Processadores Core i7 VA10152018

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Introdução
Nos dias actuais deparamos-nos com aplicações que requerem mais poder de processamento e para o sucesso desse mesmo processamento ou execução da instrução requer processadores doptados de grandes capacidade de processamento e que de alguma forma possa responder a demanda das instruções e responder as necessidades das aplicações em tempo recorde, porém ter um processador não é tudo, assim sendo no presente trabalho abordar-se-á sobre os processadores da intel core i7, as suas tecnologias, a sua arquitetura e os demais elementos e inovanções que encotramos nesses processadores bem como o seu impacto nos dias actuais.
Objectivos
Contextualização 
No fim de 2008, a Intel lançou seu novo processador quadcore. Sob o nome de Core i7, este é o primeiro processador baseado na micro-arquitetura Nehalem. Os processadores Intel Core i7 oferecem uma série de inovações em desempenho quadcore e contam com avançadas tecnologias de processador. Esta nova micro-arquitetura não prevê uma mudança tão radical quanto a passagem de Netburst (Pentium 4) para Core2, pelo menos não em um nível tão baixo. O que não significa que não venha a trazer ganhos significativos em desempenho. Tomando como base os núcleos Core2, a Intel se questionou sobre o que se poderia ser feito para obter processadores ainda melhores. Além de melhorias na já excelente micro-arquitetura, uma das principais mudanças, ou pelo menos a que chama mais atenção é que finalmente a controladora de memória foi integrada ao processador, aposentando o esquema de FSB e Northbridge, aproveitando a oportunidade para a implementação de um novo barramento; serial, ponto-a-ponto, bi-direcional e de baixa latência: o QPI (Quick Path Interconnect); para conexão do processador com o chipset ou outros processadores. Adicionado a isto, será feita menção à retomada do HyperThreading, à utilização do Turbo Boost e à organização da memória, cruciais para a compreensão do funcionamento desta arquitetura. 
Problematização
O que são processadores core i7 e o que essa nova familía de processadores trás de novo?
Que tecnologias podemos encotrar nesses processadores e até que ponto essa mesma tecnologia nos seriam de grande utilidade nos dias actuais?
Metodologias
Para a elaboração do presente trabalho, adoptou-se o método de revisão da literatura que consistiu na busca de informação através da leitura de fontes fidignas e não só que abordam acerca do tema em questão de modo a trazer resultados satisftórios a pesquisa.
Organização dos Processadores Core I7
A Intel Core é uma linha de unidades de processamento central para consumidores finais, estações de trabalho e entusiastas de médio a alto, comercializada pela Intel Corporation . Esses processadores substituíram os processadores Pentium intermediários da época, movendo o Pentium para o nível de entrada e atingindo a série Celeronde processadores de baixo custo. Os processadoresCore i7   têm de 4 a 8 núcleos físicos com uso obrigatório de tecnologia intelHyper Threading Technology. A memória cache de 8MB a 20MB nos últimos modelos de processadores. O desempenho aumentou os núcleos virtuais e um grande volume de memória cache. Processadores para dispositivos móveis podem ter 2 núcleos físicos.
Arquitectura Dos Processadores Core I7
A micro arquitetura existentes nos processadores core i7 é a arquitetura de Nehalem que substitui a arquitetura Core2 em praticamente todas as frentes: desde processadores para dispositivos móveis de baixíssimo consumo até potentes servidores, passando principalmente pelo desktop. Esta microarquitetura toma como base o excelente núcleo da micro arquitetura Core2, inovando fundamentalmente nos componentes ao redor do núcleo, com destaque para a controladora de memória e a interconexão por QPI. Apesar de obsoleto para os padrões atuais, o AGTL+ (sigla de Assisted Gunning Transceiver Logic, o FSB utilizado pela Intel) é muito versátil. Sem ele não seria possível criar tão facilmenteprocessadores dual-core e quad-core como os Pentium D e os Core 2 Quad. Sua origem está ancorada em uma característica doGTL que permite o compartilhamento do FSB por mais de um processador, até quatro processadores podem ser instalados sobre o mesmo FSB. Sobre cada FSB podem ser instalados até quartoprocessadores (chips), não importando quantos núcleos cada processador tenha[3].
