Sandy Bridge

CPU

Dankzij branch-prediction kan de processor belangrijke instructies al voor de berekening klaar is uit de instructiecache tevoorschijn toveren. Hierdoor zou de doorvoer van instructies verbeterd worden waardoor de pipelines op een betere manier worden gebruikt. Dit alles levert uiteindelijk een lager energieverbruik en een kortere executietijd op.

Doordat instructies niet langer worden verstuurd met de desbetreffende operand, blijft er meer ruimte in de pipeline over. De operands worden nu opgeslagen in een register, waar ze logischerwijs weer opgeroepen kunnen worden. Zo blijft er dus meer ruimte over voor instructies, wat betekent dat de processor per cycle meer instructies kan verwerken.



Geïntegreerde GPU

Met Sandy Bridge worden er een aantal verbeteringen doorgevoerd. Intel heeft zichzelf de laatste jaren als missie gesteld om steeds verdere integratie van componenten in de processor te realiseren.

Sandy Bridge is wat dit betreft natuurlijk niet anders en dat is voornamelijk zichtbaar door de integratie van de GPU in de processor. In de Sandy Bridge-processoren is de GPU pas werkelijk geïntegreerd, doordat deze GPU zich in hetzelfde plakje silicium bevindt als de processor-cores.

Dit heeft als groot voordeel dat de productie van de processor eenvoudiger zal verlopen, maar hier houdt het niet op. De verbindingen tussen de geïntegreerde grafische unit en de processor zijn niet langer nodig, wat ten opzichte van de Series 5-processoren een snelheidsvoordeel oplevert. Daarnaast is het voor de GPU nu ook mogelijk om als werkelijk onderdeel van de processor gebruik te maken van bepaalde features welke eerder slechts voor de CPU-cores bestemd waren.



In tegenstelling tot de Westmere-processoren zit de GPU dus werkelijk op hetzelfde plakje silicium als de CPU en dat heeft als logisch gevolg dat de onderdelen niet respectievelijk door middel van een 45nm en 32nm procedé zijn gefabriceerd, maar beiden op 32nm. Verder gebruiken beide onderdelen nu ook hetzelfde cache-geheugen en verloopt de communicatie met andere componenten ook via dezelfde paden.

De geïntegreerde GPU is overigens ook te combineren met een losse videokaart, dit is echter alleen mogelijk op de mobiele chipsets. Op deze manier kan ook een duurdere laptop dankzij de on-the-fly schakeling tussen de twee GPU’s zuinig omspringen met energie. Desktop-systemen kennen een dergelijke oplossing echter niet, daar wordt de onboard GPU uitgeschakeld zodra er een PCI-E videokaart wordt ingeprikt. Wellicht dat de moederbordfabrikanten of Intel zelf hier op termijn een oplossing voor bieden.

Al deze veranderingen en nieuwe technieken moeten vooral op grafisch vlak voordelen opleveren. De grafische prestaties van Sandy Bridge zouden flink verbeterd moeten zijn ten opzichte van eerdere geïntegreerde oplossingen van Intel. Het enige nadeel dat direct in de specificaties zichtbaar is, is dat de geïntegreerde GPU niet geschikt is voor DirectX 11, uiteraard wel voor DirectX 10.



AVX

Sandy Bridge heeft de mogelijkheid om getallen van 256-bits in één keer te verwerken. Vooralsnog lag de grens op 128 bits. Dankzij de Advanced Vector Extensions-technologie kan de processor in één cycle een bepaalde berekening doorvoeren, waar oudere processoren minimaal twee of zelfs nog meer cycles over zouden doen. Daarnaast kan de CPU in veel gevallen ook in één cycle acht 32- of vier 64-bit-getallen verwerken.

Helaas biedt Windows 7 vooralsnog geen ondersteuning voor AVX, hierop zal men nog even moeten wachten tot Service Pack 1 voor het besturingssysteem van Microsoft is uitgebracht. De processor lost dit probleem vooralsnog deels zelf op door wel meerdere 32- of 64-bit instructies in één klokslag automatisch te berekenen.



Energiebeheer

Eén van de grote redenen waarom de Sandy Bridge-processoren niet in de LGA1156-socket zouden kunnen werken is het energiebeheer ofwel de System Agent, dat simpelweg meer stroomtoevoer vereist.

Door de verdere integratie van onderdelen in de processor wordt ook de System Agent zwaarder belast. De System Agent reguleert het energiebeheer van onder meer de processor, de geheugencontroller en dus ook de display-interface.

Naast de spanning op verschillende onderdelen wordt ook de Turbo door de System Agent aangestuurd. Zolang het maximale energieverbruik niet wordt overschreden houdt de System Agent de maximale stand aan, maar hierdoor heeft dit onderdeel wel meer stroom nodig dan eerdere processoren. Het resultaat is dus dat de Sandy Bridge-processoren niet kunnen werken in een 1156-socket. Voor de mensen die recent hun systeem hebben vernieuwd met de "ouderde" i5/i7 is dit dus enorm balen maar voor de moederbordfabrikanten uiteraard goed nieuws want zij kunnen weer aan de slag!