Belat- salah satu kaedah merawat penyakit periodontal, membolehkan untuk mengurangkan kemungkinan kehilangan gigi (pembuangan).

Petunjuk utama untuk splinting dalam amalan ortopedik - kehadiran mobiliti patologi gigi. Splinting juga wajar untuk mengelakkan keradangan semula dalam tisu periodontal selepas rawatan dengan kehadiran periodontitis kronik.

Tayar boleh ditanggalkan atau tidak boleh ditanggalkan.
Tayar boleh tanggal Mereka juga boleh dipasang tanpa ketiadaan beberapa gigi; mereka mewujudkan keadaan yang baik untuk kebersihan mulut dan, jika perlu, terapi dan rawatan pembedahan.

Untuk kelebihan tayar tetap termasuk pencegahan lebihan periodontal dalam mana-mana arah pengaruh, yang tidak disediakan oleh gigi palsu boleh tanggal. Pilihan jenis splint bergantung pada banyak parameter dan tanpa pengetahuan tentang patogenesis penyakit, serta prinsip biomekanik splinting, keberkesanan rawatan akan menjadi minimum.

Petunjuk untuk penggunaan struktur splinting apa-apa jenis termasuk:

Untuk menganalisis parameter ini, data X-ray dan kaedah penyelidikan tambahan lain digunakan. Pada peringkat awal penyakit periodontal dan ketiadaan kerosakan tisu yang ketara (dystrophy), splinting boleh diketepikan.

Kepada kesan positif splinting termasuk perkara-perkara berikut:

1. Bidai mengurangkan mobiliti gigi. Ketegaran struktur splint menghalang gigi daripada menjadi longgar, yang bermaksud ia mengurangkan kemungkinan peningkatan lanjut dalam amplitud getaran gigi dan kehilangannya. Itu. gigi hanya boleh bergerak seberapa banyak yang dibenarkan oleh splint.
2. Keberkesanan splint bergantung pada bilangan gigi. Lebih banyak gigi, lebih besar kesan splinting.
3. Splinting mengagihkan semula beban pada gigi. Beban utama ketika mengunyah akan jatuh pada gigi yang sihat. Gigi yang longgar akan kurang terdedah kepada kerosakan, yang memberikan manfaat tambahan untuk penyembuhan. Semakin banyak gigi yang sihat dimasukkan ke dalam splinting, semakin ketara pemunggahan gigi mudah alih. Oleh itu, jika kebanyakan gigi di dalam mulut longgar, keberkesanan splint akan berkurangan.
4. Keputusan terbaik diperolehi dengan membidai gigi hadapan (gigi kacip dan taring), dan splin yang terbaik ialah yang menggabungkan bilangan gigi yang paling banyak. Oleh itu, sebaik-baiknya, bidai harus menutupi keseluruhan gigi. Penjelasannya agak mudah - dari sudut pandangan kestabilan, ia adalah struktur melengkung yang akan lebih baik daripada yang linear.
5. Disebabkan oleh kestabilan struktur linear yang kurang, splinting molar mudah alih dijalankan secara simetri pada kedua-dua belah pihak, menyatukannya dengan jambatan yang menghubungkan kedua-dua baris hampir linear ini. Reka bentuk ini meningkatkan kesan splinting dengan ketara. Pilihan splinting lain yang mungkin dipertimbangkan bergantung pada ciri-ciri penyakit.

Tidak semua pesakit dipasang dengan splint kekal. Gambar klinikal penyakit ini, keadaan kebersihan mulut, kehadiran plak gigi, gusi berdarah, keterukan poket periodontal, keterukan mobiliti gigi, sifat anjakan mereka, dan lain-lain diambil kira.

Petunjuk mutlak untuk penggunaan struktur belat kekal termasuk mobiliti gigi yang jelas dengan atrofi proses alveolar tidak lebih daripada ¼ panjang akar gigi. Untuk perubahan yang lebih ketara, rawatan awal perubahan keradangan dalam rongga mulut pada mulanya dijalankan.

Pemasangan satu atau lain jenis tayar bergantung mengenai keterukan atrofi proses alveolar rahang, tahap mobiliti gigi, lokasinya, dsb. Oleh itu, dengan pergerakan yang ketara dan atrofi proses tulang sehingga 1/3 daripada ketinggian, prostesis tetap disyorkan; dalam kes yang lebih teruk, penggunaan prostesis boleh tanggal dan tetap adalah mungkin.

Apabila menentukan keperluan untuk splinting, sanitasi rongga mulut adalah sangat penting: rawatan pergigian, rawatan perubahan keradangan, penyingkiran karang gigi, dan juga penyingkiran beberapa gigi jika terdapat tanda-tanda yang ketat. Semua ini memberikan peluang maksimum untuk rawatan yang berjaya dengan splinting.

Belat tetap dalam pergigian ortopedik

Splint dalam pergigian ortopedik digunakan untuk merawat penyakit periodontal, di mana mobiliti gigi patologi dikesan. Keberkesanan splinting, seperti mana-mana rawatan lain dalam perubatan, bergantung pada peringkat penyakit, dan oleh itu pada masa permulaan rawatan. Splints mengurangkan beban pada gigi, yang mengurangkan keradangan periodontal, meningkatkan penyembuhan dan kesejahteraan keseluruhan pesakit.

Tayar mesti mempunyai ciri-ciri berikut:

Tayar tidak boleh tanggal termasuk jenis berikut:

Tayar cincin.
Ia adalah satu set cincin logam yang dipateri, yang, apabila diletakkan pada gigi, memastikan penetapannya yang kuat. Reka bentuk mungkin mempunyai ciri-ciri individu teknologi dan bahan untuk pembuatan. Kualiti rawatan bergantung pada ketepatan kesesuaian. Oleh itu, pengeluaran splint melalui beberapa peringkat: mengambil kesan, membuat model plaster, membuat splint dan menentukan jumlah rawatan gigi untuk penetapan splint yang boleh dipercayai.

Tayar separuh cincin.
Splint separuh cincin berbeza daripada splint cincin jika tiada cincin penuh di luar gigi. Ini membolehkan anda mencapai estetika reka bentuk yang lebih besar sambil mengekalkan teknologi yang serupa dengan penciptaan bas cincin.

Belat topi.
Ia adalah satu siri penutup yang dikimpal bersama, diletakkan pada gigi, menutup bahagian tepinya dan bahagian dalam (dari lidah). Penutup boleh menjadi pepejal atau dibuat daripada mahkota bercop individu, yang kemudiannya dipateri bersama. Kaedah ini sangat baik dengan kehadiran mahkota penuh, yang mana keseluruhan struktur dilampirkan.

tayar tatahan.
Kaedah ini serupa dengan yang sebelumnya, dengan perbezaan bahawa penutup pelapik mempunyai tonjolan yang dipasang di ceruk di bahagian atas gigi, yang menguatkan penetapannya dan keseluruhan struktur tayar secara keseluruhan. Sama seperti dalam kes sebelumnya, tayar dipasang pada mahkota penuh untuk memberikan kestabilan maksimum kepada struktur.

Belat mahkota dan separuh mahkota.
Belat mahkota penuh digunakan apabila gusi berada dalam keadaan baik, kerana... risiko kecederaan dari mahkota adalah tinggi. Biasanya, mahkota logam-seramik digunakan, yang mempunyai kesan estetik maksimum. Sekiranya terdapat atrofi proses alveolar rahang, mahkota khatulistiwa diletakkan, yang sedikit tidak sampai ke gusi dan membenarkan rawatan poket periodontal. Splint separuh mahkota ialah struktur tuangan pepejal atau separuh mahkota yang dikimpal bersama (mahkota hanya pada bahagian dalam gigi). Mahkota sedemikian mempunyai kesan estetik maksimum. Tetapi tayar memerlukan kemahiran virtuoso, kerana... Agak sukar untuk menyediakan dan memasang tayar sedemikian. Untuk mengurangkan kemungkinan separuh mahkota terlepas dari gigi, disyorkan untuk menggunakan pin yang "memaku" mahkota ke gigi.

Belat interdental (interdental).
Kaedah splint versi moden ialah sambungan dua gigi bersebelahan dengan sisipan boleh implan khas yang akan saling menguatkan gigi bersebelahan. Pelbagai bahan boleh digunakan, tetapi baru-baru ini keutamaan telah diberikan kepada fotopolimer, simen ionomer kaca, dan bahan komposit.

Tayar Treiman, Weigel, Strunz, Mamlok, Kogan, Brun dan lain-lain. Beberapa tayar "nama" ini telah hilang kaitannya, ada yang telah dimodenkan.

Belat prostetik tetap adalah jenis tayar khas. Mereka menggabungkan penyelesaian dua masalah: rawatan penyakit periodontal dan prostetik gigi yang hilang. Dalam kes ini, splint mempunyai struktur seperti jambatan, di mana beban mengunyah utama tidak jatuh pada prostesis itu sendiri sebagai ganti gigi yang hilang, tetapi pada platform sokongan gigi jiran. Oleh itu, terdapat beberapa pilihan untuk splinting dengan struktur yang tidak boleh ditanggalkan, yang membolehkan doktor memilih teknik bergantung pada ciri-ciri penyakit, keadaan pesakit tertentu, dan banyak parameter lain.

Bidai boleh tanggal dalam pergigian ortopedik

Splinting dengan struktur boleh tanggal boleh digunakan dengan kehadiran gigi yang lengkap dan tanpa ketiadaan beberapa gigi. Bidai yang boleh ditanggalkan biasanya tidak mengurangkan mobiliti gigi ke semua arah, tetapi aspek positif termasuk ketiadaan keperluan untuk pengisaran atau rawatan lain gigi, penciptaan keadaan yang baik untuk kebersihan mulut, serta rawatan.

Jika gigi terpelihara, gunakan yang berikut: jenis tayar:

tayar Elbrecht.
Aloi bingkai adalah elastik, tetapi agak tahan lama. Ini memberikan perlindungan terhadap pergerakan gigi ke semua arah kecuali menegak, i.e. tidak memberikan perlindungan semasa beban mengunyah. Itulah sebabnya splint sedemikian digunakan pada peringkat awal penyakit periodontal, apabila beban mengunyah sederhana tidak membawa kepada perkembangan penyakit. Di samping itu, splint Elbrecht digunakan dengan kehadiran mobiliti gigi darjah I (mobiliti minimum). Bidai boleh mempunyai lokasi atas (berhampiran bahagian atas gigi), tengah atau bawah (akar), dan bidai juga boleh lebar. Jenis pengikat dan lebar bidai bergantung pada keadaan tertentu, dan oleh itu dipilih oleh doktor secara individu untuk setiap pesakit. Ia adalah mungkin untuk mengambil kira rupa gigi tiruan untuk mengubah reka bentuk.

Tayar Elbrecht dengan pengapit berbentuk T di kawasan gigi hadapan.
Reka bentuk ini membolehkan penetapan tambahan pada gerbang pergigian. Walau bagaimanapun, reka bentuk ini hanya sesuai dengan mobiliti gigi yang minimum dan ketiadaan keradangan periodontal yang teruk, kerana reka bentuk sedemikian boleh menyebabkan trauma tambahan kepada periodontium dengan kehadiran perubahan keradangan yang ketara.
Bidai boleh tanggal dengan pelindung mulut yang dibentuk.
Ini adalah pengubahsuaian splint Elbrecht, yang membolehkan untuk mengurangkan mobiliti gigi kacip dan gigi taring dalam arah menegak (mengunyah). Perlindungan disediakan dengan kehadiran topi khas di kawasan gigi depan, yang mengurangkan beban mengunyah pada mereka.

Tayar bulat.
Ia boleh menjadi biasa atau dengan proses seperti cakar. Digunakan untuk mobiliti gigi ringan, kerana sisihan ketara gigi dari paksinya membawa kepada kesukaran apabila cuba memakai atau menanggalkan gigi palsu. Sekiranya gigi menyimpang dengan ketara dari paksinya, disyorkan untuk menggunakan struktur yang boleh dilipat.
Jika beberapa gigi hilang, gigi palsu boleh tanggal juga boleh digunakan.

Memandangkan fakta bahawa kehilangan gigi boleh mencetuskan penyakit periodontal, menjadi perlu untuk menyelesaikan dua masalah: menggantikan gigi yang hilang dan menggunakan splinting sebagai cara mencegah penyakit periodontal. Setiap pesakit akan mempunyai ciri-ciri penyakitnya sendiri, oleh itu ciri reka bentuk splint akan menjadi individu yang ketat. Selalunya, prostetik dengan splinting sementara dibenarkan untuk mencegah perkembangan penyakit periodontal atau patologi lain. Walau apa pun, adalah perlu untuk merancang aktiviti yang menyumbang kepada kesan terapeutik maksimum dalam pesakit tertentu. Oleh itu, pilihan reka bentuk splint bergantung pada bilangan gigi yang hilang, tahap ubah bentuk gigi, kehadiran dan keterukan penyakit periodontal, umur, patologi dan jenis oklusi, kebersihan mulut dan banyak parameter lain.

Secara umum, jika tiada beberapa gigi dan patologi periodontal yang teruk, keutamaan diberikan kepada gigi palsu yang boleh ditanggalkan. Reka bentuk prostesis dipilih secara ketat secara individu dan memerlukan beberapa lawatan ke doktor. Reka bentuk boleh tanggal memerlukan perancangan yang teliti dan urutan tindakan tertentu:

Diagnosis dan pemeriksaan penyakit periodontal.
Menyediakan permukaan gigi dan mengambil tera untuk model masa hadapan
Kajian model dan perancangan reka bentuk tayar
Memodelkan pembiakan lilin bagi serpihan
Mendapatkan acuan tuangan dan menyemak ketepatan bingkai pada model plaster
Memeriksa bidai (prosthetic splint) dalam rongga mulut
Kemasan akhir (menggilap) tayar

Tidak semua langkah kerja disenaraikan di sini, malah senarai ini menunjukkan kerumitan prosedur untuk mengeluarkan bidai boleh tanggal (splin prostetik). Kerumitan pembuatan menjelaskan keperluan untuk beberapa sesi dengan pesakit dan tempoh masa dari lawatan pertama hingga terakhir ke doktor. Tetapi hasil semua usaha sentiasa sama - pemulihan anatomi dan fisiologi, yang membawa kepada pemulihan kesihatan dan pemulihan sosial.

