pipeline più lunga, cioé con più stadi, ogni singolo stadio é PIU' PICCOLO in termini di circuiteria, cioé in termini di quantità di transistor...
perché il numero totale di transistor del processore non varia!!

Azz mi è venuta un'altra domanda:

ma se fosse così, a parità di transistor, non posso fare una pipe più corta ma con lo stesso numero di trasistor di una lunga? Così quelli "che avanzano" (eheheh ) li uso per altro?

[darkquasar]

Originariamente inviato da -fidel-

Azz mi è venuta un'altra domanda:

ma se fosse così, a parità di transistor, non posso fare una pipe più corta ma con lo stesso numero di trasistor di una lunga? Così quelli "che avanzano" (eheheh ) li uso per altro?

sì che puoi, puoi fare tutto quello che vuoi, basta che poi tu faccia una CPU che funziona!!
Ma la domanda é: per "altro" cosa intendi? Una cache più ampia? Un altro core ottimizzato per esempio per le operazioni floating point? O che altro ancora?

[-fidel-]

Originariamente inviato da darkquasar

Ma la domanda é: per "altro" cosa intendi? Una cache più ampia? Un altro core ottimizzato per esempio per le operazioni floating point? O che altro ancora?

Se lo sapessi probabilmente proverei a chiedere lavoro presso Intel o AMD
A parte gli scherzi, sono preparato sulle architetture, ma non sono un elettronico puro. Chiedevo apposta per saperne di più

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da sirus

IA64 è un'architettura riservata ai server ti aspettavi di vedere degli Itanium2 (dal costo non indifferente) sul mercato desktop e quale sarebbe poi il vantaggio di AMD64 ed EM64T, io non lo sto ancora vedendo

le intenzioni originarie di intel erano di portare l'Itanium anke nei sistemi desktop...vana speranza...
i vantaggi di AMD 64 ci sono se usi sistemi operativo e prograami a 64 bit soprattutto per quanto riguarda l'encoding video e il rendering...quelle di emt64 molto meno onestamente

se non vado errando Intel ha introdotto i DUAL CORE prima di AMD e comunque HT era unsa tecnologia che mirava ad aumentare l'efficenza dell'architettura NetBurst più che a parallelizzare i processi

AMD ha progettato i K8 già con uno sguardo ai dual core da BEN prima che intel iniziasse a parlare di dual core..
infatti mentre i PD sono semplicemente due core attaccati con necessità di scambiarsi i dati tra le cache passando per l'FSB esterno, i dual core AMD hanno una soluzione molto piu' raffinata che permette di scambiarsi i dati tra le due cahce SENZA uscire dal chip per mezzo di una System Request Queue e di un Crossbar Switch.

beh fino all'introduzione del Athlon64 mi sembra proprio che la scelta Intel fosse migliore, il paragone tra Athlon XP e Pentium 4 non era proprio alla pari

sbagliato.
Tra Athlon XP e willamette con SDRAM non c'era paragone... in media un XP andava come un P4 con 200 mhz in piu' del rating (ES. il mio XP 1600+ andava in media come un P4 1.8 con SDRAM).
Diciamo ke intel si è ripresa solo col northwood 800 dato che ancora con i 533 se la giocava con gli athlon xp....

ma che cosa stai dicendo? imitiamole... Intel ha iniziato con questa architettura ai tempi dell'introduzione di Centrino con il core Banias quindi diciamo che è nata prima dell'architettura K8

non c'entra niente...
INTEL ha semplicemente portato avanti l'arkitettura dei P3 SOLO sui portatili, mentre AMD ha sempre portato avanti la sua arkitettura in tutti i campi.
Il K8 è un miglioramento del K7 ke però ne segue la filosofia generale.
Quindi mi pare corretto dire che intel in ambito desktop e server abbia cannato delle scelte tanto è vero ke si è trovata costretta a cestinare il progetto netburst (ke sarebbe dovuto arrivare ai 10ghz) in favore dell'arkitettura piu' efficiente evoluzione di quella del P3 (Un pò come il K8 è un evoluzione naturale del K7).

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da vetrofragile

la gente parla di cose che non conosce, avesse visto come si progettano i processori altro che chiacchere da fan boy ...
con netburst intel aveva seriamente intenzione di bucare i 5 ghz , ma per problemi di calore dissipato dal processore conseguenti ai problemi legati all'introduzione del 90 nm hanno dovuto ridimensionare le attese e cercare altre vie per migliorare quello che già esisteva.
L'ht non è stato inventato per il pentium4 , ma applicandolo hanno visto che le performance in general porpouse venivano incrementate.
Per quanto riguarda la guerra dei fan boy .. va bhè che c'è da aggiungere?

In realtà già il prescott sarebbe dovuto arrivare a 5 ghz e tejas (poi bidonato) o il suo successore avrebbe dovuto sfondare i 10 ghz...
a posteriori sappiamo tutti come sono andate le cose in realtà....
Per quanto riguarda l'HT è l'approccio + natuarale da seguire con processori con pipeline lunghe e le cui unità di calcolo sono spesso e volentieri a girarsi i pollici...
infatti l'elaborazione di due thread simultanei non fa altro ke sfruttare piu' efficientemente le unità di calcolo del P4.