Intel'de Tik-Tak işlemeye devam ediyor, sene sonunda Nehalem geliyor

2007 yılını geride bırakırken yeni yıl ve önümüzde duran 365 (359 kaldı) yeni günün neler getireceğini yaşayarak tecrübe edeceğiz. Zaman engellenemez bir şekilde akmaya devam ederken pek tabi ki teknoloji dünyası da durağan değil. Teknoloji firmaları, bilim adamları ve daha nicesi yeni ve daha iddialı ürünler hazırlayabilmek adına sıkı sıkıya çalışmaktalar. Biz donanım severler aslında bir açıdan şanslı da sayılabiliriz. Zira önümüzü görebilmek, ileriki günlerin bizlere neler sunacağı konusunda fikir sahibi olabilmek için herhangi bir mistik güce yada başka bir duruma ihtiyaç duymamıza gerek yok. Çünkü özellikle donanım firmaları hazırladıkları yol haritaları ile çok uzunca bir süre öncesinden kullanıcılara belli zaman aralıklarında neler sunacaklarını açıklamaktalar.

Teknoloji ve donanım dünyasının önde gelen oyuncularından yarı iletken devi Intel'in 2008 yılı ile ilgili plan ve hedeflerini daha önce yaptığımız haberlerimizde birçok kez dile getirmiştik. Tik-Tak adını verdiği üretim stratejisini benimseyen ve belli prensipler çerçevesinde hareket eden Intel, bu plan doğrultusunda ana işi olan işlemci cephesinde önce yeni bir üretim teknolojisini devreye sokmayı sonrasında ise yenilenmiş mikroişlemci mimarisini duyurmayı hedefliyor. Biraz daha açmak ve örneklendirmek gerekirse, Pentium D işlemcilerini 90nm'den 65nm geçiren ve nanometrik küçülme sağlayan Intel, mimarideyse herhangi bir performans artışı sağlayacak değişime gitmemişti. Daha sonrasında çıkan Core 2 serisi işlemcileri ise 65nm üretim teknolojisinin yanı sıra sahip oldukları yeni mikroişlemci mimarisi ile de öne çıkmışlardı.

Intel kısa bir süre içerisinde 45nm üretim teknolojisine sahip Penryn kod adlı yeni masaüstü işlemcilerini anons etmeye başlayacak. Kullanıcıların büyük bir kısmı tarafından merakla bekelenn firmanın Yorkfield kod adlı ve dört çekirdekli Penryn işlemcileri çeşitli sebeplerden ötürü Şubat sonu veya Mart başına ötelenmiş olsa bile Mobile Penryn işlemciler ve Wolfdale kod adlı çift çekidekli masaüstü işlemcileri bu ay içerisinde anons edilecek. Intel'in 45nm üretim tekonolojisine sahip işlemcileri her ne kadar mimari anlamda şu an satılmakta olan 65nm üretim teknolojisjne sahip kardeşlerinden çok farklı olmasalar da Intel bu sefer mimariye eklediği yenilikler ve sağladığı geliştirmeler ile nanometrik küçülmenin de ötesinde üretim maliyetleriyle termal konularda ileriye dönük atılan olumlu adımı performansa da yansıtmak istiyor.

45nm üretim teknolojisi ile birlikte High-K metal kapı gibi önemli teknolojileri de işlemcilerinde kullanmaya başlayan Intel, Penryn kod adlı işlemcileri ile birlikte 12 Kasım'da 45nm dünyasına giriş vizesi almış, kullanıcıların da bu deneyime ortak olabilmesi için ilk model olan Core 2 Extreme QX9650 işlemcisiyle 45nm dünyasının kapılarını ilk etapta cüzdanı şişkin kullanıcılara yönelik olarak aralamıştı. Intel sadece nanometrik küçülmenin mevcut konumu daha da ileriye götürmediğine Pentium D seris işlemcileri ile birebiri tanık olmuş, tecrübe etmişti. Intel şimdiyse Penryn ailesi ile birlikte başta 47 adet yeni komut setinden oluşan SSE4.1 paketi olmak üzere eklenen yeni teknolojiler ile farklı sektör ve segmentlere yönelik performans kazanımı da sağlamayı hedefliyor.