Com dois processadores, o gargalo não é tão evidente. Dessa Maneira, pode-se instalar dois chips dentro do mesmo encapsulado, dobrando o número de núcleos sem grandes dificuldades técnicas (com exceção de consumo e aquecimento, que também são dobrados). O principal benefício disso é otimizara produção. Assim, em vez de ter linhas separadas para processadores dual-core e quad-core, por exemplo, fabrica-se apenas um tipo de chip dual-core que podem dar origem tanto a processadores dual-core como quad-core. Se um Core 2 Quad fosse feito a partir de um único chip com os quatro núcleos, sua produção seria muito menor e seu preço muito maior.
Essa estratégia funciona muito bem em desktops e workstations com apenas um processador e razoavelmente bem em máquinas com dois processadores, embora exigindo o uso de um potente(literalmente, devido ao alto consumo elétrico) chipset com doisFSBs e controladora de memória de quatro canais. Já que além de potentes, os núcleos Core2 contam com enormes caches L2, equipados com agressivos sistemas de prefetch para atenuar a latência no acesso à memória.
Caracteristicas Técnicas
Tecnologia Multicore 
Processador multinúcleo é o que tem dois ou mais núcleos de processamento (cores) no interior de um único chip[1]. Estes dois ou mais núcleos são responsáveis por dividir as tarefas entre si, ou seja, permitem trabalhar em um ambiente multitarefa. Em processadores de um só núcleo, as funções de multitarefa podem ultrapassar a capacidade da CPU, o que resulta em queda no desempenho enquanto as operações aguardam para serem processadas[2]. Em processadores de múltiplos núcleos o sistema operacional trata cada um desses núcleos como um processador diferente. Na maioria dos casos, cada unidade possui seu próprio cache e pode processar várias instruções quase simultaneamente. Adicionar novos núcleos de processamento a um processador (único encapsulamento) possibilita que as instruções das aplicações sejam executadas em paralelo, como se fossem 2 ou mais processadores distintos.
Os dois núcleos não somam a capacidade de processamento, mas dividem as tarefas entre si. Por exemplo, um processador de dois núcleos com clock de 1.8 GHz não equivale a um processador de um núcleo funcionando com clock de 3.6 Ghz, e sim dois núcleos 1,8GHZ operando em paralelo. O termo multinúcleo ou multicore (como é popularmente conhecido), são por vezes utilizados para descrever arquiteturas multicore com um número particularmente elevado de núcleos (dezenas ou centenas).
O surgimento dos processadores multicore, tornou-se necessário principalmente devido a missão cada vez mais difícil de resfriar processadores singlecore (processadores de apenas um núcleo) com clocks cada vez mais altos; devido a concentração cada vez maior de transistores cada vez menores em um mesmo circuito integrado. E além dessa e outras limitações dos processadores singlecore, existe a grande diferença entre a velocidade da memória e do processador, aliada à estreita banda de dados, que faz com que aproximadamente 75% do uso do microprocessador seja gasto na espera por resultados dos acessos à memória.
Tecnologia Intel Turbo Boost
A tecnologia Turbo Boost, desenvolvida pela Intel, concerne ao controlo de energia e frequência da operação de acordo com a necessidade do uso dos núcleos. De forma automática, ela permite que os núcleos do processador trabalhem mais rápido que a frequência básica de operação quando estiverem operando abaixo dos limites especificados para energia, corrente e temperatura. A tecnologia Intel Turbo Boost é ativada quando o sistema operacional (SO) solicita o estado de desempenhomais elevado. A frequência máxima da tecnologia Intel Turbo Boost depende do número de núcleos ativos[3]. O tempo que o processador gasta no estado da tecnologia Turbo Boost depende da carga de trabalho e do ambiente operacional, proporcionando o desempenho de que o usúario necessita, quando e onde for necessário. Os elementos que podem definir o limite superior da tecnologia Turbo Boost em uma determinada carga de trabalho são os seguintes: número de núcleos ativos, consumo estimado de corrente, consumo estimado de energia e temperatura do processador. Quando o processador estiver operando abaixo desses limites e a carga de trabalho do usuário exigir desempenho adicional, a frequência do processador aumentará dinamicamente 133 MHz em intervalos curtos e regulares até ser alcançado o limite superior ou o máximo upside possível para o número de núcleos ativos. Por outro lado, quando algum desses limites for alcançado ou ultrapassado, a frequência do processador cairá automaticamente 133 MHz até que ele volte a operar dentro dos seus limites. O modo Turbo Boost explora a economia de energia através do aumento de frequência de um único núcleo, caso necessário[4]. Como boa parte das aplicações hoje em dia ainda não são multithreaded, de forma que tirem o maior proveito de Hyper-Threading, o overclocking do modo Turbo irá fazer com que estas aplicações sejam executadas em menos tempo.
