Core Duo e Core 2 Duo

O Yonah, lançado em 2006, foi um projeto ambicioso e o primeiro processador mobile dual-core desenvolvido pela Intel.

A partir do Yonah, a Intel abandonou o uso da marca “Pentium M” e passou a usar as marcas “Core Solo” e “Core Duo”, para (respectivamente) as versões single-core e dual-core do processador. O Core 2 Duo para desktops se chama “Core 2 Duo” justamente por ser a segunda versão da plataforma iniciada com o Yonah.

O uso de dois núcleos é mais problemático em um processador mobile do que em um processador desktop devido à questão do consumo. Dois núcleos dissipam mais calor do que apenas um e consomem o dobro de energia. Apesar disso, o TDP dos Core Duo é de 31 watts, contra os 27 watts dos Pentium M single-core baseados no Dothan, um aumento de apenas 4 watts.

Isso ocorre por dois motivos. O primeiro é que o Yonah é produzido usando a técnica de 0.065 micron, o que faz com que, mesmo com dois núcleos, ele ocupe uma área de apenas 90 mm², contra 84 mm² do Dothan e tenha um consumo elétrico apenas um pouco mais alto. O segundo é que o Yonah inclui uma versão aprimorada do SpeedStep, que é capaz de ajustar a freqüência de operação dos dois núcleos de forma independente.

Isso faz com que o segundo núcleo passe a maior parte do tempo operando na freqüência mínima, enquanto o primeiro tem sua freqüência ajustada de acordo com a demanda. Em situações onde os dois núcleos sejam muito exigidos durante longos períodos e o processador aqueça de forma exagerada, o SpeedStep pode também reduzir a freqüência de um dos núcleos “na marra”, reduzindo assim a dissipação até que a temperatura do processador volte a níveis seguros.

Além de ser um processador dual-core, o Yonah incorporou o suporte a SSE3, o que melhorou o desempenho em diversas aplicações. Entretanto, a latência do cache L2 aumentou de 10 para 14 ciclos, o que prejudica o desempenho em diversas áreas, sobretudo em aplicativos de produtividade, que usam predominantemente processamento de números inteiros. Isso faz com que um Core Solo baseado no Yonah realmente perca para um Dothan do mesmo clock em algumas aplicações, embora ganhe em outras devido ao suporte ao SSE3.

O cache L2 de 2 MB é compartilhado entre os dois núcleos, essencialmente o mesmo sistema utilizado no Core 2 Duo. Isso permite que o espaço utilizado por cada núcleo seja ajustado dinamicamente, conforme o uso. Temos aqui uma foto de divulgação da Intel que mostra os componentes internos do processador:

Uma curiosidade é que os processadores “Core Solo” na verdade não constituem uma linha separada. Eles são simplesmente versões do Yonah com um dos núcleos desativados, o que os transforma em processadores single-core com 2 MB de cache, muito similares ao Pentium M com core Dothan.

Mesmo os Celerons baseados no “Yonah-1024” começam a vida como processadores dual-core e são sucessivamente castrados, até que reste apenas um dos núcleos, com metade do cache e sem suporte ao SpeedStep. Por motivos diversos, a Intel acredita ser mais vantajoso manter uma linha unificada de produção e castrar os processadores conforme a aplicação (aproveitando assim processadores defeituosos que de outra forma precisariam ser descartados) do que manter linhas separadas para os processadores single-core, dual-core e para os Celerons.

O Yonah foi usado nos Core Duo T2050 (1.6 GHz, 2 MB, 31W, 533 MHz), T2250 (1.73 GHz, 2 MB, 31W, 533 MHz), T2300 (1.66 GHz, 2 MB, 31W, 667 MHz), T2350 (1.86 GHz, 2 MB, 31W, 533 MHz), T2400 (1.83 GHz, 2 MB, 31W, 667 MHz), T2450 (2.0 GHz, 2 MB, 31W, 533 MHz), T2500 (2.0 GHz, 2 MB, 31W, 667 MHz), T2600 (2.16 GHz, 2 MB, 31W, 667 MHz) e T2700 (2.33 GHz, 2 MB, 31W, 667 MHz).

Temos ainda três modelos de baixo consumo, o Core Duo LV L2300 (1.5 GHz, 2 MB, 15W, 667 MHz), LV L2400 (1.66 GHz, 2 MB, 15W, 667 MHz) e o LV L2500 (1.83 GHz, 2 MB, 15W, 667 MHz). Como pode ver, eles possuem um TDP de apenas 15 watts, inferior até mesmo que o dos Celerons baseados no Dothan-1024.

O Yonah foi utilizado também nos Core Solo T1200 (1.5 GHz, 2 MB, 27W, 667 MHz), T1300 (1.66 GHz, 2 MB, 27W, 667 MHz), T1350 (1.86 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz), T1400 (1.86 GHz, 2 MB, 27W, 667 MHz), T1500 (2.0 GHz, 2 MB, 27W, 667 MHz) e T1600 (2.16 GHz, 2 MB, 27W, 667 MHz).

