Einführung
Fast alle unserer neuesten Artikel widmen sich neuen Prozessoren Intel Beginnen wir mit dem Gleichen – einer kurzen Erinnerung an die Tick-Tock-Strategie, den langfristigen Plan, nach dem dieser Hersteller die Mikroarchitektur abwechselnd verbessert technologischer Prozess in den letzten Jahren. Lassen Sie uns auch dieses Mal keine Originalität zeigen. Tatsächlich ist der Wunsch, zuvor gegebene Verpflichtungen nicht zu verletzen, der einzige Grund, warum Intel weiterhin jährlich neue Generationen seiner Produkte auf den Markt bringt. Seit 2006, als Intel es erstmals vorstellte Kernmikroarchitektur, behauptet das Unternehmen seine Führungsposition im Wettlauf um Geschwindigkeit – ohne auf einen Konkurrenten zu warten, ist es der Zeit voraus und steigert proaktiv die Leistung seiner Prozessoren. Der zweite Schritt, der Intels Position auf dem Prozessormarkt deutlich stärkte, war die Einführung der Technologie mit 45-nm-Produktionsstandards im nächsten Jahr, 2007. Es scheint, dass es durchaus möglich war, dort aufzuhören. Doch der Wunsch, die „Tick-Tock“-Strategie weiter zu verfolgen, ließ das Unternehmen nicht langsamer werden weitere Entwicklung. Der Fortschritt ging weiter, und zwar im Jahr 2008 Jahr Intel führte eine neue Nehalem-Mikroarchitektur ein, repräsentiert durch Bloomfield- und dann Lynnfield-Kerne.
Aber auch hier ist die Geschichte noch nicht zu Ende. Der ursprüngliche Zeitplan sah vor, dass Intel 2009 die Produktion auf die modernere 32-nm-Prozesstechnologie umstellen sollte. Wieder einmal ist Intel nicht von seinen vor einigen Jahren gemachten Versprechen zurückgetreten. Obwohl das Jahr 2009 technisch gesehen bereits vorbei ist, begann die Veröffentlichung von 32-nm-Prozessoren letztes Jahr, und heute werden diese Prozessoren nicht nur angekündigt, sondern auch im Einzelhandel erhältlich (obwohl hier natürlich zu beachten ist, dass die Neujahrsfeiertage stattfinden werden). Anpassungen des Zeitplans für die Lieferung von Prozessoren an verschiedene Filialen vornehmen). Wir sprechen von einer Produktfamilie mit dem Codenamen Westmere, zu der Prozessoren für gehören Desktop-Computer– Gulftown und Clarkdale – und Arrandale Mobile. Zwar bietet das Unternehmen bisher nicht alle drei Arten von 32-nm-Modellen an, sondern nur Clarkdale und Arrandale, dennoch bleibt die Tatsache bestehen, dass der neue technologische Prozess pünktlich eingeführt wurde.
In diesem Material werfen wir einen genaueren Blick auf die neuen 32-nm-Dual-Core-Clarkdale-Prozessoren, die für den Einsatz in Desktop-Computern entwickelt wurden. Bemerkenswert ist, dass sich diese Prozessoren keineswegs an das obere Marktsegment richten, sondern von Intel eher in die Mittel- und Unterklasse eingeordnet werden. Diese „von unten nach oben“ durchgeführte Einführung eines neuen technologischen Prozesses ist genau das Ergebnis der Anpassung der „Tick-tock“-Politik an die aktuelle Marktsituation. Es liegt auf der Hand, dass die 45-nm-Bloomfield- und Lynnfield-Prozessoren, die den oberen Teil des Marktes einnehmen, überhaupt nicht gefährdet sind: AMD bietet keine Alternativen zu diesen Produkten an und wird dies auch für längere Zeit nicht tun können. Intel hat dementsprechend keinen offensichtlichen Anreiz, sie durch etwas Neues zu ersetzen, so dass es nicht verwunderlich ist, dass der leistungsstarke Sechskern-Gulftown-Prozessor, der ebenfalls in 32-nm-Technologie hergestellt wird, später auf den Markt kommt.
Der Dual-Core-Clarkdale trifft ein anderes Ziel. Mit diesem Prozessor will Intel seine Position im mittleren und unteren Marktsegment stärken und die veralteten LGA775-Modelle durch ein neues Produkt ersetzen. Offensichtlich hat diese Aktion eine echte praktische Bedeutung. Erstens stehen Core 2 Quad und Core 2 Duo aufgrund ihrer Erfolgsaussichten unter erheblichem Druck AMD-Prozessoren Serien Phenom II und Athlon II, und die Möglichkeit, sie auf produktivere Lösungen umzustellen, ist keineswegs überflüssig. Zweitens sollte das Erscheinen neuer Namen an sich die Verkäufe wiederbeleben, die traditionell nach Weihnachten zurückgegangen sind, und außerdem sollte es auch den Verkauf von Logik-Sets und -Geräten ankurbeln Motherboards, da beim Umstieg von Core-2-Prozessoren auf neue Modelle auch diese ausgetauscht werden müssen.
Allerdings ist anzumerken, dass sich Intel im mittleren Preissegment auch ohne neue Prozessoren zuversichtlich fühlt – dies zeigt sich an deren Markteinführung, die offensichtlich extra auf die Tage nach Neujahr verschoben wurde, um den Weihnachtsverkauf des Üblichen nicht zu unterbrechen Core 2 und Core i5-7xx; Sollte es Schwierigkeiten beim Verkauf dieser Modelle geben, ist es offensichtlich, dass Intel versuchen würde, spätestens Mitte Dezember neue Prozessoren auf den Markt zu bringen. In dieser Hinsicht kann man sogar eine gewisse Intrige vermuten: Werden die neuen Modelle aus Verbrauchersicht den bisherigen Prozessoren wirklich deutlich überlegen sein oder ist die Veröffentlichung von Clarkdale ein rein formales Ereignis, das der „Tick-Tock“-Strategie folgt? die 32-nm-Prozesstechnologie testen und den Verkauf neuer Logiksets ankurbeln? Das müssen wir im heutigen Artikel herausfinden.
Weiterentwicklung der LGA1156-Plattform
Clarkdale-Prozessoren ersetzen die Prozessoren der Core-2-Familie und werfen die gesamte LGA775-Plattform in den Mülleimer der Geschichte. Als Vertreter der Nehalem-Mikroarchitektur verwendet Clarkdale keine Prozessorbus FSB sowie Bloomfield und Lynnfield verfügen über eine eingebaute Northbridge. Gleichzeitig hat Intel für Clarkdale keinen neuen Prozessorsockeltyp eingeführt, sondern ihn mit der LGA1156-Plattform kompatibel gemacht, die mittlerweile offensichtlich zu einer fast universellen Wahl wird. Dementsprechend verfügt Clarkdale wie die zuvor veröffentlichten LGA1156-Lynnfiled-Prozessoren über denselben Satz Funktionsblöcke (Rechenkerne, L3-Cache, Speichercontroller, PCI-Express-Controller) und verwendet den DMI-Bus für die Kommunikation mit der South Bridge des Chipsatzes.
Tatsächlich schließt Intel mit der Veröffentlichung von Clarkdale die Weiterentwicklung seiner Plattformen ab. Als Ergebnis dieser Entwicklung entstand eine Reihe Systemlogik hat seine traditionelle Rolle endgültig verloren – die North Bridge ist nun Teil des Prozessors, und vom Chipsatz bleibt nur noch ein Chip übrig, der für die Implementierung der für den Anschluss externer Geräte notwendigen Schnittstellen zuständig ist – die South Bridge. Also jeder modernes System besteht nun nicht mehr aus drei, sondern aus zwei Hauptchips.
Um Clarkdale an die neuen Prinzipien für den Aufbau von Plattformen anzupassen, mussten Intel-Entwickler einen weiteren wichtigen Schritt unternehmen. Tatsache ist, dass Clarkdale auf das mittlere und untere Marktsegment abzielt und eine der darauf basierenden Plattformoptionen einen integrierten Grafikkern beinhalten sollte. Früher wurden Grafikkerne in die Northbridge des Logiksatzes eingebaut, nun wurde sie als eigenständige Funktionseinheit abgeschafft. Dadurch wanderte nach Speichercontroller und PCI-Express-Buscontroller auch der Grafikkern auf den Prozessor – und damit wurde Clarkdale zu einem der ersten Prozessoren für Desktop-Computer, der nicht nur Recheneinheiten, sondern auch eine GPU beinhaltete .
