Haswell (microarquitectura)
 Haswell (microarquitectura) | |
|---|---|
  | |
| Desenvolupador | Intel |
| Llançament | 2013 |
| Característiques de CPUs | |
| Geometria | 22 nanòmetres |
| Conjunt d'instruccions | x86-64 |
Haswell és el nom en clau d'una microarquitectura de processador desenvolupada per Intel com el successor del "nucli de quarta generació" de l'Ivy Bridge (que és un retractil / tick de la microarquitectura Sandy Bridge).[1] Intel va anunciar oficialment CPU basades en aquesta microarquitectura el 4 de juny de 2013 a Computex Taipei 2013, mentre que un xip Haswell funcionava es va demostrar al Fòrum de Desenvolupadors Intel de 2011.[2] Amb Haswell, que utilitza un procés de 22 nm,[3] Intel també va introduir processadors de baixa potència dissenyats per a ultrabooks convertibles o "híbrids", designats amb el sufix "U".
Les CPU Haswell s'utilitzen juntament amb els chipsets Intel de la sèrie 8, els chipsets de la sèrie 9 i xips Intel de la sèrie C220.
Almenys un processador basat en Haswell encara es venia el 2022 el Pentium G3420.[4][5] Windows 7 a Windows 10 es van llançar per a la microarquitectura Haswell.
Disseny
[modifica]L'arquitectura Haswell està dissenyada específicament [6] per optimitzar l'estalvi d'energia i els beneficis de rendiment del pas a transistors FinFET (no planars, "3D") al node de 22 nm millorat.[7]
Haswell s'ha llançat en tres formes principals: [8]
- Versió d'escriptori (endoll LGA 1150 i endoll LGA 2011-v3): Haswell-DT
- Versió mòbil/portàtil (socket PGA): Haswell-MB
- Versió BGA :
- 47 W i 57 Classes W TDP: Haswell-H (per a sistemes "tot en un", plaques base amb factor de forma Mini-ITX i altres formats d'empremta petita)
- 13.5 W i 15 Classes W TDP (MCP): Haswell-ULT (per a la plataforma UltraBook d'Intel)
- 10 Classe W TDP (SoC): Haswell-ULX (per a tauletes i determinades implementacions de classe UltraBook)
Rendiment
[modifica]En comparació amb Ivy Bridge :
- Processament vectorial aproximadament un 8% més ràpid
- Fins a un 5% més de rendiment d'un sol fil
- Rendiment multifils un 6% més gran
- Les variants d'escriptori de Haswell consumeixen entre un 8% i un 23% més de potència sota càrrega que Ivy Bridge.
- Un augment del 6% en el rendiment de la CPU seqüencial (vuit ports d'execució per nucli enfront de sis)
- Augment del rendiment de fins a un 20% respecte a la GPU HD4000 integrada (Haswell HD4600 vs Intel HD4000 integrat d'Ivy Bridge)
- La millora total del rendiment de mitjana és d'un 3%
- Cap a les 15 °C més calent que Ivy Bridge, mentre que les freqüències de rellotge que superen els 4,6 GHz són assolibles
Tecnologia
[modifica]Característiques transferides del Ivy Bridge:
- procés de fabricació 22 nm
- Transistors FinFET Tri-Gate 3D
- Memòria cau de microoperacions (Uop Cache) capaç d'emmagatzemar 1.5 K microoperacions (aproximadament 6 KB de mida)
- Canal d'instruccions de 14 a 19 etapes, depenent de l'error o error de la memòria cau de microoperacions (un enfocament utilitzat a la microarquitectura Sandy Bridge encara anterior)
- Millora la finestra OoO de 168 a 192
- Assignació de la cua de 28/fils a 56
- Les variants principals són fins a quatre nuclis.
- Suport natiu per a memòria DDR3/DDR3L de doble canal, amb fins a 32 GB de RAM a LGA 1150 variants
- 64 KB (32 Instrucció KB + 32 Dades KB) memòria cau L1 i 256 Memòria cau L2 KB per nucli
- Un total de 16 PCI Express 3.0 carrils a LGA 1150 variants
Haswell va incloure un regulador de tensió totalment integrat.
