Processadores Intel Core i7

MÁRCIO FELIPE MADEIRA PEIXOTO DE QUEIROGA UEMA – Universidade Estadual do Maranhão

CCT – Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas marciofelipequeiroga@gmail.com

Resumo: A Intel teve sua fundação em 1968 e atualmente tem sua marca consagrada no mercado.Esse sucesso é consequência do desenvolvimento dos microprocessadores.Dentre todos os microprocessadores já criados pela Intel, destaca-se o Core i7, detentor de uma arquitetura e organização inovadoras com alto desempenho. Palavras Chave: Intel, i7, Processadores, Arquitetura.

1. Introdução A Intel foi fundada em 1968 por Robert Noyce e Gordon E. Moore, tendo como primeiro nome N M Electronics e pouco depois passou a se chamar Intel.De inicio, a Intel desenvolvia módulos de memória para computadores porém o desenvolvimento dos microprocessadores foi o que levou a empresa ao seu apogeu.

O primeiro microprocessador feito pela Intel foi o 4004, produzido em 1971, seguido do 8008 em 1972, e de la pra cá muitos outros se seguiram.

Surgiram então os microcomputadores, em 1974 a Intel lançou o microprocessador 8080 que fora sucesso de vendas devido a este ser utilizado nos IBM PCs da época.Foi por causa da IBM que a Intel conseguiu aumentar seu faturamento, passando a frente de seus concorrentes até conseguir alcançar a liderança mundial em microprocessadores nos dias de hoje.

Dentre os processadores já criados, destaca-se o Core i7 por possui as mais avançadas tecnologias de organização e arquitetura, melhorando seu desempenho em relação as seus antecessores e concorrentes.

Além de microprocessadores, a Intel também é responsável por grandes inovações na estrutrura dos computadores pessoais, incluindo a criação dos barramentos pci, pci express e usb.

1.1. Evolução dos Processadores Intel A tabela a seguir mostra os processadores Intel e seus respectivos lançamentos.

Processadores Lançamento 80286 1982 80386 1985 80486 1989

Pentium 1993 Pentium II 1997

Celeron 1998 Pentium III 1999 Pentium 4 2000 Itanium 2001

Itanium 2 2002 Pentium M 2003 Celeron D 2004 Celeron M 2004 Pentium D 2005

Pentium Extreme Edition

2005

Core Solo 2006 Core Duo 2006

Core 2 2006 Pentium Dual-Core 2007 Celeron Dual-Core 2008

Atom 2008 Core i7 2008 Core i5 2009 Core i3 2010

Tabela 1: Processadores Intel.

A principal diferença entre os primeiros processadores foi o aumento do seu barramento de 16 para 32 bits a partir do 80386, e a implantação de um cache de

dados, instruções no chip e executadas por ciclo de clock a partir do 80486.

O Pentium trouxe um barramento de 64 bits para duplicar as informações de leitura de memória porém seus registradores ainda continuavam de 32 bits.Outra modificação importante foram os dois canais de execução de dados (pipelines) que permitiam executar mais de uma intrução por ciclo de clock.Os processadores Pentium eram fabricados em 0.8 microns.

O Pentium II trouxe o cache L2, ele foi produzido em duas arquitetura diferentes, a Klamath com 0.35 microns e a Deschutes com 0.25 microns.

O Pentium III possuiu diversas variações, e foram produzidos em três arquiteturas diferentes, a Katmai de 0.25 microns, a Coppermine com 0.18 microns e com cache L2 integrado ao núcleo e a terceira arquitetura foi a Tualatin com 0.13 microns e cache L2 maior.

O Pentium 4 foi produzido com três versões de núcleos: Willamette, Northwood e Prescott.Sua arquitetura foi chamada de Netburst.Suas principais mudanças foram um barramento de dados que permitia quatro transferências por ciclo de clock, cache L1 mais rápido e um pipeline que alcançava frequencias mais altas.O Pentium 4 chegou a ser fabricado com 0.09 microns.

O Pentium 4 Extreme Edition inovou com o cache L3 integrado e se utilizou de um núcleo Gallatin e depois do Prescott.

Os Processadores Itanium foram desenvolvidos pela Intel em parceria com a HP para suprir a necessidade de processadores em servidores de alto desempenho.

Os Processadores da Familia Core tem como principais caracteristicas o cache L1 com 64kb, o cache L2 a partir de 2Mb compartilhados, tecnologia de virtualização e com exceção do Core 2 Extreme todos usam o socket 775.Apesar destas caracteristicas, a cada novo lançamento dos processadores da familia core algumas especificações eram melhoradas.

