Technologie zdefiniowane dla procesorów Intel®

Technologia Intel® Turbo Boost jest jedną z wielu ekscytujących nowych funkcji, które firma Intel wbudowała w mikroarchitekturę Intel® najnowszej generacji. Automatycznie umożliwia rdzeniom procesora działanie szybciej niż podstawowa częstotliwość robocza, jeśli pracuje on poniżej zasilania, prądu i ograniczenia specyfikacji temperatury.

Maksymalna częstotliwość Technologia Intel Turbo Boost zależy od liczby aktywnych rdzeni. Ilość czasu, jaką procesor spędza w stanie Technologia Intel Turbo Boost, zależy od obciążenia i środowiska operacyjnego, zapewniając potrzebną wydajność, kiedy i gdzie potrzebujesz.

Każdy z poniższych elementów może ustawić górną granicę Technologia Intel Turbo Boost w danym obciążeniu roboczym:

• Liczba aktywnych rdzeni
• Szacowane zużycie prądu
• Szacowane zużycie energii
• Temperatura procesora

Gdy procesor pracuje poniżej tych limitów, a obciążenie użytkownika wymaga dodatkowej wydajności, częstotliwość procesora będzie dynamicznie zwiększać się o 133 MHz w przypadku krótkich i regularnych ograniczeń do momentu osiągnięcia górnej granicy lub osiągnięcia maksymalnej możliwej wartości w liczbie aktywnych rdzeni.

Technologia wirtualizacji Intel® to zestaw ulepszeń sprzętowych platform serwerowych i klienckich firmy Intel, które mogą usprawnić rozwiązania w zakresie wirtualizacji. Wirtualizacja udoskonalona przez Technologia wirtualizacji Intel umożliwi platformie uruchamianie wielu systemów operacyjnych i aplikacji w niezależnych partycjach.

Technologia wirtualizacji Intel® for Directed I/O (VT-d) wspomaga sprzętowo rozwiązania wirtualizacji. Intel® VT z dotychczasowej obsługi wirtualizacji procesorów IA-32 (VT-x) i Intel® Itanium® (VT-i), dodając nową obsługę wirtualizacji urządzeń I/O. Intel VT-d może pomóc użytkownikom końcowym w poprawie bezpieczeństwa i niezawodności systemów, a także poprawić wydajność urządzeń we/wy w środowisku zwirtualizowanym. Te z natury pomagają menedżerom IT w obniżeniu całkowitego kosztu posiadania dzięki ograniczeniu potencjalnych przestojów i zwiększeniu produktywnej przepustowości przez lepsze wykorzystanie zasobów centrów przetwarzania danych.

Instrukcje Intel® AES to nowy zestaw instrukcji dostępnych począwszy od rodziny procesorów Intel® Core™ 2010 opartych na mikroarchitekturze Intel® 32 nm. Instrukcje te umożliwiają szybkie i bezpieczne szyfrowanie i odszyfrowywania danych przy użyciu standardu Advanced Encryption Standard (AES), który jest zdefiniowany przez numer publikacji FIPS 197. Ponieważ AES jest obecnie blokiem blokowym oszołomienia, jest stosowany w różnych protokołach. Nowe instrukcje są cenne dla szerokiej gamy zastosowań.

Architektura ta składa się z sześciu instrukcji, które zapewniają pełną obsługę sprzętową dla AES. Cztery instrukcje obsługują szyfrowanie i odszyfrowywania AES, a pozostałe dwie instrukcje obsługują rozszerzenie klucza AES.

Instrukcje AES mają elastyczność obsługi wszystkich zastosowań AES, w tym wszystkich standardowych długości kluczy, standardowych trybów pracy, a nawet niektórych niestandardowych lub przyszłych wariantów. Oferują one znaczny wzrost wydajności w porównaniu z obecnymi implementacjami oprogramowania.

Oprócz poprawy wydajności instrukcje AES zapewniają istotne korzyści w zakresie bezpieczeństwa. Uruchamiając je w niezależnym od danych i nie korzystając z tabel, pomagają one w wyeliminowaniu głównych ataków timingowych i ataków opartych na pamięci podręcznej, które zagrażają implementacji oprogramowania opartego na tabelach AES. Ponadto ułatwiają wdrożenie AES przy zmniejszonym rozmiarze kodu, co zmniejsza ryzyko niezamierzonego wprowadzenia luk w zabezpieczeniach, takich jak trudne do wykrycia przecieki bocznego kanału.

Intel® 64 Architektura to udoskonalenie architektury Intel® IA-32. Usprawnienie to umożliwia procesorowi uruchamianie kodu 64-bitowego i uzyskiwanie dostępu do większych ilości pamięci.

architektura Intel 64 zapewnia 64-bitowe przetwarzanie na serwerach, stacjach roboczych, komputerach stacjonarnych i platformach przenośnych w połączeniu z oprogramowaniem obsługującym. architektura Intel 64 zwiększa wydajność, umożliwiając systemom zajęcie się pamięcią wirtualną i fizyczną o pojemności większej niż 4 GB.