Es ist zu beachten, dass das Vorhandensein eines Grafikkerns in Clarkdale keineswegs bedeutet, dass dieser in irgendeinem System verwendet werden muss. Der Prozessor behält außerdem den PCI-Express-x16-Grafikbus-Controller bei, sodass Clarkdale-basierte Systeme auch mit externen Grafikkarten ausgestattet werden können. In diesem Fall wird die eingebaute GPU einfach deaktiviert. Systeme, die auf mobilen Analoga von Clarkdale – Arrandale – basieren, können auch einige Optionen für die Interaktion zwischen im Prozessor integrierten Grafiken und einer externen Grafikkarte bieten, beispielsweise die Möglichkeit, zwischen dem internen und externen Grafikkern zu wechseln, ohne das System neu zu starten . Allerdings auf Desktop-Plattformen diese Funktion wird nicht umgesetzt.
Um den im Prozessor integrierten Grafikkern in Verbindung mit Clarkdale nutzen zu können, ist der Einsatz spezieller Chipsätze namens Intel H55 Express, H57 Express und Q57 Express erforderlich. Ihr Hauptunterschied zum bestehenden LGA1156-Chipsatz Intel P55 Express ist das Vorhandensein einer speziellen digitalen Schnittstelle Intel FDI (Flexible Display Interface), die dazu dient, ein Videosignal vom Prozessor über den LGA1156-Anschluss nach außen an die Videoausgänge des Motherboards zu übertragen. Die Implementierung dieses Schemas ist jedoch äußerst einfach: Der FDI-Bus verwendet das DisplayPort-Protokoll, und Chipsätze, die integrierte Grafiken unterstützen, enthalten in ihrer Southbridge nur einen kleinen Controller, der für die Weiterleitung und Digital-Analog-Umwandlung des Videosignals sorgt.
Infolgedessen verschiedene LGA1156-Prozessoren und Motherboards Trotz der sehr deutlichen Unterschiede zwischen ihnen erweisen sie sich als miteinander kompatibel. Clarkdale-Prozessoren können mit externen Prozessoren arbeiten Grafikkarte in allen LGA1156-Boards, sowohl auf Basis des alten Intel P55 als auch auf Basis der neuen Intel-Chipsätze H55, H57 und Q57. Um die eingebaute Clarkdale-GPU nutzen zu können, sind aber nur Boards mit Intel-basiert H55, H57 und Q57, die FDI unterstützen und über „Monitor“-Ausgänge auf der Rückseite verfügen. Übrigens sind auch bereits auf dem Markt erhältliche Lynnfield-Prozessoren mit den neuen Chipsätzen kompatibel, da diese jedoch keinen integrierten Grafikkern enthalten, ist eine externe Grafikkarte erforderlich.
Neben dem Vorhandensein oder Fehlen von Mitteln zur Nutzung der im Prozessor integrierten Grafik gibt es weitere Unterschiede zwischen den LGA1156-Chipsätzen. Somit ist der Intel P55, der den FDI-Bus nicht unterstützt, der einzige Chipsatz, der die Verwendung eines Grafikkartenpaares im PCI Express 8x + 8x-Schema ermöglicht. Systemorientiert Einstiegslevel Der Intel H55 unterstützt kein RAID und verfügt zudem über eine von 14 auf 12 reduzierte Anzahl an USB-2.0-Ports sowie eine reduzierte Anzahl an PCI-Express-Lanes für Peripheriegeräte. Der für den Unternehmenseinsatz konzipierte Q57 ermöglicht den Einsatz der Fernwartungstechnologie für Intel AMT-Systeme. Intel H57 ist die funktionsreichste Option und unterstützt gleichzeitig die im Prozessor integrierte GPU.
Clarkdale-Prozessor im Inneren
Um den Anwendungsbereich der LGA1156-Plattform zu erweitern, für die es bisher nur Quad-Core-Lösungen mit relativ hohen Kosten gab, wurde Clarkdale von den Entwicklern als kostengünstig konzipiert Dual-Core-Prozessor. Aufgrund des eingebauten Grafikkerns ist seine Komplexität jedoch durchaus mit Quad-Core-Lynnfield-Prozessoren vergleichbar. Dies bedeutet, dass die Produktionskosten von Clarkdale trotz des Einsatzes der neuen 32-nm-Technologie durchaus so hoch sein könnten, dass die Förderung dieser Prozessoren in den unteren Marktsegmenten für den Hersteller ein völlig sinnloses Unterfangen wäre.
Um die Kosten des neuen Prozessors zu senken, schlugen die Intel-Ingenieure daher ein originelles Design vor, bei dem nicht ein einzelner monolithischer Halbleiterchip mit relativ großer Fläche verwendet wird, sondern zwei relativ kleine Chips, die zu einem einzigen Produkt auf einer Platine im Prozessor kombiniert werden Paket. Die Aufteilung erfolgt nach funktionalen Gesichtspunkten: der erste kleine Kristall mit einer Fläche von ca. 79 Quadratmetern. mm ist direkt ein Dual-Core-Prozessor, der zweite ist 38 qm groß. mm mehr - GPU. Doch selbst bei einer so recht natürlichen Rollenverteilung gibt es interessante Nuancen im Clarkdale-Design. Tatsache ist, dass der Prozessorchip in dieser Implementierung nur zwei Rechenkerne und einen Cache der dritten Ebene enthält. Dennoch landeten die Elemente der Northbridge, darunter der Speichercontroller und der PCI-Express-Buscontroller, auf dem GPU-Chip.
Das Ergebnis ist ein recht interessantes Bild: Obwohl Intel von einer Verschmelzung von Prozessor und Northbridge spricht, sehen LGA1156-Systeme mit Clarkdale-Prozessoren bei genauerer Betrachtung strukturell fast genauso aus wie die Plattformen der vorherigen Generation. Die Northbridge ist nicht verschwunden, sie existiert sogar in Form eines separaten Halbleiterkristalls. Es ist nur so, dass dieser Kristall jetzt kein eigenes Gehäuse mehr hat, sondern im Prozessorpaket versteckt ist. Der FSB-Bus gehört jedoch endgültig der Vergangenheit an und für die Kommunikation zwischen dem Prozessor-Chip und dem Northbridge-Chip wird eine Hochgeschwindigkeits-QPI-Schnittstelle verwendet, die sich in einem einzigen Prozessorpaket befindet.
Der eigentliche Prozessorchip wird mit hergestellt neue Technologie mit Standards von 32 nm. Es gibt keine besonderen Innovationen im technologischen Prozess; das Ergebnis sind Transistoren, die ein Dielektrikum mit einer hohen Dielektrizitätskonstante und Metallgates verwenden, ähnlich wie ihre Prototypen, die in Intel 45-nm verwendet werden Halbleiterbauelemente. Doch selbst eine einfache Verkleinerung der Transistoren ermöglicht eine Erhöhung ihrer Schaltgeschwindigkeit, eine Verringerung der Wärmeentwicklung und eine Vergrößerung des Halbleiterkristalls, was die Einführung eines neuen Prozesses und einer Ausrüstung für die Immersionslithographie vollständig amortisiert in Intel-Fabriken verwendet werden. Somit ist die Fläche des Clarkdale-Prozessorchips vergleichbar mit der Fläche des Wolfdale-3M-Chips, der im Herzen der Core 2 Duo E7000-Prozessoren verwendet wird, die 32-nm-CPU verfügt jedoch über eine größere Fläche Cache-Speicher. Es wäre jedoch nicht ganz fair, Clarkdale als einen vollständig 32-nm-Prozessor zu bezeichnen. Tatsache ist, dass Intel bei der Herstellung des zweiten in seiner Zusammensetzung enthaltenen Halbleiterkristalls, der die GPU und die Northbridge vereint, die alte 45-nm-Prozesstechnologie verwendet.
Im Prozessorchip befinden sich zwei Kerne mit Nehalem-Mikroarchitektur, die die Hyper-Threading-Technologie unterstützen. Obwohl Clarkdale ein Dual-Core-Prozessor ist, sieht das Betriebssystem also 4 Kerne darin. Und genau dieser Umstand ermöglicht es Intel, die älteren Vertreter der Clarkale-Familie als Ersatz für LGA775-Quad-Core-Prozessoren zu positionieren. Das Volumen des Third-Level-Cache-Speichers, der sich ebenfalls im 32-nm-Prozessorchip befindet, beträgt 4 MB. Damit hat Clarkdale im Vergleich zu Lynnfiled nicht nur die Anzahl der Kerne, sondern auch die Größe des L3-Caches halbiert.
32-nm-Clarkdale-Prozessorkern
Der Hauptteil des zweiten Kristalls wird vom Grafikkern eingenommen, der wie folgt aussieht Intel-Generation G.M.A. Im Vergleich zum GMA Im Hinblick auf die Gesamtleistung bleibt es jedoch eine integrierte Lösung, was bedeutet, dass Clarkdale nicht den Anspruch erhebt, eine Alternative zu diskreten Grafikkarten zu sein.