Tik-Tak felsefesine geri dönersek Intel, Penryn işlemcileri ile 2 aşamalı olan uygulamanının ilk basamağını geçerek topu mikroişlemci tasarım departmanına paslıyor. Zira şimdi gözler Intel'in 45nm üretim teknolojisi ile birlikte devreye sokacağı yeni mikroişlemci mimarisine çevrilmiş durumda. Firmanın kod adı Nehalem olan yeni mimarisinin detaylarından 30 Kasımda yayınladığımız ana sayfa haberimizde uzun uzadıya bahsetmiştik. Intel yetkililerinin de dikkatini çeken bu haberimizden sonra elimize Intel'in Nehalem operasyonu ile ilgili olarak çok daha detaylı ve yeni bilgiler de geçmiş bulunmakta. Firmanın pek çok radikal değişikliğe gitmeye hazırlandığı Nehalem mimarisi ile ilgili yeni bilgi ve detaylara birlikte bakmaya ne dersiniz.

Penryn işlemci ailesi ile Tik-Tak stratejisinin "Tik" kısmını tamamlayan Nehalem mimarisi ile de "Tak" kısmını tamamlayacak olan Intel cephesinde Nehalem pek çok yenilik ve değişikliğe gebe olacak. Zira Intel cephesinde yıllardır görmeye alışık olduğumuz bazı temel teknolojiler yerlerini günün koşullarına uygun, ölçeklendirilebilir yapılanmalara bırakırken, AMD'nin kullanmakta olduğu bazı teknolojiler ve yine AMD'nin belli bir süre zarfında hazırlamayı vaat ettiği yeni tasarım ve mimari anlayışına benzer nüanslar ile Nehalem, çok şey değiştirecek, şaşırtıcı olacak ve paralelinde çokta tartışılacak gibi gözüküyor. Zira firma alışkanlıkları değiştirmenin ötesinde yeni nesil Nehalem işlemcileri için kullanıcılara yeni soket uygulamasından ötürü anakart değişikliğini de işaret edecek.

I AM NEHALEM / BEN NEHALEM

Bu başlığı Will Smith'in popüler filmi I AM LEGEND / BEN EFSANEYİM'i hatırlatmak için atmadık. Geçtiğimiz Eylül ayında yapılan IDF yani Intel Geliştiriciler Forumunda ilk defa somut verileri ile karşılaştığımız Nehalem mimarisi için yapılan toplantıda Intel bu ifade ile sunuma başlamıştı. Nehalem mimarisi gerçekten de pek çok yeni teknoloji için bir kilometretaşı yani yeni bir başlangıç olacak. Zira Intel cephesinde FSB teknolojisi yerini AMD'nin de kullandığı HyperTransport teknolojisinden esinlenilerek tasarlandığı speküle edilen Quickpath Interconnect teknolojisine bırakırken, yine Intel tarafında AMD'de oluğu gibi IMC yani dahili bellek kontrolcüsünün de kullanılmaya başlandığına tanık olacağız.

Bilindiği gibi Intel cephesinde bellek kontrolcüleri kuzey köprüsü, AMD cephesinde ise direk işlemci üzerinde yer alıyordu. İşte bu sebeple overall performans denen genel değerlendirme de AMD'nin K8 hatta yeni nesil K10 mimarisini esas alan işlemcilerini ekarte etmeyi başaran Intel, söz konusu değerlendirme bellek testlerine geldiğinde ise malesef aynı başarıyı tekrarlayamıyordu. Zira dahili bellek kontrolcüsü dolayısı ile daha iyi bellek kontrolü ve iç zamanlamalara sahip olan AMD, özellikle bant genişliği testleri başta olmak üzere bellek odaklı benchmaklarda Core mimarisini esas alan Core 2 serisi işlemcileri ciddi şekilde terletiyordu. 45nm üretim teknolojisi ile birlikte tampon bellek miktarını arttırarak ve saat hızlarını yükselterek bu durumu lehine döndürmek isteyen Intel, kesin çözümü ise IMC birimini AMD gibi işlemci üzerine almakta buldu ve Nehalem mimarisi ile birlikte bunu gerçekleştirmeye başlayacak.

