Intel Core i5 661
New Family on 32nm Westmere of Processors

                  สวัสดีครับ.... สวัสดีปีใหม่กันถ้วนหน้านะครับ.... เป็นอย่างไรกันบ้างสำหรับช่วงเทศกาลปีใหม่ที่เพิ่งจะผ่านพ้นกันไป หวังเป็นอย่างยิ่งว่าทุกๆท่านล้วนแล้วจะได้รับความสุขความเจริญตลอดทั้งปีใหม่นี้ มาถึงในวันนี้ระยะเวลาก็ล่วงเลยมาก็เป็นเวลา 3 วันแล้วสำหรับในวันที่ 3 มกราคม 2553 รู้สึกไหมว่าวันเวลามันช่างเดินทางผ่านไปอย่างรวดเร็ว เผลอแป๊ปเดียวก็ผ่านไปสามวันแล้วสำหรับในปีใหม่นี้ และสำหรับในวันนี้ทางเราก็จะได้มีของขวัญมาต้อนรับกระแสปีใหม่ กับของขวัญในลักษณะของการนำเสนอนั่นเอง ในวันนี้ทางเราก็จะได้มีเรื่องราวใหม่ๆมาอับเดทให้ได้ชมกันอย่างทันท่วงที สำหรับหนึ่งในกระแสความร้อนแรงที่ตกค้างมาจากช่วงปลายปีที่แล้ว ซึ่งหลายๆท่านอาจจะยังใจจดใจจ่อกับมันอยู่แต่บางท่านอาจจะลืมไปบ้างแล้วเพราะไปมีสมาธิกับเทศกาลปีใหม่จนหมด กลับมาในครั้งนี้กับในวันที่ 3 มกราคมนั้น เป็นอีกหนึ่งครั้งที่วงการคอมพิวเตอร์ทั่วโลกต่างก็ตั้งหน้าตั้งตารอคอยการมาถึงของ CPU ในตระกูลใหม่ล่าสุดจากทาง Intel ที่ใช้ชื่อรหัสการผลิตว่า Westmere แต่เอ่ยชื่อดังกล่าวนี้บางท่านอาจจะไม่รู้จักไม่คุ้นหูแต่ถ้าหากว่ากล่าวถึงคำว่า i3 หรือ i5 ในขนาดกระบวนการผลิตที่ 32nm แล้วหละก็ต่างก็ต้องร้องอ๋ออย่างแน่นอน.... ใช่แล้วหละในวันนี้ก็คือวันเปิดตัวอย่างเป็นทางการของ Intel 32nm Westmere Family นั่นเอง

