Centrino - Zaawansowana technologia

Intel Centrino po nowemu

Centrino - nazwa ta na rynku komputerowym funkcjonuje od marca 2003 roku, kiedy to Intel przedstawił komplementarną platformę dla komputerów mobilnych. Składały się na nią mobilny procesor Intel Pentium M, chipset Intel i855 oraz moduł Wi-Fi Intel PRO/Wireless 2100ABG. Od tego czasu, mniej więcej co pół roku, Intel sukcesywnie wprowadza nową, odmłodzoną lub całkowicie zmienioną, wersję tej mobilnej platformy.

Reklama

Ostatnia zmiana platformy Centrino miała miejsce w maju ubiegłego roku. Wtedy to zadebiutowała mobilna platforma Intel Centrino Duo, o kodowej nazwie Santa Rosa. Po ośmiu miesiącach, a wiec w styczniu 2008 roku, zaprezentowano jej nową wersję - Santa Rosa Refresh, która przy okazji wraca też do nazwy Intel Centrino. Modyfikacje dotyczą przede wszystkim procesora Intel Core 2 Duo, który teraz produkowany jest w najnowszym, 45-nanometrowym procesie produkcyjnym i bazuje na jądrze o kodowej nazwie Penryn. Ale to nie jedyna zmiana. Unowocześniono również pozostałe komponenty platformy oraz, co ważne z marketingowego punkt widzenia, wprowadzono nowe symbole i oznaczenia. Popatrzmy zatem jakie zmiany dokonane zostały w nowej odsłonie mobilnej platformy Intel Centrino.

Nowe funkcje procesora

Podstawowa architektura procesora nie uległa zmianie, niemniej wprowadzono w niej wiele nowych istotnych funkcji. Przyglądając się specyfikacji starych układów Core 2 Duo Mobile z rodziny T7000, L7000 i U7000 oraz nowych mobilnych jednostek centralnych (T9300, T9500, X9000), widoczną różnicą jest wielkość dostępnej pamięci podręcznej drugiego poziomu. Podczas gdy stare układy Core 2 Duo mają 4 MB współdzielonej (shared memory) dla obu rdzeni pamięci podręcznej, nowe dysponują cache'm o pojemności 6 MB. Oczywiście zastosowanie większego cache'u przy jednoczesnym zachowaniu zużycia energii na dotychczasowym, a nawet mniejszym, poziomie możliwe było właśnie dzięki zmniejszeniu procesu produkcyjnego. W tym miejscu trzeba też wspomnieć o układach Intel Core 2 Duo T8100 oraz Intel Core 2 Duo T8300, które mają mniejszą bo 3-megabajtową pamięć podręczną, ale są one następcami procesorów Core 2 Duo z serii 5000 i mniej wydajnych kości z rodziny 7000, które dysponowały pamięcią cache o wielkości zaledwie 2 MB.

Wszystkie nowe mobilne układy Intela są oczywiście procesorami dwurdzeniowymi i korzystają z 800 MHz magistrali FSB - część układów ze starszej serii korzystała jeszcze z wolniejszej 667 megahercowej magistrali systemowej. Częstotliwości pracy nowych jednostek centralnych wynoszą odpowiednio 2,1 (T8100), 2,4 (T8300), 2,5 (T9300), 2,6 (T9500) i 2,8 (X9000). Współczynnik TPD (Thermal Power Dissipation) dla wszystkich kości Intela wynosi 35 watów, z wyjątkiem mobilnego procesora Intel Core 2 Extreme X9000. W tym ostatnim wypadku jest nieco większy i równy jest 44 watom.

Najważniejsze zmiany dotyczą jednak wewnętrznej budowy nowych procesorów mobilnych Intela. Pierwszą z nich jest dodanie, jak we wszystkich procesorach z jądrem Penryn, nowego zestawu 47 instrukcji multimedialnych SSE4 (Intel Streaming SIMD Extensions 4). Przede wszystkim związane są one z usprawnieniem obsługi operacji wideo, kodowaniem i dekodowaniem obrazu, przetwarzaniem elementów graficznych (m.in. możliwa jest jednoczesna obróbka 32 tzw. graficznych prymitywów), usprawnieniem renderingu 3D, szybszymi obliczeniami fizycznymi i edycją fotografii. Inna grupa rozkazów odpowiada zaś za szybszy strumieniowy transfer danych, w tym za bardziej wydajny dostęp do pamięci graficznej.

