Conroe nebo Allendale - jak to vlastně je?

V mnoha diskuzích se lidé hádají, zda jsou současné procesory s jádrem Conroe nebo Allendale. Situace není tak úplně jednoduchá, dostupných jader je hned několik. Proto se dnes věci podíváme na zoubek.

V mnoha diskuzích se lidé hádají, zda jsou současné procesory s jádrem Conroe nebo Allendale. Situace není tak úplně jednoduchá, dostupných jader je hned několik. Proto se dnes věci podíváme na zoubek.

 

Conroe = procesor != jádro

Největším problémem diskutérů je, že často považují názvy (přesněji kódová jména) procesorů za jádra. Tak tomu ale není. Jádra v případě Intelu i AMD obvykle pojmenování nemají, protože pojmenování je přiděleno pouze celému procesoru. Jak je to možné?

Klepněte pro větší obrázek
Stolní Allendale - Family 6, Model F, Stepping 6 (= CPUID 6F6)

Jádro z principu žádný název nepotřebuje, a proto ani tento není nikde uveden / zveřejňován. Počítač prostě nepotřebuje vědět, jak procesor jmenuje, protože z toho nic nemá. Co ale počítač vědět potřebuje, je CPUID identifikační hodnota. Ta se skládá z následujících položek:

Extended Family - Extended Model - Family - Model - Stepping

Jedná se o čísla, která jsou dohromady schopná spolehlivě identifikovat jakékoli jádro počínaje pozdními 486 (tehdy byla identifikační hodnota CPUID zavedena). Tato čísla jsou napevno zapsána v procesoru, nelze je změnit a běžně se označují jako FMS (Family, Model, Stepping) nebo jen CPUID (Central Processing Unit Identification). Původně byla určena programátorům, kteří tak mohli detekovat ty procesory, které měly něco společného. A to konkrétně podle následujícího schématu:

  • Family - určuje architekturu: všechna Pentia Pro a odvozeniny mají číslo 6, všechny čipy architektury NetBurst (např. Pentia 4) mají číslo F (tj.15).

 

  • Model - určuje konkrétní design v rámci architektury: například pro Family F je číslo 3 jádro určené pro procesory Prescott (Pentium 4), Prescott-256 (Celeron D) a Nocona (Xeon), číslo 6 pak pro procesory Cedar Mill (Pentium 4), Cedar Mill-512 (Celeron D) a Presler (Pentium D 9xx) atp.

 

  • Stepping - určuje revizi v rámci modelu: pro zmíněné jádro s Family F a Model 3 je pak 3 hodnotou, které znamená revizi C0, číslo 4 pak revizi D0 atd. Pojem revize bývá často zaměňován s pojmem stepping - přestože to není správně, dělá to tak ve svých dokumentech někdy například i Intel. Uvedené zaměňování je pochopitelné (i když nesprávné), neboť FMS dohromady nemohou určit nic jiného než konkrétní jednu jedinou revizi.

Programátor mohl CPUID hodnot využít k tomu, že spouštěl na přítomném procesoru optimalizovaný kód právě pro konkrétní přítomný procesor. Jinými slovy pokud například existovaly optimalizované kódy nějakého programu pro Pentium Pro a pro NetBurst, byl na Pentiu 4 díky CPUID identifikaci spuštěn kód optimalizovaný pro NetBurst a nikoli ten optimalizovaný pro Pentium Pro. Tím bylo dosaženo vyššího výkonu.

Druhým velmi významným faktorem zdůvodňujícím přítomnost CPUID hodnot FMS (dokonce nejvýznamnějším) je microcode update. Dnešní procesory obsahují mnoho chyb. Aby se výrobci procesorů vyhnuli soudním žalobám, provádějí tzv. update mikrokódu. To je jakási sekvence několika málo kByte dat, kterou při startu BIOS nahraje do procesoru a tím pozmění jeho fungování. Pomocí změny fungování je možné ošetřit některé chyby - původně chybný průběh zpracování kódu je nahrazen takovým, který k chybě nevede (byť často za cenu nepatrného zpomalení).

