Intel, ecco la rivoluzione Core i7

In questo nuovo resoconto sulla presentazione italiana da parte di Intel concentreremo la nostra attenzione sulle caratteristiche tecniche più innovative di Core i7. Come le prime specifiche trapelate lasciavano supporre, non ci troviamo di fronte a un semplice aggiornamento di CPU quanto piuttosto ad un vero e proprio salto generazionale che accompagnerà buona parte del computing per i prossimi due anni circa.


Una architettura per tutti
I primi processori che appartengono alla piattaforma Core i7 sono dedicati ai server e alle postazioni più potenti: integrano 4 core, per un totale di circa 731 milioni di transistor integrati, dispongono di una nuova memoria cache di terzo livello di 8 MB. Con Nehalem Intel re-introduce la tecnologia Hyper-Threading migliorata siglata SMT (Simultaneous Multi-Threading, nuove istruzion SSE 42 per velocizzare l'esecuzione con codice e software particolari infine, per la prima volta Intel integra il controller di memoria direttamente a bordo dei processori.

A questi dettagli fondamentali di Core i7 è obbligatorio inserire anche la tecnologia Quick Path Interconnect, siglata QPI, che offre collegamenti super veloci ed efficienti per la comunicazione tra i Processori e tra i processori e il chipset.

E' importante notare che a differenza del passato in cui le famiglie di processori Intel erano profondamente diverse a seconda che si guardasse ai portatili, ai desktop e ai server, con la nuova architettura Core i7 il colosso di Santa Clara dispone ora di una soluzione scalabile e dinamica che può essere personalizzata a seconda dei campi di applicazione del processore. In pratica troveremo l'architettura Core i7 prima nei server e nei desktop di fascia alta, successivamente nei computer maistream e presumibilmente anche nei Mac, poi infine nei portatili. Cambierà il numero dei core (fino a 8 per i server, 4 per i desktop, 2 per i portatili) cambierà il numero dei collegamenti QPI e dei canali di memoria, cambierà anche la quantità di cache ma l'achitettura sottostante e le ottimizzazioni introdotte fanno tutte parte integrante della architettura Core i7.


Cache L1, L2 e ora anche L3
Per quanto riguarda i core di calcolo, ognuno integra una memoria cache di primo livello di 32 MB per i dati e di 32 KB per le istruzioni, mentre la memoria cache di secondo livello è stata ridotta a 256 KB. Gli ingegneri Intel, per sfruttare al massimo l'architettura multi-core, hanno integrato un nuovo livello di memoria cache L3 che nei primi processori è di 8 MB. Tra le innovazioni fondamentali ricordiamo poi l'introduzione del controller di memoria direttamente nel processore: i primi in commercio offrono tre canali DDR3 per gestire molto più velocemente i trasferimenti di dati da e verso il processore, eliminando definitivamente il collo di bottiglia rappresentato dal passaggio via North Bridge e dal Front Side Bus.



Logica interna e prestazioni
Sono numerosi i miglioramenti apportati nella logica e nel funzionamento interno dei singoli Core: senza entrare in complessi dettagli degni di un progettista di CPU, notiamo che tutte le novità integrate riguardano in generale: la possibilità di eseguire più operazioni per ogni ciclo di clock, evitare quanto più possibile i tempi di inazione del core, assicurare sempre e comunque un flusso costante e sostenuto di dati da e verso il processore. Rispetto ai processori attuali i nuovi Core i7 risultano molto più efficienti.

Vale la pena notare che i moderni sistemi operativi sono tutti in grado di avvantaggiarsi della funzione Simultaneous Multi-Threading dei Core i7 ma è opportuno tenere sempre presente che gli incrementi di prestazioni variano considerevolmente a seconda degli applicativi presi in esame. Intel dichiara per esempio un incremento del 34% nelle prestazioni misurate con 3DMark, mentre il beneficio si riduce al 16% con Cinebench, al 10% con 3D Studio Mac.


Quick Path Interconnect
Un altro elemento fondamentale della nuova architettura Core i7 è il Quick Path Interconnect, siglato QPI che appare per la prima volta in un processore. Si tratta di una canale bidirezionale velocissimo ed efficiente in grado di offrire 6,4 Giga Transfer al secondo: questo misura il numero delle transazioni effettuabili al secondo e si traduce in una velocità complessiva di 25,6 Gigabit al secondo. Si tratta del canale di comunicazione più veloce oggi disponibile e le prestazioni saranno ulteriormente incrementate in futuro. Il QPI garantisce le comunicazioni tra processore e processore, quando c'è n'è più di uno sulla scheda madre, infine tra processore e chipset. Anche in questo caso la soluzione Intel risulta scalabile, perché permette di inserire senza molti problemi più processori su scheda, infine risolve un problema di comunicazione che vedeva in passato tutti i processori contendersi il Front Side Bus per comunicare con il resto del sistema.

Tra le altre novità di Core i7 illustrate da Andrea Toigo ricordiamo l'integrazione della Power Control Unit che è in grado di rilevare in tempo reale temperatura, alimentazione e potenza del processore e che permette di ridurre la velocità fino a disattivare completamente uno o più core quando non sono indispensabili prestazioni elevate. Viceversa quando si lavora con applicativi datati che non sfruttano l'architettura multi-core, i processori Core i7 sfruttano la funzione Turbo Mode per aumentare leggermente la velocità di funzionamento del core in funzione. Si tratta di una specie di overclocking integrato da Intel per ottimizzare l'esecuzione in condizioni particolari di utilizzo.

In questo articolo abbiamo offerto una panoramica sintetica sulle caratteristiche e sulle qualità principali di Core i7: altri dettagli sono disponibili nella galleria fotografica che riproduce alcune delle slide mostrate oggi da Intel.

Concludiamo ricordando che la presentazione ufficiale di Intel Core i7 è prevista entro la fine di novembre e che i primi tre processori introdotti sul mercato sono destinati a server e super PC ad elevate prestazioni. Per vedere come Core i7 si comporta nei computer mainstream occorre attendere ancora diversi mesi: il lancio delle versioni desktop e mobile è previsto per la metà del 2009. Salvo colpi di scena e sorprese da parte di Cupertino, obiettivamente non molto probabili, questa è l'architettura che approderà anche nel mondo Mac. Dalle innovazioni tecnologiche integrate e anche dai primi test ormai disponibili in quantità sul Web, abbiamo la certezza che Core i7 apporterà benefici e miglioramenti non trascurabili in tutti i campi di applicazione.