Z instrukcjami SSE4 związana jest technologia Intel HD Boost oraz mechanizm tasowania instrukcji Super Shuffle Engine. Pierwsza z nich, jak sama jej angielska nazwa wskazuje (ang. boost - zwiększać, wzmagać, HD - High Definition, wysoka rozdzielczość) pozwala na zwiększenie wydajności przetwarzania wszystkich instrukcji typu SSE (tzn. rozszerzeń SSE, SSE2, SSSE3, SSE4) związanych ze strumieniowym przetwarzaniem wideo. Dzięki temu kodowanie i dekodowanie materiałów wideo HD w wysokiej rozdzielczości odbywa się znacznie szybciej - przy enkodowaniu materiałów wideo High Definition przyspieszenie to może wynosić nawet do 70%, w stosunku do układów Intel Core 2 Duo poprzedniej generacji.

Technologię Intel HD Boost, która tak naprawdę sprowadza się do zmniejszenia liczby (średnio o jeden-dwa takty) niezbędnych cykli zegara potrzebnych do wykonania poszczególnych mikrooperacji na danych strumieniowych, wspomaga mechanizm tasowania instrukcji Super Shuffle Engine. Jego działanie polega na zamienianiu kolejności przetwarzania instrukcji SSE, w taki sposób, że instrukcje związane ze strumieniowym przetwarzaniem obrazu przetwarzane są, o ile to możliwe, jako pierwsze, a nie w takiej kolejności w jakiej otrzymał je procesor. Dzięki temu podczas przetwarzania i odtwarzania na ekranie notebooka strumienia wideo wysokiej rozdzielczości, nie występują żadne "zacięcia", a podczas wyświetlania filmu bez obawy o zachowanie płynności dostarczanego strumienia wideo można stosować dodatkowe filtry poprawiające jakość odtwarzanego obrazu. Co ważne, Super Shuffle Engin wykonuje 128-bitowe operacje w trakcie trwania jednego cyklu zegarowego. Oprogramowanie wspierające obsługę instrukcji SSE4 produkowane jest m.in. przez takie firmy Adobe, Microsoft oraz Symantec.

Usprawnienia w mobilnym Penrynie

W nowych mobilnych układach Intel Core 2 Duo usprawniono działanie wielu technologii znanych z poprzedniej odsłony mobilnych procesorów Intela wykorzystujących jądro o kodowej nazwie Merom. Mechanizmy te w znacznym stopniu związane są bądź to bezpośrednio bądź też pośrednio z oszczędzaniem energii i poprawą wydajności wykonywania obliczeń przy jednoczesnym nie zwiększaniu poboru mocy przez procesor. W ten sposób usprawniona została m.in. technologia Intel Dynamic Acceleration.

Technologia ta odpowiada za zwiększenie wydajność procesora przy przetwarzaniu aplikacji jednowątkowych. Niestety, większość wykorzystywanych przez użytkowników programów ciągle jest właśnie jednowątkowa i nie została zoptymalizowana przez programistów do wykonywania ich na procesorach wielordzeniowych. Oznacza to, że program taki podczas swojej pracy obciąża wyłącznie jeden z rdzeni podczas, gdy drugi pozostaje niewykorzystany. Na szybkość pracy takich aplikacji nie wpływa zatem liczba dostępnych rdzeni, ale przede wszystkim częstotliwość taktowania procesora - im szybciej jest on taktowany, tym szybciej wykonuje się taki program.

Działanie techniki Intel Dynamic Acceleration polega na tym, że w chwili gdy jakaś aplikacja wykonuje się tylko na jednym rdzeniu procesora, system automatycznie wyłącza drugie nieużywane jądro. Mało tego, częstotliwość pracy działającego rdzenia jest wówczas podnoszona, przez co wzrasta wydajność przetwarzania danych. Pobór mocy pozostaje zaś na niezmienionym poziomie, ponieważ uśpione jądro nie pobiera w tym czasie energii.

Wprowadzone w nowych procesorach Intel Core 2 Duo usprawnienia sprowadzają się zaś do tego, że proces wyłączania drugiego, nieużywanego jądra jest znacznie szybszy. Jądro to może też zostać głębiej uśpione, a to dzięki wprowadzeniu technologii Intel Deep Power Down Technology i związanych z nią nowych trybów uśpienia.

Oszczędzanie energii

Przejdźmy teraz do ostatniej istotnej modyfikacji mobilnych procesorów Intel Core 2 Duo z jądrem Penryn. Chodzi tu mianowicie o wprowadzenie w technologii Intel Deep Power Down Technology nowego, głębszego stanu uśpienia procesora - stanu C6.

Dla przypomnienia stan C1, to stan zdefiniowany jako Auto HALT, w którym zegar rdzenia jest zatrzymywany wewnętrznie. C2 to zaś stan Stop Clock, w którym zegar taktujący procesor zatrzymywany jest zewnętrznie. Stan C3 zdefiniowany jest zaś jako Deep Sleep, w którym wstrzymywane są wszystkie zegary, a stan C4 to stan określany terminem Deeper Sleep, gdzie wstrzymane są zegary oraz zredukowane są napięcia zasilające procesor. W Stanie C5 odłączane są niektóre układy we-wyjścia procesora i w zasadzie odpowiada on zmodyfikowanemu stanowi C4. Nowy stan C6 to stan określany jako zero voltage power management, a więc praktycznie sprowadza się on do niemal całkowitego wyłączenia procesora.