                  สำหรับในวันนี้ก็เป็นอีกครั้งหนึ่งกับการเปลี่ยนแปลงยุคสมัยของขนาดในกระบวนการผลิตจากในขนาดที่ใช้กันอยุ่ในปัจจุบันที่ขนาด 45nm เปลี่ยนไปเป็น 32nm ซึ่งถ้าเราลองมองย้อนกลับไปในจุดเริ่มต้นของซีพียูในขนาดกระบวนการผลิต 45nm ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายในเวลานี้นั้นจะมีจุดเริ่มต้นเมื่อครั้นไตรมาสที่สามของปี 2007 ในช่วงเวลาประมาณปลายเดือนตุลาคม 2550 รวมเวลาถึงวันนี้ก็ร่วม 2 ปีกว่ามาแล้ว โดยในการมาครั้งแรกของขนาดกระบวนการผลิตที่ระดับ 45nm นั้นจะมาพร้อมกับรหัสการพัฒนาที่มีชื่อว่า " Penryn " พร้อมด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆที่น่าสนใจอย่าง High-K และ Metal Gate ซึ่งจนถึงในเวลานี้ซีพียูในตระกูลเหล่านั้นก็ยังคงมีใช้งานกันอยู่อย่างแพร่หลายนั่นก็คือซีพียุในโมเดลตระกูล Core 2 Duo / Core 2 Quad นั่นเอง ถัดจากการมาถึงของ Penryn ในระยะเวลาประมาณหนึ่งปีให้หลังเราก็ได้รู้จักกับอีกหนึ่งรหัสพัฒนาที่มีชื่อว่า Nehalem ซึ่งอาจจะกล่าวได้ว่าเป็นอีกหนึ่งก้าวสำคัญของการเปลี่ยนแปลงจากทางอินเทลในเวลานั้นและเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่อีกด้วย กับการที่ทางอินเทลได้มีการควบรวมชุดเมโมรีคอนโทรลเลอร์ (IMC) เข้าไปรวมอยู่กับตัวซีพียู ที่จากเดิมนั้นชุดเมโมรีคอนโทรลเลอร์จะติดตั้งอยู่กับชิบ Northbridge บนตัวเมนบอร์ดสำหรับซีพียูในยุคสมัยของ Nehalem นี้นั้นเราจะรู้จักมักคุ้นกันเป็นอย่างดีในนามของ Intel Core i7 นั่นเอง แต่สำหรับเรื่องราวของขนาดกระบวนการผลิตของเจ้า Nehalem ยังคงไม่มีการเปลี่ยนแปลงแต่ประการใด ยังคงอยุ่บนพื้นฐานของยุคสมัย Penryn ซึ่งก็คือที่ขนาดการผลิต 45nm นั่นเองอันยังรวมไปถึงเทคโนโลยีภายในบางอย่างก็ยังคงยกยอดมาจาก Penryn ก็คือในส่วนของ High-K + Metal Gate หลังจากยุคสมัยของ Intel Core i7 900Series กับรหัสพัฒนาที่มีชื่อว่า Nehalem โลดแล่นอยู่ในตลาดเป็นเวลาร่วม 1 ปีในที่สุดทาง Intel ก็ได้มีการเปิดตัวยุคที่สองของ Nehalem กับซีพียุในตระกูล Core i5/i7 ภายใต้ Code name - Lynnfield ในช่วงเวลาประมาณ กันยายนของปี 2552 โดยการมาของซีพียูในตระกูล Lynnfield นี้หลายๆด้านไม่ว่าจะเป็นกระบวนการผลิต เทคโนโลยีการผลิตก็ไม่ได้มีความแตกต่างใดๆมากนักจาก Bloomfield ( Core i7 1366 Platform) หากแต่ความแตกต่างที่เกิดขึ้นจะเป็นเพียงการเปลี่ยนแพลทฟอร์มซ๊อคเก็ตจากเดิม LGA1366 มาเป็น LGA1156 และการพัฒนาต่อยอดในส่วนของชุด IMC ที่ได้ยกเข้าไปรวมอยุ่กับตัวซีพียูกลายเป็นการยกเอาชุด Northbridge ทั้งชุดไปควบรวมเข้ากับตัวซีพียู ซึ่งหมายถึงว่าชุดควบคุม Pci-express ความเร็วสูงทั้งหมดก็ได้เข้าไปรวมอยุ่ในตัวซีพียูด้วยนั่นเอง อันเป็นผลให้แพทฟอร์ม LGA1156 เป็นแพลทฟอร์มในแบบ 2 ชิบแตกต่างจาก LGA1366 ที่จะยังคงเป็นแพลทฟอร์มในแบบ 3 ชิบเหมือนๆกับยุคสมัยของ Penryn

                  จากระยะเวลาร่วมสองปีกว่าๆที่ผ่านมานั้น เราจะเห็นได้ว่าแม้เป็นช่วงเวลาเพียงสั้นๆไม่ยาวนานนักแต่ทาง Intel ก็ได้มีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีใหม่ๆออกมาให้ได้เลือกใช้กันชนิดปีต่อปี จากการเริ่มต้นของขนาดกระบวนการผลิตในขนาด 45nm ที่เดินทางมาครบสองปีในเวลานี้ก็คงถึงเวลาของการเปลี่ยนแปลงขนาดกระบวนการผลิตอีกครั้งหนึ่ง ซึ่งมันจะเป็นไปตามการเปลี่ยนแปลงที่ทาง Intel ได้ตั้งใจไว้และเรียกการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนี้ว่า Tick-Tock โดย ณ เวลานี้เป็นการกระโดดจาก Tick to Tick ที่เราจะมาพบกับกระบวนการผลิตในขนาด 32nm โดยช่วงเวลาของ Tock นั้นจะเป็นช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีการผลิตหรือ Microarchitecture นั่นเอง สำหรับในวันนี้กับการมาถึงของการผลิตในขนาดกระบวนการผลิต 32nm นั้นทางอินเทลก็จะได้มีการใช้รหัสของกระบวนการผลิตที่มีชื่อว่า Westmere ซึ่งจะเป็นรหัสการผลิตที่เราจะได้พบและได้ใช้งานกันในตลอดปี 2010 หรือในปีนี้ จากนั้นในเจเนเรชันต่อไปหรือช่วงเวลา Tock ซึ่งก็จะเป็นช่วงเวลาประมาณปี 2011 หรืออย่างน้อยๆใน Q4 ของปีนี้เราก็จะได้พบกับรหัสพัฒนาใหม่จากทาง Intel ที่จะใช้ชื่อว่า Sandy Bridge ซึ่งในเรื่องดังกล่าวนี้จะยังคงเป้นเรื่องของอนาคตที่ยังเดินทางมาไม่ถึง ส่วนในวันนี้จากตรงนี้ไปเดี๋ยวเรามาร่วมกันทำความรู้จักกับสิ่งที่อยุ่ตรงหน้า ณ เวลานี้กับ Intel 32nm Westmere Family ว่านอกจากขนาดของการผลิตที่เ็กลงแล้วนั้นจะยังมีอะไรใหม่ให้เราได้ใช้งานกันบ้าง และจะมีความน่าสนใจสักขนาดไหนนั้น เราไปติดตามชมกันเลยครับ