Katakan dengan segera bahawa cache L1I dan L2 kekal hampir tidak berubah - yang pertama mempunyai perkaitan 8 lagi (seperti sebelum Nehalem), dan yang kedua mempunyai kependaman yang sedikit meningkat. Perubahan paling penting dalam teras berkenaan cache terletak pada akses kepada L1D, yang kini telah menjadi 3-port: sebagai tambahan kepada port baca dan tulis yang berasingan, satu lagi telah ditambahkan untuk membaca. Di samping itu, seperti yang telah disebutkan, dalam penjadual Nehalem, port ke-2 mengira alamat baca dan melaksanakan bacaan itu sendiri, port ke-3 mengira alamat tulis (sahaja), dan port ke-4 melaksanakan tulis itu sendiri. Dalam SB, port 2 dan 3 boleh mengira mana-mana alamat dan melakukan pembacaan.

Pembaca yang prihatin akan segera mencari tangkapan: terdapat 3 port L1D dan 2 penjana alamat. Dengan pertukaran tidak lebih daripada 16 bait, kadar maksimum yang ditetapkan ialah 32 bait/kitaran (sama ada dua bacaan atau baca dan tulis). Operasi 32-bait diservis oleh setiap port dalam dua kitaran jam, dan pengiraan alamat untuk pasukan tertentu berlaku semasa yang pertama. Jadi untuk dua bacaan dan satu tulis, tiga alamat diperlukan dalam dua kitaran jam - kemudian, dengan pertukaran penstriman, satu daripada tiga alamat yang diperlukan boleh dikira terlebih dahulu dalam masa ukuran kedua operasi 32-bait sebelumnya. Ini adalah satu-satunya cara kita akan mendapat maksimum 48 bait/kitaran yang dikehendaki.

Satu kompromi yang agak pelik timbul: tiga operasi 16-bait bagi setiap kitaran jam tidak boleh dilakukan pada benang. Sebaliknya, anda boleh mengira alamat untuk dua pertukaran 32-bait dalam kitaran jam, tetapi anda tidak boleh menjalankan satu bacaan 32-bait dalam kitaran jam kerana port baca tidak digabungkan. Iaitu, sama ada kita tidak akan mempunyai bilangan AGU yang mencukupi (yang dalam port 2 dan 3), atau lebar port, atau kemungkinan untuk menggabungkannya.

Seperti yang kita ketahui dari teori, multiporting dalam cache paling kerap dilakukan bukan secara eksplisit, tetapi khayalan, menggunakan multi-banking. Walau bagaimanapun, Nehalem melanggar peraturan ini dengan melaksanakan sel bit 8-transistor untuk semua cache teras. Sebagai tambahan kepada penjimatan yang lebih besar (tentang perkara ini dalam artikel mengenai Intel Atom microarchitecture, yang juga menggunakan skema sedemikian), ini juga memungkinkan untuk mendapatkan 2-port yang benar (baca + tulis), yang digunakan dalam L1D - tiada konflik pada alamat di 8 bank yang sedia ada tidak mempunyai. Di SB masih terdapat 8 bank, tetapi sudah ada 3 port. Jelas sekali, konflik tidak dapat dielakkan, tetapi hanya antara alamat port yang dibaca.

Setiap bank L1D adalah 8 bait lebar, bersama-sama membentuk rentetan, jadi setiap port 16-bait menggunakan 1–2 bank untuk akses sejajar dan 2–3 untuk akses tidak sejajar. Sebagai contoh, bacaan 8-bait yang melintasi sempadan 8-bait menggunakan 2 bank, begitu juga dengan bacaan 16-bait yang dijajarkan. Dalam SB, konflik berlaku jika sekurang-kurangnya satu daripada bank yang diperlukan oleh satu bacaan juga diperlukan oleh yang kedua, dan untuk mengakses talian lain. Yang terakhir bermaksud bahawa jika kedua-dua bacaan memerlukan bukan sahaja bank yang sama, tetapi juga nombor baris yang sama di dalamnya (mereka), maka tidak akan ada konflik, kerana hanya akan ada satu akses sebenar, dan ia akan berfungsi untuk kedua-duanya. akses. Di Nehalem, dengan satu-satunya bacaan setiap bar, ini jelas tidak boleh berlaku.

Setelah menyebut akses tidak sejajar, mari kita bincangkan lebih banyak kes "berdosa" - melintasi garisan cache, yang akan dikenakan penalti 5 kitaran, dan sempadan halaman (paling kerap - 4 KB), yang dihukum secara purata sebanyak 24 kitaran (yang situasi memerlukan serialisasi saluran paip). Selain itu, digit terakhir tidak dapat dijelaskan, kerana TLB, seperti yang akan kita lihat di bawah, mampu memproses serentak kedua-dua halaman bersebelahan - tetapi walaupun dengan akses berurutan, digit dua digit tidak boleh diperolehi...

LSU

Tidak kurang perubahan dalam LSU (pengawal L1D, yang Intel degil memanggil MOB) daripada dalam cache itu sendiri. Mari kita mulakan dengan fakta bahawa baris gilir baca telah dipanjangkan daripada 48 kepada 64 sel, dan baris gilir tulis daripada 32 kepada 36. Setiap sel terikat kepada satu unit, dan baris gilir tulis juga menyimpan 32 bait data (daripada 16). Baris gilir baca menyimpan semua arahan baca, tetapi pada bila-bila masa tidak lebih daripada 32 boleh diproses pada peringkat yang berbeza. Malah, mereka adalah penghantar dan penjadual berasingan, yang "ROB"nya menyimpan 64 uops dan "tempahan" menyimpan 32. Apabila bacaan selesai, uop dialih keluar daripada tempahan itu, tetapi kekal dalam baris gilir baca sehingga bersara. Baris gilir tulis menyimpan maklumat sehingga arahan sebelumnya dihentikan, apabila jelas bahawa alamat, data dan fakta bahawa arahan itu telah dilaksanakan adalah betul, yang bermaksud anda boleh cuba menulisnya ke cache. Jika percubaan itu berjaya, rekod uop meletak jawatan, membebaskan ruang dalam baris gilir dan dalam ROB. Jika terdapat kesilapan atau masalah lain, rakaman akan ditangguhkan.

Seperti semua cache moden, L1D tidak menyekat - selepas terlepas, ia boleh menerima permintaan selanjutnya sambil mengisi dirinya dengan data yang dimuatkan. Cache boleh tahan walaupun 3 miss/cycle. Oleh kerana banyak miss diadakan serentak kerana terdapat penampan pengisian. Dalam SB, seperti dalam pendahulunya, L1D mempunyai 10 daripadanya, dan L2 mempunyai 16. Dasar tulis malas dalam L1D dan L2 bermakna baris yang diubah suai kekal dalam cache sehingga pengusiran, tetapi maklumat tentang fakta pengubahsuaiannya (jika data sebelum ini "segar") dihantar ke tag baris yang sepadan dalam L3.

Cache L3

Secara fizikal, cache L3 masih dibahagikan kepada bank mengikut bilangan teras x86. Nehalem berpeluang membuat satu rakaman Dan satu bacaan ke/dari L3 setiap kitaran jam, jika ia berakhir di bank yang berbeza, kerana suis dan pengawal biasa digunakan untuk keseluruhan cache. Sekarang organisasi bank adalah berbeza: anda boleh membuat nota atau membaca, tetapi di setiap bank secara berasingan. Dan kerana nombor disertakan bank hampir selalu sama dengan bilangan teras (pengecualian setakat ini hanya ditemui dalam pelayan Xeon 6-10-teras, di mana dalam sesetengah model bank terdapat 1 lebih atau kurang bilangan teras), ini secara linear meningkatkan daya pemprosesan L3 puncak dengan peningkatan bilangan teras. Memandangkan ia dikongsi antara semua teras dan GPU, ini sangat berguna kerana miss per-core telah menjadi masalah utama mana-mana cache kongsi sehingga kini.

Satu lagi perubahan penting dalam L3 ialah ia kini berjalan pada frekuensi teras penuh. Lebih tepat lagi, teras x86. Lebih tepat lagi, yang mana satu sedang berfungsi, kerana beberapa teras mungkin sedang tidur. Selain meningkatkan daya pengeluaran, ini juga mengurangkan kependaman, yang, sudah tentu, diukur oleh jam teras pada kekerapannya. Dan sekarang (lihat) di SB mereka menurun sebanyak 30%. Ini walaupun fakta bahawa kekerapan cache itu sendiri tidak meningkat sebanyak 30%. Sebabnya ialah apabila aliran data melintasi kuasa (diukur dengan logik "0" dan "1" dalam volt) dan, terutamanya, domain frekuensi, terdapat kelewatan beberapa kitaran jam untuk penukaran tahap dan kebetulan tepi jam. Tidak ada masalah seperti itu dalam SB, kerana L3 beroperasi pada voltan yang sama seperti menjalankan teras x86 (tidak dilumpuhkan), dan kekerapan semua teras yang dimuatkan secara aktif sentiasa sama (termasuk penggunaan teknologi Turbo Boost) - dan ia adalah pada frekuensi L3 ini akan dilaraskan.

Benar, semuanya mungkin menjadi lebih menarik. Pembaca yang penuh perhatian berjaya menyedari bahawa cache L2 beroperasi pada separuh frekuensi, dan oleh itu, mempunyai port 64-bait, kehilangan separuh lebar jalur. Penyelesaian ini nampaknya berkaitan dengan kecukupan munasabah 32 bait/kitaran, dan oleh itu adalah mungkin untuk menggunakan transistor yang lebih ekonomik, yang, lebih-lebih lagi, akan beroperasi pada frekuensi yang lebih rendah. Ini tidak diketahui dengan pasti tentang L3, tetapi adalah munasabah untuk mengandaikan bahawa keadaan di sana adalah sama: hanya pengawal port bas gelang beroperasi pada frekuensi tinggi, memproses 32 bait/kitaran dalam setiap port (lebih lanjut mengenai ini di bawah), tetapi cache sendiri beroperasi sebanyak 64 -bait rentetan setiap 2 kitaran jam.

Seperti Nehalem, setiap bank L3 dibahagikan kepada blok 512 KB dan 4 laluan. Kebanyakan CPU siri Core i mempunyai 3 atau 4 blok sedemikian dalam setiap bank. CPU pelayan Xeon dengan seni bina Beckton dan Westmere-EX mempunyai 6, 8 atau 10 teras dan bank L3, tetapi yang kedua ditingkatkan dalam kedua-dua saiz (sehingga 3 MB) dan oleh persekutuan (sehingga 24), yang dalam CPU paling mahal memberikan sebanyak 30 MB. Untuk SB, buat masa ini, "hanya" 8-teras Xeon dengan L3 20-hala sebanyak 20 MB dijanjikan.

Bagi peminat Kunstkamera, kami akan menambah bahawa satu-satunya wakil seni bina Nehalem dengan satu teras berfungsi (dan satu bank L3 sebanyak 2 MB) adalah, anehnya, bukan Celeron ultra-bajet yang dikeluarkan secara senyap, tetapi Xeon LC3518, yang secara fizikal adalah Nehalem 4- nuklear biasa dengan tiga (!) teras kurang upaya dan bank mereka. Pengarang SB juga telah menyediakan keajaiban sedemikian - ini adalah model Celeron B dan Pentium B, di mana 2 teras dan akaun GPU bukan 4, bukan 3, tetapi 2 MB cache dengan persekutuan dibahagi dua kepada 8 laluan.

Seperti pendahulunya, teras SB menggunakan lebih aktif logik CMOS berbanding logik dinamik, yang ditunjukkan dalam kekerapan ralat semasa operasi. Ini memerlukan pelaksanaan algoritma dan kod (ECC) yang lebih berkuasa dalam cache teras, yang mampu mengesan dan membetulkan ralat 2-bit dalam setiap bait dan mengesan (tetapi tidak membetulkan) ralat 3-bit. Sehingga kini, CPU telah dapat mengesan sehingga dua bit buruk dan membetulkan satu, memerlukan purata 1 bit ECC setiap bait yang dilindungi. Kod baharu nampaknya memerlukan sekurang-kurangnya 1.5 bit/bait - kami akan dapat menyemaknya sedikit kemudian.

Bas berdering

Bukan sahaja Pembaca Attentive kami meneka cara menyambungkan L3 dan teras supaya PS cache berkembang mengikut kadar bilangan bank (dan oleh itu teras). Bagaimanapun, bas cincin ini, bertentangan dengan dakwaan Intel, bukanlah kali pertama ia muncul di SB. Selain daripada pelbagai pemproses khusus (khususnya, sesetengah GPU), antara CPU ia biasanya muncul dalam Sony/IBM Cell BE 9-teras (2007). Untuk CPU Intel, bas cincin telah diperkenalkan ke dalam pelayan 8-teras siri Xeon Nehalem-EX (2010), dari mana ia datang ke SB dengan perubahan kecil. Pelayan Westmere-EX (Xeon E7) yang baru dikeluarkan juga memilikinya.

