Core 2 Quad Q6xxx (Kentsfield)

Assim como fez com o Pentium D, a Intel logo anunciou a produção de processadores dual-chip baseados na plataforma Core, dando origem ao Core 2 Quad, lançado em novembro de 2006. As primeiras versões do Core 2 Quad foram baseadas no core Kentsfield, que oferece generosos 8 MB de cache L2 (4 MB por chip) e foi também fabricado usando uma técnica de 65 nm.

Assim como o Pentium D com core Presler, o Kentsfield é na verdade um processador dual-chip, onde temos dois processadores dual-core independentes, colocados dentro do mesmo encapsulamento. Os dois chips são ligados através do FSB, o que é uma solução antiquada se comparado aos links HyperTransport usados pela AMD no X2, mas que resulta em uma perda de desempenho muito pequena em situações reais. O dissipador metálico do processador esconde justamente os dois chips separados:

Core 2 Quad com core Kentsfield e o processador sem o dissipador metálico

O Kentsfield nada mais é do que a combinação de dois Conroes em uma configuração dual-chip. Todas as funções necessárias para o uso de dois processadores foram incluídas diretamente no projeto original, permitindo que a Intel criasse uma linha de produção unificada, produzindo uma única família de chips, que pode ser usada tanto nos Core 2 Duo quanto nos Core 2 Quad.

Como cada Conroe possui 291 milhões de transistores, no Kentsfield o total foi elevado para 582 milhões, com uma área total de 286 mm². Vendo esses números, não é difícil entender a decisão da Intel em usar dois chips separados. Caso optassem por criar um processador quad-core nativo, o índice de defeitos seria grande demais, o que tiraria a competitividade do chip.

Usando dois chips separados, não apenas o índice de defeitos é exponencialmente menor, mas também os chips com defeitos localizados podem ser aproveitados como Pentiums E ou Celerons. Isso explica por que a Intel nunca chegou a lançar versões do Kentsfield com parte do cache L2 desabilitado, como em outras famílias.

A versão inicial do Kentsfield, lançada em novembro de 2006, foi o Core 2 Extreme QX6700 (2.66 GHz, 2x 4 MB, 1066 MHz) que era vendido por US$ 999, o mesmo preço do Core 2 Extreme X6800 (que apesar de possuir apenas dois cores, operava a 2.93 GHz). Em Janeiro de 2007 foi lançado o Core 2 Quad Q6600 (2.4 GHz, 2x 4 MB, 1066 MHz) uma versão um pouco menos cara, vendia por US$ 530 (preço nos EUA) a partir de abril de 2007.

As diferenças na frequência de operação em relação às versões dual-core é causada por dois motivos. O primeiro é que, assim como no caso do Presler (usado no Pentium D), o uso de dois chips separados gera problemas de sincronismo, que dificultam a operação do processador à frequência máxima. A segunda é a própria questão da dissipação térmica, já que, a 2.66 GHz, o Kentsfield tem um TDP de 130 watts. Tanto a frequência nominal de operação quanto a margem de overclock são menores no Kentsfield do que nos Core 2 Duo e Core 2 Extreme baseados no Conroe, o que, além de anular parte das vantagens trazidas pelos dois cores adicionais, faz com que ele realmente perca para as versões dual-core em muitos aplicativos.

Apesar disso, em abril de 2007 a Intel conseguiu lançar o QX6800 (2.93 GHz, 2x 4 MB, 1066 MHz), que, embora com 10 meses de atraso, conseguiu igualar a frequência do X6800 dual-core. Em julho de 2007 foi lançado o QX6850 (3.0 GHz, 2x 4MB, 1333 MHz), que apesar do pequeno incremento no clock, trouxe como novidade o uso do FSB de 1333 MHz, suportado pela nova geração de placas soquete 775. No caso do Kentsfield o aumento na frequência do FSB foi importante, pois além de ser usado para o acesso à memória, ele é responsável por toda a comunicação entre os dois chips. Como de praxe, ao ser lançado o QX6850 ocupou o posto de processador mais caro da Intel, vendido por US$ 999 (nos EUA), empurrando para baixo o preço dos antecessores.

