INTEL: Sandy Bridge

Sandy Bridge es la nueva arquitectura de Intel, la evolución de las contrastadas Nehalem y Westmere. Desde hace pocos años, Intel sigue la política de Tic-Toc en el lanzamiento de procesadores:

• Tic: cada nueva generación de procesadores es seguida al año siguiente por un refinamiento sin grandes cambios (por ejemplo Westmere es el Tic respecto de Nehalem).
• Toc: una vez ha salido el refinamiento, al año siguiente aparece la nueva arquitectura (Sandy Bridge es el Toc respecto de Westmere).

Novedades arquitectónicas

Se empieza a saber bastante de Sandy Bridge, tanto arquitectónicamente como de los productos que aparecerán a finales de este Q4 en el mercado. El objetivo de Intel es el actual del mercado: ofrecer productos más rápidos a la par que eficientes, de manera que se mejore la relación entre prestaciones y consumo (performance per watt).

Arquitectónicamente lo podemos resumir de la siguiente manera:

• Intel AVX: nuevo juegode instrucciones para ejecutar operaciones sobre vectores con tamaño de palabra de 256 bits, permitirá realizar operaciones de manera más rápida y eficiente.
• Mejora en la GPU: la GPU estará ahora integrada junto con el procesador de manera que serán una única pieza de silicio (hasta ahora los procesadores de Intel que aunaban CPU y GPU lo hacían como dos componentes diferentes dispuestos en el mismo substrato), se ha mejorado su rendimiento y es compatible con Direct X 10.1 pero no 11, con capacidad para decodificar formatos de vídeo de alta definición.
• Interconexión interna mediante un bus en forma de anillo: elementos como la CPU, la GPU y la LLC (Last Level Cache, la hasta ahora denominada caché de nivel 3) estarán conectados mediante un anillo de alta velocidad que permitirá que por ejemplo la CPU y la GPU compartan datos en la caché de nivel 3.
• Estructura modular: la flexibilidad en su diseño permitirá que desde un principio haya variantes de 2 y 4 núcleos para el mercado de sobremesa y portátil, permitiendo además múltiples configuraciones con mayor número de núcleos o GPUs más complejas.
• Mejora en el branch predictor, cálculo de los "saltos" que el código de un programa va a dar en función de las instrucciones condicionales que se ejecuten: los condicionales (instrucciones if, switch, while, etc.) provocan que unas instrucciones se ejecuten y otras no en función de valores calculados, con lo cuál se producen saltos respecto de la ejecución secuencial del código de un programa.
• Mejoras en el controlador de memoria y en las unidades de cálculo en coma flotante: mayor velocidad y control en el consumo de energía.
  
• Nuevo socket 1155: necesitarán un nuevo socket con los chipsets H67 y P67.

Además dispondrá también de Turbo para aumentar la frecuencia tanto de uno o más núcleos como de la GPU, en función de la carga de trabajo y el consumo energético, y de HyperThreading por lo que cada núcleo podrá ejecutar 2 threads simultáneos.


Modelos iniciales

Estos son los modelos que supuestamente aparecerán al menos al principio, de nuevo los modelos se agruparán en Core i3, Core i5 y Core i7, vendiendo estos como la segunda generación de la arquitectura Core iX.

Sandy Bridge CPU
	Frecuencia Base	Caché L3	Núcleos/ Threads	Máx Frecuencia 1 Núcleo Turbo	GPU Frecuencia Base/Turbo	TDP
Intel Core i7 2600K	3.4GHz	8MB	4 / 8	3.8GHz	850 / 1350MHz	95W
Intel Core i7 2600	3.4GHz	8MB	4 / 8	3.8GHz	850 / 1350MHz	95W
Intel Core i5 2500K	3.3GHz	6MB	4 / 4	3.7GHz	850 / 1100MHz	95W
Intel Core i5 2500	3.3GHz	6MB	4 / 4	3.7GHz	850 / 1100MHz	95W
Intel Core i5 2400	3.1GHz	6MB	4 / 4	3.4GHz	850 / 1100MHz	95W
Intel Core i3 2120	3.3GHz	3MB	2 / 4	N/A	850 / 1100MHz	65W
Intel Core i3 2100	3.1GHz	3MB	2 / 4	N/A	850 / 1100MHz	65W

Como vemos el consumo máximo se limitará a los 95W, como en los actuales Core i3, i5 e i7 domésticos. Los modelos acabados en K llevan el multiplicador desbloqueado para facilitar el overclocking.

Posicionamiento en el mercado

Varios factores nos indican que los próximos procesadores se posicionan en la gama mainstream de Intel, es decir, están orientados al mercado masivo en la gama media-alta de prestaciones. Factores que indican esto:

• 2 canales de memoria: los i7 de socket 1366 disponen de 3 canales de memoria (2 los de socket 1156), lo cuál les permite disfrutar de mayor ancho de banda, aunque dadas las velocidades de la DDR3 actual tampoco es una gran diferencia a nivel doméstico.
• Canal PCI Express 2.0 de 16X vías: cuando conectamos una tarjeta gráfica moderna estamos utilizando el puerto PCI Express, en función del rendimiento de la tarjeta esta necesitará 8 o 16 vías para utilizar mayor o menor ancho de banda. Sandy Bridge incluye este canal de comunicación, pero sólo dispone de 16 vías por lo que si conectáramos 2 tarjetas de altas prestaciones (AMD Radeon 5870, Nvidia GTX 480, etc.) estas se repartirían las vias: 8X para cada una limitando el ancho de banda y posiblemente perjudicando levemente las prestaciones.

Estas pequeñas limitaciones también están presentes en los i3, i5 e i7 que utilizan el socket 1156, es por eso que Intel decidió no incluir el canal PCI Express en los i7 de socket 1366: esto se implementa en el chipset X58 que dispone de 40 canales PCI Express 2.0.

No está claro qué pasará con los procesadores de altas prestaciones: todo parece indicar que la apuesta de Intel es seguir con el socket 1366 (los actuales i7 de la serie 9xx) posiblemente lanzando nuevas variantes de 6 núcleos.

Todo hace indicar que se avecinan buenos tiempos para los cálculos en coma flotante y Folding@Home.

Alberto Sánchez González (imrbadguy)