Neben dem Grafikkern enthält der zweite Quarz einen Dual-Channel-Speichercontroller, der DDR3-SDRAM unterstützt. Zu beachten ist, dass der Clarkdale im Gegensatz zum Lynnfield-Speichercontroller nur DDR3-1067- und DDR3-1333-Speicher unterstützt; es besteht keine Möglichkeit, DDR3-1600 im Normalmodus zu verwenden, ohne den Prozessor zu übertakten. Darüber hinaus wird die tatsächliche Geschwindigkeit des Speichersubsystems in auf Clarkdale basierenden Plattformen etwas geringer sein, auch weil sich Speichercontroller und Prozessor in physikalisch unterschiedlichen Halbleiterchips befinden, deren Kommunikation über den internen QPI-Bus erfolgt.
Noch ein wichtiger Punkt funktionale Einheit, befindet sich im Halbleiterchip der Northbridge und ist der Grafikbus-Controller. Es nutzt das PCI Express 2.0-Protokoll und unterstützt 16 Lanes, die zu einem PCI Express x16-Bus zusammengefasst oder in zwei PCI Express x8-Busse aufgeteilt werden können. Eine solche Aufteilung ist allerdings nur möglich, wenn der Prozessor in einem Mainboard mit Intel P55-Chipsatz verbaut ist.
Artenvielfalt in Clarkdale
So wie Lynnfiled-Prozessoren in den beiden Prozessorfamilien Core i7 und Core i5 verkörpert waren, wird Clarkdale in drei Formen gleichzeitig existieren: Core i5, Core i3 und Pentium. Dies bedeutet nicht nur, dass der Verkaufspreis der Clarkdale-Versionen stark variieren wird, sondern auch, dass Intel verschiedene Versionen von Clarkdale anbieten wird, die sich nicht nur in den Taktraten unterscheiden. Um Clarkdale-Arten nach Familien zu unterscheiden, werden auch die Hyper-Threading- und Turbo-Boost-Technologien deaktiviert und die Cache-Speichergrößen manipuliert. Unter Berücksichtigung von Lynnfield wird Intel nun fünf Prozessortypen für die LGA1156-Plattform anbieten, allgemeine Informationen zu denen wir versucht haben, in einer einzigen Tabelle darzustellen.
Bitte beachten Sie, dass der ältere Clarkdale aus der Core i5-Familie ungefähr die gleiche Marktnische anvisiert wie der jüngere Lynnfield. Offensichtlich schätzt Intel seine neuen Dual-Core-Prozessoren sehr hoch ein und geht davon aus, dass diese dank hoher Taktraten und dem Einsatz der Hyper-Threading-Technologie den Quad-Core-Prozessoren ebenbürtig sein werden.
Insgesamt wird Clarkdale in sieben verschiedenen Versionen erhältlich sein.
Die Core i5-600-Prozessoren stellen die funktionsreichste Version von Clarkdale dar. Sie unterstützen sowohl die Turbo-Boost- als auch die Hyper-Threading-Technologie und ihre nominellen Taktraten übertreffen die des Quad-Core-Core-i7, selbst wenn die Turbo-Boost-Technologie läuft. Darüber hinaus in Kernserie i5 gibt es gleich zwei ältere Modelle: Core i5-670, der eine maximale Taktfrequenz von 3,46 GHz hat, und Core i5-661, dessen Frequenz auf 3,33 GHz eingestellt ist, der Grafikkern jedoch auf 900 MHz übertaktet ist - der höchste Wert unter den anderen verfügbaren Optionen.
Core i3-500-Prozessoren unterstützen die Turbo-Boost-Technologie nicht und können daher bei Single-Threaded-Last deutlich hinter dem Core i5 zurückbleiben, obwohl ihre Nennfrequenzen relativ nahe beieinander liegen. Die Unterstützung für Hyper-Threading ist jedoch weiterhin vorhanden, sodass diese Prozessoren wie der Core i5-600 als Konkurrenten zu günstigen Quad-Core-Prozessoren gelten können.
Der Pentium hat die schlechtesten Eigenschaften. Diesem Prozessor fehlt nicht nur der Turbo Boost, sondern auch die Hyper-Threading-Technologie, weshalb er im Betriebssystem nur als Dual-Core-CPU erscheint. Darüber hinaus ist dies preiswerter Prozessor Es ist mit einem langsam getakteten Grafikkern ausgestattet und unterstützt zudem keinen DDR3-1333-Speicher. Mit anderen Worten, eine typische Budgetoption, bei der alle möglichen „Goodies“ blockiert sind. Darüber hinaus wird der Third-Level-Cache im Pentium-Prozessor auf 3 MB reduziert.
Es ist zu beachten, dass Intel die Turbo-Boost-Technologie bei Clarkdale-Prozessoren nicht so aggressiv gestaltet hat wie bei Lynnfield. In allen neuen Core i5-600, in denen diese Technologie vorhanden ist, kann die Prozessorfrequenz beim Laden auf zwei Kernen um einen Schritt und beim Ausführen einer Single-Threaded-Last um zwei Schritte erhöht werden. Das bedeutet, dass die maximal mögliche Frequenzerhöhung für Clarkdale nur 266 MHz beträgt. Gleichzeitig können Lynnfied-Prozessoren ihre Frequenz um 4-5 Schritte erhöhen, d. h. die Frequenzerhöhung kann 667 MHz erreichen. Diese Tatsache führt zu einigen Anpassungen der Übereinstimmung zwischen den Frequenzen von Dual-Core- und Quad-Core-LGA1156-Prozessoren: Unter Teillast kann sich der Unterschied in der Betriebsgeschwindigkeit von Lynnfiled- und Clarkdale-Prozessoren verringern. Die Betriebsfrequenzen der Core i7- und Core i5-Prozessoren, die Turbo Boost LGA1156 unter verschiedenen Lastbedingungen unterstützen, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Wenn in LGA775-Systemen Dual-Core-Prozessoren aufgrund ihrer höheren Taktrate bei einer Reihe von Aufgaben schneller waren als Quad-Core-Prozessoren, wird ein solches Bild bei LGA1156 viel seltener beobachtet. Dank Turbo Boost übertakten Quad-Core-Lynnfields automatisch, wenn die Lastintensität abnimmt und nur zwei oder ein Kern verwendet werden, wodurch ihre Frequenz sehr nahe an die Betriebsfrequenz von Dual-Core-CPUs herankommt. Der gleiche Preis von Core i5-670 und Core i7-860 sollte also nicht irreführen; er wird nicht so sehr mit der Rechenleistung des älteren Clarkdale gerechtfertigt, sondern damit, dass dank des eingebauten Grafikkerns Sie bieten größere Fähigkeiten.
Schwaches Glied: Clarkdale-Speichercontroller
Der Zwei-Chip-Aufbau des Clarkdale-Prozessors sieht interessant und durchaus sinnvoll aus. Es ist klar, dass die Intel-Ingenieure durch die Aufteilung der Funktionen eines hochintegrierten Prozessors in zwei in einem Paket verbundene Halbleiterbauelemente ein relativ kostengünstiges Produkt erhalten haben, das nicht nur im mittleren Marktsegment, sondern auch als Budgetangebot eingeführt werden kann. Es liegt jedoch auf der Hand, dass eine solche Kostensenkung zu Mängeln führen kann technische Spezifikationen. Im Fall von Clarkdale besteht ein ernstes Problem darin, dass der integrierte Speichercontroller weniger integriert ist, was sich auf die Geschwindigkeit dieses Prozessors mit Speicher auswirken kann.
Obwohl der Speichercontroller im Prozessorgehäuse untergebracht ist, rückt er dadurch nicht näher an die Prozessorkerne heran. In Clarkdale ist es zusammen mit der GPU in einem separaten Halbleiterkristall untergebracht. Unter dem Gesichtspunkt der Leistungssteigerung integrierter Grafiken, die über einen schnellen Speicherzugriffspfad verfügen, ist das natürlich gut, gleichzeitig entfernt sich der Speichercontroller jedoch von den Rechenkernen. Infolgedessen arbeiten Prozessorkerne nicht direkt mit dem Speicher zusammen, sondern über einen zwischengeschalteten QPI-Bus, der die CPU- und GPU-Kristalle innerhalb des Clarkdale-Pakets verbindet.
Was bedeutet das aus praktischer Sicht? Für erste Tests haben wir uns entschieden, synthetische Tests zu verwenden, um die Geschwindigkeit des LGA1156-Speichersubsystems der Core i5-Prozessoren der Lynnfield- und Clarkdale-Familien zu vergleichen. Im ersten Prozessor befindet sich der Speichercontroller auf demselben Halbleiterchip wie die Rechenkerne, sodass für die Arbeit mit dem Speicher keine Zwischenbusse erforderlich sind. Der zweite Prozessor verfügt über einen „entfernten“ Speichercontroller, dessen Arbeit die Rechenkerne entlang einer langen Kette von Kernen – QPI-Controller – QPI-Bus – QPI-Controller – Speichercontroller aufbauen. Während des Tests haben wir beide Prozessoren mit der gleichen Frequenz von 2,8 GHz betrieben. Der Speicher arbeitete in beiden Fällen im DDR3-1333 SDRAM-Modus mit Timings von 9-9-9-27.
