Core 2 Duo notebook processor (CPU)
De Intel Core 2 Duo (ook wel bekend als de Core2 Duo) notebook processor is een 64 bit dual core processor. Dit betekent dat twee processor cores in een Core 2 Duo parallel werken.
De Core 2 Duo, die op 27 Juli 2006 werd geïntroduceerd is de directe opvolger van de Core Duo. Elke core is gebaseerd op de Pentium M micro architectuur . Vergeleken met de oude Netburst architectuur van de Pentium 4, heeft de Core 2 Duo kortere pipelines. Daardoor is de maximale kloksnelheid lager maar is de prestatie per klok een stuk hoger. Een Pentium 4M met de dezelfde kloksnelheid is tot 40% langzamer.
Zowel de notebook Core 2 Duo als de desktop Core 2 Duo zijn Informatie over de Intel Core 2 Duo notebook processor serie. Hoewel de notebook versie op een lager voltage loopt (0.95 tegen 1.188 volt) en een lagere bussnelheid heeft (1066 tegen 667 MHz). Het resultaat hiervan (en omdat laptop harde schijven langzamer zijn) is dat de prestaties van notebooks ongeveer 20% minder is dan die van een desktop met dezelfde kloksnelheid.
Hoofd eigenschappen
- 64 bit support
- Dual core processor with shared level 2 cache
- Execute Disable Bit
- Partially Intel Virtualization Technology (VT)
- Socket M (starting from Santa Rosa socket P)
- 291 million transistors
Prestaties
De prestaties van de Core 2 Duo processor zijn in vergelijking met zijn directe tegenstander, de AMD Turion 64 X2, erg goed. De Core 2 Duo verslaat de AMD Turion 64 X2 met dezelfde kloksnelheid in vrijwel elke applicatie (met gemiddeld 15%). Het energieverbruik is ongeveer gelijk bij beide processors. In vergelijking met zijn voortganger, de Core Duo, is de Core 2 Duo ongeveer 10% sneller en verbruikt iets minder energie (Meer details ver onderaan).
Specificaties
De Core 2 Duo processors zijn gemaakt op 65nm, bevatten 14 verdiepingen pipelines en hebben 2-4 MB level 2 cache (afhankelijk van het model). De eigenschappen van de Core 2 Duo zijn:
x86 architectuur
De Intel Core 2 Duo gebruikt de x86 instructie set, die in 1978 wrd geïntroduceerd met de 8086/8088 processor. Verder ondersteunt hij de multimediaformaten MMX, SSE2, SSE3 en SSE4.
Dual core technologie
Twee processor cores lopen samen op dezelfde frequentie in hetzelfde processorblok en delen de level 2 cache en de front side bus (FSB).
Execute Disable Bit
Voorkomt beveiligingsproblemen door buffer overflows, als het besturingssysteem dit ondersteunt en het geactiveerd is.
Wide Dynamic Execution *
Elke core kan tot 4 volledige commando's tegelijkertijd voltooien.
Smart-Memory-Access *
Kortere idle tijden verbeteren dataoverdracht en snellere out-of-order commando uitvoeringen leiden tot beter gebruik van de pipeline en resulteren in betere prestaties.
Advanced-Smart-Cache *
Net als de Core Duo, heeft de Core 2 Duo gedeeld level 2 cache en krijgt elke core dezelfde hoeveelheid cahce. Intel heeft de bandbreedte van het level 1 cache wel verdubbeld.
Advanced-Digital-Media-Boost *
Een 128-Bit SSE commando wordt nu per klok uitgevoerd.
Virtualisation technology (VT)
De Intel VT biedt harware ondersteuning voor virtuele systemen op één computer (gebruik van meerdere geïsoleerde besturingssystemen tegelijkertijd zoals met Xen of VMWare).
64 bit ondersteuning *
Ondersteuning van 64 bit in de CPU. Dit betekent dat de processor om kan gaan met datapaketten van 64bit. De Intel Core 2 Duo ondersteunt de AMD64 extensie (gelicenceerd), waarmee 32 en 64 bit programma's op de CPU kunnen draaien (als een 64 bit besturingssysteem wordt gebruikt).