Terdapat 4 bas dalam setiap arah: permintaan, pengesahan, (untuk sokongan) dan data itu sendiri (32 bait lebar) - sudah tentu, semuanya dilindungi oleh bit ECC. Protokol pertukaran ialah versi bas QPI yang diubah suai dan dikembangkan sedikit, yang biasa kita lihat sebagai bas interprocessor point-to-point, serupa dengan HyperTransport dalam CPU AMD. Di dalam pemproses, "titik" yang disambungkan ialah ejen, setiap satunya mempunyai dua pasang port bas (menerima dan menghantar dalam setiap arah) dan sepasang pelanggan. Pautan bas disambungkan ke pautan bas, menghubungkan ejen jiran. Pelanggan biasanya disambungkan ke teras x86 tempatan dan bank L3 tempatan. Walau bagaimanapun, dalam SB 2/4-teras, salah satu ejen kelebihan disambungkan hanya kepada GPU, dan yang kedua hanya disambungkan kepada "ejen sistem"; Pelabuhan bas juga separuh digunakan, kerana di tempat ini bas berputar 180°, menghubungkan pautan bertentangan. Pelayan 8-teras SB akan mempunyai 8 ejen tetap dan 4 ejen akhir, setiap satunya memutarkan arah kedua-dua bas sebanyak 90°, menggunakan semua port bas, dan menyediakan satu pengawal klien: 2 setiap satu untuk memori dan untuk bas luaran (QPI dan PCIe).

Apabila permintaan tiba, ejen tempatan mencincang alamat untuk mengedarkan data secara sama rata ke seluruh bank, menentukan arah penghantaran permintaan (melainkan ia perlu disampaikan segera - di pelabuhan pelanggan kedua) dan menunggu bas menjadi percuma (trafik semasa mempunyai keutamaan berbanding trafik baharu). Setiap kitaran jam, setiap ejen memantau port penerimaan kedua-dua arah dan membandingkan alamat sasaran dalam mesej yang diterima dengan sendiri: jika ia sepadan, mesej dihantar ke salah satu port klien. Jika tidak, ia dihantar ke port output untuk mencapai ejen jiran melalui kitaran jam. Jika semasa kitaran jam port output ternyata bebas, ejen sama ada memasukkan mesejnya (jika ada orang lain menunggu arah ini) atau menghantar isyarat kepada ejen seterusnya tentang bas percuma.

Oleh itu, lebar jalur bas puncak adalah sama dengan produk separuh bilangan port bas terpakai bagi semua ejen, 32 bait dan kekerapan. "Separuh-" - kerana 2 port diperlukan untuk setiap pautan. Memandangkan cincin itu, seperti L3, beroperasi pada frekuensi teras maksimum, maksimum mutlak PSnya ternyata sangat besar: untuk CPU 4-teras pada 3 GHz - 960 bilion bait/s (mengikut "gemilang" tradisi pengeluar cakera keras, mari kita panggil ini 960 GB /Dengan:). Sebagai perbandingan, dalam Cell BE cincin juga memindahkan 32 bait dalam setiap arah, tetapi satu pemindahan memerlukan 2 kitaran jam, jadi CPU 9 teras ini akan mencapai kira-kira 960 GB/s yang sama pada 3 GHz.

Secara fizikal, pautan bas dibentangkan dengan trek pada tahap tertinggi yang tersedia untuk penghantaran isyarat - ke-7 dan ke-8. Lapisan atas hanya digunakan untuk kuasa dan pad. Selain itu, trek berjalan di atas tebing L3 dan tidak mengambil ruang yang berasingan. Peranti ini membolehkan anda menskala bas dengan hanya menyalin ejen dan pautan, yang jauh lebih mudah daripada menambah port tambahan pada suis pusat. Walau bagaimanapun, yang terakhir juga mempunyai kelebihan - kelewatan penukaran langsung adalah lebih kurang daripada transit. Walau bagaimanapun, disebabkan kekerapan yang lebih tinggi, cache L3 dalam SB masih mempunyai kependaman yang lebih rendah daripada di Nehalem.

Sokongan penyahpepijatan perkakasan

Bercakap tentang bas gelang, adalah wajar menyebut fungsi penyahpepijatan baharu - Generic Debug eXternal Connection (GDXC). Ia membolehkan anda memantau trafik dan arahan penyegerakan bas, mengalihkannya ke penganalisis logik luaran yang disambungkan ke port khas pada pemproses. Sebelum ini, alat halus seperti itu hanya tersedia untuk pengeluar papan induk (dengan kerahsiaan lengkap, sudah tentu), dan kepada pemaju sendiri. Tetapi GDXC juga tersedia untuk pengaturcara sistem, yang, secara teori, harus membantu menangkap ralat dan mengoptimumkan pemacu video. Bagi "pengaturcara biasa," mereka pasti akan mendapat manfaat daripada peningkatan (daripada 6 kepada 8) dalam bilangan pembilang prestasi dan acara dalam setiap teras.

Kesepaduan dan "sokongan" OpenCL

Nehalem ialah CPU Intel pertama sejak Pentium 4 di mana cache tahap terakhir (iaitu, ke-3) menjadi inklusif berbanding yang lain. Ini bermakna bahawa dalam sistem berbilang pemproses, lebih mudah bagi pemproses untuk menjejaki salinan data yang tersebar merentasi cache yang berbeza, yang diperlukan untuk mengekalkan keselarasan cache. Untuk melakukan ini, tag setiap baris dalam L3, antara lain, menyimpan satu set bit yang menunjukkan kernel ini CPU ke dalam cache yang baris ini disalin, serta nombor yang lain CPU yang cachenya juga mempunyai salinannya. Untuk Westmere-EX, bilangan bit tersebut mungkin sekurang-kurangnya 17 (10 teras + 7 "lain" CPU). Di samping itu, pada masa yang sama, protokol koheren MESI standard telah dikemas kini kepada MESIF, termasuk keadaan Hadapan ke-5, membenarkan respons kepada permintaan pengintipan daripada CPU lain (dalam MESI, setiap CPU boleh bertindak balas, yang meningkatkan trafik pengintip). AMD juga dipandu oleh pertimbangan untuk meminimumkan trafik pengintip, menambah keadaan Milik ke-5 untuk Opteronnya dan mendapatkan protokol MOESI.

Apabila, apabila mengakses L3 dari mana-mana teras, ternyata baris yang diperlukan dicache oleh teras lain (untuk kesederhanaan, mari kita anggap bahawa ia adalah satu) dan boleh diubah suai olehnya, cache L1D dan L2nya diakses untuk menyemak semasanya negeri. Semakan dipanggil "bersih" jika data itu utuh, dan "kotor" jika ia diubah suai dan memerlukan penyalinan ke kernel yang meminta dan L3. Dalam SB, kes pertama menyebabkan kelewatan 43 kitaran jam, dan yang kedua - 60. Atas sebab tertentu, nombor yang ditunjukkan dalam dokumentasi adalah pemalar, walaupun ia harus bergantung pada jarak topologi antara teras pada bas cincin. Dan perbezaan 17 kitaran jam adalah lebih besar daripada 2 kitaran jam yang diperlukan untuk memindahkan 64 bait...

Baru kepada SB dari segi dasar inklusif L3 ialah kehadiran bit salinan data dalam cache teras juga diambil kira oleh GPU. Iaitu, dari sudut pandangan program, GPU boleh digunakan sebagai vektor, bekerja dengan data biasa dalam ruang alamat biasa. Secara teori, sokongan untuk OpenCL 1.1 dalam GPU harus menyumbang kepada ini, seperti yang dikatakan oleh Thomas Piazza, ketua jabatan seni bina grafik Intel. Walau bagaimanapun, beberapa penganalisis secara berterusan menulis bahawa OpenCL tidak disokong dalam SB. Detektif lain? Ya, dan dia telah terungkai.

Menurut wakil syarikat lain, sokongan tersedia secara fizikal, tetapi disebabkan oleh ketiadaan pemandu, hanya sumber teras x86 masih akan digunakan semasa mengaktifkannya. Tidak dinyatakan bila kemas kini akan muncul, di mana semuanya akan berfungsi. Melalui saluran yang kurang rasmi, satu petunjuk telah diterima bahawa sebelum GP ini entah bagaimana boleh digunakan sebagai coprocessor. Tetapi hanya selepas menyelesaikan SDK yang diperlukan (pakej alat untuk pengaturcara) akan GP boleh diakses bukan "entah bagaimana", tetapi dengan cara manusia. :)

Untuk memudahkan akses kepada data, keseluruhan ruang alamat CPU dibahagikan kepada 3 bahagian: untuk teras x86, GPU dan data tidak koheren. Pembahagian GPU menggunakan koheren "lemah" untuk mempercepatkan semakan yang dijalankan dalam perisian melalui pemacu (khususnya, data dihantar ke partition x86 melalui prosedur penyegerakan, dan bukan secara automatik). Data tidak koheren juga digunakan oleh GPU untuk operasi akhir memindahkan bingkai siap ke dalam ingatan.

Setiap laluan dalam L3 mempunyai 3 bit atribut yang menunjukkan bahawa kandungan baris ini tergolong dalam tiga bahagian di atas dalam mana-mana gabungannya. Tetapi untuk meminimumkan kos mengekalkan koheren antara partition, protokol koheren dan semantik (berbeza dalam setiap satu) digunakan hanya apabila diperlukan secara eksplisit—iaitu, apabila satu laluan menyimpan cache kawasan yang ditandakan sebagai biasa kepada berbilang partition.

Dan

Ejen sistem ialah sebahagian daripada "kernel tambahan" yang diperoleh selepas menolak cache L3 dan GPU. Apa yang tinggal ialah ini:

• pengadil dengan port bas gelang sendiri - menukar aliran data antara bahagian lain ejen;
• port bas nyahpepijat GDXC;
• Pengawal bas QPI (1–2 sambungan untuk 25.6, 28.8 atau 32 GB/s) - jelas hadir hanya dalam model pelayan;
• Pengawal bas PCIe 2.0 (pada 1) atau 3.0 (2 GPU/s, hanya untuk Xeon) - bergantung pada model, ia boleh menjadi 16-, 20-, 24- dan 40-lorong dan membenarkan skema sambungan yang berbeza mengikut nombor daripada lorong: untuk model 20 lorong yang paling biasa ialah x16+x4 (hanya pilihan ini tersedia untuk kebanyakan SB mudah alih), x8+x8+x4 dan x8+x4+x4+x4 (hanya untuk Xeon kelas rendah);
• pengawal bas 2.0 - untuk menyambung ke PCH (chipset): sebenarnya, saluran PCIe 4 lorong yang ditukar sedikit, berbanding v1.0 (dalam Nehalem dan Atom) menggandakan lebar jalur kepada 4 GB/s (jumlah dalam kedua-dua arah) ;
• “Sambungan paparan fleksibel” (Sambung Sambungan Paparan Fleksibel, FDI) - port untuk menyambung kepada pengawal antara muka skrin fizikal sebagai sebahagian daripada set cip, juga ditukar daripada PCIe;
• video (de)pemecut pengekodan;
• pengawal ingatan;
• pengawal kuasa boleh atur cara (Unit kawalan kuasa, PCU) dengan perisian tegarnya sendiri.

Yang paling menarik di sini ialah 3 mata terakhir. Walau bagaimanapun, kami akan meninggalkan pemecut video untuk semakan bahagian grafik; kami akan segera bercakap tentang ICP. Ia menyokong 2-4 saluran memori sehingga DDR3-1600 (dengan lebar jalur memori 12.8 GB/s setiap saluran), tetapi hanya 2 saluran DDR3-1333 untuk CPU desktop dan mudah alih. Setiap saluran mempunyai sumber yang berasingan dan menyediakan permintaan secara bebas. IKP mempunyai penjadual operasi yang tidak mengikut pesanan (!), memaksimumkan lebar jalur sambil meminimumkan kelewatan. Di samping itu, walaupun dalam versi Nehalem untuk Xeon, teknologi SMI (Sambung Memori Berskala) muncul menggunakan pemalam SMB (penampan memori boleh skala, sama dengan penimbal AMB dari FB-DIMM, tetapi tidak terletak pada modul, tetapi pada papan induk. ). Penampan disambungkan melalui bas bersiri berkelajuan tinggi ke saluran ICP pemproses dan membolehkan anda menyambungkan jumlah bilangan modul yang lebih besar daripada terus ke CPU. Benar, ini memburukkan kedua-dua kependaman dan kekerapan ingatan.

Setiap saluran mempunyai penimbal tulis 32 baris, dan penulisan selesai sebaik sahaja data mencapai penimbal. Anehnya, penimbal ini tidak diduduki, akibatnya penulisan separa (apabila tidak keseluruhan baris dikemas kini) diproses dengan tidak cekap kerana ia memerlukan membaca salinan lama baris. Ini adalah pelik, memandangkan cip memori moden mengambil kira topeng bit tulis bukan sahaja untuk perkataan 8-bait individu (yang mana terdapat 8 setiap baris), tetapi juga bait dalam perkataan, jadi gabungan bahagian yang tidak berubah dan dikemas kini talian dilakukan di dalam cip memori, dan bukan dalam ICP . Walau bagaimanapun, dalam SB, ICP (seperti cache) boleh memasukkan kaedah ECC lanjutan, dan untuk ini, malah barisan yang dikemas kini separa untuk pengiraan semula ECC mesti dikira secara keseluruhannya. Selain itu, peraturan ini berfungsi walaupun semasa menggunakan memori konvensional, serta dalam kebanyakan model mudah alih yang memori ECC tidak disokong sama sekali. 2.0

Pengawal kuasa ejen sistem bertanggungjawab untuk 3 fungsi sekaligus - perlindungan terlalu panas, penjimatan tenaga dan auto-overclocking (dalam susunan ini ia telah ditambah dengan evolusi CPU x86). Titik terakhir dalam pemproses Intel dikenali sebagai Turbo Boost Technology (TB). Versi yang dikemas kini adalah salah satu "sorotan program" utama, kerana untuk program selari yang lemah ia boleh memberikan pecutan tidak kurang daripada semua penambahbaikan seni bina dalam kernel.