Com o lançamento do Phenom no final de 2007, o Core 2 Quad finalmente ganhou um concorrente direto, o que forçou a Intel a baixar os preços, tornando o Kentsfield uma opção bastante atrativa. O Core 2 Quad Q6600 chegou a ser vendido por menos de US$ 200 nos EUA e versões subsequentes caíram abaixo dos US$ 150 (apenas três vezes mais caro que um Celeron single-core), algum impensável a poucos anos atrás. No total, o Kentsfield deu origem a seis modelos, três deles dentro da série XE:

O Q6400 foi uma versão destinada a integradores interessados em vender máquinas quad-core de baixo custo mas, como de praxe, também era possível encontrá-lo à venda no varejo, em versão tray (processador avulso, sem a caixa).

As quedas nos preços fizeram com que os processadores quad-core se tornassem uma opção bastante atrativa para power users, já que embora ainda estejamos muito longe de ter uma predominância de aplicativos otimizados para 4 núcleos, a diferença de preços é também pequena, o que faz com que a escolha acabe sendo entre um quad-core, ou um dual-core com uma frequência ligeiramente superior.

Em situações normais, você vai nota um grande ganho de desempenho apenas ao executar muitas tarefas intensivas simultaneamente (como tentar renderizar uma cena 3D ao mesmo tempo em que ripa e comprime um DVD por exemplo) mas existe uma lista crescente de aplicativos onde o desempenho escala bem com mais cores, incluindo aplicativos gráficos e de renderização 3D e conversores de áudio e vídeo.

Desde 2008, temos visto também o lançamento de um crescente número de jogos capazes de tirar proveito de processadores multicores. Muito embora as engines ainda continuem sendo predominantemente single-threaded (ou seja, apenas o primeiro núcleo é usado para o loop principal do jogo), cada vez mais títulos utilizam os outros núcleos para tarefas secundárias, como o processamento da AI e efeitos de física (nas engines em que eles não são processados pela GPU). Com isso, o FPS não aumenta consideravelmente em um processador quad-core (em muitos casos nem mesmo em um dual-core), mas você ganha a possibilidade de usar mais efeitos.

Outra situação em que um processador multicore é de grande ajuda é ao hospedar uma partida multiplayer localmente, o que faz com que o sistema precise rodar tanto o jogo em si quanto o executável do servidor multiplayer.

Antigamente, partidas hospedadas localmente eram sintoma de lag, já que usando um processador single-core o processamento precisa ser dividido entre as duas tarefas, causando interrupções em ambas. Nesse cenário, era comum reservar uma máquina apenas para rodar o servidor, mesmo em redes locais.

Com os processadores multicores isso deixou de ser um grande problema, já que com um processador quad-core o sistema tem processamento suficiente para priorizar adequadamente as tarefas. Os servidores dedicados ainda são úteis devido à questão da banda e da posição geográfica (um servidor no meio do caminho assegura que todos os jogadores possam jogar com pings medianos) mas com relação ao processamento, as partidas hospedadas localmente passaram a ser perfeitamente aceitáveis. Um sintoma disso é o fato de alguns jogos estarem abandonando o uso de servidores dedicados, como no caso do Call of Duty Modern Warfare.

Voltando ao processador, um dos grandes problemas do Kentsfield é que ele não inclui nenhum sistema de gerenciamento avançado de energia, que permita desligar ou reduzir a tensão dos núcleos ociosos. Ele suporta o SpeedStep, assim como o Conroe, mas a mesma tensão e frequência são sempre aplicadas aos 4 núcleos, sem distinção.

Se um dos núcleos passa a trabalhar a todo vapor (executando um aplicativo que não seja otimizado para multiprocessamento, por exemplo), todos os 4 cores passarão a trabalhar na frequência máxima, mesmo que 3 deles estejam ociosos. Devido a isso, o Kentsfield passa mais de 90% do tempo consumindo o dobro de energia que um Conroe do mesmo clock, variando de pouco mais de 40 watts (enquanto o processador está ocioso) a mais de 130 watts quando operando em full-load a 2.66 GHz ou mais.

Você pode encontrar um conjunto bastante completo de benchmarks do Kentsfield neste link do TomsHardware (a partir da página 8): http://www.tomshardware.com/2006/09/10/. Ele inclui duas versões overclocadas, operando a 3.0 e 3.3 GHz. Outro conjunto bem elaborado de benchmarks é este do Anandtech: http://www.anandtech.com/cpuchipsets/showdoc.aspx?i=2866&p=10.