Nehalem mimarisi ile birlikte gelecek yenilikler bunlar ile sınırlı değil elbette. Yeni soket formlarının yanı sıra Intel cephesinde dahili grafik işlemciye sahip işlemci modelleri de Nehalem ile gündeme gelecek. En azından sesli olarak bu fikri ortaya atan ilk firma rakip AMD-ATi olmuş ve ATi'nin satın alınma operasyonun tamamlanmasının hemen ardından AMD yetkilileri firmalarının ileriye dönük en önemli projesinin Fusion adını verdikleri CPU+GPU yapılanması ve APU teknolojisi olduğunu ifade etmişlerdi. Nehalem mimarisi ile birlikte özellikle ölçeklendirme konusunda sağlanacak son derece esnek tasarım anlayışı sayesinde Intel tarafında da entegre gpu kavramı gündeme gelecek ki firmanın IGP konusunda hedefleri son derece iddialı.

FSB teknolojisinin yerini alması beklenen Quickpath Interconnet teknolojisi sayesinde Intel cephesinde sistem komponentler ile daha hızlı veri transferi gündeme gelirken bellek performansı da dahili kontrol birimi sayesinde çok daha etkin ve güçlü olacak. Tabi yenilikler masaüstü platformunun yanı sıra sunucu ve iş istasyonlarında da kendini gösterecek. İlk aşamada 4P desteğine sahip olacak Nehalem mimarisi sunucu sistemlerde yüksek verimlilik sağlamayı hedeflerken eski dost Hyper-Threading teknolojisinin geliştirilmesi ile hazırlanan SMT teknolojisini de gözden kaçırmamak gerekiyor. Çekirdek sayısı ve çoklu işlemci desteğinin yanı sıra STM teknolojisi sayesinde çekirdeklerin işlem yeteneğinin arttırılması hedeflenmiş. Gelen bilgilere göre Nehalem mimarisinde her çekirdek iki iş parçacığını eş zamanlı olarak hesaplayabilecek ve Nehalem tabanlı 8 çekirdekli (Octo-Core) işlemciler ile 16 thread hesabı da gündeme gelecek.

Nehalem mimarisinde Penryn işlemcilerinde kullanılan en güncel Core mimarisine göre işlem gücü dolayısı ile performans arttırımı hedeflenirken öte yandan güç tüketiminin azaltılması hedeflenmiş. İfade edilenlere göre, Nehalem mimarisini kullanan işlemciler Penryn tabanlı işlemcilere göre aynı güç tüketim seviyesinde %30 daha yüksek performans yada aynı performans seviyesinde %30 daha az güç tükecekler ki burdan anlaşıldığı üzere Nehalem'in dizüstü bilgisayar dünyasına uzanması muhtemel bir bacağı pil ömrü konusunda da üreticilere yeni fırsatlar sunacak gibi gözüküyor. Bu arada Nehalem ile birlikte yeni komut setleri de gelecek. Intel'in Penryn ile devreye soktuğu ve SSE4.1 olarak adlandırılan 47 adet yeni komut setinin yanı sıra Nehalem ile birlikte SSE4.2 olarak adlandırılan 7 yeni komut seti daha gelecek ve seri tamamlanacak. Intel tarafında AMD'nin hazırlıklarına başladığı SSE5 spesifikasyonuna ise şimdilik sıcak bakılmıyor