Mari kita ingat bahawa TB memantau frekuensi semasa, voltan bekalan, arus dan suhu bahagian kristal yang berlainan untuk menentukan sama ada kekerapan teras operasi boleh ditingkatkan dengan langkah pengganda seterusnya (secara berasingan untuk teras x86 dan GPU). Dalam kes ini, had untuk semua parameter di atas diambil kira. Kebaharuan utama versi ke-2 TB ialah peningkatan tambahan dalam frekuensi yang berlaku serta-merta selepas tempoh tidak aktif semua atau kebanyakan teras dan disebabkan oleh inersia terma sistem "CPU + heatsink". Adalah jelas bahawa apabila beban dihidupkan dan terdapat lonjakan pelepasan haba, suhu kristal tidak akan mencapai nilai tertentu serta-merta, tetapi lancar dan dengan kelembapan. Jadi, jika suhu semasa masih belum kritikal, dan terdapat juga margin untuk parameter lain, maka pengawal akan meningkatkan pengganda lebih sedikit, meningkatkan penggunaan tenaga dan melepaskan sedikit lagi dan meningkatkan kadar pertumbuhan suhu. Dengan cara ini, Intel menunjukkan operasi stabil SB 4-teras pada 4.9 GHz dengan penyejukan udara...

Garis putus-putus hijau menunjukkan kekerapan, dan garis putus-putus merah menunjukkan suhu. Inset menunjukkan beban CPU biasa pada PC rumah.

Bergantung pada kualiti penyejuk dan dasar BIOS untuk melaraskan kelajuan kipas pada suhu yang berbeza, 10-25 saat pertama selepas tempoh tidak aktif yang agak lama, pemproses akan menggunakan lebih daripada nilai TDP, dan teras yang sibuk harus berjalan secara teori. pada frekuensi yang lebih tinggi daripada CPU Westmere dalam keadaan yang sama. Sebaik sahaja suhu meningkat ke tahap kritikal, kekerapan akan berkurangan kepada nilai biasa "turbocharged" - ini juga akan mengurangkan penjanaan haba kepada TDP, dan suhu akan berhenti meningkat. Faedahnya ialah dalam masa beberapa saat sistem akan berjalan lebih laju sedikit daripada Turbo Boost 1.0. Iaitu, versi kedua teknologi ialah "turbocharged turboboost". Dari sini jelaslah untuk senario apa ini direka bentuk - pelancaran program berkala yang kurang dioptimumkan untuk multi-threading, menyelesaikan masalahnya dengan cepat dan sekali lagi menjerumuskan sistem ke dalam masa henti selama beberapa minit. Ini adalah situasi biasa untuk kerja rumah dan pejabat.

Jangan lupa bahawa sekarang setiap langkah pengganda untuk teras x86 ialah 100 MHz, dan bukan 133, jadi tidak mungkin untuk membandingkan terus "formula turbo" SB dan Nehalem. Untuk GPU, langkahnya ialah 50 MHz, dan untuk ICP - 266 (maksimum - 2166, tidak memecut secara automatik). Kekerapan bas DMI diambil sebagai asas, dari mana seluruh frekuensi keseluruhan sistem berasaskan. Walau bagaimanapun, untuk sebab ini ia harus dibiarkan pada standard 100 MHz, dan jika anda akan melakukan overclock, maka hanya melalui pengganda. Dengan cara ini, penjana jam yang berasingan tidak lagi diperlukan dan hanya akan hadir pada papan "overclocker" yang mahal, manakala selebihnya akan menjadi sedikit lebih murah dan lebih mudah.

Biasanya, jam southbridge disambungkan kepada beberapa pembahagi dalam jambatan itu sendiri, dan melalui bas DMI ke CPU dengan pelbagai penggandanya...

...Tetapi dalam papan mahal, penjana luaran mencatatkan segala-galanya.

Sebagai sebahagian daripada forum IDF 2010 yang diadakan pada 13-15 September, Intel buat pertama kalinya mengumumkan butiran tentang seni bina mikro pemproses baharu, diberi nama kod Sandy Bridge. Sebenarnya, pemproses Sandy Bridge telah ditunjukkan pada forum IDF 2009 tahun lepas, tetapi butiran mengenai microarchitecture baharu tidak dilaporkan ketika itu (kecuali untuk maklumat yang paling umum). Marilah kami segera membuat tempahan bahawa tidak semua butirannya telah diketahui umum walaupun sekarang. Syarikat itu mahu merahsiakan beberapa perkara sehingga pengumuman rasmi, yang sepatutnya berlangsung pada awal tahun depan. Khususnya, butiran mengenai prestasi pemproses baharu, julat model, serta beberapa ciri seni bina tidak didedahkan.
Oleh itu, mari kita lihat dengan lebih dekat pada seni bina Sandy Bridge baharu, serta ciri pemproses berdasarkannya, yang seterusnya kita akan panggil pemproses Sandy Bridge.

Secara ringkas tentang pemproses Sandy Bridge

Semua pemproses yang diberi nama kod Sandy Bridge pada mulanya akan dihasilkan menggunakan teknologi proses 32 nm. Pada masa hadapan, apabila peralihan kepada teknologi proses 22-nm berlaku, pemproses berdasarkan mikroarkitektur Sandy Bridge akan menerima nama kod Ivy Bridge (Rajah 1).

nasi. 1. Evolusi keluarga pemproses Intel dan arkitek mikro pemproses

Pemproses Sandy Bridge, sama seperti pemproses Westmere, membentuk tiga keluarga dalam segmen desktop dan mudah alih: Intel Core i7, Intel Core i5 dan Intel Core i3, tetapi logo pemproses ini akan berubah sedikit (Gamb. 2). Lebih tepat lagi, kita bercakap tentang generasi kedua (Generasi ke-2) keluarga Intel Core.

nasi. 2. Logo baharu untuk pemproses Sandy Bridge

Adalah diketahui bahawa sistem pelabelan pemproses akan berubah sepenuhnya, tetapi tiada apa yang diumumkan di forum IDF 2010 mengenai sistem penetapan model pemproses baharu.

Menurut data tidak rasmi, pemproses Sandy Bridge akan ditandakan dengan nombor empat digit, dengan digit pertama - 2 - menunjukkan generasi kedua keluarga Intel Core. Iaitu, akan ada, sebagai contoh (sekali lagi, mengikut data tidak rasmi), Intel Core i7-2600 atau pemproses Intel Core i5-2500. Keluarga Intel Core i7 dan Intel Core i5 akan mempunyai pemproses dengan kedua-dua pengganda berkunci dan tidak berkunci, yang kedua ditetapkan oleh huruf K (Intel Core i7-2600K, Intel Core i5-2500K).

Perbezaan utama antara keluarga Intel Core i7, Intel Core i5 dan Intel Core i3 ialah saiz cache L3, bilangan teras dan sokongan untuk teknologi Hyper-Threading dan Turbo Boost.

Pemproses daripada keluarga Intel Core i7 akan menjadi empat teras dengan sokongan untuk teknologi Hyper-Threading dan Turbo Boost, dan saiz cache L3 ialah 8 MB.

Pemproses daripada keluarga Intel Core i5 akan menjadi empat teras, tetapi tidak akan menyokong teknologi Hyper-Threading. Teras pemproses ini akan menyokong teknologi Turbo Boost, dan saiz cache L3 ialah 6 MB.

Pemproses daripada keluarga Intel Core i3 akan menjadi dwi-teras dengan sokongan untuk teknologi Hyper-Threading, tetapi tanpa sokongan untuk teknologi Turbo Boost. Saiz cache L3 dalam pemproses ini ialah 3 MB.

Selepas mendedahkan maklumat tidak rasmi, mari beralih kepada data yang boleh dipercayai.

Semua pemproses Sandy Bridge baharu akan menerima soket pemproses LGA 1155 baharu dan, secara semula jadi, tidak akan serasi dengan papan induk berdasarkan cipset siri 5 Intel. Sebenarnya, papan induk berasaskan cipset Intel 6-siri baharu akan direka bentuk untuk pemproses Sandy Bridge. Baharu kepada set cip tunggal ini ialah sokongan untuk dua port SATA 6 Gb/s (SATA III), serta lorong PCI Express 2.0 berkelajuan penuh (5 GHz). Tetapi masih belum ada pengawal USB 3.0 yang disepadukan ke dalam set cip.

Walau bagaimanapun, mari kita kembali kepada pemproses Sandy Bridge. Soket pemproses LGA 1155 baharu berkemungkinan besar memerlukan penyejuk baharu, kerana penyejuk untuk soket LGA 1156 akan tidak serasi dengan soket LGA 1155. Walau bagaimanapun, ini hanyalah tekaan kami, berdasarkan logik mudah. Akhirnya, Intel mesti merangsang keluaran model baharu yang lebih sejuk supaya pengeluar yang lebih sejuk tidak kehilangan perniagaan sepenuhnya.

Ciri tersendiri bagi semua pemproses Sandy Bridge ialah kehadiran teras grafik bersepadu generasi baharu. Lebih-lebih lagi, jika dalam pemproses generasi sebelumnya (Clarkdale dan Arrandale) teras pengkomputeran pemproses dan teras grafik terletak pada cip yang berbeza dan, lebih-lebih lagi, dihasilkan menggunakan proses teknikal yang berbeza, maka dalam pemproses Sandy Bridge semua komponen pemproses akan dihasilkan menggunakan proses teknikal 32-nm dan diletakkan pada satu kristal.

Adalah penting untuk ditekankan bahawa secara ideologi teras grafik pemproses Sandy Bridge boleh dianggap sebagai teras pemproses kelima (dalam kes pemproses empat teras). Selain itu, teras grafik, seperti teras pengkomputeran pemproses, mempunyai akses kepada cache L3.

Sama seperti pemproses Clarkdale dan Arrandale generasi sebelumnya, pemproses Sandy Bridge akan mempunyai antara muka PCI Express 2.0 bersepadu untuk digunakan dengan kad grafik diskret. Selain itu, semua pemproses menyokong 16 lorong PCI Express 2.0, yang boleh dikumpulkan sama ada sebagai satu port PCI Express x16 atau sebagai dua port PCI Express x8.

Perlu diingatkan juga bahawa semua pemproses Sandy Bridge akan mempunyai pengawal memori DDR3 dwi-saluran bersepadu. Belum ada rancangan untuk mengeluarkan pilihan dengan pengawal memori tiga saluran lagi. Ini disebabkan oleh fakta bahawa barisan pemproses Sandy Bridge tidak akan meliputi segmen pemproses desktop atasan. Pemproses desktop atasan akan menjadi model baharu pemproses Gulftown enam teras (Intel Core i7-990X), dan barisan pemproses Sandy Bridge akan disasarkan kepada PC berprestasi tinggi, arus perdana dan bajet.

Satu lagi ciri pemproses berdasarkan seni bina mikro Sandy Bridge ialah bukannya bas QPI (Intel QuickPath Interconnect), yang sebelum ini digunakan untuk menyambungkan komponen pemproses individu antara satu sama lain, antara muka yang berbeza secara asasnya kini digunakan, dipanggil Ring Bus, yang Kami akan melihatnya secara terperinci di bawah.

Secara umum, perlu diingatkan bahawa seni bina pemproses Sandy Bridge membayangkan struktur modular yang mudah berskala (Rajah 3).

nasi. 3. Struktur modular pemproses Sandy Bridge

Satu lagi ciri seni bina Sandy Bridge ialah ia menyokong set arahan Intel AVX (Intel Advanced Vector Extension).

Intel AVX ialah set sambungan baharu kepada seni bina Intel yang menyediakan pengkomputeran titik terapung vektor SIMD (Arahan Tunggal, Berbilang Data) 256-bit.

Intel AVX menyediakan lanjutan komprehensif seni bina set arahan untuk mikroarkitektur Intel 64 dan mempunyai ciri-ciri berikut:

• sokongan untuk data vektor dengan kedalaman bit yang lebih tinggi (sehingga 256 bit);
• skim pengekodan arahan yang cekap menyokong sintaks arahan tiga dan empat operan;
• persekitaran pengaturcaraan fleksibel yang menyediakan pelbagai keupayaan, daripada arahan pemprosesan cawangan kepada keperluan penjajaran mengimbangi memori yang dikurangkan;
• primitif baharu untuk memanipulasi data dan mempercepatkan pengiraan aritmetik, termasuk penyiaran, permute, gabungan-darab-tambah (FMA), dsb.

Memandangkan set arahan Intel AVX baharu boleh digunakan oleh mana-mana aplikasi di mana sebahagian besar pengiraan adalah operasi SIMD, keuntungan prestasi terbesar daripada teknologi baharu adalah untuk mereka yang melakukan pengiraan titik terapung dan boleh disejajarkan. . Contohnya termasuk program pemprosesan audio dan codec audio, program penyuntingan imej dan video, aplikasi pemodelan dan analisis kewangan serta aplikasi perindustrian dan kejuruteraan.

Bercakap mengenai mikroarkitektur pemproses Sandy Bridge, perlu diperhatikan bahawa ia adalah pembangunan mikroarkitektur Nehalem atau Intel Core (memandangkan mikroarkitektur Nehalem adalah pembangunan mikroarkitektur Intel Core). Perbezaan antara Nehalem dan Sandy Bridge agak ketara, tetapi masih mustahil untuk memanggil seni bina mikro ini secara asasnya baharu, kerana seni bina mikro Intel Core pada satu masa dahulu. Ini adalah mikroarkitektur Nehalem yang diubah suai.

Sekarang mari kita lihat dengan lebih dekat inovasi seni bina mikro Sandy Bridge dan perbezaannya daripada Nehalem.

Teras pemproses berdasarkan seni bina mikro Sandy Bridge

Sebelum kita melihat perbezaan antara Sandy Bridge dan microarchitectures Nehalem, mari kita ingat bahawa reka bentuk mana-mana pemproses membayangkan kehadiran beberapa elemen struktur: data L1 dan cache arahan, prapemproses (Front End) dan pascapemproses, juga dipanggil. Enjin Perlaksanaan.

