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Intel Dothan: meno forza bruta, più efficienza

Scritto da Tommaso Pericle

Con il lancio della nuova generazione dei processori per Pc portatili Pentium M il mastodonte di Santa Clara sconfina a pieno titolo nel territorio delle nanotecnologie, mettendo i primi benefici effetti di questi studi alla portata di tutti, o quasi

Doveva succedere, prima o poi. A forza di limare la dimensione dei transistor integrati nelle Cpu, Intel è scesa sotto la fatidica soglia dei 100 nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro, cioè 0,000001 millimetri).
Sotto i cento nanometri, per convenzione si entra nel regno delle “nanotecnologie”, estrema frontiera della scienza dove si lavorano gli atomi uno per uno per creare macchine molecolari. Si tratta di una tecnologia che in futuro promette di creare meraviglie come microscopici automi grandi come virus da iniettare nel corpo per debellare malattie terribili, o “polvere intelligente” dove ogni granello è un computer con spaventose capacità di calcolo.
Sembra fantascienza e in effetti lo è, visto che al momento la nanotecnologia è poco più che sperimentale: per esempio, delle macchine grandi come microbi che verranno, al momento si è riusciti a creare solo alcuni componenti cruciali, come i “nanotubi”, tondini di carbonio dove la superficie è fatta di un singolo foglio di atomi arrotolato su se stesso. Un piccolo passo, ma cruciale per il futuro della tecnologia che promette di cambiarci la vita nei prossimi anni.

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L’era del nano-laptop
Rimanendo coi piedi per terra, Intel ha il merito di portare una realizzazione “nanotecnologica” in casa di tutti. L’occasione è il lancio di Dothan, nome in codice della nuova generazione del processore per portatili Pentium M, che da 130 nanometri passa a 90, entrando quindi di diritto nel campo delle nanotecnologie.
Il primo vantaggio del dimagrimento è il numero di transistor che possono essere ospitati sulla superficie del processore. Il capostipite della serie Pentium M (nome in codice Banias) aveva 77 milioni di transistor in circa 83 millimetri quadrati di spazio, Dothan ne ha 140 milioni in circa 84 millimetri quadrati.
La tecnologia usata per portare a scala nanometrica il Pentium M si chiama silicio “stressato” (strained silicon), e consiste nel “tirare” il film di silicio come se fosse un elastico, in modo da avvicinare il più possibile gli atomi l’uno all’altro. È la stessa tecnologia usata per l’altro processore “nanometrico” di casa Intel, il Pentium 4 “Prescott” a 90 nm che si usa sui computer fissi.
A differenza del cugino desktop, sul Pentium M “Dothan” Intel è riuscita a far sì che pur crescendo il numero di transistor, il processore possa generare addirittura meno calore rispetto al capostipite Banias: 21 watt contro i 24,5 watt dell’antenato a 130 nanometri, pur consumando la stessa quantità d’energia.
Un particolare importante perché una minore dispersione di watt permette di usare scambiatori di calore più piccoli, ventole più discrete e silenziose e in definitiva di creare portatili più piccoli e leggeri.

Dothan in tre gusti
Oltre al numero di transistor, in Dothan cresce anche la cache di secondo livello (L2), quella dove vengono immagazzinati dati in attesa di essere elaborati. Ora è pari a 2 MByte, il doppio secco di quanto garantito dal “vecchio” Banias.
Sono state riviste anche alcune parti importanti dell’architettura: in particolare è migliorato il “pre-fetch”, cioè il meccanismo con cui il processore cerca di prevedere quale sarà la prossima operazione che l’utente gli chiederà di fare, ottimizzando così il flusso dei dati che gli serviranno. Inoltre, è stato migliorato il sistema che gestisce l’accesso ai registri del processore.
Tutte queste modifiche hanno effetto sulle prestazioni di Dothan, che a parità di clock crescono del 9,5% a paragone con Banias, senza massacrare le pile. Fonti Intel sostengono infatti che il nuovo Pentium M “gestirà la vita delle batterie come o meglio del predecessore”.
Ciliegina sulla torta, i Pentium M “nanometrici” sono compatibili a livello di piedini (i connettori che collegano la Cpu al computer) con i precedenti, quindi non c’è ragione di dubitare che l’industria non sfornerà immediatamente portatili con Dothan a bordo. Con l’occasione del lancio di Dothan, Intel ha tagliato drasticamente (del 30,5 per cento, per la precisione) il costo dei “vecchi” Pentium M a 130 nanometri. Dothan è offerto in tre versioni: Pentium M 735 (a 1,7 GHz), Pentium M 745 (a 1,8 GHz) e Pentium M 755 (a 2GHz).

Pentium 4 e Xeon vanno in pensione
Intel è evidentemente entusiasta del suo Dothan, visto che ha deciso di smettere di sviluppare il Pentium 4 per concentrarsi esclusivamente sulla linea “M” e sui chip a doppio core.
Non c’è dunque più futuro per i progetti Tejas e Jayhawk, cioè i successori di Pentium 4 e Xeon e in futuro anche i Pc da scrivania avranno lo stesso cuore dei portatili.
Il difetto maggiore di Pentium 4 era l’architettura Net Burst, che dava sì possenti capacità di calcolo, ma al prezzo di uno smodato consumo energetico, in taluni casi superiore ai 100 watt. Basta con la forza bruta, dunque: nell’era della nanotecnologie, Intel scommette sull’efficienza.