Microcode update patří k nejstřeženějším výrobním tajemstvím. V Intelu údajně ví o principu jeho fungování jen kolem deseti lidí a postup není zaznamenán v žádném dokumentu. Je to poměrně logické - úpravou mikrokódu by bylo možné se procesoru zcela zmocnit a i například změnit jeho frekvenci, napětí, velikost a rychlost cache, způsoby výpočtů atp.

Jak už z věci vyplývá, BIOS musí vědět, jaké konkrétní jádro se v počítači nachází, neboť musí nahrát příslušný microcode update. Protože různé procesory se i v rámci svých revizí hardwarově liší, musí se lišit i microcode update. Pokud by se BIOS nebo nějaký software pokusil aktualizovat mikrokód sekvencí, která pro dané jádro není určena, povede to k chybám ve výpočtech, resetům atp. Ostatně vzpomeňme na problém Service Packu 2 pro Windows XP a procesoru Prescott revize C0 (CPUID F33), kde právě k takovému problému došlo. Windows XP totiž obsahují systémový ovladač, který při startu zkontroluje v procesoru aktuálně nahranou verzi mikrokódu a pokud je tato starší, než kterou má v sobě, provede update sám. Tímto fakticky supluje situaci, kdy BIOS nahraje mikrokód příliš starý (protože uživatel BIOS celou věčnost neaktualizoval) nebo ho nenahraje vůbec (pokud BIOS procesor nepodporuje). Problém v SP2 pro WinXP byl v tom, že Intel tehdy dodal pro F33 Microsoftu vadný mikrokód, což vedlo k tomu, že na počítačích, kde BIOS nebyl aktuální, počítač při načítání Windows po úspěšné aplikaci vadného mikrokódu zatuhnul.

Klepněte pro větší obrázek
Mobilní Merom - také Family 6, Model F, Stepping 6 (= CPUID 6F6)

Z uvedeného plyne, že hodnota CPUID FMS určí konkrétní jádro, i kdyby si kdokoli vymýšlel cokoli. Nějaký (typicky marketingový) název nemůže obejít tento technický požadavek. Na dvou obrázcích výše je znázorněna konkrétní situace. Stolní procesor je označován Allendale a má jádro 6F6, mobilní je označován Merom a má také jádro 6F6. Oba procesory používají naprosto stejné jádro, jediné dva rozdíly mezi nimi jsou tyto:

  • Procesor Merom má pomocí interní flash paměti jádra (tj. pomocí programování jádra) povolené intenzivní úsporné režimy (např. Enhanced Deep Sleep), které jsou na Allendale zakázány

  • Procesory se liší použitými sockety.

Uvedené rozdíly se ale vůbec netýkají jádra. Allendale by klidně mohl používat ony úsporné režimy, ty jsou totiž vypnuty jen kvůli neochotě Intelu je v desktopech zapnout (... protože to vyžaduje další testování a to stojí peníze na výrobních nákladech). Obdobně je možné zjistit, že přesně ta samá situace s jádry se týká i Xeonu kódově nazývaného Woodcrest a ostatně všech v minulosti uvedených procesorů.

Běžně používané nediferencování mezi „jádrem“ a „procesorem“ plyne z toho, že názvy se pamatují snadněji. Jen málo lidí dokáže z hlavy říct, že GenuineIntel s CPUID 68A je Pentium III Coppermine-T revize D0. Toto zjednodušování je v zásadě možné, pokud ovšem nevznikne chaos.