NEHALEM TABANLI İŞLEMCİLERE GENEL BAKIŞ

Intel'in Nehalem mimarisi firmanın geçmişte başarı kazandığı mimarilerden ve temel teknolojilerinden çeşitli esintiler taşımakta. Fakat Nehalem mimarisinin en önemli noktası pek çok teknik inovasyonu üzerinde barındırıyor olması gösterilebilir. Yeni bir mimari, yeni soket formları ve değişen anakartlar. Mimarinin yanı sıra doğal olarak fiziksel yapı ve işlemci ile dirsek temasındaki bazı temel bileşenler için de değişikliklerin söz konusu olması donanım dünyasını bir yerde yeniden şekillendirecek. Zira örneğin Nehalem mimarisi ile birlikte işlemci devi Intel uzun sayılabilecek bir süredir destekçisi olduğu DDR3 desteğini de kalıcı bir yapıya bürünüdürüyor ve giriş seviyesinden yüksek performans segmentine kadar her kategori de DDR3 desteğini elzem kılıyor. Bu noktada bellek kontrol biriminin işlemci üzerine alınması X38 ve X48 yonga setlerinde gördüğümüz DDR2 örneklemelerinin de tekrarlanamayacağının adeta bir işaretçicisi olarak değerlendiriliyor.

Daha yüksek performans ve daha düşük güç tüketimi gibi anahtar özellikler etrafında geliştirilen Nehalem mimarisini Intel'in diğer mimarilerinde de olduğu gibi masaüstü platformunun yanı sıra sunucu/iş istasyonları ve dizüstü platformunda da görebileceğiz. Tabi yeni mimari ile gelen bazı yeni yapılanmalar farklı segmentlere yönelik pek çok ihtiyacı karşılama konusunda önemli birer adım olacak. Intel, Nehalem mimarisi ile birlikte AMD'nin üzerinde sıkça durduğu native yani doğal çekirdek tasarımını da devreye sokuyor. Esnek tasarım anlayışı ile hazırlanan mimari çerçevesinde Intel çift çekirdekten sekiz çekirdeğe kadar farklı miktarda çekirdek sayısına sahip işlemciler hazırlayabilecek. Intel'in an itibariyle en güçlü işlemci ailesini 45nm üretim teknolojisi dahilinde hazırlanan Penryn işlemcilerinin Yorkfield Extreme kod adlı modeller oluşturuyor. Yeni Nehalem mimarisi ile birlikte Yorkfield serisi işlemcilerin yerini Bloomfield kod adlı işlemciler alacak.

Intel'in Nehalem mimarisini kullanan işlemci ailesinin en yüksek performanslı ürün grubunu oluşturacak Bloomfiled kod adlı işlemciler dört çekirdekli yapıda olacaklar ama SMT teknolojisi sayesinde aynı anda 8 iş parçacığını hesaplayabilme yeteneğiyle gelecekler. Kaldı ki Intel multi-threading uygulamalarında Penryn modellerine göre ciddi performans artışı sağlamayı da hedefliyor. Bloomfiled serisi dahilinde yer alan işlemcilerin üzerinde 8MB seviye 2 bellek yer alacağı belirtiliyor. Bu rakam Yorkfield kod adlı işlemcilerde var olan 12MB'a göre bir miktar azalmayı işaret ediyor olsa bile dahili bellek kontrolcüsü ve 8MB belleğin çekirdekler arası kullanıma açık olmasının ciddi performans artışı sağlayacağı söyleniyor. Intel'in 3 serisi yonga seti ailesini geçtiğimiz Haziran ayında duyurması ve P35 yonga setini pazara sunması ile birlikte bazı anakartlar üreticilerinin (Asus, GIGABYTE ve MSI gibi) hazırladıkları bazı modellerinde DDR3 veya DDR2 kullanımını tek anakart üzerinde sunabilmek için toplamda 6 adet DIMM slotu kullandıklarına şahit olduk. Bu durum Intel'in Bloomfield serisi işlemcileriyle adeta stadandartlaşacak. Zira işlemci üzerinde bugüne kadar kullandığımız çift kanal bellek teknolojisinin aksine 3 kanal DDR3 bellek desteği sağlanacak.