What is Intel® Westmere Process Technology

สำหรับเรื่องราวของความเป็นมากว่าจะมาถึงในยุคสมัยของ Westmere ในเวลานี้เราก็คงได้รับทราบกันไปเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ในที่นี้เราก็จะได้มากล่าวถึงในส่วนรายละเอียดของเจ้า Westmere ซึ่งเป็นรหัสของกระบวนการผลิตสำหรับซีพียูบนกระบวนการผลิตในขนาด 32nm จากทาง Intel ซึ่งหลังจากที่ประสบผลสำเร็จเป็นอย่างสูงกับในยุคของ Nehalem 45nm วันนี้ทางอินเทลก็ได้เปิดตัว Westmere 32nm ซึ่งหากเรามองกันไปที่เทคโนโลยีของการผลิตในส่วนของตัว CPU DIE แล้วนั้น Westmere ก็คือ Nehalem ในเวอร์ชัน 32nm หรือจะกล่าวแบบง่ายๆก็ได้ว่าการนำเอา Nehalem มาผลิตบนกระบวนการผลิตที่ขนาด 32nm นั่นเอง เพราะโครงสร้างหลักๆต่างๆยังคงไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนัก แต่จากคำพูดที่ว่าไม่แตกต่างมากนักในที่นี้ก็หมายความได้ว่าจะต้องมีส่วนหนึ่งส่วนใดที่แตกต่างออกไป สำหรับความแตกต่างที่เกิดขึ้นนั้นหลักๆแล้วจะมีอยุ่ด้วยกันสองจุดใหญ่ๆคือ Westmere จะมาพร้อมกับเทคโนโลยี High-K+Metal Gate ในเจเนเรชันที่สอง (Second Generation High-K+Metal Gate) ซึ่งในยุคที่สองของ High-K+Metal Gate ตรงนี้ทาง Intel ก็ยังคงเก็บไว้เป็นความลับอยุ่สำหรับวัสดุและส่วนผสมต่างๆที่ได้เลือกใช้ แต่สิ่งที่เปิดเผยออกมาให้ได้ทราบกันนั้นก็จะมีอยู่ในส่วนของการลดความหนาของ High-K Dielectric Gate ลง 0.1nm โดยจากเดิมจะมีความหนา 1.0nm บนกระบวนการผลิต 45nm มาเป็น 0.9nm กับซีพียูในกระบวนการผลิต 32nm และนอกจากนี้ยังได้ลดความกว้างของ Gate ให้เหลือ 30nm ซึ่งเป็นขนาดที่ลดลงจากเดิมประมาณ 0.7x (0.7 เท่า) ซึ่งจากขนาดที่มีการเปลี่ยนแปลงตรงนี้ของซีพียุในขนาด 32nm ทางอิเทลได้เคลมเอาไว้ว่าจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับตัว Transistor ได้มากกว่า 22% ซึ่งนั่นก็หมายความกลายๆว่า Westmere จะมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า Nehalem กว่า 22% เหมือนกัน และไม่เพียงเท่านี้จากการทดสอบในเรื่องของการลดขนาดทั้งความหนาและความกว้างของ Gate นี้ยังช่วยลดอัตราการรั่วไหลของ Electron ในส่วนของ NMOS ได้มากกว่า 5 เท่าและ PMOS ได้กว่า 10 เท่าจากเดิมในขนาดกระบวนการผลิตที่ 45nm ซึ่งในเรื่องนี้ก้คงพอจะทราบกันบ้างแล้วว่าหากมีอัตราการรั่วไหลของกระแสหรือ Electron น้อยลงนั้นก็จะเป็นผลให้อุณหภูมิการทำงานของตัวซีพียูมีอุณหภูมิลดต่ำลงซึ่งส่งผลมาจากระดับของการใช้พลังงานที่จะลดต่ำลงนั่นเอง จากเบื้องต้นในที่นี้เราก็สามารถที่จะสรุปได้บ้างแล้วว่า Westmere และ Nehalem นั้นมีความแตกต่างกันอย่างไรบ้าง แต่มันยังมีอยู่อีกหนึ่งจุดที่ได้มีการเพิ่มเติมเข้ามาก็คือในส่วนของ Instructions ที่ได้มีการเพิ่มเข้ามาของ AES instructions (Advanced Encryption Standard) ซึ่งเป็นชุดคำสั่งสำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัสในระดับ Hardware ที่ทาง intel ได้บรรจุลงไป คล้ายๆกับที่การเข้ามาของชุดคำสั่ง SSE4.1 และ SSE4.2 ในยุคสมัยของ Penryn นั่นเอง และสำหรับในรายละเอียดทั้งหมดของชุดคำสั่ง AES นี้นั้นทางเราจะได้มีการกล่าวถึงโดยละเอียดอีกครั้งในช่วงต่อไป