Proses pemprosesan data merangkumi langkah-langkah berikut. Pertama, arahan dan data diambil daripada cache L1 (peringkat ini dipanggil mengambil). Selepas ini, arahan yang dipilih daripada cache dinyahkodkan kepada primitif mesin (operasi mikro) yang boleh difahami oleh pemproses. Prosedur ini dipanggil penyahkodan. Seterusnya, arahan yang dinyahkod dihantar ke unit pelaksanaan pemproses dan dilaksanakan, dan hasilnya ditulis ke ingatan.

Proses mengambil arahan daripada cache, menyahkodnya dan memindahkannya ke unit pelaksanaan dijalankan dalam prapemproses, dan proses melaksanakan arahan dijalankan dalam pascapemproses.

Sekarang mari kita lihat dengan lebih dekat teras pemproses Sandy Bridge dan bandingkan dengan teras Nehalem. Apabila menjalankan teras pemproses berdasarkan mikroarkitektur Nehalem atau Sandy Bridge, arahan x86 dipilih daripada cache arahan L1 (Cache Arahan) bersaiz 32 KB (cache 8 saluran). Arahan dimuatkan dari cache dalam blok panjang tetap, dari mana arahan diekstrak dan dihantar untuk penyahkodan. Oleh kerana arahan x86 mempunyai panjang berubah-ubah dan blok yang mana arahan dimuatkan daripada cache adalah tetap, apabila arahan penyahkodan anda perlu menentukan sempadan antara arahan individu.

Maklumat tentang saiz arahan disimpan dalam cache arahan L1 dalam medan khas (3 bit maklumat untuk setiap bait arahan). Pada dasarnya, maklumat ini boleh digunakan untuk menentukan sempadan arahan dalam penyahkod itu sendiri secara langsung semasa proses penyahkodan arahan. Walau bagaimanapun, ini pasti akan menjejaskan kelajuan penyahkodan, dan adalah mustahil untuk menyahkod beberapa arahan pada masa yang sama. Oleh itu, sebelum penyahkodan, arahan diekstrak daripada blok yang dipilih. Prosedur ini dipanggil penyahkodan awal (PreDecode). Prosedur pra-penyahkodan membolehkan anda mengekalkan kadar penyahkodan yang berterusan tanpa mengira panjang dan struktur arahan.

Pemproses dengan seni bina mikro Nehalem dan Sandy Bridge mengambil arahan dalam blok 16-bait, iaitu, untuk setiap kitaran jam, blok arahan 16-bait dimuatkan daripada cache.

Selepas operasi ambil, arahan disusun ke dalam baris gilir (Baris Arahan) dan kemudian dihantar ke penyahkod. Apabila menyahkod (Nyahkod), arahan ditukar kepada operasi mikro mesin dengan panjang tetap (ditandakan sebagai mikro-op atau uOps).

Penyahkod teras pemproses dengan seni bina mikro Sandy Bridge tidak mengalami sebarang perubahan. Sama seperti seni bina mikro Nehalem, ia adalah empat saluran dan boleh menyahkod sehingga empat arahan x86 setiap kitaran jam. Seperti yang telah dinyatakan, dalam mikroarchitectures Nehalem dan Sandy Bridge, untuk setiap kitaran jam blok arahan 16-bait dimuatkan daripada cache, dari mana arahan individu diekstrak semasa proses penyahkodan awal. Pada dasarnya, panjang satu arahan boleh sehingga 16 bait. Walau bagaimanapun, purata panjang arahan ialah 4 bait. Oleh itu, secara purata, empat arahan dimuatkan dalam setiap blok, yang, apabila menggunakan penyahkod empat saluran, dinyahkod secara serentak dalam satu kitaran jam.

Penyahkod empat saluran terdiri daripada tiga penyahkod ringkas yang menyahkod arahan mudah kepada satu operasi mikro, dan satu kompleks yang boleh menyahkod satu arahan kepada empat operasi mikro (penyahkod jenis 4-1-1-1). Untuk arahan yang lebih kompleks yang dinyahkodkan kepada lebih daripada empat mikro-op, penyahkod kompleks disambungkan kepada blok uCode Sequenser yang digunakan untuk menyahkod arahan tersebut.

Sememangnya, menyahkod empat arahan setiap kitaran jam hanya boleh dilakukan jika satu blok 16-bait mengandungi sekurang-kurangnya empat arahan. Walau bagaimanapun, terdapat arahan yang lebih panjang daripada 4 bait, dan apabila memuatkan beberapa arahan sedemikian dalam satu blok, kecekapan penyahkodan berkurangan.

Apabila arahan penyahkodan dalam mikroarkitek Nehalem dan Sandy Bridge, dua teknologi menarik digunakan - Macro-Fusion dan Micro-Fusion.

Macro-Fusion ialah gabungan dua arahan x86 ke dalam satu mikro-op yang kompleks. Dalam versi sebelumnya bagi microarchitecture pemproses, setiap arahan x86 telah dinyahkod secara bebas daripada yang lain. Apabila menggunakan teknologi Macro-Fusion, beberapa pasang arahan (contohnya, perbandingan dan arahan lompat bersyarat) semasa penyahkodan boleh digabungkan menjadi satu operasi mikro, yang kemudiannya akan dilaksanakan sebagai satu operasi mikro. Ambil perhatian bahawa untuk menyokong teknologi Macro-Fusion secara berkesan dalam seni bina mikro Nehalem dan Sandy Bridge, blok ALU (Unit Logik Aritmetik) lanjutan digunakan, yang mampu menyokong pelaksanaan operasi mikro bercantum. Ambil perhatian juga bahawa apabila menggunakan teknologi Macro-Fusion, hanya empat arahan boleh dinyahkod setiap kitaran jam pemproses (dalam penyahkod empat saluran), dan apabila menggunakan teknologi Macro-Fusion, lima arahan boleh dibaca dalam setiap kitaran jam, yang ditukar. menjadi empat dengan bergabung dan tertakluk kepada penyahkodan.

Ambil perhatian bahawa teknologi Macro-Fusion juga digunakan dalam mikroarkitektur Intel Core, tetapi dalam mikroarchitecture Nehalem set arahan x86 telah diperluaskan, yang membolehkan gabungan menjadi satu operasi mikro. Di samping itu, dalam microarchitecture Intel Core, gabungan arahan x86 tidak disokong untuk mod operasi pemproses 64-bit, iaitu, teknologi Macro-Fusion hanya dilaksanakan dalam mod 32-bit. Dalam seni bina Nehalem, kesesakan ini telah dihapuskan dan operasi gabungan berfungsi dalam kedua-dua mod pemproses 32- dan 64-bit. Dalam seni bina mikro Sandy Bridge, set arahan x86 yang mana operasi gabungan mungkin telah dikembangkan lebih jauh lagi.

Micro-Fusion ialah penggabungan dua operasi mikro (bukan arahan x86, tetapi operasi mikro) menjadi satu yang mengandungi dua tindakan asas. Selepas itu, dua operasi mikro yang digabungkan sedemikian diproses sebagai satu, yang memungkinkan untuk mengurangkan bilangan operasi mikro yang diproses dan dengan itu meningkatkan jumlah bilangan arahan yang dilaksanakan oleh pemproses setiap kitaran jam. Adalah jelas bahawa operasi penggabungan dua operasi mikro tidak mungkin dilakukan untuk semua pasangan operasi mikro. Arkitek mikro Sandy Bridge menggunakan operasi Micro-Fusion yang sama (untuk set mikrooperasi yang sama) dengan mikroarkitektur Nehalem.

Bercakap tentang prosedur untuk mengambil arahan program dalam mikroarkitektur Nehalem, adalah perlu untuk mengambil perhatian kehadiran unit pengesan gelung program (Loop Stream Detector), yang mengambil bahagian dalam proses mengambil arahan dan membolehkan anda mengelakkan pengulangan dalam melaksanakan operasi yang sama. Pengesan Strim Gelung (LSD) juga digunakan dalam seni bina mikro Intel Core, tetapi ia berbeza daripada LSD di Nehalem. Oleh itu, seni bina Intel Core menggunakan penimbal LSD untuk 18 arahan, dan ia terletak sebelum penyahkod. Iaitu, dalam seni bina Intel Core, hanya gelung yang mengandungi tidak lebih daripada 18 arahan boleh dikesan dan dikenali. Apabila gelung program dikesan, arahan dalam gelung melangkau fasa Ambil dan Ramalan Cawangan program, dan arahan itu sendiri dijana dan dihantar kepada penyahkod daripada penimbal LSD. Di satu pihak, ini membolehkan anda mengurangkan penggunaan kuasa teras pemproses, dan sebaliknya, memintas fasa pengambilan arahan. Jika terdapat lebih daripada 18 arahan dalam satu gelung, maka setiap kali arahan akan melalui semua langkah standard.

Dalam seni bina mikro Nehalem, unit pengesanan kitaran terletak bukan di hadapan, tetapi di belakang penyahkod dan direka untuk 28 arahan yang telah dinyahkodkan. Memandangkan kedai LSD sudah menyahkod arahan, mereka akan "melangkau" bukan sahaja ramalan cawangan dan fasa pengambilan, seperti sebelum ini, tetapi juga fasa penyahkodan (sebenarnya, prapemproses pemproses dimatikan semasa pelaksanaan kitaran program). Oleh itu, dalam Nehalem, arahan melalui saluran paip lebih cepat dan lebih kerap, dan penggunaan kuasa adalah lebih rendah daripada dalam seni bina Intel Core (Rajah 4).

nasi. 4. Penampan LSD dalam seni bina mikro Intel Core dan Nehalem

Dalam microarchitecture Sandy Bridge, pembangun pergi lebih jauh: bersama-sama dengan penimbal LSD untuk 28 operasi mikro, mereka menggunakan cache operasi mikro yang dinyahkod (Decoded Uop Cache) - Rajah. 5. Semua operasi mikro yang dinyahkod memasuki cache. Cache mikro-op yang dinyahkod direka untuk kira-kira 1500 mikro-op (nampaknya kita bercakap tentang mikro-ops sederhana panjang), yang bersamaan dengan cache arahan 6 KB x86.

nasi. 5. Cache operasi mikro yang dinyahkod dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Konsep cache mikro-op yang dinyahkod adalah untuk menyimpan urutan mikro-op di dalamnya. Cache mikroop beroperasi bukan pada tahap arahan tunggal, tetapi pada tahap blok mikroop 32-bait. Keseluruhan cache dibahagikan kepada 32 set, 8 baris setiap satu. Terdapat sehingga 6 operasi mikro setiap baris. Sehingga 3 baris (18 mikro-op) boleh dipetakan ke blok 32-bait. Penandaan berlaku mengikut penunjuk arahan (IP). Penunjuk arahan yang diramalkan disemak secara selari dalam kedua-dua cache arahan dan cache mikroop, dan jika hit berlaku, baris yang membentuk blok 32-bait ditangkap daripada cache mikroop dan diletakkan dalam baris gilir. Dalam kes ini, tidak perlu melakukan pensampelan dan penyahkodan lagi.

Kecekapan menggunakan cache mikroop yang dinyahkodkan sebahagian besarnya bergantung pada kecekapan Unit Ramalan Cawangan (BPU). Mari kita ingat bahawa unit ramalan cawangan digunakan dalam semua pemproses moden, dan dalam pemproses Sandy Bridge ia bertambah baik dengan ketara berbanding dengan BPU dalam mikroarkitektur Nehalem (Rajah 6).

nasi. 6. Ramalan Cawangan Un dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Untuk memahami sebab unit ramalan cawangan sangat penting dalam pemproses dan cara ia mempengaruhi prestasi, ingat bahawa hampir mana-mana program yang lebih atau kurang kompleks mempunyai arahan cawangan bersyarat. Perintah lompat bersyarat sedemikian bermaksud yang berikut: jika beberapa syarat adalah benar, maka anda perlu pergi ke pelaksanaan program, bermula dari satu alamat, dan jika tidak, maka dari yang lain. Dari sudut pandangan pemproses, arahan lompat bersyarat adalah sejenis batu penghalang. Sememangnya, sehingga menjadi jelas sama ada keadaan peralihan adalah benar atau tidak, pemproses tidak tahu bahagian mana kod program untuk dilaksanakan seterusnya, dan oleh itu terpaksa melahu. Untuk mengelakkan ini, blok ramalan cawangan digunakan, yang cuba meneka bahagian mana kod program yang akan ditunjukkan oleh arahan lompat bersyarat, walaupun sebelum ia dilaksanakan. Berdasarkan ramalan cawangan, 86 arahan yang sepadan diambil daripada cache L1 atau daripada cache operasi mikro yang dinyahkod.

Apabila arahan cawangan bersyarat ditemui buat kali pertama, ramalan statik yang dipanggil digunakan. Pada asasnya, BPU hanya meneka cawangan program mana yang akan dilaksanakan seterusnya. Selain itu, asas ramalan statik ialah andaian bahawa kebanyakan cawangan terbalik berlaku dalam gelung berulang, apabila arahan cawangan digunakan untuk menentukan sama ada gelung itu diteruskan atau keluar. Selalunya, gelung diteruskan supaya pemproses akan melaksanakan semula kod gelung sekali lagi. Atas sebab ini, ramalan statik mengandaikan bahawa semua cawangan ke belakang sentiasa dilaksanakan.

Apabila statistik keputusan pelbagai peralihan bersyarat terkumpul (prasejarah peralihan bersyarat), algoritma ramalan cawangan dinamik digunakan, yang berdasarkan analisis statistik keputusan peralihan bersyarat yang dibuat sebelum ini. Algoritma ramalan cawangan dinamik menggunakan Jadual Sejarah Cawangan (BHT) dan jadual Penampan Sasaran Cawangan (BTB). Jadual ini merekodkan maklumat tentang keputusan cawangan yang telah siap. BHT mengandungi semua cawangan bersyarat untuk beberapa kitaran terakhir. Di samping itu, bit disimpan di sini menunjukkan kebarangkalian untuk memilih semula cawangan yang sama. Bit diperuntukkan berdasarkan statistik peralihan sebelumnya. Dalam reka bentuk bimodal standard (2-bit), terdapat empat kebarangkalian: cawangan sering diambil, cawangan diambil, cawangan tidak diambil, dan cawangan sering tidak diambil.