Theoretisch gezien kan een 64 bit processor meer dan 4GB aan geheugen gebruiken, maar dit is meestal gelimiteerd door de gebruikte chipset.
* Deze eigenschap werd door de Core 2 Duo geïntroduceerd.
Energie bespaarfuncties
Net zoals de vorige versie, kan de kloksnelheid en het voltage dynamisch en voor elke core individueel worden ingesteld (Speedstep). Bij lichte belasting van de processor kan energie worden bespaard door het verlagen van de kloksnelheid (tot 1200 MHz of 800 MHz met de Santa Rosa) en het voltage over de core (van 1.3 Volt tot 1.0375 Volt). Dit gebeurt met vrijwel geen prestatieverlies dankzij de automatische aanpassing van de kloksnelheid. Ook kunnen bepaalde gedeeltes van de CPU worden uitgeschakeld die niet gebruikt worden, dit is ook om energie te besparen.
Intel Dynamic Power Coordination
Coördineert de verbeterde Intel SpeedStep technologie en het stroombeheer bij een systeem in rust (C staat) met elke core apart.
Enhanced Intel Deeper Sleep with Dynamic Cache Sizing
Data wordt van het cache naar het werkgeheugen geschreven bij inactiviteit. Het resultaat hiervan is dat het voltage over de CPU kan worden verlaagd.
Intel Dynamic Bus Parking
Hierdoor kan de chip worden uitgeschakeld bij inactiviteit om energie te besparen.
Advanced Power Gating
Gedeeltes van de CPU kunnen worden uitgeschakeld door "Advanced Power Gating". Dit kan zelfs gebeuren wanneer prestaties vereist zijn om de prestaties per watt verhouding te verhogen.
Enhanced Deep C4 Sleep State
Het voltage over de core kan nog verder worden verlaagd als het level 2 cache wordt uitgeschakeld.
Split Bus Array
Bussen en reeksen worden gescheiden om ze individueel in energiebespaar modus te zetten bij bepaalde opdrachten.
Santa Rosa update
Op 9 mei 2007 werd de Core 2 Duo processor geüpgraded voor de 4e Centrino generatie, genaamd Santa Rosa. De processor is nog steeds gebaseerd op de Merom core, maar enige energiebesparende functies en optimalisaties werden toegevoegd. Verder heeft de processor nu socket P met 478 pinnen nodig, die niet compatibel is met socket M voor de oudere Core 2 Duo's.
In tegenstelling tot zijn voorganger, draait de nieuwe Core 2 Duo processor met 800 MHz FSB (200 MHz quad-pumped) in plaats van 667 MHz (133 MHz quad-pumped).
De FSB ondersteunt nu "Dynamic front side bus switching", waardoor de FSB kan worden verlaagd van 200 MHz tot 100 MHz bij lage processor belasting om energie te besparen. Deze daling heeft alleen effect op de chipset in CPU en wordt hierdoor "virtueel". Met speedstep, kan de Core 2 Duo worden vertraagd tot een minimum van 1.2 GHz. Dankzij de lage (virtuele) FSB, kan de "Santa Rosa" Core 2 Duo nog verder verlaagd worden. Tot 800 MHz is mogelijk, om nog meer energie te besparen.
Nog een eigenschap is het dynamisch overclocken van de core, genaamd "Dynamic Acceleration". Als maar één core wordt gebruikt kan die dynamisch worden overclocked, terwijl de tweede core in de energie besparende C3-modus blijft. Hierdoor kan de ene core op de kloksnelheid van het opvolgende hogere model(2.2 in plaats van 2.0 GHz met de T7300), zonder aanpassingen aan de TDP (thermal design power) en zonder meer koeling nodig te hebben.
Wanneer weinig processor kracht wordt gebruikt, start de processor een van de verschillende energie besparende moda (C1 tot C4/D4). De chipset van de Santa Rosa houdt de processor zo lang mogelijk in energie besparende modus (door bijvoorbeeld de toegang tot het geheugen te voorkomen).