O Core 2 Duo trouxe dois núcleos de processadores independentes, sistema de processamento multi-core, mais instruções por ciclo de clock e com tudo isso chegava a um desempenho elevado.

O Core 2 Quad foi formado por dois processadores Core 2 Duo na mesma unidade.Foi melhorado o sistema de cache e

a largura de banda de dados para acesso à memória.Também possuia a tecnologia de virtualização e implantou o Intel Streaming SIMD Extension 4 o qual trazia melhorias de desempenho para edições e codificações de vídeos em alta definição.

Os Processadores Atom foram desenvolvidos a fim de serem utilizados nos tão difundidos netbooks.

O Core i7 foram os primeiros com o controlador de memória integrado( função antes exercida pela North Bridge).Possuem sistema HyperThreading, possibilitando a execução de diversas tarefas ao mesmo tempo.Fabricado com 45nm.

A principal diferença entre o Core i7 e o Core i5 é que o i5 mudou o socket, as memórias ddr3 suportadas são dual channel ao invés de triple channel,e agora as controladoras de vídeo também estão imbutidas no processador.

Os processadores Celeron foram criados como alternativas mais acessiveis dos processadores Pentium.Os primeiros não foram bem aceitos devido sua grande lentidão, porém os ultimos lançados, os Celeron Dual-Core, foram bem aceitos como alternativas aos Pentium.

2. Processador Core i7 Lançado em 2008, os Core i7 marcaram o inicio de uma nova era de processadores de alta tecnologia.Eles combinam uma arquitetura avançada a uma organização inovadora levando a um desempenho elevado. O Core i7 é recomendado aos usuários que buscam a execução de aplicações com muita demanda, edição de fotos e videos de alta definição, jogos 3D entre outros aplicativos.

Arquitetura A base da familia de processadores Core i7 é a arquitetura Nehalem.Sua principal inovação foi a incorporação da gerencia de memória, eliminando o mediador.Os Core i7 têm agora dois barramentos: um liga o processador à memória, e o outro de E/S que comunica o mesmo com os demais dispositivos do computador.

A figura abaixo mostra o desenho interno do processador Core i7.

Figura 1: Nehalem Core.

O sistema de blocos utilizado é o “single die” (bloco único).Dentro de cada bloco, ficam quatro núcleos, o controlador da memória RAM e a cache, que no caso possui a L1, L2 e L3. A Intel implementa diversas tecnologias em seus processadores Core i7.São elas: Intel Virtualization Technology, Intel Trusted Execution Tecnology, Intel Hyper-Threading Tecnology, Intel Turbo Boost Technology e Intel Advanced Vector Extensions.Todas essas tecnologias são formas de organização que auxiliam o processador a alcançar seu desempenho máximo. A Virtualização faz com que um único sistema apareça como multiplos sistemas indepêndentes para o software.Isso permite que multiplos sistemas operacionais independentes executem simultaneamente em um único sistema. A Trusted Execution consiste em uma extensão de hardware destinada a permitir aos usuários um alto nível de confiança no acesso, modificação e criação de programas e dados críticos. A Hyper-Threading permite um núcleo de execução funcionar como dois processadores lógicos.Foi criada para oferecer maior eficiência na utilização dos recursos de execução do processador. O Turbo Boost permite que os núcleos do processador trabalhem mais rapidamente do que a frequência básica de operação quando estiverem operando abaixo dos limites especificados para energia, corrente e temperatura. A Advanced Vector Extensions são instruções elaboradas para as aplicações que usam intensamente pontos flutuantes, como processamento de sinais, processamento de imagens, criptografias, jogos e outras áreas.

3. Conclusão A Corrida Tecnológica do século XXI visa alta definição, velocidade e praticidade.A Intel, buscando atender essas exigências, desenvolveu o microprocessador Core i7.Essa tecnologia permite ao usuário realizar suas tarefas com a maior velocidade.

4. Referências Stallings, William. Arquitetura e Organização de Computadores 8ª Edição.Pearson, 2010. Morimoto, Carlos E. Hardware II, O Guia

Definitivo. GDH Press,2010.

Intel, Datasheet, 3rd Generation core desktop vol 1, 2012.

Site Intel, www.intel.com.br. Site CPUworld, www.cpu-world.com.

ANEXO I A figura que se segue, mostra o histórico das micro-arquiteturas Intel.