Untuk membuat keputusan tentang pelaksanaan spekulatif cawangan, peranti mesti mengetahui lokasi sebenar kod dalam cache L1 ke arah cawangan - mari kita panggil ia sasaran cawangan. Sasaran cawangan yang telah siap disimpan dalam BTB. Apabila cawangan dilaksanakan, BPU hanya mengambil sasaran cawangan daripada jadual dan mengarahkan prapemproses untuk mula mengambil arahan di alamat tersebut.

Adalah jelas bahawa kebolehpercayaan ramalan peralihan bergantung kepada saiz jadual BHT dan BTB. Lebih banyak entri dalam jadual ini, lebih tinggi kebolehpercayaan ramalan.

Perlu diingatkan bahawa kebarangkalian untuk meramalkan cawangan dengan betul dalam pemproses moden adalah sangat tinggi (kira-kira 97-99%) dan perjuangan sebenarnya berlaku dalam pecahan peratus.

Terdapat beberapa penambahbaikan BPU dalam seni bina mikro Sandy Bridge. Pertama, bukannya setiap cawangan peralihan menggunakan kebarangkalian sendiri dalam jadual BHT, kebarangkalian yang sama digunakan secara serentak untuk beberapa cawangan. Akibatnya, adalah mungkin untuk mengoptimumkan jadual BHT, yang meningkatkan kebolehpercayaan ramalan peralihan.

Penambahbaikan BPU kedua dalam seni bina mikro Sandy Bridge ialah pengoptimuman jadual BTB. Jika sebelumnya dalam VTB bilangan bit tetap digunakan untuk menetapkan semua sasaran cawangan, yang membawa kepada pembaziran ruang yang tidak perlu, kini bilangan bit yang digunakan untuk menetapkan sasaran cawangan bergantung pada alamat itu sendiri. Malah, ini membolehkan anda menyimpan lebih banyak alamat dalam jadual dan dengan itu meningkatkan kebolehpercayaan ramalan.

Tiada data yang lebih tepat mengenai saiz jadual BHT dan BTB lagi.

Oleh itu, kami bercakap tentang perubahan dalam prapemproses mikroarkitektur Sandy Bridge (cache operasi mikro yang dinyahkod dan unit ramalan cawangan yang dikemas kini). Mari pergi lebih jauh.

Selepas proses penyahkodan arahan x86, peringkat pelaksanaannya bermula. Pada mulanya, daftar pemproses tambahan dinamakan semula dan diperuntukkan (blok Allocate/Rename/Retirement), yang tidak ditakrifkan oleh seni bina set arahan.

Menamakan semula daftar membolehkan anda mencapai pelaksanaan arahan yang tidak tertib. Idea di sebalik penamaan semula daftar adalah seperti berikut. Dalam seni bina x86, bilangan daftar tujuan am agak kecil: lapan daftar tersedia dalam mod 32-bit dan 16 daftar dalam mod 64-bit. Mari kita bayangkan bahawa arahan yang dilaksanakan sedang menunggu nilai operan untuk dimuatkan ke dalam daftar dari ingatan. Ini adalah operasi yang panjang, dan adalah baik untuk membenarkan daftar ini digunakan buat masa ini oleh arahan lain yang operannya lebih dekat (contohnya, dalam cache tahap pertama). Untuk melakukan ini, daftar "pending" dinamakan semula buat sementara waktu dan sejarah penamaan semula dijejaki. Dan daftar "sedia untuk digunakan" diberikan nama standard supaya arahan yang dilengkapi dengan operan boleh dilaksanakan sekarang. Apabila data tiba dari ingatan, sejarah penamaan semula diakses dan daftar asal dikembalikan kepada nama sahnya. Dalam erti kata lain, teknik penamaan semula daftar membolehkan anda mengurangkan masa henti, dan mengekalkan sejarah penamaan semula digunakan untuk meratakan konflik.

Pada peringkat seterusnya (pesanan semula penimbal - ReOrder Buffer, ROB), operasi mikro disusun semula daripada susunan ketibaannya (Di luar Pesanan), supaya kemudiannya ia boleh dilaksanakan dengan lebih cekap pada unit pelaksanaan. Ambil perhatian bahawa penimbal penyusunan semula Penimbal Susun Semula dan Unit Persaraan digabungkan dalam satu blok pemproses, tetapi arahan itu pada mulanya disusun semula, dan Unit Persaraan akan mula beroperasi kemudian, apabila perlu untuk mengeluarkan arahan yang dilaksanakan dalam susunan yang ditentukan oleh program.

Seni bina mikro Nehalem pada satu masa meningkatkan saiz penimbal penyusunan semula berbanding dengan saiz penimbal penyusunan semula dalam mikroarkitek Intel Core. Jadi, jika dalam Intel Core ia direka untuk 98 operasi mikro, maka di Nehalem anda sudah boleh menampung 128 operasi mikro.

Seterusnya, operasi mikro diedarkan di kalangan unit pelaksanaan. Dalam blok pemproses, Stesen Tempahan membentuk baris gilir operasi mikro, akibatnya operasi mikro berakhir pada salah satu port peranti berfungsi (port penghantaran). Proses ini dipanggil penghantaran, dan port itu sendiri bertindak sebagai pintu masuk kepada peranti berfungsi.

Selepas operasi mikro melalui port penghantaran, ia dihantar ke blok fungsi yang sesuai untuk pelaksanaan selanjutnya.

Dalam seni bina mikro Sandy Bridge, kelompok Peruntukan/Namakan Semula/Persaraan (Kluster Luar Pesanan) telah diubah dengan ketara. Pada Intel Core dan Nehalem microarchitectures, setiap mikro-operasi mempunyai salinan operan atau operan yang diperlukannya. Sebenarnya, ini bermakna blok kluster pelaksanaan arahan yang tidak mengikut pesanan mestilah cukup besar untuk menampung operasi mikro bersama dengan operan yang diperlukan untuknya. Dalam seni bina Nehalem, operan boleh bersaiz 128 bit, tetapi dengan pengenalan sambungan AVX, saiz operan boleh menjadi 256 bit, yang memerlukan menggandakan saiz semua blok kluster arahan yang tidak tertib.

Walau bagaimanapun, seni bina mikro Sandy Bridge sebaliknya menggunakan fail daftar fizikal (PRF) yang menyimpan operan operasi mikro (Rajah 7). Ini membolehkan operasi mikro itu sendiri menyimpan hanya penunjuk kepada operan, tetapi bukan operan itu sendiri. Di satu pihak, pendekatan ini membolehkan anda mengurangkan penggunaan kuasa pemproses, kerana menggerakkan operasi mikro di sepanjang saluran paip bersama dengan operan mereka memerlukan penggunaan tenaga yang ketara. Sebaliknya, menggunakan fail daftar fizikal membantu menjimatkan ruang pada cip, dan ruang yang dikosongkan boleh digunakan untuk meningkatkan saiz penampan kluster pelaksanaan perintah yang tidak mengikut pesanan (Penampan Beban, Penampan Kedai, Penampan Susun Semula ) - lihat jadual. Dalam microarchitecture Sandy Bridge, fail daftar fizikal untuk operan integer (PRF Integer) direka untuk 160 entri, dan untuk operan titik terapung (PRF Float Point) - untuk 144 entri.

nasi. 7. Penggunaan fail daftar fizikal dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Dalam seni bina Sandy Bridge, unit pelaksanaan teras pemproses juga telah mengalami reka bentuk semula yang ketara. Sebenarnya, terdapat, seperti sebelum ini, enam port peranti berfungsi (tiga untuk pengkomputeran dan tiga untuk bekerja dengan memori), tetapi tujuannya, serta tujuan unit pelaksanaan itu sendiri, telah berubah (Rajah 8). Mari kita ingat bahawa pemproses berasaskan mikroarkitektur Nehalem mampu melaksanakan sehingga enam operasi dalam satu kitaran jam. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk menjalankan tiga operasi pengiraan dan tiga operasi memori secara serentak.

nasi. 8. Unit pelaksanaan dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Dalam seni bina Sandy Bridge, tiga unit pelaksanaan membenarkan lapan operasi dengan data FP (Float Point) atau dua operasi dengan data AVX 256-bit setiap kitaran jam.

Dalam seni bina mikro Sandy Bridge, bukan sahaja tiga penggerak telah berubah, tetapi juga blok berfungsi untuk operasi memori. Mari kita ingat bahawa mikroarchitecture Nehalem mempunyai tiga port untuk bekerja dengan memori: Muat (pemuatan data), Alamat kedai (storan alamat), Simpan data (storan data) - Rajah. 9.

nasi. 9. Unit pelaksanaan untuk bekerja dengan memori dalam seni bina mikro Nehalem

Arkitek mikro Sandy Bridge juga menggunakan tiga port untuk bekerja dengan memori, tetapi dua port telah menjadi universal dan bukan sahaja dapat melaksanakan pemuatan data (Muat), tetapi juga menyimpan alamat (Alamat kedai). Port ketiga tidak berubah dan bertujuan untuk menyimpan data (Simpan data) - rajah. 10.

nasi. 10. Unit pelaksanaan untuk bekerja dengan memori dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Sehubungan itu, daya tampung interaksi dengan cache data L1 telah meningkat. Jika dalam microarchitecture Nehalem 32 bait data boleh dipindahkan untuk setiap kitaran jam antara cache data L1 dan unit pelaksanaan untuk bekerja dengan memori, maka dalam mikroarkitektur Sandy Bridge - sudah 48 bait (dua permintaan baca sebanyak 16 bait (128 bit). ) dan satu permintaan tulis sehingga 16 bait data).

Untuk menyimpulkan perihalan teras pemproses berdasarkan seni bina mikro Sandy Bridge, mari kita kumpulkan segala-galanya. Dalam Rajah. Rajah 11 menunjukkan gambarajah blok teras pemproses berdasarkan seni bina mikro Sandy Bridge. Kuning menunjukkan blok yang diubah atau baharu dalam seni bina mikro Sandy Bridge, dan biru menunjukkan blok yang terdapat dalam kedua-dua seni bina mikro Nehalem dan Sandy Bridge.

nasi. 11. Perbezaan antara seni bina Sandy Bridge dan mikroarkitektur Nehalem
(blok kongsi ditandakan dengan blok biru, diubah suai atau baharu
dalam seni bina mikro Sandy Bridge - kuning)

Bas cincin dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Dalam seni bina mikro Nehalem, interaksi antara setiap cache L2 dan cache L3 yang dikongsi antara semua teras telah dijalankan melalui bas pemproses khas dalaman, berjumlah kira-kira seribu kenalan, dan interaksi antara blok pemproses individu (pengawal memori, pengawal grafik, dll.) telah dijalankan melalui bas QPI. Dalam seni bina mikro Sandy Bridge, bas QPI, serta bas untuk interaksi antara cache L2 dan L3, digantikan dengan Bas Ring baharu - Rajah. 12. Ia membolehkan anda mengatur interaksi antara cache L2 setiap teras pemproses dan cache L3, dan juga menyediakan akses kepada cache L3 oleh teras grafik (GPU) dan enjin transkod video. Di samping itu, akses kepada pengawal memori direalisasikan melalui bas gelang yang sama. Secara ringkas, kami ambil perhatian bahawa Intel kini memanggil cache L3 sebagai cache tahap terakhir (Last Level Cache, LLC), dan cache L2 sebagai cache perantaraan (Middle Level Cache, MLC).

nasi. 12. Bas berdering dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Bas cincin menggabungkan empat bas berasingan: cincin Data 256-bit (32 bait), cincin Permintaan, cincin Akui dan cincin Snoop.

Penggunaan bas cincin telah mengurangkan kependaman cache L3. Oleh itu, dalam pemproses generasi sebelumnya (Westmere), kependaman akses kepada cache L3 ialah 36 kitaran, dan dalam pemproses Sandy Bridge ialah 26-31 kitaran. Selain itu, cache L3 kini beroperasi pada frekuensi teras (dalam pemproses Westmere, kekerapan operasi cache L3 tidak sepadan dengan frekuensi teras).

Keseluruhan cache L3 dibahagikan kepada bahagian berasingan, setiap satunya dikaitkan dengan teras pemproses yang berasingan. Pada masa yang sama, setiap teras mempunyai akses kepada keseluruhan cache L3. Setiap bahagian yang diperuntukkan bagi cache L3 dilengkapi dengan ejen akses bas cincin. Ejen akses yang serupa ditemui dalam cache L2 setiap teras pemproses, dalam teras grafik dan dalam ejen sistem yang berkomunikasi dengan pengawal memori.

Kesimpulannya, kami ambil perhatian bahawa cache L3 dalam mikroarkitektur Sandy Bridge kekal inklusif sepenuhnya (termasuk) berkenaan dengan cache L2 (seperti dalam mikroarkitektur Nehalem).

Teras grafik dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Salah satu inovasi utama dalam seni bina mikro Sandy Bridge ialah teras grafik baharu. Seperti yang telah kami nyatakan, tidak seperti teras grafik dalam pemproses Clarkdale/Arrandale, ia terletak pada cip yang sama dengan teras pengiraan pemproses dan, sebagai tambahan, mempunyai akses kepada cache L3 melalui bas cincin. Selain itu, seperti yang dijangkakan, prestasi teras grafik baharu akan lebih kurang dua kali lebih tinggi daripada prestasi teras grafik dalam pemproses Clarkdale/Arrandale. Sudah tentu, teras grafik dalam pemproses Sandy Bridge tidak dapat membandingkan prestasi dengan grafik diskret (dengan cara ini, sokongan DirectX 11 untuk teras baharu tidak diumumkan), tetapi dalam keadilan, kami perhatikan bahawa teras ini tidak diletakkan sebagai permainan. penyelesaian.

