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后藤弘茂:英特尔超低耗处理器Penryn解析
  • 作者:后藤弘茂  出处:Impress Watch  责任编辑:严弢  [ 2007-12-27 00:00 ]
  • 据说45nm版CoreMicroarchitectureCPU「Penryn」相比之前的Core2Duo(Merom)……

  ●Yonah/Merom更低的DC4电压

  (3)当全部的CPU内核进入“CC4”话,CPU就会处于“C4(DeeperSleep)”状态,这时处理器的供电电压只需要可以保持缓存内的数据就可以了(Cacheretention)。由于目前还无法实现不同核心不同电压,因此现在是处理器全部基于相同的电压。

  拿C4来说,Yonah以后的CPU为“DynamicSmart CacheSizing”,在二级缓存区域,主内存是读取一个数据就清空一个数据。直到最后二级缓存清空。

  (4)而Merom情况是当CPU处于“DC4(EnhancedDeeperSleep)”。DC4时电压可以降低于保持数据的最低水平。同时芯片组和二级缓存数据将会清空。因此对于Yonah/Merom来说DC4状态的核心电压是最低的

  (5)而Penryn则是“C6(DeepPowerDown)”。这时是二级缓存完全清空的阶段,这样PenrynCPU可以完全处于C6状态。C6下的电压要远低于DC4,同时缓存也关闭了。因此功耗也将会大大降低。另外就是Penryn也可进行DC4状态。

  ●关键节电技术介绍

  这里还有Penryn节电的控制要点。如果处理器的内核降至维持水平以下,如果处理器外部存储器保持CPU状态的话,那么当重新唤醒时需要花费很我时间。这个对于省电是不实用的。因此Friedman先生表示除了降低处理器休眠时的功耗以外,还需要解决唤醒时的反应时间从而降低功耗。

  因此Intel在Penryn上的每一个核心内配备了8KB的专用SRAM“StateStorage”。这个SRAM除了与CPU以外的配件是独立以外,其CPU电压(Vcc)也是独立的I/O电压“VccP”(1.5v)供给。简单的说这个就是一个紧急躲避区域。

  Penryn在进入C6suteito之前CPU状态会保存于这个SRAM里。在CPU状态里全部的架构包括有全部的IA架构状态,CPU的微架构状态以并且包括有microcode状态。因此不考虑CPU状态的保持,那么就可以将电压降至理想水平。不过不同处理器实现的方式就不同,比如SilverthorneC6为0.75v,C6最小为0.3v。

  

  Deep PowerDown技术的转换

  

  Deep PowerDown技术的概要

  

  Penryn的DeepPowerDown概要

  

  平均功耗超出比例

  这样看来的话,Penryn的C6简单说就是使用专门存储保存CPU的状态,并且下调处理器的功耗。从Yonah的“DynamicSmart CacheSizing”和“EnhancedDeeper SleepDC4”以Penryn的C6来看,海法设计中心在降低处理器平均功耗方面的方法已经很明白了,正是平均功耗的不断降低也是该中心处理器产品最大的特色。

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