Intel 64 obsługuje następujące elementy:

• 64-bitowa, płaskie, wirtualne miejsce adresowe
• Wskaźniki 64-bitowe
• 64-bitowe rejestry ogólnego przeznaczenia
• Obsługa 64-bitowej liczby całkowitej
• Nawet jeden terabajt (TB) przestrzeni adresowej platformy

Stan C jest stanem bezczynności. Nowoczesne procesory mają kilka różnych stanów C, co oznacza coraz większą ilość możliwości wyłączenia. C0 to stan operacyjny, co oznacza, że procesor wykonuje przydatną pracę. C1 to pierwszy stan bezczynności. Zegar uruchomiony do procesora jest zasuwiony. Innymi słowami zegar nie może dostać się do rdzenia, skutecznie wyłączając go w znaczeniu operacyjnym. C2 to drugi stan bezczynności. Bloki zewnętrznego koncentratora kontrolera wejścia/wyjścia przerywają procesor. I tak w przypadku C3, C4 i innych.

Rdzeń stanu C to sprzętowy stan C. Istnieje kilka podstawowych stanów bezczynności, takich jak CC1 i CC3. Jak wiemy, nowoczesny procesor ma wiele rdzeni. To, co uważaliśmy za procesor lub procesor, ma w sobie wiele procesorów ogólnego przeznaczenia. Procesor Intel® Core™ Duo ma dwa rdzenie w chipie procesora. Czterordzeniowy procesor Intel® Core™2 ma cztery takie rdzenie na chip procesora. Każdy z tych rdzeni ma swój własny stan bezczynności. Ma to sens, ponieważ jeden rdzeń może nieaktywny, podczas gdy inny ciężko pracuje nad wątkiem. Tak więc rdzeń stanu C jest stanem bezczynności jednego z tych rdzeni.

Stan C procesora jest związany ze stanem rdzenia C. W pewnym momencie rdzenie udostępniają zasoby, takie jak pamięć podręczna L2 lub generatory zegara. Kiedy jeden rdzeń bezczynności, powiedzmy core 0, jest gotowy do wejścia do CC3, ale drugi, powiedzmy rdzeń 1, nadal znajduje się w C0, nie chcemy, aby rdzeń 0 był gotowy zejść do CC3, aby zapobiec wykonywaniu rdzenia 1, ponieważ po prostu wyłączyliśmy generatory zegara. W związku z tym mamy procesor lub pakiet C-state lub pc-state. Procesor może wejść do komputera jedynie w stanie PC, np. PC3, jeśli oba rdzenie są gotowe do wejścia w ten stan CC, na przykład oba rdzenie są gotowe do wejścia do CC3.

Logiczny stan C: ostatnim stanem C jest widok systemu operacyjnego na stany C procesorów. W systemie Windows* stan C procesora jest prawie równoznaczny z rdzeniem w stanie C. W rzeczywistości oprogramowanie do zarządzania energią niższego poziomu systemu operacyjnego określa, kiedy i czy dany rdzeń wejdzie do danego stanu CC za pomocą instrukcji MWAIT. Jest jedna istotna różnica. Gdy aplikacja, np. Intel® Power Informer, nie widzi w tym celu weryfikacji stanu CC rdzenia procesora, zwracany jest stan C, zwany logicznym rdzeniem. Logiczny rdzeń to technicznie nie to samo co rdzeń fizyczny. Logiczne rdzenie nie muszą się martwić o małe rzeczy, takie jak sprzęt, na jakim działa system operacyjny. Przykładowo, stan C logicznego rdzenia nie martwi się o bariery nałożone przez wspólne zasoby, takie jak omawiane wcześniej generatory zegara. Logiczny rdzeń 0 może znajdować się w C3, podczas gdy rdzeń logiczny 1 znajduje się na C0.

Udoskonalona technologia Intel SpeedStep® to zaawansowana technologia, która znacznie zmniejsza napięcie procesora (i temperaturę), stąd zasilanie z przecieku, gdy aktywność procesora jest niska. Udoskonalona technologia Intel® Speedstep zrewolucjonizowała zarządzanie chłodzeniem i zasilaniem, dając oprogramowaniu aplikacji większą kontrolę nad częstotliwością roboczą procesora i napięciem wejściowym. Systemy mogą w łatwy sposób zarządzać zużyciem energii w sposób dynamiczny.

Umożliwianie zmian napięcia i częstotliwości
Przez zwiększenie napięcia w górę i w dół w małych przyrostach, oddzielnie od zmian częstotliwości, procesor jest w stanie skrócić okresy niezwierdzalności systemu (które występują podczas zmiany częstotliwości). Dzięki temu system jest w stanie częściej przełączać się między stanami napięcia i częstotliwości, zapewniając lepsze równowagę pomiędzy zasilaniem a wydajnością.

Partycjonowanie i odzyskiwanie zegara
Zegar magistrali działa w trakcie transformacji stanu, nawet gdy zegar rdzenia i pętla phase-locked są zatrzymane, co pozwala logice pozostać aktywnym. Zegar rdzenia jest również w stanie uruchomić się znacznie szybciej w ramach technologii Enhanced Intel SpeedStep Technology niż w poprzednich architekturach.

Zapoznaj się z przewodnikiem po pakiecie procesorów Intel® do komputerów stacjonarnych.