Tecnologia Intel Hyper-Threading
Hyper-Threading é uma tecnologia proprietária da Intel usada para computação paralela em processadores x86. Essa tecnologia faz com que cada núcleo do processador possa executar mais de um thread de uma única vez, tornando o sistema mais rápido quando se usam vários programas ao mesmo tempo. Foi primeiramente empregada no processador Pentium 4 de núcleo Northwood, de 32 bit. Apesar do foco da tecnologia Hyper-Threading ser os processadores para servidores de rede, os processadores da série Intel® Core2™ (Extreme Edition) e Intel® Core™ (i3 e i7) usufruem dessa tecnologia proporcionando até 12 núcleos totais (i7 4960x). Essa técnica foi criada para oferecer maior eficiência na utilização dos recursos de execução do processador. Segundo a Intel, a Hyper-Threading oferece um aumento de desempenho de até 30% dependendo da configuração do sistema[3].
A simulação do segundo processador é feito utilizando partes não aproveitadas do processador na previsão de desvio do pipeline. Estas partes são conhecidas como bolhas do pipeline e não teriam nenhuma utilidade, desperdiçando ciclos. Simulando dois processadores lógicos em um único processador físico, cada processador lógico recebe seu próprio controlador de interrupção programável (EPIC) e um conjunto de registradores. Os outros recursos do processador físico como cache de memória, unidade lógica e aritmética, barramentos, são compartilhados entre os processadores lógicos, parecendo assim um sistema com dois processadores.
Conclusão e recomendações
No presente trabalho já feito por nos chegamos a conclusão de que a analise sobre as principais características que fazem do Core i7 um processador diferenciado é a industria que dispõe aos consumidores uma vasta gama de novas funções visando o ganho de desempenho em uma curta janela de tempo. Seja de Turbo Boost, que utiliza lógica para optimizar o consumo de energia; seja pelo QPI, uma conexão ponto-a-ponto de alta velocidade, a Intel conseguiu atacar de forma abrangente os principais problemas que concernem ao multicore. Outro aspecto relevante a ser mencionado aqui a volta do Hyper-Threading corroborando com a afirmação de que na computação algumas abordagens são recorrentes.
O mais importante do que as inovações que o Core i7 proporcionou é a consolidação de uma era na industria que é voltada com o design com a replicação de núcleos dentro de um processador, iniciada com a geração do Core Duo. 
Manter a temperatura regular
Que consistira em verificar se o sistema de arrefecimento e dissipação de calor do seu processador está em condições de modo a não causar danos isso consiste também na verificação da massa térmica, aconselha-se também o uso dos processadores intel core i7 Quadcore devido ao seu alto nível de desempenho na realização de muitas tarefas.
Bibliografia
[1]Wikipédia, a enciclopédia livre.2017.”Processador Multinucleo”. Acedido a 13 de Outubro de 2018. https://pt.wikipedia.org/wiki/Processador_multin%C3%BAcleo
[2] Tecmundo.2009.”Multicore: realidade e tendência”.Acedido a 13 de Outubro de 2018.https://www.tecmundo.com.br/hardware/1627-multicore-realidade-e-tendencia.htm
[3] Brun Teles.2009. O Processador Intel Core i7.Instituto de Computação: Universidade Estadual de Campinas(acessado aos 13/10/2018) http://www.ic.unicamp.br/~ducatte/mo401/1s2009/T2/042348-t2.pdf
[4] Intel.2018.Intel core i7-9700k processor.Acedido a 13 de Outubro de 2018 https://www.intel.com.br/content/www/br/pt/products/processors/core/i7-processors/i7-9700k.html