Penryn Update
In januari 2008 introduceerde Intel de nieuwe T9xxx en T8xxx Core 2 Duo processors met de nieuwe "Penryn" Core. Deze CPU's zijn geproduceerd op 45nm (in plaats van 65nm ervoor) en hebben een grotere level 2 cache (3 en 6 MB tegenover 2 en 4 mb ervoor). Verder heeft de Penryn core een snelle division engine en 47 nieuwe SSE instructies (SSE4). Door het 45 nm proces was het voor Intel mogelijk om de core snelheid te verhogen zonder het verbruik te verhogen.
Vergeleken met de gelijkgeklokte Merom Core 2 Duo, is de Penryn gemiddeld 5-10% sneller. Deze verbeterde prestaties komen grotendeels door het grotere L2 Cache. Gedetailleerde benchmarks van de nieuwe Penryn CPU's kunnen worden gevonden in het Intel Core 2 Duo Penryn testrapport.
Downward compatibility
De Core 2 Duo voor de introductie van de Santa Rosa is, net zoals zijn voorganger, nog steeds gebaseerd op de PGA socket-M interface. Het is dus mogelijk om sommige notebooks te updraden van Core Duo naar Core 2 Duo. Echter moet het Bios de Core 2 Duo wel ondersteunen en moet de huidige procesoor niet op het moederbord gesoldeerd zijn.
De volgende chipsets zouden theoretisch de Core 2 Duo moeten ondersteunen.
Intel 945GM: Core 2 Duo, LV, ULV
Intel 945GMS: Core 2 Duo LV und ULV
Intel 945PM: Core 2 Duo, LV, ULV
Intel 940GML: Ondersteunt de Core 2 Duo niet
Core Duo versus Core 2 Duo
De Core 2 Duo (Merom) architectuur blijkt verschillende voordelen te hebben ten opzichte van de Core Duo (Yonah). Vooral de 64 bit extensie staat het nu toe om 64 bit besturingssytemen te gebruiken en dus 4GB of meer geheugen te gebruiken (gelimiteerd door de chipset). Verder heeft de Merom een groter level 2 cache en de architectuur werd verbreerd.
- een aditionele "Simple Decoder"
- Maximale Decode Rate 4+1 vergeleken met 3 van de Yonah core
- 96 tot 80 plaatsen in de reorder buffer
- +1 issue poort (6 tegen 5)
- 32 scheduler entries (tegen 24)
- Aparte FP Units
- 3 SSE Units (Yonah 1)
- Een additionele integer ALU
Verder zijn de pipelines uitgebreid van 12 tot 14. Dit staat een hogere kloksnelheid toe, maar het betekent wel dat de snelheid per klok lager is (dit wordt gecompenseerd door de al genoemde verwijding van de architectuur). [bron (in het Engels)]
De benchmark in onze prestatievergelijking van de Core Duo T2400 en Core 2 Duo T5600 lieten verschillen zijn tussen -0,3% en 34% (gemiddeld ongeveer 10%). Het energieverbruik ging wel aanzienlijk omhoog, maar dat kwam wellicht door de vroege Bios.
Modellen
Het energieverbruik van de processoren wordt getoond door de letter voor het typenummer:
X ... Extreme (snelste) versie met het grootste energieverbruik, zie volgende paragraaf
E ... 55-75 watt
T ... 25-55 watt (standaard versie in notebooks)
P ... max 25 watt
L ... 15-25 watt (laag voltage)
U ... <15 watt (ultra laag voltage)
De opvolgendende 4 cijfer geven de bouw (eerste nummer) en prestaties (de andere drie nummers). De Core 2 mobile processors krijgen 5XXX en 7XXX (momenteel T2XXX voor Core Duo en T1XXX voor Core Solo).
De Core 2 Duo werd geintroduceerd op 31 juli 2006 (de FSB 800 versie met DAT - Dynamic Acceleration Technology op 9 mei 2007). Het topmodel, de Core 2 Extreme X, werd half 2007 geïntroduceerd.