บทสรุปสำหรับ Westmere ณ จุดนี้เราสามารถที่จะสรุปสั้นๆให้ได้ใจความได้ว่ามันก็คือ Nehalem ที่มาพร้อม High-K+Metal Gate ในเจเนเรชันที่สอง และก็ถูกผลิตขึ้นภายใต้กระบวนการผลิตที่ขนาด 32nm แทนที่ 45nm นั่นเองและจากขนาดการผลิตที่เล็กลงนี้ก้ทำให้ขนาดของ Transistors นั้นมีขนาดเล็กลงถึงเท่าตัวจากเดิม ส่วนขนาดโดยรวมของ CPU Die นั้นจะมีขนาดประมาณ 70% ของ Nehalem ที่ผลิตบนพื้นฐาน 45nm และเมื่อขนาดของ CPU Die เล็กลงมาจึงทำให้ทางอินเทลมีพื้นที่เหลือเฟือที่จะสามารถควบรวมเอา Graphic Chip เข้าไปอยุ่ร่วมกับ CPU ภายใต้กระดองเดียวกันได้ สำหรับเรื่องนี้นั้นจะมีที่มาที่ไปอย่างไรรวมไปถึงรายละเอียดอะไรบ้างนั้นไปติดตามชมกันต่อเลยครับ

New Intel® Core i5/i3 Code name " Clarkdale " First Westmere Processor Fimily

เป็นอีกครั้งหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงที่ถือว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีของ Microprocessor ครั้งใหญ่ เมื่อการมาถึงของยุคสมัย Westmere 32nm ที่ทางผู้นำอย่างอินเทลได้รังสรรค์ขึ้นมา นั่นก็คือการควบรวมเอาชุด Graphic Chip หรือ Integrate GFX เข้าไปอยู่รวมกับตัวซีพียู ซึ่งในที่นี้ก็หมายความว่า ณ เวลานี้นอกจากซีพียูจะทำหน้าที่ในการประมวลผลหลักแล้ว มันยังจะสามารถแสดงภาพหรือประมวลผลทางด้านกราฟิกได้อีกด้วย เรื่องนี้เป็นหนึ่งความสดใหม่ที่น่าสนใจมิน้อย สำหรับซีพียูในโมเดลแรกๆที่เราจะได้พบกับ Integrate GFX นั้นจะเป็นซีพียูในตระกุล Intel Core i5 และ Core i3 ที่ใช้ Code Name ว่า " Clarkdale " (ซีพียุในตระกูล Desktop) ส่วนแพลทฟอร์มที่ใช้จะยังคงเป็น LGA-1156 เช่นเดิม สำหรับเจ้า GFX ที่ได้มีการควบรวมเข้ากับตัวซีพียุนั้นจะใช้กระบวนการผลิตที่ขนาด 45nm โดยที่หากเรามองเข้าไปใต้กระดอง(IHS) ของซีพียุเราก็จะเห็นว่าภายใต้กระดองซีพียุนั้นจะมี DIE อยู่ด้วยกันสองชุด ซึ่งชุดหนึ่งที่มีขนาดเล็กกว่าจะเป็น DIE ของ CPU ที่ใช้ขนาดกระบวนการผลิตที่ 32nm บนพื้นฐานรหัสการผลิต Westmere ที่ได้กล่าวมาแล้ว ส่วนอีก DIE นั้นก็จะเป็นส่วนของชุด Integrate Controller ที่ไม่เพียงแค่จะมี Graphic Chip แต่จะยังรวมไปถึงชุด IMC (Integrate Memory Controller) และ PCIe Controller โดยตรงนี้เราอาจจะกล่าวแบบเหมารวมได้ว่ามันก็คือชิบเซต Northbridge นั่นเอง สำหรับความชัดเจนในเรื่องนี้เพื่อให้ง่ายต่อการเข้าใจนั้น เราลองไปมองกันที่ภาพประกอบทางด้านล่างที่ได้หยิบยกมาให้ชม ว่าในแต่ละ Die ที่ซ่อนตัวอยุ่ภายใต้กระดองซีพียูมันมีอะไรประกอบอยู่บ้าง