Intel'in Nehalem mimarisi ile kuzey köprüsünün görevlerinde de ciddi bir azalma yaşanacak. Entegre bellek kontrolcüsü ve dahili grafik işlemci derken yine köprü sorumluluğunda olan PCIe kontrolü de işlemci üzerine alınıyor. Gerçi biz bu değişikliği Bloomfield ailesi üzerinde göremeyeceğiz ama serinin diğer modelleri olan Lynnfield ve Havendale işlemci ailelerinde harici grafik kartları için 2.nesil PCIe desteğinin de işlemci üzerine alanacağına tanık olacağız. Tabi bu değişikliklerin altında yatan temel sebebin işlemci ve diğer komponentler arasında var olan iletişim hızını ve dolayısı ile performansı arttrma olduğunu da ifade edelim. 2008 yılının son çeyreğinde duyurulması beklenen Bloomfield serisi işlemciler ile birlikte Tylersburg kod adlı yeni yonga seti de kullanıma sunulmuş olacak. Bloomfield için geliştirilen ve ICH10 yonga seti ile desteklenen yeni yonga seti Nehalem ile birlikte gelen değişikliklere uygun şekilde tasarlanırken özellikle sunduğu grafik kartı desteği ile de dikkat çekecek gibi gözüküyor. SLI desteğinin şu an için görünmediği yonga seti ile birlikte AMD-ATi'nin Crossfire X teknolojisi destekleniyor ve dört ekran kartı kullanımına yönelik destek sağlanıyor. Yeni yonga seti PCIe 8X formunda 4 ekran kartını veya 16X + 16x formunda tam yollu Crossfire teknolojisini kullanıcıların emrine sunabilecek. Ayrıca Tylerburgs ile ICH10 yonga seti de gelecek. Daha öncesinde P45 yonga seti aracılığı ile tanışacağımız ICH10 ile çok daha fazla genişleme olanağı ve NAND bellek desteği gibi yenilikler gelecek.

LGA1366 formunda hazırlanan işlemci ailesinin pin sayısının artmasındaki en önemli neden olarak dahili bellek ünitesinin işlemci üzerina alınması gösteriliyor. İşlemcilerin TDP yani termal güç tasarımları ile ilgili bazı rakamlar da masanın üzerine koyulmuş durumda. Yüksek performanslı Bloomfield serisinde TDP değeri 130 watt olacak. Bazıları için 130 watt yüksek gibi görünebilir ama unutmayalım ki daha önce kuzey köprüsü dahilinde yer alan bellek kontrol ünitesinin işlemci üzerine alınması ve simultane işlem yeteneğini arttıran SMT gibi teknolojilerin etkisi TDP'nin 130 watta ulaşmasında büyük. VRD11.1 güç yönetim düzenlemesine dahil olan işlemciler yazının daha önceki kısımlarında da belirttiğimiz üzere SSE4.2 olarak adlandırılacak 7 yeni komut setini üzerlerinde barındıracaklar. İlk örneklerinin geçtiğimiz yılın son çeyreğinde üretildiği belirtilen işlemcilerin seri üretimleri ise bu yılın son çeyreğinde başlayacak. Kesin çıkış tarihler ve fiyatları hakkında şu an için net bir bilgi süreç gereği ortaya çıkmış değil.