Zunächst wurde der Cachemem-Test des Diagnoseprogramms Everest Ultimate 5.30 verwendet.
Lynnfield 2,8 GHz
Clarkdale 2,8 GHz
Die Ergebnisse sind, gelinde gesagt, sehr traurig. Beim praktischen Durchsatz des Speichersubsystems bei Lese- und Schreibvorgängen verliert Clarkdale gegenüber Lynnfeld etwa 25 %. Aus Sicht der Latenz sieht es für das neue Produkt noch schlimmer aus – der Abstand beträgt 45 %. Leider ist es sehr kostspielig, die Kosten einer Prozessorarchitektur durch die Aufteilung wichtiger Funktionsblöcke auf zwei verschiedene Halbleiterchips zu senken.
Diese unangenehme Schlussfolgerung wird durch ein anderes Dienstprogramm bestätigt, das misst praktische Parameter Speichersubsysteme, MaxxMem. Und das, obwohl wir im Vergleich zu Clarkdale den jüngsten von Lynnfield, den Core i5-750, ausgewählt haben, der über den langsamsten Speichercontroller verfügt und mit 2,13 statt 2,4 GHz arbeitet.
Lynnfield 2,8 GHz
Clarkdale 2,8 GHz
Es muss gesagt werden, dass sich der pseudointegrierte Speichercontroller von Clarkdale als so langsam herausstellte, dass seine Geschwindigkeit sehr nahe an der Geschwindigkeit von Speichercontrollern von LGA775-Systemen liegt, die den FSB-Bus für die Kommunikation zwischen der CPU und dem Speichercontroller verwenden. Schauen Sie sich zum Beispiel das Cachemem-Ergebnis an, das wir auf einem LGA775-System mit DDR3-1333 SDRAM mit Timings von 9-9-9-27 aufgenommen haben, das auf dem Intel P45-Chipsatz und einem Core 2 Quad Q9550-Prozessor basiert.
Yorkfield 2,83 GHz
Das Speichersubsystem der LGA775-Plattform weist eine noch geringere Latenz auf als der Speicher eines Clarkdale-basierten Systems! Die Trennung des Speichercontrollers und der Prozessorkerne auf zwei verschiedene Kristalle, selbst wenn sie sich in einem einzigen Gehäuse befinden, führte zu einem extrem negativen Rückgang der Geschwindigkeit des Speichersubsystems, die schließlich auf das Niveau sank, das bei Systemen mit veraltetem System beobachtet wurde Struktur (wobei die Nordbrücke in einem separaten Chip platziert ist).
Die beschriebenen Probleme werden dadurch verschärft, dass der Clarkdale-Speichercontroller etwas seltsam auf Versuche reagiert, niedrige Timings zu verwenden. Auf keinem der drei uns zur Verfügung stehenden LGA1156-Mainboards von ASUS, Gigabyte und Intel, basierend auf den Intel P55- und H55-Chipsätzen, konnten wir die CAS-Latenz nicht auf 7 Zyklen einstellen. Die Auswahl der entsprechenden Option im BIOS-Setup führte in der Realität nicht zum erwarteten Effekt, tatsächlich arbeitete das System mit einer CAS-Latenz von 8 oder 9. Ich hoffe, dass es sich dabei nicht um eine globale Einschränkung des Clarkdale-Speichercontrollers handelt, sondern eine Manifestation lokaler „Kinderkrankheiten“, die mit der Veröffentlichung der neuen Motherboard-Firmware behoben werden.
Der einzige Trost angesichts der aktuellen Lage ist, dass den Clarkdale-Prozessoren kein Third-Level-Cache-Speicher entzogen wurde. Und obwohl sein Volumen im Vergleich zu Lynnfield halbiert wurde, befindet er sich zusammen mit den Rechenkernen im selben Chip. Wenn wir also auf die Ergebnisse des Cachemem-Tests zurückkommen, werden wir feststellen, dass er nicht langsamer arbeitet als in Lynnfield, aber noch mehr zeigt hohe Geschwindigkeit Aufzeichnungen.
Etwas Neues: Kryptografieunterstützung
Clarkdale CPU-Rechenkerne vs. Rechenkerne Lynnfield-Kerne Die Entwickler haben praktisch keine Änderungen an der Mikroarchitektur vorgenommen. Eigentlich ist das die Essenz des „Tick-Tock“-Konzepts: Wenn der technische Prozess verbessert wird, bleibt die Mikroarchitektur unangetastet. Dennoch konnte Intel nicht widerstehen und fügte Clarkdale ein kleines, aber wichtiges Detail hinzu. Dieser Prozessor unterstützt jetzt mehrere neue Anweisungen – den AESNI-Satz. Dieser Befehlssatz umfasst sechs neue Befehle, die den kryptografischen AES-Algorithmus beschleunigen, einen der am häufigsten von einer Vielzahl von Software verwendeten Blockverschlüsselungsalgorithmen.
Dabei gilt es eines zu beachten: Die AESNI-Unterstützung ist nicht in allen Clarkdale-Prozessoren aktiviert, sondern nur in den Modifikationen, die zur „älteren“ Core i5-600-Serie gehören. Prozessoren unterstützen die gleiche Core i3- und Pentium-Hardware kryptografische Algorithmen sind derzeit benachteiligt. Diese Tatsache ermöglicht es uns, anhand realer Beispiele zu beurteilen, wie stark die Verschlüsselungsgeschwindigkeit auf Prozessoren steigt, die AESNI unterstützen.
Um beispielsweise einen ersten Blick auf AESNI zu werfen, haben wir das Dienstprogramm Sandra verwendet, das über einen kryptografischen Test verfügt, und uns die Ergebnisse angesehen, die auf einem LGA1156-System mit Core i3- und Core i5-Prozessoren erzielt wurden, deren Taktrate auf eingestellt war gleicher Wert - 3,06 GHz.
Wie Sie sehen, weist ein Prozessor mit AESNI-Unterstützung eine um eine Größenordnung höhere Verschlüsselungsleistung auf als sein Gegenstück ohne diese Unterstützung. Dieser Effekt ist jedoch, wie leicht zu erkennen ist, nur bei Verwendung der AES-Verschlüsselung zu beobachten. Ein weiterer kryptografischer Test, der die Hashing-Geschwindigkeit mithilfe des SHA256-Algorithmus misst, wird auf beiden Prozessoren mit der gleichen Geschwindigkeit ausgeführt, was völlig logisch ist, da die im AESNI-Set enthaltenen Anweisungen nützlich sind und nur bei der Implementierung des AES-Algorithmus verwendet werden können.
Die Situation bei der Implementierung des AESNI-Befehlssatzes unterscheidet sich grundlegend von der Schwierigkeit, mit der normalerweise das Eindringen in echte Unterstützungsprogramme für jede aufeinanderfolgende SSE-Erweiterung erfolgt. Hier ist das Bild umgekehrt; Unterstützung für neue Befehle findet sich nicht nur in speziell optimierten synthetischen Tests. Aufgrund der Relevanz des neuen AESNI-Befehlssatzes haben viele beliebte Anwendungsentwickler bereits Unterstützung dafür implementiert. Beispielsweise ist es bereits in einigen Archivprogrammen verfügbar, mit denen Sie Informationen zusammen mit der Komprimierung verschlüsseln können. Als Beispiel hier Intel-Programme empfiehlt WinZIP, dessen Version 14 AESNI verwendet, wir haben uns jedoch entschieden, die Unterstützung für die neuen Anweisungen in einem anderen frei verfügbaren Archiver, 7-zip 9.10, zu prüfen.
Es gibt eine Beschleunigung, die jedoch nicht so beeindruckend ist, wie wir sie im synthetischen Test gesehen haben. Das ist richtig – vor dem Hintergrund der Arbeit anderer Algorithmen, die die eigentliche Komprimierung durchführen, gehen die Vorteile, die das Aufkommen der schnellen Verschlüsselung mit sich bringt, etwas verloren. Allerdings kann seine Existenz natürlich nicht geleugnet werden.