Korzyści z wprowadzenia nowego stanu uśpienia są nie do przecenienia. Średni pobór mocy obniżony zostaje o kolejne 5-10%, a notebook, w którym wyłączone zostają niepotrzebne w danej chwili rdzenie procesora i pamięć podręczna drugiego poziomu znacząco wydłuża czas jego pracy na zasilaniu bateryjnym. Dość powiedzieć, że dzięki technologii Intel Deep Power Down Technology zużycie mocy w stanie CPU Idle jest o 95% mniejsze niż w czasie, gdy procesor normalnie pracuje.

Nowa platforma Centrino

Przyjrzyjmy się teraz bliżej zmianą jakie zaszły bezpośrednio w samej platformie. Modyfikacje dotyczą chipsetu płyty głównej. Niezmienione zaś zostały wszystkie technologie sieciowe platformy Centrino w tym moduł bezprzewodowy Wi-Fi - Intel Wireless WiFi Link 4965AGN - oraz karta LAN Intel 82566MM/C.

Sporym przeobrażeniom uległ moduł graficzny X3100 wbudowany w mobilne chipsety z rodziny Intel 965 Express. Jest on teraz zgodny z bibliotekami graficznymi DirectX 10, co wiąże się z obsługą modelu cieniowania sceny 3D Shader Model 4.0. Mało tego, takie operacje, które dotychczas realizowane były w poprzedniej generacji układów graficznych Intela na drodze softwarowej przez sterowniki, teraz doczekały się swojej sprzętowej implementacji. Chodzi tutaj o hardware'owo realizowane obliczenia graficznych transformacji geometrycznych i kalkulacji oświetlenia (Transform and Lighting - T&L), przycinania tekstur (ang. clipping) oraz wszystkie operacje związane z przetwarzaniem wielokątów realizowanym przez Vertex Shader. Zmienione zostały też sterowniki graficzne, które teraz potrafią obsłużyć nowozaimplementowane sprzętowe funkcje oraz współpracują z bibliotekami graficznymi DirectX 10.

Wszystkie powyższe usprawnienia związane są nie tyle z potrzebą uzyskania kompatybilności z interfejsem Aero w Windows Vista - ten cel osiągnięty został przecież w sprzęcie poprzedniej generacji zgodnym z DirectX 9.0 - ale z możliwością uruchomienia najnowszych gier komputerowych. Pamiętajmy bowiem o tym, że sprzedaż notebooków zaczyna być na świecie wyższa niż sprzedaż komputerów stacjonarnych. Często laptop jest też jedynym komputerem jakim dysponuje jego właściciel. Użytkownicy Ci żądają zatem, żeby na sprzęcie mobilnym dało się uruchomić najnowsze gry, a w przyszłości programy multimedialne nowej generacji oraz graficzne interakcyjne strony internetowe. Można to, oczywiście, osiągnąć montując oddzielne układy akceleratorów 3D, ale takie rozwiązanie podnosi koszty produkcji notebooków i zwiększa ich pobór prądu. Znacznie wygodniejsze jest więc zaimplementowanie odpowiednich funkcji w zintegrowanym z chipsetem module graficznym. Tak też postąpił Intel, wychodząc naprzeciw oczekiwaniom rzeszy użytkowników notebooków.

Co ciekawe, niejako przy okazji osiągnięto jeszcze jeden efekt. A mianowicie, zmodyfikowany układ X3100 jest na tyle wydajny, że bez problemu w testach Aero AT uzyskuje wyniki wymagane do przyznania logotypu zgodności z systemem Vista Premium i to nawet w sytuacji, gdy zainstalowana w komputerze pamięć pracuje w trybie jednokanałowym.

Materiały wideo HD

Równie istotna co możliwość uruchamiania nowoczesnej grafiki 3D, jest zdolność do odtwarzania materiałów wideo wysokiej rozdzielczości HD, w tym odtwarzania coraz popularniejszych płyt HD DVD i Blu-ray. Dlatego w chipsety ze zmodyfikowanym modułem graficznym X3100 wprowadzono technologię pozwalająca na odtwarzanie materiałów wideo do których kodowania wykorzystano format VC-1. Występujące we wcześniejszej wersji chipsetu mechanizmy usuwania przeplotu i wygładzania odtwarzanego obrazu działające uprzednio przy odtwarzaniu filmów w formacie WMV9 funkcjonują również w wypadku filmów zakodowanych w formacie VC-1.