Intel'in Nehalem hamlesinin en dikkat çekici modeli kuşkusuz Havendale kod adlı işlemci ailesi olacak. AMD-ATi'nin Fusion teknolojisine karşı geliştirilen ilk işlemci olan Havendale ile birlikte kuzey köprüsü üzerinde yer alan dahili grafik işlemcisinin cpu üzerine alındığına tanık olacağız. Intel, grafik işlemcisinin işlemci üzerine alınmasıyla birlikte yalnız enerji tasarufu değil ayrıca performans anlamında da çıtayı yukarıya taşımayı hedefliyor. Zira gelen bilgilere göre, firma dahili gpu ile birlikte günümüz IGP'lerine göre çift haneli rakamlara ulaşan performans farklar yaratmayı hedefliyor. Çift çekirdekli olması beklenen Havendale serisi işlemcilerin üzerinde 4MB seviye 2 bellek yer alacak. Grafik işlemci, bellek ve PCIe kontrolcülerinin işlemci üzerine alındığı seri Bloomfield ailesine göre 3 değil 2 kanal DDR3 bellek desteğine sahip olacağını göreceğiz. Pek tabi dahili grafik işlemciyi yeterli bulmayanlar için harici ekran kartı kullanımına yönelik PCIe X16 Gen 2. desteği de sunulacak. Henüz işlemci üzerinde yer alacak grafik çekirdeğinin karakterisitik yapısı hakkında detaylı bilgiler ortaya çıkış olmasa bile DirectX 10 desteği olacağı söylenen gpu ayrıca donanımsal video hızlandırma teknolojisine de sahip olacak. Bağlantı alternatifleri açısından ise Intel durumu sağlama almış. Zira günümüz stanadartı olan VGA ve DVI çıkışlarının yanı sıra yüksek tanımlı içerik için geliştirilen yeni nesil HDMI ve DisplayPort teknolojileri de Havendale ile desteklenecek.

Tabi pek çok kontrol biriminin Havendale serisi dahilinde işlemci üzerine alınması kuzey köprüsünün yeniden tanımlanmasına neden olacak. Zaten Havendale ile birlikte kullanılacak olan Ibexpeak kod adlı yonga seti ailesi günümüz yonga setlerine göre pek çok farklılık içerecekler. Ibexpeak PCH isimli yonga temel özellikleri itibariyle daha çok giriş çıkış birimlerinin kontrolünden sorumlu olacak. Detaylandırmak gerekirse, yeni yonga DMI, SATA, NVRAM kontrolünün yanı sıra HDMI ve VGA gibi arayüzlerin de düzenleyicisi olacak. 75 watt'lık TDP seviyesine sahip olması beklenilen Havendale serisi işlemciler yine Bloomfield ailesinden farklı olarak, soket 1366 değil soket 1160 formunda olacaklar. İlk örneklerinin bu yılın ikinci yarısında hazırlanması beklenilen Havendale serisi işlemciler 2009 yılının ilk yarısı içerisinde - muhtemelen AMD'nin Fusion teknolojisinden önce - hazır olması bekleniyor. Havendale ailesi ile birlikte Lynnfield kod adlı yeni işlemci serisi de yine bizlere sunulacak. Bloomfield kod adlı modellere göre daha ekonomik sınıfta yer alması beklenilen Lynnfield serisi de 4 çekirdekli işlemcilerden oluşacak. 8MB tampon bellek ile gelecek işlemciler dahili bellek kontrolcüsüne sahip olurken entegre grafik işlemcileri ise olmayacak. Çift kanal DDR3 bellek desteği sunması beklenilen Lynnfield serisi Havendalede de olduğu gibi Ibexpeak kod adlı yeni yonga setini kullanacak. 95 watt'lık TDP değerine sahip olacak işlemci ailesi LGA1160 formunda olacak ve Havendale ile eş zamanlı anons edilecek. Zaten Lynnfield, Havendale'in entegre grafik işlemcisi olmayan ve çekirdek sayısı arttırılmış bir üst model ailesi olarak sınıflandırılacak gibi gözüküyor.

Intel'in Nehalem mimarisi ile ilgili yenilikler saymakla bitmiyor. Yazının çok uzun olmaması ve daha kolay sindirilebilmesi için masaüstü platformu dışında kalan sunucu ve mobil işlemciler ile yeni anakart tasarımlarından yazının ikinci kısmında değineceğiz.