sábado, 18 de octubre de 2008

Core i7: Preliminares Intel Nehalem - LowLevelHardware

Estamos en fechas próximas al lanzamiento de los primeros procesadores Intel con núcleos Nehalem. Como sabéis implicará cambios de placas base, su socket es obviamente diferente y la migración ya total a DDR3.

Corei7

Aquí querría puntualizar algunos aspectos sobre las prestaciones esperadas con los últimos datos respecto a un actual Core2Quad basado en núcleos Penryn a igualdad de frecuencia.

El HyperThreading en Nehalem

Intel recupera en Nehalem el SMT, es decir, cada uno de los cuatro núcleos ejecuta simultáneamente dos threads. De este modo en Windows veremos ocho CPUs lógicas en el Administrador de Tareas.

Según Intel, aportará un incremento de velocidad de hasta un 30%, aunque será altamente dependiente del tipo de aplicación. Y solamente mostrará sus virtudes en caso de software preparado para 8 threads, lo que no es común todavía.

Latencia L3 compartida de 8 MB

Según las últimas pruebas se aproxima a los 40 ciclos, algo mejor que los 48 ciclos del AMD Barcelona Phenom de 65 nm. De todos modos necesito hacer más pruebas, sobretodo en el terreno de los multiplicadores.

8MB_L3

Latencias de memoria DDR3 dual channel

Rondará los 45 ns, comparados con los 66 ns del sistema desde el que escribo estas líneas.

Veremos si el efecto acelerador de la controladora de memoria integrada en Nehalem respecto al diseño FSB de Core2 es tan espectacular como el cambio del Athlon XP al Athlon 64.

Personalmente pienso que no, ya que Intel ha refinado al límite su arquitectura de FSB quad-pumped. Pero sobretodo porque Core2 incorporaba ya la brillante y extremadamente eficiente tecnología Memory Disambiguation.

Las L2 de solo 256 KB

De pequeño podríamos calificar el tamaño de las L2 de Nehalem. Un factor de reducción en su tamaño de 24x (!!) respectos a un Core2 Penryn de 45 nm. El tamaño del set de trabajo de cualquier aplicación actual desborda los 256 KB.

256KB_L2

Por ello, en parte, la arquitectura Core2, con sus gigantescas L2 de hasta 6 MB (6144 KB) y solo 14 o 15 ciclos de latencia muestra unos resultados tan brillantes.

Con Core i7, Intel cambia radicalmente la arquitectura de caché por un esquema asíncrono y de tres niveles con semejanzas al del AMD Barcelona y Shanghai.

La latencia medida es de 11 ciclos, lo que es lógico pensando que el acceso a L1 se hace en unos mediocres 4 ciclos. Siendo la latencia del segundo nivel de solo 7 ciclos, un resultado brillante.

Prestaciones esperadas

Comparado con un C2Q a la misma frecuencia, Nehalem va a ser sobre un 20 - 30 % más rápido de media en aplicaciones comerciales de sobremesa.

En juegos será equivalente y en alguno de ellos algo más lento que un C2Q actual equivalente debido a la mayor tasa de fallos de su L2 y la mayor latencia de su L3.

En software profesional que sea capaz de utilizar los 8 threads puede llegar a ser un 40% más rápido (en pico).

En software de entorno servidor será claramente más veloz y escalará brillantemente en entornos multisocket, ahí espero mejoras de más del 100% en 8 sockets y según la aplicación debido al espectacular ancho de banda del triple canal de DDR3 1333.

Corei7chip

Pensemos que los núcleos de procesamiento de Core i7 se mantienen invariados en los esencial respecto al Core2, excepto algunas mejoras más o menos importantes y el SMT.

Resumiendo y en el espacio de consumo, Core i7 Nehalem será un importante avance evolutivo sobre Core2, aumentará las prestaciones y se deshará por fin del veterano, arcaico y desfasado FSB que nos acompaña desde los albores del x86.

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domingo, 5 de octubre de 2008

Intel: transición masiva a 45nm

De todos es sabido que Intel hace tiempo que introdujo el proceso de fabricación de 45 nm y actualmente ha migrado muchos de sus procesadores a este nodo.

Los 45 nm aportan un menor consumo y disipación térmica, una menor superficie y con ello un menor coste de fabricación y mayores beneficios. Además permiten una mayor frecuencia de reloj y un mayor número de transistores por die.

Si Intel pudiese hubiera traspasado toda su producción a los 45 nm, pero es un proceso costoso en el que hay que transformar las plantas de producción y no es cosa de un día.

guidance2H2008Intel empezó por sus procesadores de servidores Xeon basados en la arquitectura Core2, donde AMD todavía dispone de un bastión con su arquitectura HyperTransport.

Ahora ya en el segmento sobremesa empieza a migrar todos sus procesadores paulatinamente.

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Lo más inminente es el paso de los Core2Quad de la serie Q6000 de 65 nm a la serie Q9000 de 45 nm, completado prácticamente en Q1 2009.

En Q2 2009 desaparecen las series de 65 nm E4000 y E6000,  ambos dual cores, sustituidos por los E5000, E7000 y E8000 ya de 45 nm.

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Los procesadores E2000 permanecerán hasta más allá de Q2 2009 junto con los E1000 y los Celeron 200, todos ellos de 65 nm. Así Intel, reservará sus últimas plantas de 65 nm para sus CPUs de gama baja migrando totalmente las demás a 45 nm a partir de mediados de 2009.

Sobre Atom, podemos ver que los volúmenes se incrementan en Q4 2008 y de ahí en adelante se mantienen, aunque pensad que hablamos de los single core de la serie 200 y no los dual core serie 300.

lunes, 15 de septiembre de 2008

El cambio necesario en AMD

AMD se dispone a dar un giro estratégico radical. De la mano de Dirk Meyer, actual CEO, va a iniciar la venta de sus plantas de producción de semiconductores.

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AMD está en un momento económico difícil, sus resultados financieros son alarmantes desde la adquisición de ATI Technologies en 2006 y está al borde de un callejón de difícil salida.

Podemos observar su cotización bursátil:

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Cotización AMD en NASDAQ. Fuente: NASDAQ.com

Dirk MeyerDirk meyer, un ingeniero que fue jefe de diseño del exitoso procesador Athlon, es el encargado de llevar a cabo esta nueva estrategia conocida como Asset Smart.

Meyer entró en AMD en 1995 proveniente de Intel corp. y ha ido ascendiendo hasta ser presidente y finalmente CEO.

AMD, bajo la dirección de Meyer, ha decidido prescindir de sus emblemáticas fábricas de Dresden, Alemania, en un giro estratégico radical.

Esta opción tiene ventajas y desventajas, por un lado AMD dispondrá de unos fondos ingentes cuando lleve a cabo la venta de sus instalaciones para dedicar al diseño de los microprocesadores futuros y al refinamiento de la tecnología de fabricación presente y ... a tapar el inmenso agujero económico que actualmente padece.

Pero en el lado negativo, al ser una compañía fabless, pierde el control sobre el proceso de fabricación.

Todos sabemos que Intel es Intel en parte a sus excelentes procesos de fabricación, siempre va una generación o nodo por delante de la competencia lo que le permite una gran ventaja competitiva.

AMD por su parte deberá delegar en terceros como TSMC ,IBM o incluso Fujitsu (quién sabe) la fabricación de sus procesadores lo que le supondrá un varapalo competitivo debido a la tecnología no tan puntera de estos fabricantes de "segunda fila".

Además veremos como responderán estas terceras empresas ante los picos de demanda del mercado, cuando todos sus clientes quieran aumentar la producción y AMD solo sea uno entre tantos.

Recordar que nVidia y ATI tienen un modelo fabless y con bastante éxito, a mi juicio el problema para AMD radica en que la fabricación de una moderna CPU multicore es más exigente que la de una GPU debido a sus mayores frecuencias máximas a igualdad de proceso o nodo.

Sino puede ocurrirle como a nVidia con su nuevo G200 fabricado por TSMC con su tecnología de 65 nm general o 65G, lo que ha llevado su superficie (die area) a 583 mm2 (!!), un chip extremadamente caro de fabricar.

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El brutalmente gigantesco nVidia G200 fabricado por TSMC.

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domingo, 14 de septiembre de 2008

El que no corre vuela ...

Examinando patentes ... siempre he tenido cierta tendencia a los "inventos", he encontrado esta tan llamativa:

SOLAR SYSTEM POSITIONING SYSTEM

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Un sistema análogo al GPS pero diseñado para posicionarse con precisión en el sistema solar, en este caso llamado SSPS (Solar System Positioning system).

Ha sido patentado por Arthur M. Dula, un ex-NASA y abogado especialista en Derecho Espacial (sí, algo así existe ...)

Para que veáis que hay algunos que van un paso por delante ...

Texto de la patente.

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miércoles, 10 de septiembre de 2008

El LHC y la física moderna en el CERN. Actualizado.

El CERN (Centro Europeo para la Investigación Nuclear) por fín está dotado del mayor acelerador de hadrones del mundo, el LHC.

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El LHC (Large Hadron Collider) es un enorme anillo de unos 27 km dotado de conductos con un vacío casi absoluto donde se aceleran las partículas por grandes imanes superconductores enfriados a temperaturas de -271.3ºC (1.9K, prácticamente al cero absoluto).

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Un hadrón es una partícula subatómica no elemental formada por quarks y gluones y son las piezas arquitecturales de la materia ordinaria. Un ejemplo de hadrón es el protón o el neutrón.

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Un acelerador de partículas es en esencia una gran circunferencia en la que se inyectan partículas que son aceleradas a velocidades muy cercanas a la de la luz mediante gigantescos imanes (8.3 Teslas en al LHC) con ingentes cantidades de energía para luego hacerlas colisionar observando los productos resultantes.

En el LHC las partículas obtendrán unos 7 TeV (Tera electron volts) de energía produciendo colisiones de 14 TeV a velocidades del 99.99% c, recorriendo los 27 km del acelerador 11245 veces por segundo. 1eV = 1.602176462 × 10-19 J.

Según la célebre ecuación de Albert Einstein E=mc2 en tales colisiones se pueden crear partículas de una masa total del orden de la energía que llevaban las partículas en colisión.

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Cuanto mayor sea esta energía más masivas serán las partículas creadas y más cerca nos encontraremos de las energías de las primeras etapas de formación de nuestro universo.

Así pues estaremos realizando una simulación de las condiciones del universo en sus inicios y podremos observar como se comporta la materia en tales condiciones.

El Large Hadron Collider producirá datos a un ritmo de 15 PB anuales (!!), es decir 15 millones de GB/año. Se puede colaborar humildemente con nuestro PC en el proyecto LHC@Home.

Sin duda el LHC proveerá ingentes cantidades de datos, cifradas en un 1% de la producción mundial de datos, y los técnicos, ingenieros y físicos teóricos tras su análisis lograrán aclarar muchos de los enigmas actuales de la física de partículas y la cosmología.

Aquí podéis ver un video explicativo de NewScientist:

Aquí podemos ver uno de los primeros choques de los protones acelerados con un colimador:

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Por ahora el LHC funciona según lo esperado y sin problemas, obteniendo los primeros resultados experimentales antes de lo pronosticado, todo un éxito para la comunidad científica.

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