Teras grafik baharu mungkin mengandungi (bergantung pada model pemproses) 6 atau 12 unit pelaksanaan (Unit Pelaksanaan, EU), yang, bagaimanapun, tidak boleh dibandingkan dengan pemproses shader bersatu dalam GPU NVIDIA atau AMD, di mana terdapat beberapa ratus daripadanya ( Rajah 13). Teras grafik ini tertumpu terutamanya bukan pada permainan 3D, tetapi pada penyahkodan dan pengekodan video perkakasan (termasuk video HD). Iaitu, konfigurasi teras grafik termasuk penyahkod perkakasan. Ia dilengkapkan dengan alatan untuk menukar resolusi (penskalaan), pengurangan hingar (penapisan denoise), mengesan dan mengalih keluar garisan berjalin (pengesanan deinterlace/mod filem) dan penapis untuk menambah baik perincian. Pemprosesan pasca untuk mempertingkatkan imej main balik termasuk STE (Peningkatan Tona Kulit), ACE (Peningkatan Kontras Adaptif) dan TCC (Pengurusan Jumlah Warna).

nasi. 13. Gambar rajah blok teras grafik dalam seni bina mikro Sandy Bridge

Codec perkakasan berbilang format menyokong format MPEG-2, VC1 dan AVC, melaksanakan semua langkah penyahkodan menggunakan perkakasan khusus, manakala GPU bersepadu generasi semasa melaksanakan fungsi ini menggunakan unit pelaksanaan EU universal.

Mod Intel Turbo Boost baharu

Salah satu ciri penting pemproses Sandy Bridge ialah sokongan untuk mod Turbo Boost baharu. Mari kita ingat bahawa maksud teknologi Turbo Boost adalah untuk overclock secara dinamik frekuensi jam teras pemproses dalam keadaan tertentu.

Untuk melaksanakan teknologi Turbo Boost, pemproses mempunyai blok berfungsi khas PCU (Unit Kawalan Kuasa), yang memantau tahap beban teras pemproses, suhu pemproses, dan juga bertanggungjawab untuk bekalan kuasa ke setiap teras dan peraturan frekuensi jamnya. Bahagian penting PCU ialah apa yang dipanggil Power Gate, yang digunakan untuk menukar setiap teras pemproses secara individu kepada mod kuasa C6 (sebenarnya, Power Gate memutuskan sambungan atau menyambungkan teras pemproses ke talian kuasa VCC).

Dalam pemproses Clarkdale dan Arrandale, mod Turbo Boost dilaksanakan seperti berikut. Jika sesetengah teras pemproses dipunggah, ia hanya diputuskan daripada talian kuasa menggunakan unit Power Gate (penggunaan kuasanya adalah sifar). Sehubungan itu, kekerapan jam dan voltan bekalan teras termuat yang tinggal boleh ditingkatkan secara dinamik dengan beberapa langkah (133 MHz setiap satu), tetapi supaya penggunaan kuasa pemproses tidak melebihi TDPnya. Iaitu, penggunaan kuasa sebenarnya dijimatkan dengan melumpuhkan beberapa teras digunakan untuk overclock teras yang tinggal, tetapi dengan cara yang peningkatan dalam penggunaan kuasa akibat daripada overclocking tidak melebihi penggunaan kuasa yang disimpan. Selain itu, mod Turbo Boost juga dilaksanakan dalam kes apabila semua teras pemproses pada mulanya dimuatkan, tetapi penggunaan kuasanya tidak melebihi nilai TDP.

Dalam pemproses mudah alih Arrandale dengan grafik bersepadu, teknologi Turbo Boost bukan sahaja kepada teras pemproses, tetapi juga kepada teras grafik. Iaitu, bergantung pada suhu semasa dan penggunaan kuasa, bukan sahaja teras pemproses, tetapi juga teras grafik akan overclock. Sebagai contoh, jika dalam sesetengah aplikasi beban utama jatuh pada pemproses grafik, dan teras pemproses kekal kurang digunakan, maka TDP yang disimpan akan digunakan untuk overclock teras grafik, tetapi supaya had TDP teras grafik tidak melebihi.

Memandangkan teras grafik dalam pemproses Sandy Bridge (kedua-dua desktop dan mudah alih) pada asasnya adalah teras pemproses yang sama dengan teras pengiraan, teknologi Turbo Boost akan meluas ke kedua-dua teras pengiraan dan teras grafik. Di samping itu (dan ini adalah inovasi utama), versi baharu mod Turbo Boost menyediakan keupayaan untuk melebihi TDP pemproses apabila melakukan overclocking teras untuk masa yang singkat.

Hakikatnya ialah apabila TDP melebihi, pemproses tidak terlalu panas serta-merta, tetapi selepas tempoh masa tertentu. Memandangkan dalam kebanyakan aplikasi, beban pemproses kepada 100% berlaku secara berselang-seli dan hanya untuk tempoh masa yang sangat singkat, dalam tempoh ini kekerapan jam pemproses boleh overclocked supaya had TDP melebihi.

Pemproses Sandy Bridge mempunyai keupayaan untuk melebihi TDP sehingga 25 saat dalam mod Turbo Boost (Gamb. 14).

Kesimpulan

Mari ringkaskan ulasan kami tentang seni bina mikro Sandy Bridge. Seni bina mikro baharu ini ialah versi reka bentuk semula mikro Nehalem dengan ketara. Antara inovasi tersebut ialah penggunaan cache operasi mikro yang dinyahkod, unit ramalan cawangan yang direka bentuk semula, penggunaan fail daftar fizikal, peningkatan saiz penampan kluster pelaksanaan perintah yang tidak teratur, unit pelaksanaan pemproses yang dipertingkatkan dan unit memori. . Selain itu, pemproses Sandy Bridge menggunakan bas cincin untuk membenarkan teras pemproses mengakses cache dan memori L3. Pemproses Sandy Bridge juga menerima teras grafik baharu yang lebih berkuasa yang mempunyai akses kepada cache L3.

Selain itu, pemproses Sandy Bridge menampilkan mod Turbo Boost baharu yang membolehkan anda memerah prestasi maksimum daripada pemproses.

Penggal topologi rangkaian bermaksud cara menyambungkan komputer ke dalam rangkaian. Anda juga mungkin mendengar nama lain - struktur rangkaian atau konfigurasi rangkaian (Ia adalah sama). Di samping itu, konsep topologi merangkumi banyak peraturan yang menentukan penempatan komputer, kaedah meletakkan kabel, kaedah meletakkan peralatan penyambung, dan banyak lagi. Sehingga kini, beberapa topologi asas telah dibentuk dan diwujudkan. Daripada jumlah ini, kita boleh perhatikan " tayar”, “cincin"Dan" bintang”.

Topologi bas

Topologi tayar (atau, seperti yang sering dipanggil bas biasa atau lebuh raya ) melibatkan penggunaan satu kabel yang mana semua stesen kerja disambungkan. Kabel biasa digunakan oleh semua stesen secara bergilir-gilir. Semua mesej yang dihantar oleh stesen kerja individu diterima dan didengari oleh semua komputer lain yang disambungkan ke rangkaian. Daripada strim ini, setiap stesen kerja memilih mesej yang ditujukan hanya kepadanya.

Kelebihan topologi bas:

• kemudahan persediaan;
• kemudahan relatif pemasangan dan kos rendah jika semua stesen kerja terletak berdekatan;
• Kegagalan satu atau lebih stesen kerja tidak sama sekali menjejaskan operasi keseluruhan rangkaian.

Kelemahan topologi bas:

• masalah bas di mana-mana sahaja (putus kabel, kegagalan penyambung rangkaian) membawa kepada ketidakupayaan rangkaian;
• kesukaran dalam menyelesaikan masalah;
• prestasi rendah – pada bila-bila masa, hanya satu komputer boleh menghantar data ke rangkaian; apabila bilangan stesen kerja meningkat, prestasi rangkaian berkurangan;
• kebolehskalaan yang lemah - untuk menambah stesen kerja baharu adalah perlu untuk menggantikan bahagian bas sedia ada.

Ia adalah mengikut topologi "bas" yang membina rangkaian tempatan kabel sepaksi. Dalam kes ini, bahagian kabel sepaksi yang disambungkan oleh penyambung T bertindak sebagai bas. Bas diletakkan melalui semua bilik dan menghampiri setiap komputer. Pin sisi penyambung T telah dimasukkan ke dalam penyambung pada kad rangkaian. Inilah rupanya: Kini rangkaian sedemikian sudah ketinggalan zaman dan telah digantikan di mana-mana dengan kabel pasangan terpintal "bintang", tetapi peralatan untuk kabel sepaksi masih boleh dilihat di sesetengah perusahaan.

Topologi cincin

cincin ialah topologi rangkaian tempatan di mana stesen kerja disambungkan secara bersiri antara satu sama lain, membentuk gelang tertutup. Data dipindahkan dari satu stesen kerja ke yang lain dalam satu arah (dalam bulatan). Setiap PC berfungsi sebagai pengulang, menyampaikan mesej ke PC seterusnya, i.e. data dipindahkan dari satu komputer ke komputer lain seolah-olah dalam perlumbaan lari berganti-ganti. Jika komputer menerima data yang dimaksudkan untuk komputer lain, ia menghantarnya lebih jauh di sepanjang cincin; jika tidak, ia tidak dihantar lebih jauh.

Kelebihan topologi cincin:

• kemudahan pemasangan;
• hampir lengkap ketiadaan peralatan tambahan;
• Kemungkinan operasi yang stabil tanpa penurunan ketara dalam kelajuan pemindahan data di bawah beban rangkaian yang berat.

Walau bagaimanapun, "cincin" juga mempunyai kelemahan yang ketara:

• setiap stesen kerja mesti mengambil bahagian secara aktif dalam pemindahan maklumat; jika sekurang-kurangnya salah satu daripadanya gagal atau kabel putus, operasi keseluruhan rangkaian berhenti;
• menyambungkan stesen kerja baharu memerlukan penutupan jangka pendek rangkaian, kerana gelang mesti dibuka semasa pemasangan PC baharu;
• kerumitan konfigurasi dan persediaan;
• Kesukaran dalam menyelesaikan masalah.

Topologi rangkaian cincin digunakan agak jarang. Ia mendapati aplikasi utamanya dalam rangkaian gentian optik Piawaian Token Ring.

Topologi bintang

Bintang ialah topologi rangkaian tempatan di mana setiap stesen kerja disambungkan ke peranti pusat (suis atau penghala). Peranti pusat mengawal pergerakan paket dalam rangkaian. Setiap komputer disambungkan melalui kad rangkaian ke suis dengan kabel berasingan. Jika perlu, anda boleh menggabungkan beberapa rangkaian bersama-sama dengan topologi bintang - hasilnya anda akan mendapat konfigurasi rangkaian dengannya seperti pokok topologi. Topologi pokok adalah perkara biasa dalam syarikat besar. Kami tidak akan mempertimbangkannya secara terperinci dalam artikel ini.

Topologi "bintang" hari ini telah menjadi yang utama dalam pembinaan rangkaian tempatan. Ini berlaku kerana banyak kelebihannya:

• kegagalan satu stesen kerja atau kerosakan pada kabelnya tidak menjejaskan operasi keseluruhan rangkaian;
• kebolehskalaan yang sangat baik: untuk menyambung stesen kerja baharu, letakkan kabel berasingan daripada suis;
• penyelesaian masalah mudah dan gangguan rangkaian;
• prestasi tinggi;
• kemudahan persediaan dan pentadbiran;
• Peralatan tambahan boleh disepadukan dengan mudah ke dalam rangkaian.

Walau bagaimanapun, seperti mana-mana topologi, "bintang" bukan tanpa kelemahannya:

• kegagalan suis pusat akan mengakibatkan ketidakbolehoperasian keseluruhan rangkaian;
• kos tambahan untuk peralatan rangkaian - peranti yang semua komputer pada rangkaian akan disambungkan (suis);
• bilangan stesen kerja dihadkan oleh bilangan port dalam suis pusat.

Bintang – topologi yang paling biasa untuk rangkaian berwayar dan tanpa wayar. Contoh topologi bintang ialah rangkaian dengan kabel pasangan terpiuh dan suis sebagai peranti pusat. Ini adalah rangkaian yang terdapat dalam kebanyakan organisasi.

tayar tetap

Tayar cincin. Ia terdiri daripada cincin yang dikimpal yang meliputi gigi pada bahagian vestibular dalam bentuk jalur, dan terletak di bahagian oklusal mahkota lebih dekat dengan tepi pemotongan (Rajah 26). Di bahagian lingual, cincin mengembang dan menutupi tuberkel gigi. Cincin, sebagai peraturan, dibuat daripada mahkota yang dicap, tetapi pilihan untuk tayar sedemikian boleh menjadi reka bentuk satu keping. Semasa menyediakan gigi, titik sentuhan interdental dikisar setebal mahkota yang dicop ke tepi bawah cincin. Untuk melakukan ini, sempadan cincin pertama kali ditandakan pada model diagnostik dengan pensil kimia, yang kemudiannya berfungsi sebagai panduan semasa menyediakan gigi. Pemisahan permukaan sentuhan yang menghadap satu sama lain dilakukan dengan ketebalan dua cincin. Bahagian tepinya dibiarkan terbuka dan keadaan ini memerlukan penjagaan khas dalam menentukan tanda-tanda penggunaan bidai ini. Mobiliti menegak yang jelas pada gigi yang tidak ditutup pada bahagian tepi boleh menyebabkan penyerapan simen dan gangguan penetapan splint. Di samping itu, dengan bentuk anatomi yang jelas pada gigi kacip anterior bawah, adalah perlu untuk mengisar lapisan tisu keras yang agak ketara dari permukaan sentuhan ke pinggir bawah cincin, yang menjadikannya sukar untuk memulihkan permukaan sentuhan pada gelang dicop kosong dan mengurangkan ketepatan pemasangan gelang pada permukaan gigi. Ini juga boleh menjadi sebab penyerapan simen penetapan dan perkembangan karies.