Todos os processadores baseados no Yonah utilizam o soquete M e são por isso incompatíveis com as placas anteriores. É importante enfatizar que tanto os processadores baseados no core Dothan quanto no Yonah não possuem suporte a instruções de 64 bits (o EM64 está disponível apenas nos Core 2 Duo e superiores). Este é um dos pontos em que os processadores Intel desta safra inicial perdem para os processadores da AMD.

Core Duo baseado no core Yonah (à esquerda) e Pentium M com core Dothan

Em seguida temos o Meron, que é a versão mobile do Core 2 Duo. Se comparado com o Yonah, ele inclui diversas melhorias, com destaque para o cache de 4 MB, adição de um decodificador adicional de instruções simples (o Meron possui três, contra dois do Yonah), reforço nas unidades de processamento de instruções SSE, aumento do comprimento do buffer do circuito ordenador de instruções e melhorias no circuito de branch prediction. Combinadas, estas melhorias justificam o brutal aumento no número de transístores, que saltou de 151 milhões no Yonah para nada menos do que 291 milhões no Meron, distribuídos sob uma área de 144 mm².

Quase tão importante quanto as melhorias relacionadas ao desempenho é o suporte a instruções de 64 bits, incluído apenas a partir do Meron. Nenhum dos processadores baseados no Banias, Dothan ou Yonah oferece suporte ao EM64, o que acaba sendo uma limitação grave.

A questão é que o Meron não é diferente do Conroe, usado nos Core 2 Duo para desktops. Naturalmente ele possui otimizações relacionadas à redução do consumo elétrico, mas a arquitetura dos dois é idêntica. Comparando dois processadores do mesmo clock, o Meron consegue ser de 10 a 20% mais rápido que o Yonah em quase todos os aplicativos. Apesar do brutal aumento no número de transístores, o Meron também não consome consideravelmente mais energia que um Yonah do mesmo clock, de forma que realmente não existem pontos negativos no Core 2 Duo em relação ao Core Duo.

Apesar das melhorias, a Intel optou por não fazer nenhum grande esforço de marketing com relação a ele. Notebooks vendidos sob a marca “Centrino Duo” podem tanto ser baseados no Core Duo baseado no Yonah quanto no Core 2 Duo baseado no Meron, sem distinção. É inclusive possível substituir um Yonah soquete M, por um Meron (também soquete M) diretamente, na maioria dos casos precisando apenas de um upgrade de BIOS. O preço dos processadores também não mudou, de forma que durante muito tempo, era possível encontrar processadores baseados nas duas arquiteturas pelo mesmo preço.

A lista de processadores baseados no Meron inclui o Core 2 Duo T5200 (1.6 GHz, 2 MB, 34W, 533 MHz), T5500 (1.66 GHz, 2 MB, 34W, 667 MHz), T5600 (1.83 GHz, 2 MB, 34W, 667 MHz), T7200 (2.0 GHz, 4 MB, 34W, 667 MHz), T7300 (2.0 GHz, 4 MB, 35W, 800 MHz), T7400 (2.16 GHz, 4 MB, 34W, 667 MHz), T7500 (2.2 GHz, 4 MB, 35W, 800 MHz), T7600 (2.33 GHz, 4 MB, 34W, 667 MHz) e T7700 (2.4 GHz, 4 MB, 35W, 800 MHz).

Existe também o Meron-2M, uma versão reduzida do Meron, com apenas 2 MB de cache, em vez de 4 MB. Ele é diferente dos T5200, T5500 e T5600, modelos baseados no Meron que possuem apenas 2 MB do cache (com os outros 2 MB desativados), pois ele é realmente um processador diferente, com menos cache, e não um Meron regular com metade do cache desativado.

O Meron-2M é usado no Core 2 Duo T5250 (1.5 GHz, 2 MB, 34W, 667 MHz), T5300 (1.73 GHz, 2 MB, 34W, 533 MHz), T5450 (1.66 GHz, 2 MB, 34W, 667 MHz), T5470 (1.6 GHz, 2 MB, 34W, 800 MHz), T5500 (1.66 GHz, 2 MB, 34W, 667 MHz), T5600 (1.83 GHz, 2 MB, 34W, 667 MHz) e T7100 (1.8 GHz, 2 MB, 35W, 800 MHz).

Os Core 2 Duo baseados no Meron e Meron-2M são produzidos tanto em formato soquete M quanto soquete P. Isso permite que eles sejam usados tanto em placas novas quanto como substitutos diretos para os Core Duo baseados no Yonah em projetos já existentes.

Core 2 Duo T5600, baseado no Meron-2M