Lynnfield: As linhas PCI Express, o P55 e o Braidwood

Além do novo soquete LGA-1156, da versão mais agressiva do Turbo Boost e das outras mudanças que vimos no post anterior, outra mudança importante no Lynnfield é a inclusão de 16 linhas PCI Express 2.0 dentro do próprio processador, o que faz com que o ele execute todas as funções que na plataforma i7 são executadas pelo chipset X58. Embora não traga mudanças com relação ao desempenho, essa mudança permitiu que a Intel simplificasse a plataforma, eliminando a necessidade de utilizar o barramento QPI (que no i7 liga o processador ao X58). Outra vantagem da integração é a redução no consumo elétrico total, já que ao serem movidos para dentro do processador, os transístores do controlador PCI Express passaram a ser fabricados usando a mesma técnica de 45 nanômetros que ele.

Estas mudanças alteraram bastante o layout do processador, com o controlador PCIe ocupando um grande espaço do lado direito. Mesmo com a redução no controlador de memória e a remoção do QPI, a contagem de transístores sumiu para 774 milhões (43 milhões a mais que no Bloomfield):

Você poderia se perguntar por que a Intel esperou para incorporar as linhas PCI Express no Lynnfield, em vez de simplesmente incorporá-las já no Bloomfield, para que elas equipassem as versões iniciais do i7. A resposta é um detalhe simples: o Lynnfield possui apenas 16 linhas PCI Express, enquanto o Bloomfield e o X58 oferecem 36 linhas no total. Caso incorporasse as 36 linhas diretamente no processador, o Bloomfield teria um volume de transístores muito maior e a Intel teria dificuldades em manter o TDP de 130 watts para o processador, daí o uso do X58 no Core i7.

Com as mudanças, o chipset perdeu muito de sua importância, assumindo um posto secundário. O primeiro chipset para a plataforma LGA-1156 é o P55, que é basicamente uma versão atualizada do antigo chip ICH10 que era usado como ponte sul nos chipsets anteriores. Ele é um chip relativamente simples, que concentra as portas USB, SATA, 8 linhas PCI Express adicionais e o chipset de rede, que é conectado ao processador através de um link DMI de 2 GB/s. Seguindo a mudança, o chip passou a ser chamado de Platform Controller Hub (PCH), indicando a redistribuição das funções.

O P55 serve basicamente como um “hub” para as trilhas que vão para os slots e portas da placa-mãe. Temos então algumas poucas trilhas (correspondentes ao barramento DMI) entre o processador e o P55 que se ramificam em todas as demais. Este é um dos principais motivos de a Intel não ter dado o passo final e integrado todos os componentes diretamente ao processador, já que removendo o chipset, todas essas trilhas precisariam ir diretamente para o soquete do processador, o que aumentaria muito o número de contatos no soquete e complicaria o layout das placas.

Outro motivo, talvez mais importante que a questão técnica, é que a Intel ganha muito dinheiro vendendo chipsets, uma renda que seria perdida caso eles fossem eliminados completamente. Embora o P55 seja brutalmente mais simples que os chipsets anteriores, a Intel o vende para os fabricantes por aproximadamente o mesmo preço (cerca de 45 dólares), o que resulta em uma margem de lucro fabulosa.

Isso explica por que as placas destinadas ao i5 não são mais baratas que as placas LGA-775, muito embora tenham menos componentes. Como a Intel continua cobrando o mesmo valor pelo chipset, o custo total de produção é basicamente o mesmo que era na época do Core 2 Duo, ou até mais. Se ainda tivéssemos a VIA e a ATI produzindo chipsets para processadores Intel, esse vácuo no mercado seria logo preenchido por outros chipsets de baixo custo, mas com um virtual monopólio para seus processadores, a Intel tem poucos motivos para reduzir os preços.

Continuando, as placas baseadas no P55 são bem mais simples e possuem um layout mais limpo que as placas de plataformas anteriores, com a posição central onde ficaria a ponte norte do chipset dando lugar a um espaço quase vazio com apenas alguns chaveadores ou reguladores de tensão.

Um bom exemplo é a MSI P55-GD65, onde os dois grandes dissipadores com o heat-pipe são destinados aos reguladores de tensão, e o P55 propriamente dito (posicionado entre os dois slots PCIe) recebe apenas um dissipador simples:

Assim como todas as placas baseadas no P55 que utilizam dois slots PCIe, ela utiliza uma configuração compartilhada, onde cada slot recebe 8 linhas. A divisão é feita por um quarteto de switchs PCIe instalados na placa:

A ideia de dividir as linhas PCIe entre dois slots nunca soa muito bem, mas como o P55 utiliza o PCIe 2.0, a perda acaba não sendo muito grande, já que com o dobro da banda por linha, um slot PCIe 2.0 x8 oferece a mesma taxa de transferência que um slot PCIe x16 antigo. Algumas placas implementam um terceiro slot usando 4 das linhas PCI Express disponíveis no P55, mas nesse caso o desempenho do terceiro slot fica longe do ideal.

É importante enfatizar também que o fato de usar dois slots não torna a placa automaticamente compatível com o SLI, já que é necessário que o fabricante submeta a placa ao processo de certificação e pague os royalties à nVidia. Sem isso, uma flag no BIOS bloqueia a ativação do SLI por parte dos drivers, muito embora você ainda possa usar a segunda placa para o processamento dos efeitos de física (Physics). O processo de suporte ao CrossFire X por outro lado é bem mais simples, o que faz com que quase todas as placas dual-slot ofereçam suporte a ele.

Uma tecnologia que ainda não está disponível no P55, mas que mas que será lançada em breve, é o Braidwood, uma espécie de versão turbinada do ReadyBoost, que a Intel tentou popularizar sem muito sucesso em 2007. Ele estará disponível a partir do chipset P57, que representa a segunda geração da plataforma.

O Braidwood consiste no uso de um módulo memória NVRAM, destinado a funcionar como um cache adicional para operações de acesso a disco, servindo como uma alternativa para melhorar o desempenho de acesso a disco, sem precisar migrar para um SSD:

As principais diferenças entre o Braidwood e o antigo Readyboost, são o uso de módulos com uma capacidade muito maior (8 ou 16GB) e o uso de um algoritmo de cache mais eficiente, duas melhorias que devem trazer ganhos mais tangíveis. Entretanto, o futuro do Braidwood é ainda incerto, já que os módulos não serão baratos.