Teknologi bas adalah seperti berikut. Pada lawatan pertama, selepas pemeriksaan menyeluruh dan merangka pelan splinting, kesan harus diambil dengan jisim alginat untuk membuat model plaster diagnostik. Topografi garis sempadan ditentukan dalam parallelometer, model dipasang dalam artikulator dan lukisan splint cincin digunakan. Model yang sama digunakan untuk penyediaan hantu bagi gigi yang berseri. Pada lawatan seterusnya, gigi disediakan di bawah anestesia, dengan ketat memerhatikan sempadan penyediaan hantu. Untuk membuat cincin, kesan sekali lagi diambil menggunakan jisim alginat. Mengambil kesan berganda pada pesakit dengan penyakit periodontal boleh menjadi sukar kerana pergerakan gigi individu dan bahaya untuk mencabutnya. Berdasarkan tera yang diperoleh, model kerja plaster dibuang, yang digunakan untuk membuat kosong dicop cincin masa depan. Mahkota setem yang dihasilkan digunakan untuk membuat cincin, yang diperiksa di mulut pesakit dan, jika mereka memenuhi keperluan, kesan diambil bersama mereka untuk memindahkan cincin ke model plaster. Sebelum mengambil kesan, permukaan sentuhan gelang yang berhadapan antara satu sama lain dibersihkan mengikut skala untuk pematerian gelang seterusnya pada model plaster tanpa terlebih dahulu mengeluarkannya, yang memastikan ketepatan kedudukan relatifnya semasa pembuatan tayar. Selepas memateri cincin, serpihan siap diluntur, digilap dan dipasang di mulut pesakit dengan simen khas.

Kelemahan splint cincin termasuk: 1 - pelanggaran estetika gigi asli, beberapa daripadanya ditutup dengan cincin logam; 2 - kehadiran pateri sering membawa kepada pengoksidaan dan perubahan warna dalam bentuk gelap, ini terutamanya sering diperhatikan pada pesakit dengan keasidan tinggi jus gastrik; 3 - kekurangan kesan splinting dengan beban menegak; 4 - splint memerlukan penggunaan simen yang sangat tahan terhadap kesan cecair mulut (jika keadaan ini tidak dipenuhi, terdapat bahaya karies gigi dan gangguan penetapan splint).

nasi. 26. Belat cincin: a - pandangan dari bahagian labial; b - pandangan dari sisi lingual; c - pandangan umum cincin; d - gambarajah penyediaan gigi: garis putus-putus menunjukkan tepi gelang; kiri menunjukkan penyingkiran berlebihan tisu keras dari permukaan sentuhan; di sebelah kanan - penyediaan yang betul, apabila tisu keras yang menonjol di atas sempadan bawah cincin dikeluarkan tepat ke garis putus-putus yang ditunjukkan; d, f - sempadan penyediaan (pandangan hadapan dan atas)

Tayar separuh cincin. Secara struktur, tayar dibina berdasarkan prinsip yang sama seperti cincin. Walau bagaimanapun, untuk meningkatkan sifat estetik splint, bahagian tengah cincin pada bahagian labial dikeluarkan dan, dengan itu, permukaan vestibular gigi di bahagian tengahnya dibebaskan daripada logam (Rajah 27). Oleh itu, bahu pendek kekal pada permukaan labial dalam bentuk pengapit reben, menutup gigi sepenuhnya dari sisi lingual dan sebahagiannya dari sisi vestibular. Kesan splinting terbaik dicapai apabila mahkota penyokong penuh dimasukkan ke dalam splint, meliputi gigi luar - taring. Dari sudut pandangan teknologi, tayar paling praktikal dalam pembuatan binaan sekeping, kerana cincin separuh yang dicop tidak mempunyai ketegaran yang diperlukan untuk belat. Di samping itu, kini mungkin untuk menutup cincin separuh tuang dengan bahan hiasan - seramik, yang menjadikan tayar sangat berfaedah dari segi estetik.

nasi. 27. Tulang belakang separuh cincin: a - pandangan dari sisi vestibular; b - pandangan dari sisi lingual

Belat topi. Sistem penutup pateri yang menutupi tepi pemotong, permukaan sentuhan gigi, dan pada permukaan lingual yang mencapai tuberkel gigi, ditetapkan sebagai splint penutup (Gamb. 28). Permukaan canggih dan sentuhan disediakan mengikut ketebalan penutup. Di bahagian labial, tepi penutup boleh terletak di atas tisu keras gigi atau hujung pada langkan yang dibentuk khas. Pilihan kedua adalah lebih baik, kerana tepi penutup disiram dengan tisu keras bersebelahan, iaitu, siram. Dalam pilihan pertama, tepi penutup sering dirasai oleh pesakit, boleh mencederakan membran mukus mudah alih di sekeliling rongga mulut dan memerlukan penciptaan rebat apabila tepi penutup masuk ke dalam tisu keras gigi. Topi boleh dibuat dengan dua cara: 1) daripada mahkota yang dicop, 2) tuangan pepejal. Pilihan kedua dianggap lebih maju, kerana ketepatan keseluruhan struktur splinting meningkat, yang bermaksud kesan splintingnya meningkat, dan, sebagai tambahan, ia menjadi mungkin untuk melapisi struktur cast dengan seramik. Untuk kestabilan yang lebih baik, splint digabungkan dengan mahkota penuh (logam-akrilik atau logam-seramik), meliputi gigi luar yang paling stabil - taring atau premolar. Urutan pembuatan adalah sama seperti untuk pembuatan tayar cincin.

nasi. 28. Splint topi: a - pandangan dari sisi labial; b - pandangan dari sisi lingual; c - lapisan tisu keras yang dikeluarkan di bawah splint topi; g - topi dicap; d - penyediaan topi tuang; c - reka bentuk topi tuang dengan lapisan tepi pemotongan

Splint yang digunakan pada gigi penting mempunyai satu kelebihan utama - daya hidup pulpa terpelihara, yang bermaksud bahawa keadaan tidak dicipta untuk perubahan kereaktifan dalam tisu periodontal. Walau bagaimanapun, selalunya, disebabkan oleh kedekatan pulpa, terutamanya apabila bahagian permukaan pemotongan dan pengunyahan gigi terkelupas, atau reka bentuk belat yang kompleks digunakan, yang memerlukan pembentukan rongga dalam, depulpation awal gigi adalah diperlukan. Sudah tentu, jika anda mempunyai gigi yang cabut, membuat splint adalah lebih mudah. Di bawah ini kita akan melihat dengan tepat reka bentuk sedemikian yang digunakan pada gigi devitalisasi.

Apabila menggunakan struktur tayar yang tidak boleh ditanggalkan, peraturan untuk meletakkan tepi tayar yang terletak berhampiran tepi desi harus dipatuhi dengan ketat. Yang terakhir tidak boleh cedera oleh tayar. Untuk melakukan ini, pinggir mahkota harus direndam secara minimum dalam sulkus gingival, dan untuk mengelakkan kemungkinan tekanan pada gusi, gunakan teknik penyediaan gigi dengan bahu hampir sama dengannya. Sikap lembut terhadap periodontium yang berpenyakit apabila menggunakan splint yang tidak boleh ditanggalkan mempunyai kesan yang baik terhadap perjalanan penyakit periodontal dan bukan penghalang kepada terapi konservatif dan pembedahan. Selain itu, kaedah mendapatkan tera adalah penting dari sudut mencegah kecederaan pada tepi desial. Kami percaya bahawa dalam kes ini adalah paling optimum untuk mengambil tera untuk pembuatan struktur belat menggunakan bahan alginat yang paling elastik, yang memungkinkan untuk mengelakkan pembuangan gigi secara tidak sengaja bersama-sama dengan kesan dalam kes gigi mudah alih. Pengesyoran yang terdapat dalam kesusasteraan khusus untuk mengambil tera dua lapisan menggunakan bahan teraan silikon, walaupun dengan belat awal, seperti yang ditunjukkan oleh pemerhatian, tidak boleh diterima, kerana mengambil tera dua lapisan boleh menyebabkan penyingkiran gigi mudah alih.

TAYAR BOLEH DITANGGALKAN

Terdapat sudut pandangan yang berbeza mengenai isu kaedah untuk membidai gigi. Sesetengah pengarang menganggap penggunaan utama splint tetap wajar, manakala yang lain, sebaliknya, memberi keutamaan kepada splint boleh tanggal dan struktur splinting bagi gigi palsu boleh tanggal. Selain itu, splinting dengan struktur boleh tanggal boleh digunakan dengan gigi yang utuh dan dengan kehilangan sebahagian gigi.

Sekiranya perlu untuk menggantikan gigi yang dicabut dengan gigi tiruan, pemulihan bidai boleh tanggal boleh dilakukan tanpa menggantikan keseluruhan struktur.

Bidai boleh tanggal memberikan penstabilan yang boleh dipercayai terutamanya dalam arah vestibulo-oral dan mesio-distal. Ini menghapuskan keperluan untuk penyediaan gigi radikal dan mewujudkan keadaan yang baik untuk penjagaan kebersihan dan rawatan perubatan dan pembedahan semasa tempoh persediaan dan semasa penggunaan struktur belat yang boleh ditanggalkan.

Dalam rawatan ortopedik penyakit periodontal menggunakan splint boleh tanggal, adalah dinasihatkan untuk membezakan dua kumpulan pesakit:

dengan gigi yang utuh; kehilangan sebahagian gigi.

Belat Elbrecht yang boleh ditanggalkan. Bidai digunakan apabila gigi dipelihara dan dibina mengikut jenis pengapit berbilang pautan yang memberikan imobilisasi gigi dalam satah mendatar, menjadikannya tidak dilindungi daripada tindakan beban menegak yang berkembang semasa mengunyah. Elemen pengapit boleh balik, pad oklusal dan proses seperti cakar vestibular membolehkan seseorang mencapai kesan splinting yang baik.

nasi. 44. Bidai Elbrecht yang boleh ditanggalkan: a - Bidai Elbrecht (penjelasan dalam teks); b - jenis kancing berbilang pautan (berterusan): 1 - kedudukan tinggi kancing (di bahagian atas permukaan lingual) berbentuk jatuh; 2 - lokasi pengapit di bahagian tengah permukaan lingual; 3 - kedudukan rendah kancing (dalam separuh gingival permukaan lingual); 4 - kancing dalam bentuk jalur lebar

Bidai boleh tanggal dengan pengapit dento-alveolar mengikut V.N. Kopeikin. Bidai Elbrecht yang boleh ditanggalkan telah diubah suai oleh V.N. Kopeikip, yang mencadangkan menggunakan pengapit berbentuk T Roach untuk meningkatkan sifat pengekalan dan mencapai kesan estetik yang lebih baik. Pengapit berbilang pautan dalam reka bentuk ini adalah pubescent di bawah margin gingival dan terletak dalam bentuk arka pada cerun proses alveolar bahagian anterior rahang pada sisi vestibular dan lingual. Kancing berbentuk T memanjang dari mereka ke setiap gigi depan, bahunya terletak di kawasan undercut. Splint boleh disyorkan untuk gigi hadapan 0-1 darjah yang stabil atau mudah alih, apabila sifat splinting bagi pengapit berbentuk T yang mengekalkan tidak akan mempunyai kesan berbahaya pada periodontium yang berpenyakit (Rajah 45). Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk meletakkan lengan pengapit berbentuk T supaya mereka berada di luar zon undercut. Ciri-ciri penetapan belat dipastikan dengan memasukkan ke dalam zon terpotong lengan kancing tuang yang terletak pada gigi stabil dengan penyakit periodontal yang paling kurang terjejas. Penusuk ini, seperti semua struktur tuangan pepejal lain, mesti dituang menggunakan model tahan api. Bidai Elbrecht yang boleh ditanggalkan boleh diperkukuh dengan lengkungan yang terletak pada permukaan lingual cerun proses alveolar rahang bawah atau bilik kebal lelangit rahang atas (Rajah a, b). Jika reka bentuk splinting sedemikian digunakan hanya untuk splinting gigi sisi, penstabilan narasagital dicapai (Rajah c, d).

nasi. Bidai boleh tanggal, diperkuat dengan lengkungan untuk rahang bawah (a) dan rahang atas (b). Reka bentuk bidai untuk mencipta penstabilan parasagittal: c - pada model; d - pandangan umum tayar

nasi. M. Pancang boleh tanggal dengan pelindung mulut tuang untuk gigi hadapan: a - pada model plaster; b - rangka tayar boleh tanggal

nasi. 48. Gigi boleh tanggal untuk gigi hadapan; a - tayar bulat boleh tanggal; b - pancang boleh tanggal dalam bentuk pengapit berterusan dengan proses seperti cakar

Secara umum, jika tiada beberapa gigi dan patologi periodontal yang teruk, keutamaan diberikan kepada gigi palsu yang boleh ditanggalkan. Reka bentuk prostesis dipilih secara ketat secara individu dan memerlukan beberapa lawatan ke doktor.

Struktur boleh tanggal memerlukan perancangan yang teliti dan urutan tindakan tertentu:

Diagnosis dan pemeriksaan penyakit periodontal.

Menyediakan permukaan gigi dan mengambil tera untuk model masa hadapan

Kajian model dan perancangan reka bentuk tayar

Memodelkan pembiakan lilin bagi serpihan

Mendapatkan acuan tuangan dan menyemak ketepatan bingkai pada model plaster

Memeriksa bidai (prosthetic splint) dalam rongga mulut

Kemasan akhir (menggilap) tayar

Tidak semua langkah kerja disenaraikan di sini, malah senarai ini menunjukkan kerumitan prosedur untuk mengeluarkan bidai boleh tanggal (splin prostetik). Kerumitan pembuatan menjelaskan keperluan untuk beberapa sesi dengan pesakit dan tempoh masa dari lawatan pertama hingga terakhir ke doktor. Tetapi hasil semua usaha sentiasa sama - pemulihan anatomi dan fisiologi, yang membawa kepada pemulihan kesihatan dan pemulihan sosial.