Core 2 - revize a názvy

Pochopení, co vlastně Intel nabízí u Core 2, je nyní velmi jednoduché. Ať už procesor nazveme jakkoli, pro identifikaci jádra je to zcela nepodstatné. Zajímavostí v této souvislosti je, že detekční software jako CPU-Z, GCPUID a jiný prostě ony názvy tipuje. Sami jejich autoři jsou z nediferencování názvů jader a procesorů natolik zmateni, že jednomu procesoru v jedné verzi programu říkají Conroe a ve druhé Allendale. Tyto názvy jsou vhodné jen pro ty, kteří se neorientují v CPUID (... což už například čtenář tohoto článku není), odborník si poradí i bez nich.

Pro procesory s architekturou Intel Core byly vyrobeny následující jádra:

CPUID 6F1 - revize A1

První funkční model dokončený 10. října 2005. Obsahuje dvě jádra a sdílenou 4 MB L2 cache. Jedná se o vývojový prototyp, který není určen k prodeji.

Způsob, kterým se dá zjistit datum dokončení čipu, si z pochopitelných důvodů ponechám pro sebe jako moje know-how.

CPUID 6F2 - revize L2

Přestože stepping u tohoto modelu dává najevo, že se jedná o jakýsi historický kousek, není tomu tak. Toto je totiž poměrně nový (13. července 2006) zástupce řady a od ostatních se liší tím, že obsahuje jen 2 MB L2 cache. Jedná se o kus, který se až nyní začíná objevovat v obchodech a to konkrétně v procesoru Core 2 Duo E4300. Postupně se objeví i v modelech E6300, E6400, mobilních Core 2 Duo řady T5x00 a u některých níže taktovaných Xeonů (modely 3040 a 3050).

CPUID 6F4 - revize B0

Druhý dokončený model, který se objevoval na jaře 2006 (finalizován byl 12. března 2006). Jedná se taktéž o vývojový prototyp, který není určen k prodeji. Má dvě jádra a 4 MB cache.

CPUID 6F5 - revize B1

Revize ze dne 1. května 2006, kterou Intel posílal do testů. Jedná se stále o prototyp (ano, Intel posílal do časopisů k testům prototyp!). Stejně jako B0 obsahuje dvě jádra a 4 MB cache. Jedná se o první kusy, u kterých Intel začal kalibrovat digitální teplotní čidlo a které patrně byly původně plánovány k prodeji.

Je možné, že některé kusy 6F5 byly dodány do prodeje, ale to patrně jen OEM zákazníkům, nikoli v BOX balení do maloobchodu. Veřejně přístupná dokumentace Intelu totiž obsahuje k tomuto jádru seznam chyb (Specification Update). Uvedená skutečnost je podivná z toho důvodu, že běžně se jakékoli údaje o prototypech nezveřejňují.

CPUID 6F6 - revize B2

V zásadě jen mírně upravená revize B1, u které byly zjištěny určité blíže nespecifikované potíže, a proto musela být urychleně „záplatována“ revizí B2. Datum dokončení je 23. května 2006, tedy jen tři týdny po B1. Toto jádro posloužilo k uvedení Xeonů řady 5100 a mobilních i desktopových Core 2 Duo a doposud na něm byly založeny všechny uvedené procesory vyjma čtyřjádrových. Podle Intelu je počet v něm přítomných chyb zcela identický s B1, což je ale poměrně nepravděpodobné (připravit revizi stojí hodně peněz, takže v tom nějaký ten důvod, který si výrobce nepřeje zveřejnit, jistě bude).

Momentálně Intel začíná dodávat nové série (sSpec) procesorů Core 2 Duo s revizí B2, které mají významně sníženou spotřebu při nevytížení - z limitu TDP 22W se dostávají na 12W. V tomto případě se ale nejedná o úpravu jádra, ale patrně o přeprogramování jeho úsporných režimů.