Eine weitere gute Nachricht ist, dass AESNI-Unterstützung sogar im Operationssaal selbst verfügbar ist. Windows-System 7. Alle Programme, die hierin enthaltene Standardfunktionen nutzen Betriebssystem Kryptographie-API: Next Generation (CNG) ist bereit, ohne Nacharbeit eine höhere Leistung auf Clarkdale-Prozessoren zu erzielen, die den neuen Befehlssatz unterstützen. Als Beispiel hier ein ziemlich alter Test PCMark Vantage, das Kommunikationsskript, von dem aus CNG-Funktionen aufgerufen werden, um die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsprozesse zu simulieren.
Als Ergebnis sehen wir, dass trotz der fehlenden expliziten Unterstützung für AESNI im PCMark Vantage die Leistung beim Arbeiten in einem System mit einem Prozessor, der diesen Befehlssatz unterstützt, deutlich steigt.
Beschreibung von Testsystemen
Zum Prüfen verschiedene Arten Clarkdale haben wir von jeder Variante dieses Dual-Core-Prozessors ein Exemplar genommen:
Core i5-661 mit nominal Taktfrequenz 3,33 GHz und Unterstützung für Hyper-Threading- und Turbo-Boost-Technologien, wodurch die Frequenz dieses Prozessors unter verschiedenen Lastbedingungen auf 3,46 oder 3,6 GHz erhöht werden kann.
Core i3-540 mit einer Nennfrequenz von 3,06 GHz und Unterstützung für Hyper-Threading-Technologie. Turbo Boost wird von diesem Prozessor nicht unterstützt. Auch Core i3 bietet keine Unterstützung für AESNI-Befehle.
Pentium G6950, dessen Nennfrequenz auf 2,8 GHz eingestellt ist. Dieser Prozessor gehört zu den Angeboten der unteren Ebene und verfügt daher nicht nur über keine Unterstützung für Hyper-Threading- und Turbo-Boost-Technologien, sondern verfügt auch über einen Cache der dritten Ebene, dessen Größe auf 3 MB reduziert ist. Beachten Sie, dass dieser Prozessor neben allen Nachteilen weder Virtualisierung noch SSE4-Befehlssätze unterstützt.
Zum Vergleich mit diesen Prozessoren haben wir einige typische und aktuelle Vertreter von Dual-Core-, Triple-Core- und Quad-Core-Prozessoren für LGA1156-, LGA775- und Socket-AM3-Systeme herangezogen, die gängige Angebote sind und aus preislicher Sicht agieren können als Konkurrenten für Core i5, Core i3 und Pentium G-Serie.
Nachfolgend finden Sie eine vollständige Liste der in den Tests verwendeten Komponenten.
Prozessoren:
AMD Phenom II X4 965 (Deneb, 3,4 GHz, 4 x 512 KB L2, 6 MB L3);
AMD Phenom II X4 925 (Deneb, 2,8 GHz, 4 x 512 KB L2, 6 MB L3);
AMD Athlon II X4 630 (Propus, 2,8 GHz, 4 x 512 KB L2);
AMD Athlon II X3 435 (Rana, 2,9 GHz, 3 x 512 KB L2);
AMD Phenom II X2 550 (Callisto, 3,1 GHz, 2 x 512 KB L2, 6 MB L3);
Intel Core Prozessor 2 Quad Q9550 (Yorkfield, 2,83 GHz, 1333 MHz FSB, 2 x 6 MB L2);
Intel Core 2 Quad Q9400 (Yorkfield, 2,66 GHz, 1333 MHz FSB, 2 x 3 MB L2);
Intel Core 2 Quad Q8400 (Yorkfield, 2,66 GHz, 1333 MHz FSB, 2 x 2 MB L2);
Intel Core 2 Duo E8500 (Wolfdale, 3,16 GHz, 1333 MHz FSB, 6 MB L2);
Intel Core 2 Duo E7600 (Wolfdale-3M, 3,06 GHz, 1067 MHz FSB, 3 MB L2);
Intel Pentium E6500 (Wolfdale-2M, 2,93 GHz, 1067 MHz FSB, 2 MB L2);
Intel Core i7-860 (Lynnfield, 2,8 GHz, 4 x 256 KB L2, 8 MB L3);
Intel Core i5-750 (Lynnfield, 2,66 GHz, 4 x 256 KB L2, 8 MB L3);
Intel Core i5-661 (Clarkdale, 3,33 GHz, 2 x 256 KB L2, 4 MB L3);
Intel Core i3-540 (Clarkdale, 3,06 GHz, 2 x 256 KB L2, 4 MB L3);
Intel Pentium G6950 (Clarkdale, 2,8 GHz, 2 x 256 KB L2, 3 MB L3).
Motherboards:
ASUS P5Q3 (LGA775, Intel P45, DDR3 SDRAM);
ASUS P7P55D Premium (LGA1156, Intel P55 Express);
Gigabyte MA790FXT-UD5P (Sockel AM3, AMD 790FX + SB750, DDR3 SDRAM).
Erinnerung:
2 x 2 GB, DDR3-1600 SDRAM, 8-8-8-24 (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX);
2 x 2 GB, DDR3-1333 SDRAM, 7-7-7-20 (Mushkin 996601).
Grafikkarte: ATI Radeon HD 5870.
Festplatte: Western Digital VelociRaptor WD3000HLFS.
Netzteil: Tagan TG880-U33II (880 W).
Operationssystem: Microsoft Windows 7 Ultimate x64.
Treiber:
Intel-Chipsatz-Treiber 9.1.1.1020;
ATI Catalyst 9.12-Anzeigetreiber.
Wie Sie der Liste der an den Tests teilnehmenden Geräte entnehmen können, haben wir keine Motherboards verwendet, die den in Clarkdale-Prozessoren integrierten Grafikadapter verwenden können. In dieser Studie werden wir die Frage seiner Leistung außer Acht lassen. Aber in naher Zukunft wird auf der Website ein separates Material veröffentlicht, das ausschließlich einem Vergleich des in Clarkdale integrierten Grafikkerns und der integrierten Logiksätze für die Plattformen LGA775 und Socket AM3 gewidmet ist.
Leistung
Gesamtleistung
Generell hinterlassen die neuen Clarkdale-Prozessoren nach dem ersten Kennenlernen einen recht positiven Eindruck. Es basiert zunächst auf der Tatsache, dass die neuen Prozessoren zwar formal Dual-Core-Prozessoren sind, dank der Unterstützung der Hyper-Threading-Technologie jedoch fast wie Quad-Core-Prozessoren funktionieren. Vor allem das ältere Clarkdale-Modell in unserem Test, der Core i5-661, kann sich in dieser Hinsicht sehen lassen. In fast allen Testszenarien zeigt er nicht nur bessere Ergebnisse als die älteren Vertreter der Core-2-Quad- und Phenom-II-X4-Reihe, sondern liegt auch vor der jüngeren Lynnfiled-Variante Core i5-750. Offensichtlich erweisen sich eine hohe Taktrate und zwei Kerne mit Unterstützung für Hyper-Threading als sehr leistungsstarker Cocktail.
Auch die Leistung des Core i3-540 sieht gut aus. In allen Szenarien außer der Videoerstellung und -verarbeitung übertrifft er auch die Quad-Core-Prozessoren Core 2 Quad und Phenom II X4 und ist definitiv schneller als jede auf dem Markt erhältliche Dual- oder Triple-Core-CPU.
Leider bringt die brillante Leistung des neuen Core i5 und Core i3 den Pentium G6950 nicht zu ähnlichen Leistungen. Dies ist nicht verwunderlich; diesem Prozessor fehlt einer der stärksten Trümpfe von Clarkdale – die Unterstützung der Hyper-Threading-Technologie. Damit liegt seine Leistung auf dem Niveau eines preiswerten Dual-Core Core 2 Duo. Mit anderen Worten: Wenn wir unsere Schlussfolgerungen auf die Ergebnisse von SYSmark 2007 stützen, erweist sich der Pentium G6950 als vollständiger Ersatz für den alten Pentium E-Serie Allerdings kann er im Gegensatz zu anderen Clarkdales keine revolutionäre Leistungssteigerung bieten.
Gaming-Leistung
Das bei Spielen beobachtete Bild unterscheidet sich etwas von dem, was wir in SYSmark 2007 gesehen haben, da sich Generationen von Spieleanwendungen viel schneller ändern als Versionen häufig verwendeter Softwarepakete. Dies führt dazu, dass Spiele immer schneller Unterstützung für neue Technologien erhalten und die meisten modernen 3D-Spiele bereits heute durchaus in der Lage sind, die bereitgestellten Ressourcen effizient zu nutzen Multi-Core-Prozessoren. Deshalb liegen in Spielen Quad-Core-Lynnfield-Prozessoren vor Clarkdale, die zudem über einen reduzierten L3-Cache und einen relativ langsamen Speichercontroller verfügen. Dies hindert jedoch keineswegs daran, dass neue Dual-Core-Produkte den Lösungen für die Plattformen LGA775 und Socket AM3 nicht nur unterlegen sind, sondern diese oft auch übertreffen.
