الفيزياء ، جسر اللبلاب ، والموت البطيء لرفع تردد التشغيل

جسر اللبلاب يموت ... يحترق!

في الأسابيع التي تلت إطلاق Ivy Bridge ، تبين أن Intel استخدمت معجونًا حراريًا بين موزع الحرارة لوحدة المعالجة المركزية والقالب الفعلي ، بدلاً من اللحام غير المتدفق الذي ظهر لأول مرة مع Prescott وتم اعتماده في وحدات المعالجة المركزية اللاحقة. هذا ، جنبًا إلى جنب مع الأدلة على أن تسخين IVB سريعًا جدًا عند رفع تردد التشغيل ، أدى إلى كثير من النحيب وصرير الأسنان من أجزاء معينة من المجتمع المتحمسين ، على الرغم من متضاربة دليل حول ما إذا كانت إزالة المبدد الحراري تحدث فرقًا أم لا.

الكامنة وراء السؤال حول ما إذا كانت إزالة المبدد الحراري مهمة أم لا (ومن المعقول تمامًا التفكير في أنه على الأقل استطاع تحدث فرقًا) هي حقيقة غير سعيدة: رفع تردد التشغيل سيختفي ، وليس لأن Intel اختارت goo over solder هذه المرة. المشكلة منهجية. نتيجة لحقيقة أنه بينما لا يزال قانون مور ساريًا ، بدأ مقياس دينارد - القاعدة التي تقول إن الترانزستورات الأصغر ستستخدم طاقة أقل نسبيًا - بدأت في الانهيار منذ سنوات.



للحصول على فكرة عن جذر المشكلة ، ضع في اعتبارك كثافة الترانزستور في Nehalem و Sandy Bridge و Ivy Bridge.



كثافة الترانزستور

إنه يتحدث عن براعة إنتل التصنيعية المتمثلة في أن الشركة تمكنت من توسيع نطاق كثافة الترانزستور بالطريقة التي تعمل بها مع تقليل TDP في الوقت نفسه بسرعات المخزون ، ولكن زيادة الكثافة تشجع على تكوين نقاط ساخنة عبر القالب. العلاقة متناسبة - فكلما كان القالب أصغر ، قل مساحة السطح التي يشغلها كل مكون. تعني الأسطح الأصغر مساحة أقل ملامسة لموزع الحرارة. لا توجد طريقة بسيطة 'لإصلاح' حقيقة أن البقع الساخنة تزداد سخونة مع تقلص أسطح القالب. العامل الآخر الذي يعمل ضد Ivy Bridge هو أنه مع تقلص عقد العملية ، تزداد أيضًا كمية المقاومة (الحرارة) المتولدة عند جهد معين. تؤدي زيادة الجهد للوصول إلى سرعات أعلى على مدار الساعة إلى تفاقم هذا الاتجاه. هذا يدفع درجات الحرارة الأساسية لأعلى بشكل حاد.



إنها حقيقة مثبتة منذ زمن طويل وهي أن وحدات المعالجة المركزية المبنية على عمليات أصغر تتطلب جهدًا أقل وتستجيب بشكل أكثر حدة للزيادات الأصغر ، ولكن الفرق بين Nehalem عند 45 نانومتر و Ivy Bridge عند 22 نانومتر مذهل. كانت خطتنا الأصلية هي مقارنة العلاقة بين جهد وحدة المعالجة المركزية واستهلاك الطاقة والتردد عبر نيهالم (45 نانومتر) وجسر ساندي (32 نانومتر) وجسر آيفي (22 نانومتر). لسوء الحظ ، تدخلت مشاكل فنية غير متوقعة. نتيجة لذلك ، اضطررنا إلى دمج بيانات Nehalem الخاصة بنا مع الاختبارات التي يديرها أناندتك (في) و تقرير تقني (TR) ، وحصرنا المقارنة مع Nehalem و IVB. في حين أن هذا يعني أن بياناتنا لم تعد خاضعة للرقابة الصارمة ، فإننا نؤمن بقياسات الموقعين الآخرين ، والفرق بين الموقعين ليس دقيقًا.

تم تصميم نظام Nehalem باستخدام اللوحة الأم Big Bang من MSI ؛ تصميم X58 متحمس يتميز باستهلاك أقل للطاقة وميزات قوية في زيادة تردد التشغيل. استخدمنا Radeon 5750 منخفض التكلفة وذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 2 جيجابايت لتقليل استهلاك الطاقة وتقليل تأثير المكونات التي لا تحتوي على وحدة المعالجة المركزية عند المقارنة عبر أجيال المنتج.

وفقًا لبيانات AT و TR ، فإن Core i7-3770K (Ivy Bridge) يستمد 120 واط تقريبًا عند سرعة مخزونه 3.5 جيجا هرتز. هذا تحسن كبير عن (Nehalem) Core i7-920 ، الذي سحب 161 واط عند التحميل الكامل. عند 4.6 جيجا هرتز ، تضاعف استهلاك الطاقة لشركة IVB تقريبًا ، إلى 204 واط. عند أعلى مستوى لـ Tech Report عند 4.9 جيجا هرتز ، ارتفع استهلاك الطاقة للشريحة إلى 236 واط.



قارن Ivy Bridge مع Nehalem عندما نقوم بتطبيع مجموعات البيانات لإظهار زيادات متناسبة.

جسر اللبلاب مقابل نيهاليم

في المخططات x- المحور ، 40٪ يشير إلى IVB ، 53٪ يشير إلى Nehalem. هذا أقل دقة مما أردناه ، ولكن الخط الأفضل الذي تمكنا من بناء مجموعات بيانات متباينة معينة. عند 4 جيجاهرتز - زيادة تردد التشغيل أعلى بقليل من 50٪ - اجتذب معالج i7-920 حوالي 275 وات. عند 4.9 جيجاهرتز ، سحب Ivy Bridge من Tech Report 236 وات.

التركيز على القوة الكهربائية ، بدلاً من درجة الحرارة ، يرسم صورة أوضح لكيفية ظهور الكثافة الحرارية المتزايدة في Ivy Bridge في الحياة الواقعية. التركيز على المعجون الحراري للرقاقة يحجب الاتجاهات الأكبر. نظرًا لأن رفع تردد التشغيل المستند إلى الحافلات قد سار إلى حد كبير في طريق dgodo و AMD غير قادر على تقديم تحد متحمس لشركة Intel ، فقد ولت أيام شراء شريحة منخفضة التكلفة وزيادة الوقت بنسبة 30-50 ٪ للتعويض بشكل جيد. يتم الآن تمييز منتجات سطح المكتب من Intel إلى حد كبير من خلال عدد النواة وخيوط المعالجة المتعددة وأحجام ذاكرة التخزين المؤقت بدلاً من سرعة الساعة.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com