CPUID 6F7 - revize B3

Toto jádro je dnes používáno jen u čtyřjádrových procesorů Kentsfield (Core 2 Quad) a Clovertown (Xeon řady 5300). Vzniklo 12. července 2006, tedy v době, kdy se původní 6F6 již vyrábělo pro prodej. Proč ho Intel uvedl, mi není známé. Ani počet chyb to nevysvětluje, je jich totiž téměř stejný počet jako u 6F6. V zásadě se proto nabízí dvě teorie:

  • buďto 6F6 nebylo pro čtyřjádrové procesory vhodné (čtyřjádrový je slepenec dvou dvoujádrových, tedy se jedná o dva klienty FSB a to zatěžuje sběrnici),
  • nebo se prostě jednalo o standardní vývojové jádro, které ale nakonec nebylo v důsledku urychlení vývoje dokončeno včas, tj. před uvedením (to bylo původně plánovalo zhruba na konec září).

Intel v současnosti neplánuje, že by se B3 objevilo i v ostatních procesorech.

CPUID 6F9 - revize E0

Nejnovější revize z 3. září 2006, opět s 4MB L2 cache. Toto jádro dosud nebylo uvedeno. Toho se dočká až patrně spolu s novým Centrinem. Tento čip má totiž obsahovat dvě zajímavé technologie:

  1. Intel Dynamic Acceleration - Technologie, která u dvoujádrových procesorů v případě nevytížení obou jader u jednoho z nich zvýší frekvenci, a tím urychlí zpracování jednovláknových aplikací (... které nemohou z dvoujádrových procesorů benefitovat). Pokud se zatíží obě jádra, frekvence se opět vrátí k normálu, jinak by došlo k překročení termálních specifikací (TDP).
  2. Dynamická změna FSB - Jak už název napovídá, půjde o to, že v případě nevytížení budou procesor a čipset schopni snížit frekvenci FSB, čímž dojde k úspoře energie.

Jádro 6F9 se již na Internetu objevilo v podobě Core 2 Duo E6850 (3.0 GHz jako 9× 333 MHz). Tento model, jen tak pro zajímavost, bude uveden až ve třetím čtvrtletí. Dá se ale očekávat, že 6F9 bude použito i pro procesory, které budou uvedeny ve čtvrtletí druhém a později se ho možná dočkají i současné modely (až budou vyprodány zásoby s 6F6). Je ovšem otázkou, zda Intel ony dvě výše zmíněné technologie v desktopových procesorech nezablokuje.

CPUID 10660 - revize A0 pro procesor Conroe-L

Klepněte pro větší obrázek
Extended Family 0, Extended Model 1, Family 6, Model 6, Stepping 0 (= CPUID 10660)

Specialitou mezi jádry architektury Core je jedinec s CPUID 10660. Jedná se o jednojádrový čip na bázi architektury Intel Core, který bude použit pro v budoucnu uvedené Celerony (ty jsou plánovány na třetí čtvrtletí). Také měl být použit pro jednojádrové Pentium Exxxx, tyto procesory ale byly zrušeny. Obsahuje 1 MB L2 cache, ale u Celeronů se zatím plánuje, že půlka z ní bude odpojena. Zajímavostí je, že toto jádro bylo dokončeno už 12. června 2006, na svůj debut si tedy počká prakticky rok!

Témata článku: Windows, Bios, Update, Atp, Cedar, Toto, Mill

33 komentářů

Nejnovější komentáře

  • peto 19. 1. 2007 10:05:00
    ano ale je divne ak 8xx Opteron je skoro tak vykonny ako dva 2xx Opterony
  • RayeR 19. 1. 2007 0:43:28
    K cislu 7 se vracet nebude, nebot to uz okupuje procesor Itanium IA-64.
  • Houston 18. 1. 2007 23:13:48
    Ja o Intel microcode a ty o LinuxBios a Open UltraSparc.
Určitě si přečtěte

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 78

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

** Novinka od Asusu míří přímo proti MacBooku od Applu ** Nabídne daleko více výkonu za stejné peníze

2.  12.  2016 | David Polesný | 123