Im Allgemeinen scheinen die Dual-Core-Prozessoren Core i5 und Core i3 eine gute Option für den Einsatz als Mittelklasse-Gaming-Plattform zu sein. Mit den Prozessoren der Core i5-600-Serie können Sie auf einfache Weise Konfigurationen erstellen, die eine Leistung auf dem Niveau von Systemen mit Quad-Core-Prozessoren Core 2 Quad und Phenom II X4 aufweisen, die in ihrer Leistung nur deutlich teureren Systemen mit unterlegen sind ältere Core i7-Prozessoren.
Auch die Core-i3-Serie kann in ihrer Preisklasse glänzen: In unseren Tests zeigte diese CPU eine Leistung auf dem Niveau ihrer älteren Vertreter Modellpalette Core 2 Duo, was ihn zu einer vollwertigen Alternative zum jüngeren Phenom II X4 und Core 2 Quad macht.
Das Einzige, was vielleicht etwas enttäuschend ist, sind die Ergebnisse des Pentium G6950. Oft schneidet er sogar schlechter ab als der LGA775-Prozessor des Pentium E6500. Es scheint, dass die Intel-Ingenieure es etwas übertrieben haben, die Leistungsfähigkeit dieses billigen Prozessors einzuschränken.
Audioverarbeitung
In diesem Abschnitt werden zwei Tests vorgestellt: das Konvertieren einer Reihe von Audiodateien in das MP3-Format in iTunes 9 und das abschließende Mischen einer Musikkomposition im beliebten Software-Synthesizer Acoustica Mixcraft.
Neu, bereits der neunte in Folge iTunes-Version weiterhin nur für Dual-Core-Prozessoren optimiert. Genau das ist der Schlüssel zu ihrem erfolgreichen Abschneiden in diesem Test: Die neuen Core i5-661 und Core i3-540 zeigen fast bessere Leistung unter allen Testteilnehmern.
Was die Ergebnisse in Acoustica Mixcraft angeht, erhalten Clarkdale-Prozessoren eine unerwartete Abfuhr von AMD-Produkten, die in ihrer jeweiligen Preisklasse bessere Verarbeitungsgeschwindigkeiten bieten können. Wenn wir jedoch die Prozessoren LGA1156 und LGA775 miteinander vergleichen, bleibt die Situation bekannt: Der Core i5 kann als vollwertiger Ersatz für den Core 2 Quad angesehen werden, und der Core i3 kann eine bessere Leistung als der Core 2 Duo bieten.
Arbeiten mit Video
Um die Geschwindigkeit der Prozessoren bei der Arbeit mit Videoinhalten zu testen, haben wir drei Tests durchgeführt: HD-MPEG-2-Video mit dem x264-Codec in das H.264-Format transkodieren und HD-MPEG-2-Video zum Ansehen konvertieren Apple iPhone Verwenden von Cyberlink MediaShow 5 und Exportieren des bearbeiteten Clips in das H.264-Blu-ray-Format in einem Videoeditor Adobe Premiere Pro CS4.
Drei verschiedene Programme zum Erstellen und Verarbeiten von Videoinhalten ähneln sich in einem Punkt: Sie sind alle gut für Multithreading optimiert. Daher gilt: Je mehr Kerne, und wenn möglich reale (und nicht virtuelle, durch Hyper-Threading-Technologie generierte), desto besser. Daher sind in dieser Testgruppe die Core i5 und Core i3 der Clarkdale-Familie den „echten“ Quad-Core-Prozessoren Phenom II X4 und Core 2 Quad unterlegen. Dank der Hyper-Threading-Technologie sind diese Prozessoren jedoch nicht nur dem Dual-Core Core 2 Duo und dem Phenom II X2, sondern sogar dem Triple-Core Athlon II X3 deutlich voraus. Der Pentium G6950-Prozessor, der die Hyper-Threading-Technologie nicht unterstützt, obwohl er zur Clarkdale-Familie gehört, schneidet in dieser Testgruppe sehr schlecht ab.
Endgültiges Rendering
Das Rendern ist wie die Videoverarbeitung eine hochgradig parallelisierbare Aufgabe. Daher werden im Allgemeinen genau die gleichen Muster beobachtet. Die Dual-Core-Prozessoren von Clarkdale, die die Hyper-Threading-Technologie unterstützen, liegen vor den Dual-Core-LGA775-Prozessoren, aber hinter den LGA775-Quad-Core-Prozessoren. Mit anderen Worten kann man durchaus sagen, dass Core i5- und Core i3-Prozessoren die Leistung von Plattformen mit Dual-Core-Prozessoren auf ein neues Niveau heben. Und dieses Niveau ist so hoch, dass sich herausstellte, dass der an den Tests teilnehmende Core i5-661 den jüngeren Quad-Core-Prozessoren des Konkurrenten AMD ebenbürtig sein konnte. Die positive Bewertung der Clarkdale-Familie erstreckt sich jedoch nicht auf den Pentium G6950. Diese CPU ist nur geringfügig schneller als die jüngeren Dual-Core-LGA775-Vertreter und sieht daher im Vergleich zu ihren Mitbewerbern wie ein hässliches Entlein aus.
Andere Anwendungen
Clarkdales Rückstand auf Lynnfield scheint düster. Hier ist es – das Ergebnis der Übertragung des Speichercontrollers auf einen separaten Halbleiterkristall. Angesichts der Tatsache, dass der Core i5-661 dem Core 2 Duo 2 8500 unterlegen war, sollte man sich daher nicht wundern. Beim Archivieren neuer Kern i5 und Core i3 arbeiten ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit wie Dual-Core-Prozessoren für die LGA775-Plattform. Dementsprechend erweist sich der Pentium G6950 als langsamster Vertreter im Archivierungs-Geschwindigkeitstest.
Um die Geschwindigkeit der Bildverarbeitung in Photoshop zu testen, haben wir dieses Mal den traditionellen PSBench aufgegeben und einen neuen Test vorbereitet, einen verbesserten Retouch Artists Photoshop-Geschwindigkeitstest, der die typische Verarbeitung von vier 10-Megapixel-Bildern umfasst, die mit einer Digitalkamera aufgenommen wurden. Bei einer solchen Belastung kann der Core i5-661-Prozessor mit den Quad-Core-Prozessoren LGA775 und Socket AM3 konkurrieren; Der Core i3-540 liegt auf dem Niveau der besten Dual-Core-CPUs; und der Pentium G6950 verliert unrühmlich gegen die Intel-Prozessoren der vorherigen Generation mit zwei Kernen.
Im Mathematikpaket Mathematica 7 ist die Unterstützung für Multithreading (innerhalb eines Kernels) nicht optimal umgesetzt. Daher bewertet der Standardtest Prozessoren auf eine sehr vom Standard abweichende Weise. Die Leistung der verschiedenen Clarkdales ist jedoch durchaus angemessen und legt die Leistungsmesslatte in jedem Preissegment höher.
Im verteilten Computerprojekt Folding@Home neuer Prozessor Leistungsmäßig kann der Core i5-661 nicht mit Quad-Core-CPUs mithalten. Allerdings liegt er wie der Core i3-540 deutlich vor allen anderen Dual-Core-Prozessoren, was ein weiteres klares Beispiel für den Nutzen der Hyper-Threading-Technologie ist.
Energieverbrauch
Eine der faszinierendsten Eigenschaften von Clarkdale-Prozessoren ist ihre Wärmeableitung. Schließlich kommt bei ihrer Herstellung teilweise ein neues 32-nm-Technologieverfahren zum Einsatz, dessen Einführung sich theoretisch auf den tatsächlichen Energieverbrauch auswirken dürfte. Die vom Hersteller angegebene berechnete Wärmeableitung für neue Prozessoren liegt hingegen bei 73 W. Und obwohl dies 22 W niedriger ist als die berechnete Wärmeableitung von Lynnfiled-Prozessoren, übersteigt dieser Wert die berechnete Wärmeableitung von Core 2 Duo-Prozessoren – 65 W. Es ist daher völlig unklar, wie die Realität aussieht: ob Clarkdale-Prozessoren den Aufbau eines sparsamen Systems ermöglichen oder ob Dual-Core-Prozessoren mit Core-Mikroarchitektur ein besseres Verhältnis von Leistung pro Watt bieten.
Vor diesem Hintergrund haben wir die realen Energieeigenschaften der an den Tests teilnehmenden Systeme getestet. Die folgenden Zahlen stellen den Gesamtstromverbrauch der Testplattformen zusammengebaut (ohne Monitor) „aus der Steckdose“ dar. Bei den Messungen wurde die Belastung der Prozessoren durch die 64-Bit-Version des Dienstprogramms LinX 0.6.3 verursacht. Um den Stromverbrauch im Leerlauf richtig einschätzen zu können, haben wir außerdem alle verfügbaren Energiespartechnologien aktiviert: C1E, Cool'n'Quiet 3.0 und Enhanced Intel SpeedStep.
Im Ruhezustand sehen die Verbrauchsindikatoren der mit Clarkdale-Prozessoren ausgestatteten LGA1156-Plattform sehr gut aus. In diesem Zustand erweist es sich sogar als sparsamer als eine Plattform mit LGA775-Prozessoren. Beachten Sie übrigens, dass der Gesamtverbrauch vollwertiger Performance-Plattformen im Ruhezustand nur etwas über 50 W beträgt. Dies ist nicht nur ein Verdienst moderner Prozessoren, die mit effektiven Energiespartechnologien ausgestattet sind, sondern auch der von uns verwendeten Radeon HD 5870-Grafikkarte, die im 2D-Modus um ein Vielfaches sparsamer ist als ihre Vorgänger.
Unter Last stellt sich die Situation genau so dar, wie man es aufgrund der offiziellen TDP-Werte erwarten würde. Systeme mit Core-i5- und Core-i3-Prozessoren verbrauchen etwas mehr als Konfigurationen, die auf Dual-Core-LGA775-Prozessoren basieren. Allerdings sind sie hinsichtlich des Stromverbrauchs Systemen mit Quad-Core-Prozessoren nicht überlegen. Etwas aus dem Gesamtbild sticht der Pentium G6950 hervor, der sich für LGA775-Systeme überraschenderweise sogar als sparsamer als der Pentium E6500 herausstellte. Generell lässt sich sagen, dass der Verbrauch neuer Prozessoren gut mit deren Leistung korreliert. Ja, sie sind leistungshungriger geworden als Dual-Core-Prozessoren der Vorgängergeneration, gleichzeitig ist aber auch ihre Leistung deutlich gestiegen.
Um ein vollständigeres und umfassenderes Bild zu erhalten, wurde eine separate Untersuchung des Stromverbrauchs der getesteten Prozessoren und Motherboards unter Last, isoliert von anderen Computerkomponenten, durchgeführt. Genauer gesagt wurde der Verbrauch an der 12-Volt-Stromleitung gemessen, die direkt an den Prozessorspannungswandler auf der Hauptplatine angeschlossen ist, und an den Stromleitungen der Hauptplatine.
Es ist erstaunlich, wie gering der Stromverbrauch der Clarkdale-Prozessoren ist. Das beobachtete Bild ist jedoch leicht zu erklären. Tatsache ist, dass bei Clarkdale nur der 32-nm-Prozessorchip selbst über einen speziellen 8-Pin-12-Volt-Anschluss auf dem Motherboard mit Strom versorgt wird. Der zweite 45-nm-Halbleiterkristall übernimmt die Stromversorgung über das Motherboard. Deshalb stellen wir zusätzlich Zahlen zum Verbrauch von Mainboards mit 24-Pin-ATX-Anschluss zur Verfügung.
Jetzt passt alles zusammen. Solch niedrige Verbrauchswerte durch den 8-Pin-Stromanschluss im LGA1156-System werden durch den hohen Verbrauch des Motherboards mehr als ausgeglichen.
Der Einsatz eines neuen 32-nm-Technologieverfahrens bei der Herstellung des Prozessorchips von Clarkdale-Prozessoren macht sie aus Sicht der Übertaktung zu einem sehr interessanten Untersuchungsobjekt. Ich hoffe, dass der neue Kern mit seinem erweiterten Frequenzpotenzial Übertakter begeistern kann und die 45-nm-Erweiterung in Form einer GPU und Northbridge kein Hindernis für seine Entwicklung darstellt.
Alle drei in unserem Labor verfügbaren Clarkdale-Prozessoren nahmen an Übertaktungsexperimenten teil: Core i5-661, Core i3-540 und Pentium G6950. Die Tests wurden auf einer auf dem Motherboard basierenden Plattform durchgeführt ASUS-Board P7P55D Premium. Zur Kühlung wurde in allen Fällen ein Thermalright MUX-120-Kühler (mit traditionell gebogener Basis) mit einem Enermax Magma UCMA12-Lüfter (1500 U/min) verwendet. Die Systemstabilität unter Last wurde mit dem Dienstprogramm LinX 0.6.3 überprüft.
Das Übertakten von Prozessoren in der LGA1156-Version kann nur auf eine Weise erfolgen – durch Erhöhen der Frequenz des BCLK-Taktgenerators. Dies gilt auch für Clarkdale, das auf die gleiche Weise übertaktet wird wie Lynnfield-Prozessoren. Gleichzeitig erschwert das Vorhandensein eines Grafikkerns im Prozessor das Übertakten in keiner Weise, da dieser unabhängig getaktet wird. Die Speicherbetriebsfrequenz steigt jedoch proportional mit zunehmendem BCLK, sodass Sie sie beim Übertakten überwachen und gegebenenfalls den entsprechenden Multiplikator anpassen müssen.
Bei den Übertaktungsexperimenten haben wir uns nicht zum Ziel gesetzt, die maximal möglichen Frequenzen aus den Prozessoren herauszuholen. Daher stieg die Versorgungsspannung des Prozessorkerns um nicht mehr als 0,15 V gegenüber dem Nennwert. Die Turbo-Boost-Technologie wurde deaktiviert, als die BCLK-Frequenz anstieg.
Dadurch wurde der Core i5-661-Prozessor mit einer Nennfrequenz von 3,33 GHz und einer Nennspannung von 1,16875 V auf 4,4 GHz übertaktet.
Als die Versorgungsspannung auf 1,328 V erhöht wurde, bestand der Prozessor den Stabilitätstest, wobei seine maximale Temperatur während des Tests laut den in den Rechenkernen eingebauten Sensoren 72 Grad nicht überschritt.
Der zweite getestete Clarkdale, der Core i3-540, taktet den Spezifikationen zufolge mit 3,06 GHz. Die Nennspannung unseres Exemplars dieser CPU betrug 1,18125 V.
Beim Übertakten ergaben sich etwas schlechtere Ergebnisse. Die maximale Frequenz, bei der dieser Prozessor stabil arbeiten konnte, betrug 4,25 GHz. Die für diese Übertaktung verwendete Versorgungsspannung betrug 1,344 V. Die Temperaturbedingungen beim Stabilitätstest erwiesen sich wiederum als günstig, der Prozessor erwärmte sich nicht über 72 Grad.
Der Pentium G6950-Prozessor ist die problematischste Option zum Übertakten. Seine Standardfrequenz beträgt 2,8 GHz, was bedeutet, dass die Einstellung von Frequenzen über 4,0 GHz eine sehr deutliche Erhöhung der BCLK-Frequenz erfordert, was nicht alle Motherboards bewältigen können. Dies hinderte uns in unserem Fall jedoch keineswegs daran, beim Übertakten ein gutes Ergebnis zu erzielen.
Durch die Erhöhung der Versorgungsspannung des Test-Pentium G6950 auf 1,328 V konnten wir einen stabilen Betrieb bei einer Frequenz von 4,4 GHz erreichen. Die BCLK-Frequenz erreichte in diesem Fall 210 MHz, aber bei einer zusätzlichen Erhöhung der Spannung der im Prozessor eingebauten Northbridge von 1,1 V auf 1,3 V traten keine Probleme auf. Anzumerken ist, dass sich die fehlende Unterstützung der Hyper-Threading-Technologie beim Pentium G6950 sehr positiv auf dessen Temperaturregime auswirkt: Beim Übertakten erwärmte er sich laut internem Sensor nicht über 66 Grad.
Wie erwartet ermöglicht die 32-nm-Technologie, die zur Herstellung von Clarkdale verwendet wird, eine stärkere Übertaktung dieser Prozessoren als von Lynnfield. Allerdings werden 45-nm-Dual-Core-Wolfdale-Prozessoren mit Core-Mikroarchitektur bei Verwendung einer ähnlichen Kühlung manchmal auf höhere Frequenzen übertaktet. Übertaktern, die eine höhere Leistung wünschen, empfehlen wir jedoch die Wahl von Clarkdale, da diese Prozessoren mit der Nehalem/Westmere-Mikroarchitektur über eine höhere spezifische Leistung verfügen und sich letztendlich als schnellere Option erweisen werden.