Inżynierowie Intela pracujący na zmodyfikowanym chipsetami Mobile Intel 965 Express umożliwili podłączenie do nich, pochodzących od firm trzecich, opcjonalnych zewnętrznych dekoderów pozwalających na płynne odtwarzanie filmów zapisanych na płytach Blu-ray i HD DVD, a więc i sprzętowe dekodowanie oraz enkodowanie strumieni wideo zapisanych w formacie H.265. Wykorzystywane tutaj szybkie połączenie komunikacyjne pozwala odtwarzanie danych wideo z prędkością 48 Mbit/s.

Serial ATA bez procesora

W mostek południowy ICH8M mobilnych chipsetów z rodziny Intel 965 Express wbudowany został mechanizm SATA Traffic Monitor. Jego zadaniem jest monitorowanie i kontrola przepływu danych wysyłanych porzez kontroler Serial ATA. Dzięki temu możliwe jest przejście procesora w stan uśpienia C3, nawet jeśli odbywa się wymiana danych między zainstalowanymi w komputerze napędami Serial ATA. Taka sytuacja zachodzi np. podczas kopiowania danych z napędu CD/DVD na dysk twardy komputera.

Dzięki temu mechanizmowi można dodatkowo oszczędzić zużywaną przez notebooka pracującego na zasilaniu bateryjnym energię, a samo zużycie prądu jest niższe niż w wypadku wyposażenia laptopa w napędów Paraller ATA. Technologia ta może być także dodatkowym bodźcem dla producentów notebooków do eliminowania z nich napędów optycznych wyposażonych w stary, równoległy typ interfejsu.

Zmiany w nazewnictwie

Wraz z pojawieniem się platformy mobilnej Santa Rosa Refresh zmianie uległo nazewnictwo i oznakowanie notebooków wykorzystujących nowe komponenty. Dotychczasowe platformy Intel Centrino, Intel Centrino Solo, Intel Centrino Duo zastąpione zostaną jednym oznaczeniem Intel Centrino. Dla tej platformy zostaje też wprowadzony nowy znak graficzny.

Z kolei platforma Intel Centrino Pro, która przeznaczona była dla odbiorców biznesowych, przekształca się w platformę Intel Centrino vPro. Zmiany te wynikają z ujednolicania nazewnictwa produktów przeznaczonych dla klientów biznesowych, w których zastosowana została technologia AMT (Active Management Technology) pozwalająca na zdalne zarządzanie zasobami komputera.

Intel Centrino vPro

Na zakończenie warto kilka słów poświęcić mobilnej platformie biznesowej Intel Centrino vPro. Podobnie jak w wypadku jej poprzednika, platformy Intel Centrino Pro, podstawową różnica w stosunku do przeznaczonych dla użytkowników indywidualnych platform Intel Centrino, jest wyposażenie ich we wspomnianą technologię AMT. W starszej wersji platformy Santa Rosa był to mechanizm AMT w wersji 2.5, w Santa Rosa Refresh jest to technika AMT 2.6.

W dużym skrócie AMT to mechanizm pozwalający na zdalnie zarządzanie komputerami, w tym i notebookami. Dzięki temu ułatwiona zostaje praca administratorów zajmujących się firmowym sprzętem oraz, co ważne, zmniejszone zostają koszty związane z obsługą infrastruktury IT. Dzięki technologii AMT możliwa jest np. zdalna aktualizacja oprogramowania, zarówno na komputerach stacjonarnych, jak i notebookach, przeprowadzenie inwentaryzacji, kontrola legalności używanych aplikacji, wykrywanie awarii, kontrola antywirusowa, włączanie zabezpieczeń systemowych, monitorowanie systemu, aktywności pracowników itp. Wszystkie te czynności odbywają się zdalnie i nie potrzebne są np. wizyty pracowników działu IT w rozrzuconych po całym kraju filiach przedsiębiorstwa.

W wypadku notebooków Intel Centrino vPro, wszystkie wymienione czynności związane z zasobami IT mogą być przeprowadzone, niezależnie od tego czy notebook znajduje się na terenie firmy, czy też używający go pracownik znajduje się w podróży służbowej na drugim końcu świata. Ważne jest tylko to, aby maszyna była podłączona do Sieci - nie jest zaś istotne czy jest to sieć LAN, czy sieć Wi-Fi, czy nawet połączenie modemowe. Notebooki zgodne z platformą Centrino vPro mogą być zdalnie włączane, wyłączane, wprowadzane w stan hibernacji lub restartowane. Wszystko to odbywa się na poziomie sprzętowym, gdyż podstawowe funkcje administracyjne zaszyte zostały w hardwarowej warstwie mobilnego komputera.

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje