Processadores de Núcleo Duplo

Autor: Fernando Galdino de Moraes

Processadores de Núcleo Duplo

A sensação desta edição do IDF foi, sem dúvida alguma, o anúncio e a demonstração pública dos processadores Intel com mais de um núcleo. Processadores deste tipo são como se fossem dois processadores soldados em apenas um encapsulamento, funcionando – e teoricamente obtendo o mesmo desempenho – como se você tivesse dois processadores no seu PC. Como esses processadores também incorporam a tecnologia HyperThreading – que simula a existência de dois processadores para cada núcleo –, o sistema operacional reconhecerá quatro processadores na máquina.

Os fatos são os seguintes. Para usufruir desta tecnologia seu sistema operacional precisa ser capaz de reconhecer mais de um processador. Ou seja, você não terá nenhum problema se usar o Windows XP, Windows 2000, Windows NT ou Linux. Aliás, os fabricantes de software irão licenciar os sistemas operacionais por soquete e não por núcleo. Isto é, você precisará pagar apenas uma licença por processador, independentemente do número de núcleos que ele tenha dentro dele.

Por outro lado, os chipsets atuais como o Intel 915 e o Intel 925 não reconhecem mais de um processador e, por isso, as placas-mãe atuais não reconhecerão processadores com esta tecnologia (o micro não ligará). Isso é importante de você saber, já que os primeiros modelos de Pentium 4 de núcleo duplo (chamados Pentium D) usarão o soquete 775, o mesmo atualmente usado pelos novos modelos de Pentium 4. Ou seja, os novos processadores encaixarão em placas-mãe "antigas". Para esses novos modelos de Pentium 4 a Intel lançará novos chipsets: o Intel 945 e o Intel 955.

Ontem a Intel havia anunciado que a tecnologia de duplo núcleo seria usada tanto em processadores para notebooks quanto para desktops e servidores. Hoje pudemos ver ao vivo esses processadores funcionando. Na Figura 11 você vê o Yonah, nome-código do primeiro processador para notebooks usando dois núcleos, construído com tecnologia de 65 nm e que possivelmente será lançado em 2006.

Figura 11: Protótipo do processador Yonah.

Já na Figura 12 você vê dois protótipos, à esquerda um micro montado com o futuro Pentium D (Pentium 4 com dois núcleos) e, à direita, o protótipo do processador Dempsey com o chipset Blackford. Nós explicaremos mais adiante em detalhes o que é este processador, mas grosso modo, é um computador com dois processadores Xeon de núcleo duplo.

Figura 12: Protótipo do Pentium D, à esquerda, e do Dempsey, à direita.

Como no protótipo do Dempsey havia dois processadores, o sistema operacional reconhecia oito processadores, como você confere na Figura 13 (dois processadores com 2 núcleos cada, sendo

que o sistema reconhece cada núcleo como sendo dois processadores por conta da tecnologia hyperThreading).

Figura 13: Veja como o sistema reconhece oito processadores em um servidor baseado no

Dempsey.

Agora que você já teve uma idéia geral do que é a tecnologia de múltiplos núcleos, vamos explicá-la em detalhes e falar dos processadores de núcleo duplo que a Intel lançará em 2005 e 2006.

A Tecnologia de Múltiplos Núcleos Por Dentro

O detalhe mais interessante da tecnologia de duplo núcleo da Intel está em sua fabricação. Com a tecnologia atualmente usada para a fabricação de processadores Pentium 4, chamada 90 nm, as pastilhas dos processadores de núcleo duplo são "juntas", isto é, cortadas juntas no wafer. É o que você vê no lado esquerdo da Figura 14. Esta é a tecnologia que os processadores de núcleo duplo que serão lançados no segundo semestre deste ano utilizarão.

Já com a futura tecnologia de 65 nm, é possível fabricar as pastilhas de forma separada e depois juntá-las, isto é, pegar cada pastilha de diferentes posições do wafer, sem a necessidade de elas estarem originalmente juntas. É o que você no lado direito da Figura 15. Este é um processo muito mais eficiente e começará a ser usado no primeiro semestre de 2006, usando cache de memória L2 de 2 MB para cada núcleo.

Figura 14: Veja como o sistema reconhece oito processadores em um servidor baseado no

Demsey.

O Pentium D

O Pentium 4 de núcleo duplo será chamado Pentium D e terá barramento externo de 800 MHz, 1 MB de memória cache L2 para cada núcleo (2 MB total, portanto), soquete 775, tecnologia de 64 bits (EM64T), tecnologia de 90 nm e será lançado no segundo semestre de 2005. Ou seja, cada núcleo será baseado no mesmo núcleo usado pelos atuais processadores Pentium 4 de 64 bits (série 6). Junto com ele serão lançados os chipsets Intel 945 e Intel 955. Como comentamos, as placas-mãe atuais não aceitarão este novo processador.

Figura 15: Principais características do Pentium D.

No primeiro semestre de 2006, o Pentium D passará a ser fabricado com processo de 65 nm, dobrando a quantidade de memória cache L2 de cada núcleo, passando para 2 MB cada. Esse processador é atualmente conhecido somente pelo seu nome-código, Presler, sendo que ele continuará usando o soquete 775. A versão de apenas um núcleo deste processador é conhecida pelo nome código Cedar Mill.

Figura 16: Principais características do Pentium D "Presler".

O Xeon de Núcleo Duplo

O processador de núcleo duplo voltado para servidores com tecnologia de 90 nm é conhecido pelo nome-código Paxville e será lançado no primeiro semestre de 2006.

Figura 17: Principais características do Xeon "Paxville".

A versão de 65 nm do Paxville é chamada Dempsey e possuirá 2 MB de cache L2 em cada núcleo e usará um novo soquete, chamado soquete 771, e será lançado no primeiro semestre de 2006. Este soquete é do tipo LGA (Lid Grid Array), ou seja, onde os pinos estão no soquete e não no processador.

Figura 18: Principais características do Xeon "Dempsey".

Você pode estar se perguntando qual é a diferença desses dois processadores para o Pentium 4 de núcleo duplo. A diferença é que os processadores da série Xeon aceitam multiprocessamento (mais de um processador na placa-mãe), enquanto os da série Pentium 4 (ou Pentium D), não.

O multiprocessamento depende também do chipset da placa-mãe. O futuro chipset Blackford permitirá multiprocessamento com dois processadores Xeon de núcleo duplo, cada um com um barramento separado, para maior desempenho.

Figura 19: Multiprocessamento com o chipset Blackford.

Já o chipset Intel E8500 aceitará até quatro processadores de núcleo duplo. Ele terá dois barramentos separados, sendo que cada barramento será compartilhado com dois processadores cada.

Figura 20: Multiprocessamento com o chipset Intel E8500.