Noves característiques
[modifica]CPU
[modifica]- Nucli més ampli: quarta unitat lògica aritmètica (ALU), tercera unitat de generació d'adreces (AGU), unitat d'execució de la segona branca (BEU), buffers més profunds, ample de banda de memòria cau més gran, front-end millorat i controlador de memòria, ample de banda més gran de càrrega/emmagatzematge.
- Noves instruccions (HNI, inclou Advanced Vector Extensions 2 (AVX2), gather, suport de BMI1, BMI2, ABM i FMA3).
- La cua de descodificació d'instruccions, que conté instruccions després de descodificar-les, ja no es divideix de manera estàtica entre els dos fils que pot donar servei a cada nucli.
- Intel Transactional Synchronization Extensions (TSX) per a la variant Haswell-EX. L'agost de 2014 Intel va anunciar que hi havia un error a la implementació de TSX en els passos actuals de Haswell, Haswell-E, Haswell-EP i les primeres CPU de Broadwell, que va provocar la desactivació de la funció TSX a les CPU afectades mitjançant una actualització de microcodi.
- Regulador de tensió (FIVR) totalment integrat, movent així alguns dels components de la placa base a la CPU.
- Nou sistema avançat d'estalvi d'energia; a causa dels nous estats de repòs C6 i C7 de baix consum de Haswell, no totes les unitats d'alimentació (PSU) són adequades per a ordinadors amb CPU Haswell.
- 37, 47, 57 Processadors mòbils W Thermal Design Power (TDP).
- 35, 45, 65, 84, 88, 95 i 130–140 Processadors d'escriptori TDP W (de gamma alta, Haswell-E).
- 15 Processadors TDP de W o 11,5 W per a la plataforma Ultrabook (paquet multixip com Westmere) que condueixen a una reducció de la calor, que resulta en Ultrabooks més prims i més lleugers, però el nivell de rendiment és lleugerament inferior al dels 17. Versió W.
GPU
[modifica]- Suport de gràfics de maquinari per a Direct3D 11.1 i OpenGL 4.3. El controlador Intel 10.18.14.5180 és l'última versió del controlador prevista a Windows 7/8.1.
- Quatre versions de la GPU integrada: GT1, GT2, GT3 i GT3e, on la versió GT3 té 40 unitats d'execució (EU). El predecessor de Haswell, Ivy Bridge, té un màxim de 16 UE. Versió GT3e amb 40 UE i 128 al paquet MB de DRAM incrustada (eDRAM), anomenada Crystalwell, només està disponible a les SKU H per a mòbils i a les SKU R d'escriptori (només BGA). Efectivament, aquesta eDRAM és una memòria cau de nivell 4; es comparteix dinàmicament entre la GPU i la CPU de la matriu, i serveix com a memòria cau de víctimes a la memòria cau de nivell 3 de la CPU.
Servidor
[modifica]- Variant Haswell-EP, llançada el setembre de 2014, amb fins a 18 nuclis i comercialitzada com a sèrie Xeon E5-1600 v3 i Xeon E5-2600 v3.[9]
- Variant Haswell-EX, llançada el maig de 2015, amb 18 nuclis i TSX en funcionament.[10][11]
- Un nou disseny de memòria cau.
- Fins a 35 Memòria cau unificada total de MB (caché d'últim nivell, LLC) per a Haswell-EP [12] i fins a 40 MB per a Haswell-EX.
- El sòcol LGA 2011-v3 substitueix a LGA 2011 per a l'EP Haswell; el nou endoll té el mateix nombre de pins, però té una clau diferent a causa de la incompatibilitat elèctrica.[13][14][15]
- El Xeon E3 v3 Haswells ja llançat rebrà una actualització a la primavera de 2014,[16] juntament amb un chipset PCH de la sèrie Intel C220 actualitzat.[17]
- TDP fins a 160 W per Haswell-EP.[18]
- Els models Haswell-EP amb deu o més nuclis admeten el mode d'operació de clúster en matriu (COD),[19] permetent que les múltiples columnes de nuclis de la CPU i les rodanxes de memòria cau d'últim nivell (LLC) es divideixin lògicament en el que es presenta com a dues memòries no uniformes. CPU d'accés (NUMA) al sistema operatiu. En mantenir les dades i les instruccions locals a la "partició" de la CPU que les està processant, disminuint per tant la latència d'accés LLC, COD aporta millores de rendiment als sistemes operatius i aplicacions compatibles amb NUMA.[20]
Referències
[modifica]- ↑ «Intel Developer Forum» (en anglès). Intel.com. Intel. [Consulta: 4 gener 2012].
- ↑ Crothers, Brooke. «Haswell chip completes Ultrabook 'revolution'» (en anglès). News.cnet.com, 14-09-2011. [Consulta: 4 gener 2012].
- ↑ «IDF 2008 Shanghai : Compte-rendu Processeur : de Nehalem à Haswell» (en anglès). x86 Secret. Arxivat de l'original el 2011-07-18. [Consulta: 4 gener 2012].
- ↑ «Haswell is back: Intel reverses decision to discontinue 22nm Pentium CPUs» (en anglès americà). TechSpot, 07-12-2019. [Consulta: 12 abril 2021].
- ↑ Shilov, Anton. «Intel Un-Discontinues Pentium G3420 'Haswell' CPU» (en anglès). www.anandtech.com. [Consulta: 12 abril 2021].
- ↑ Shrout, Ryan. «IDF 2012: Intel Haswell Architecture Revealed» (en anglès). PC Perspective, 11-09-2012.
- ↑ «IDF: Intel says Haswell won't use Ivy Bridge transistors» (en anglès). The Inquirer, 17-09-2012. Arxivat de l'original el 20 setembre 2012. [Consulta: 12 octubre 2013].
- ↑ «Intel Haswell and Broadwell Silicon Variants Detailed» (en anglès). techPowerUp, 26-12-2012. [Consulta: 12 octubre 2013].
- ↑ Johan De Gelas. «Intel Xeon E5 Version 3: Up to 18 Haswell EP Cores» (en anglès). AnandTech, 08-09-2014. [Consulta: 9 setembre 2014].
- ↑ Wasson, Scott. «Errata prompts Intel to disable TSX in Haswell, early Broadwell CPUs» (en anglès). The Tech Report, 12-08-2014. [Consulta: 12 agost 2014].
- ↑ Shilov, Anton. «Intel to release 18-core Xeon E7 v3 'Haswell-EX' processors in Q2 2015» (en anglès). kitguru. [Consulta: 20 novembre 2014].
- ↑ «Intel's Haswell-X Xeon EP Processor Surfaces in Malaysia» (en anglès). Tom's Hardware, 14-07-2013. [Consulta: 5 octubre 2013].
- ↑ Nath, Preetam. «[EXCLUSIVE] Intel 2014 Haswell-E to pack 8 cores, DDR4, X99 PCH and more – Page 3 of 3» (en anglès). Vr-zone.com, 10-01-2014. Arxivat de l'original el 2014-02-01. [Consulta: 21 gener 2014].
- ↑ «Futurology: Haswell-EP will have 14 cores and 35MB L3» (en anglès). Tech News Pedia, 21-06-2012. Arxivat de l'original el 2013-10-14. [Consulta: 12 octubre 2013].
- ↑ Charlie Demerjian. «Haswell-EP to use the same socket, just totally different» (en anglès). SemiAccurate, 09-07-2012. [Consulta: 12 octubre 2013].
- ↑ «Launch schedule of Intel Xeon server processors» (en anglès). Cpu-world.com. [Consulta: 21 gener 2014].
- ↑ «Intel public roadmap, 2H2013» (en anglès). [Consulta: 13 setembre 2014].
- ↑ «Intel Haswell-EP Xeon E5 V3 Processor Pictured – Only Compatible With LGA2011-3 Socket» (en anglès). Wccftech.com, 20-02-2014. [Consulta: 21 febrer 2014].
- ↑ «Intel Xeon Processor E5 v3 Product Families: Specification Update» (en anglès) p. 7–8. Intel, 01-01-2015. [Consulta: 3 febrer 2015].
- ↑ Johan De Gelas. «Intel Xeon E5 Version 3 – Up to 18 Haswell EP Cores: The Magic Inside the Uncore» (en anglès). AnandTech, 08-09-2014. [Consulta: 9 setembre 2014].