Xeon Dual Core: il debutto nel quarto trimestre 2005

La cache invece scalda parecchio ed è anch'esso un componente critico. Chi ricorda i vecchi Pentium II Klamath?

Scalda comunque molto meno rispetto al core.

Mi sembra abbastanza ovvio.

Adesso giochiamo con le parole...

Non sto giocando con le parole, ho detto che è ovvio un post che una volta fatto non cambia nè la semantica del discorso nè aumenta la precisazione dell'argomento.

La cache non scalda quanto un core, ma molto meno e NON è un elemento critico per un processore.

Questo se vogliamo essere realmente precisi.

Se vogliamo essere realmente precisi, è noto che la cache risiede sotto il package e che non viene dissipato il calore, perchè il dissipatore poggia sul core non influenzando, quindi, la memoria cache. E' altresì noto che aumentando la disponibilità di memoria cache, costruttivamente devono essere diminuite le dimensioni dei transistor. Non a caso le case costruttrici fanno difficoltà a inserire tagli di cache maggiori di quelli attuali, proprio per eccessiva produzione di calore. Ed ' un componente critico proprio perchè l'utente non ha "controllo" sulla sua dissipazione. Una memoria cache eccessivamente accaldata porta a errori di calcolo e quindi a instabilità operativa. Quando si cloccano i processori a una determinata frequenza, molte volte si ottengono delle instabilità che per la maggiorparte dipendono proprio dal surriscaldamento eccessivo della memoria cache, oltre che del core. Ma il core lo possiamo raffreddare, la cache no.

Se quindi si produce un processore con una "cache forno" già di fabbrica, il problema diventa critico eccome. Vedi esperienza Pentium II "Klamath" e Pentium II "Deshutes", la cui cartuccia SECC disponeva internamente di una superficie in alluminio dedicata alla cache, per altro non eccessivamente efficace. E' chiaro che come installatori, non ci si deve preoccupare della memoria cache, cosa che invece va fatta per il core. Ma se si produce un processore con una cache che scalda parecchio "di fabbrica" si ottiene il classico processore "forno" con tutte le conseguenze del caso. E' proprio qui' che risiede la criticità della memoria cache.

EDIT: In termini di overclock, invece, vorrei sapere se qualcuno è mai riuscito a stabilire se l'instabilità operativa ad alte frequenze era causa dal surriscaldamento del core o della cache

La cache da tempo risiede nello stesso posto del resto del core e tutto viene dissipato in eguale misura. Non è che il dissipatore "poggia di più" su una parte del package del processore, magari dove sta la parte più critica del core.

Inoltre la cache è effettivamente la parte che consuma di meno di tutto il core (e quindi meno critica):

Link ad immagine (click per visualizzarla)

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Come vedi, fra un 3800+ e un 4000+, la cui unica differenza è la dimensioen della cache (512KB nel primo e 1MB nel secondo), in idle ci sono 5W di differenza, mentre a pieno carico soltanto 2: decisamente trascurabile, quindi.

Non è quindi l'eccessivo consumo di calore che impedisce l'integrazione di cache più capienti, ma semplicemente una questione di spazio. Più spazio -> meno chip che si possono ricavare dal wafer, e inoltre aumenta la possibilità di avere chip più difettosi.

L'instabilità di una CPU deriva principalmente dal calore sviluppato dalla parte attiva del chip e in maniera assolutamente marginale dalla cache L2.

D'altra parte basta vedere qualche diagramma della temperatura di una CPU in esercizio, per rendersi conto che gli "hot spot" si trovano localizzati proprio nella parte attiva, mentre la cache a confronto è praticamente "fredda".
Non ho trovato delle buone immagini al momento, per mostrarlo: non mancherò di farlo se ne troverò qualcuna.

Questo per quanto riguarda la "moderne" CPU, che integrano la cache L2 nel core. Per il passato c'erano problemi con le cache L2 esterne, che effettivamente riscaldavano molto, e si potevano avere dei problemi di dissipazione proprio perché erano distanti dal core (non a caso il package era rettangolare).