จากภาพข้างต้นเราจะเห็นได้ว่าจาก DIE ทั้งสองชุดโดยด้านซ้ายมือจะเป็นในส่วนของ Intergrate Controller ส่วนทางด้านขวามือก็คือ DIE ของตัว CPU ในเรื่องนี้เราจะขอกล่าวกันไปทีละส่วนเริ่มจาก DIE ทางด้านซ้ายมือ สำหรับในไดอะแกรมเราก็จะพบกับส่วนต่างๆที่แบ่งออกได้ประมาณ 6 ส่วนหลักๆ ส่วนพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่โตที่สุดนั้นจะเป็นของ I-GFX(integrate-Graphic) โดยเจ้ากราฟิกชิบตัวนี้ได้รับการพัฒนาต่อยอดมาจาก Intel Graphics Media Accelerator X4500HD หรือที่ประจำการอยู่บนชิบเซตในรหัส Intel G45 นั่นเอง โดยในครั้งนี้ทางอินเทลไม่ได้ตั้งชื่อเรียกในแบบรหัสตัวเลขให้กับ IGFX ของตนแต่อย่างใด มีเพียงชื่อเรียกที่เรียกไว้ว่า Intel HD Graphics เท่านั้น สำหรับสิ่งที่ได้รับการพัฒนาต่อยอดมาจาก X4500HD ในส่วนที่น่าสนใจก็จะประกอบไปด้วย Dual Video Decode ในระดับ Hi-Def ซึ่งนั่นจะหมายความว่าเราจะสามารถเปิดเล่นไฟล์ภาพยนต์ในระดับ Hi-Def ได้ถึงสองชุดในเวลาเดียวกันรวมไปถึงระบบเสียงก็เช่นเดียวกันที่รองรับการถอดรหัสในแบบ Dual Audio Stream ส่วนรายละเอียดอื่นๆโดยละเอียดนั้นเอาเป็นว่ารับชมจากตารางเปรียบเทียบทางด้านล่างต่อไป ส่วนสิ่งที่จะได้มากล่าวถึงกันต่อก็คือในส่วนของ PCIe / Memory Controller ที่อยู่ภายในโดยเมโมรีที่ใช้งานร่วมนั้นแน่นอนว่าจะหนีไม่พ้น DDR3 ซึ่งรองรับการใช้งานในโหมด Dual-Channel ที่ความเร็ว 1333MHz และส่วนของ PCIe นั้นยังคงมีความกว้างสูงสุดที่ 16x Lane กับ Pci-e 2.0 16x จำนวนหนึ่งช่องทาง ในที่นี้ก็จะขึ้นอยู่กับผู้ผลิตเมนบอร์ดอีกครั้งว่าจะมีการแบ่งสล๊อตหรือติดตั้งสล๊อต Pci-e x16 สำหรับกราฟิกการ์ดมาบนเมนบอร์ดกี่สล๊อต เพราะอย่างไรแล้วชุดคอนโทรลเลอร์นี้ก็ยังคงรองรับการใช้งานเทคโนโลยี CrossfireX จากทาง ATI ในระดับ Hardware เช่นเดิม สุดท้ายนี้สำหรับในส่วนของไดอะแกรมช่องอื่นๆทั้งฝั่งซ้ายและขวามือที่เราเห็นว่าจะมีชื่อที่ซ้ำกันระหว่างกันนั้น มันก็คือช่องทางสำหรับใช้ในการรับส่งข้อมูลระหว่างกันนั่นเอง

ตารางเปรียบเทียบข้อมูลทางเทคนิคต่างๆระหว่าง Integrate Graphics ในยุคสมัยของ Intel G45 Chipset และ New Intel HD Graphics ที่ควบรวมมาพร้อมกับ CPU ในยุคของ Westmere หรือซีพียุในตระกูล Intel Core i5 600Series และ Intel Core i3 500Series ซึ่งคงทำให้เห็นได้ถึงความชัดเจนว่าทางอินเทลนั้นได้มีการเปลี่ยนแปลงหรือปรับปรุงในส่วนใดบ้าง