Die meisten Clarkdale-Rezensionen, die Sie heute im Internet finden, werden wahrscheinlich voller schmeichelhafter Beinamen sein und den Leser emotional davon überzeugen, dass es sich um einen hervorragenden Prozessor handelt. Und natürlich kann man dem nicht widersprechen, aber wir haben unsere eigene „besondere Meinung“ zu diesem neuen Produkt. Unserer Meinung nach ist der Clarkdale ein äußerst enttäuschender Prozessor, da er überhaupt nicht das ist, was wir uns in einer Dual-Core-Nehalem/Westmere-Mikroarchitektur wünschen. Um wirklich ein überlegenes Produkt zu sein, das alle Stärken der Nehalem-Mikroarchitektur vereint, müsste Clarkdale auf einem monolithischen Halbleiterchip basieren, der in 32-nm-Technologie hergestellt wird. Allerdings mussten die Intel-Ingenieure Kompromisse bei den Produktionskosten eingehen, weshalb Clarkdale in zwei Halbleiterkristalle aufgeteilt wurde, von denen einer mit der alten Produktionstechnologie hergestellt wird. Und das führte nicht nur dazu, dass Clarkdale-Prozessoren eine höhere Wärmeableitung aufweisen als Dual-Core-CPUs der Core 2 Duo-Familie. Viel schlimmer ist, dass sich einige wichtige Funktionsblöcke, vor allem der DDR3-SDRAM-Controller, vom Prozessor gelöst haben, was zu einem erheblichen Rückgang der Speichergeschwindigkeit geführt hat.
Allerdings müssen wir noch mindestens eineinhalb bis zwei Jahre auf die Verwirklichung unserer Wünsche in der Hardware warten, bis Intel Dual-Core-CPUs herausbringt Generation Sandy Brücke. Wenden wir uns daher der Analyse des „defekten“ Clarkdale-Prozessors zu, den wir heute erhalten haben. Und trotz aller Mängel erwies es sich aus Verbrauchersicht als mehr als würdiges Produkt. Ein langsamer Speichercontroller verursachte keine Leistungseinbußen. Der großzügige 4-MB-L3-L3-Cache mildert diesen Nachteil teilweise, und die anderen Vorteile der Nehalem-Mikroarchitektur sind nicht verschwunden.
Damit weisen die Prozessoren Core i5-600 und Core i3-500 ein recht hohes Leistungsniveau auf und übertreffen die Dual-Core-Prozessoren der Vorgängergeneration deutlich. Und der Core i5-600 erweist sich durchaus als konkurrenzfähig mit älteren Quad-Core-CPUs für die LGA775-Plattform. Offensichtlich erwies sich die Hyper-Threading-Technologie für Dual-Core-Clarkdales als eine sehr profitable Anschaffung. Vor dem Hintergrund, dass die Optimierung für Multicores immer mehr voranschreitet größere Zahl Anwendungen ist es diese Technologie, die es den neuen Prozessoren ermöglicht, Leistungsniveaus zu erreichen, die bisher nur CPUs mit vier Rechenkernen möglich waren. Und übrigens wegen des Mangels Hyper-Threading-Unterstützung Das dritte der heutigen neuen Produkte, die Pentium G-Serie, schnitt sehr schlecht ab, seine Geschwindigkeit kam der Leistung sehr nahe Pentium-Prozessoren in LGA775-Version.
Neben einer für die mittlere Preisklasse recht hohen Leistung weisen die neuen Prozessoren Core i5-600 und Core i3-500 eine durchaus akzeptable Wärmeableitung und Leistungsaufnahme auf. Sie sind fast so sparsam wie LGA775-Dual-Core-Prozessoren, wenn man jedoch die daraus resultierende Steigerung der Betriebsgeschwindigkeit betrachtet, ist ihre inhärente Steigerung der Wärme- und Energieeigenschaften um mehrere zehn Watt leicht zu verzeihen.
Das neue Herstellungsverfahren zur Herstellung eines der beiden in Clarkdale enthaltenen Halbleiterkristalle ist für Übertakter zu einer sehr willkommenen Neuigkeit geworden. Die Frequenzen, auf die neue Prozessoren übertaktet werden können, haben die 4-GHz-Marke weit überschritten, was Core i5 und Core i3 sicherlich zu den beliebtesten Prozessoren unter Enthusiasten machen wird.
Zusammenfassend bleibt nur noch festzuhalten, dass diese Plattform selbst durch die Veröffentlichung neuer Prozessoren für die LGA1156-Plattform ihren Anwendungsbereich deutlich erweitert hat. Es ist, wenn man so will, universell und weit verbreitet geworden, denn für LGA1156 gibt es mittlerweile Prozessoren für fast jeden Geschmack – von günstig bis teuer. Darüber hinaus bieten Systeme mit LGA1156-Prozessoren in all diesen Preiskategorien eindeutig die beste Leistung dieser Moment Kombination von Verbrauchermerkmalen. Hier gibt es nur eine Ausnahme. Leider unterliegen LGA1156-Motherboards Einschränkungen bei der Erstellung von Multi-GPU-Lösungen. Ein Grafikkartenpaar im SLI- oder CrossfireX-Modus kann nur nach dem PCI-Express 8x + 8x-Schema kombiniert werden, eine Konfiguration mit drei oder vier Grafikkarten auf Basis eines LGA1156-Prozessors lässt sich überhaupt nicht zusammenstellen. Aus diesem Grund verliert die LGA1366-Plattform, die sich an die eifrigsten Gamer und ähnliche Enthusiasten richtet, die um jeden Preis extreme Leistung erzielen möchten, nicht an Relevanz.
Phenom II Version 2: AMD führt C3-Core-Stepping ein
Rezension Athlon-Prozessor II X3 435
Core i3 (Clarkdale)- der Dual-Core-Prozessor der neuesten Generation, der für Desktop-Computer der Einstiegsklasse entwickelt wurde. Erstmals eingeführt am 7. Januar 2010. Installiert im LGA1156-Anschluss. Hergestellt mit 32-nm-Technologie.
Ausgestattet mit einem integrierten PCI Express 2.0 x16-Controller, dank dessen Grafikbeschleuniger Kann direkt an den Prozessor angeschlossen werden. Zur Verbindung mit dem Systemlogiksatz wird der DMI-Bus (Digital Media Interface) verwendet Durchsatz 2 GB/s.
Core-i3-Prozessoren verfügen über einen integrierten GMA-HD-Grafikkern mit zwölf Pipelines und einer Taktrate von 733 MHz.
Basistaktrate für alle Kernmodelle i3 - 133 MHz, Nennfrequenzen werden durch den Einsatz von Multiplikatoren erreicht.
Kompatible Chipsätze: Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express
Core i5 (Clarkdale oder Lynnfield)- ein Dual- oder Quad-Core-Prozessor der neuesten Generation, konzipiert für Desktop-Computer der Mittelklasse. Erstmals eingeführt am 8. September 2009. Installiert im LGA1156-Anschluss. Dual-Core-Clarkdale werden mit 32-nm-Technologie hergestellt, Quad-Core-Lynnfield - mit 45-nm-Technologie.
Ausgestattet mit einem integrierten Dual-Channel-DDR3-1066/1333-RAM-Controller mit einer Spannung von bis zu 1,6 V. Module, die für höhere Spannungen ausgelegt sind, funktionieren mit diesem Chip nicht und können ihn sogar beschädigen.
Ausgestattet mit einem integrierten PCI Express 2.0 x16-Controller, dank dem der Grafikbeschleuniger direkt an den Prozessor angeschlossen werden kann. Bei Modellen mit integriertem GMA HD-Grafikkern kann eine Grafikkarte im x16-Modus an den Chip angeschlossen werden, bei Modellen ohne integrierte Grafik können jeweils zwei Grafikkarten im x8-Modus angeschlossen werden.
Zur Anbindung an die Systemlogik wird ein DMI-Bus (Digital Media Interface) mit einer Bandbreite von 2 GB/s verwendet.
Dual-Core-Modelle (6xx-Serie) verfügen über einen integrierten GMA HD-Grafikadapter und Hyper-Threading-Technologie; Quad-Core-Modelle (7xx-Serie) verfügen nicht über Grafik oder Hyper-Threading. Bei Modellen, deren Nummer auf 1 endet, beträgt die Grafiktaktrate 900 MHz, bei Modellen, deren Nummer auf 0 endet, arbeitet der Grafikkern mit 733 MHz.
Alle Core i5 verfügen über die Turbo-Boost-Technologie zur automatischen Erhöhung der Taktrate bei ressourcenintensiven Aufgaben.
Die Basistaktfrequenz beträgt bei allen Core-i5-Modellen 133 MHz, Nominalfrequenzen werden durch den Einsatz von Multiplikatoren erreicht.
Kompatible Chipsätze: Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express.
i7 (Bloomfield, Lynnfield oder Gulftown)- ein Vier- oder Sechs-Kern-Prozessor der neuesten Generation, konzipiert für High-End-Desktop-Computer. Erstmals eingeführt im November 2008. Quad-Core-Bloomfield und Lynnfield werden in 45-nm-Technologie hergestellt, Sechskern-Lynnfield in 32-nm-Technologie.
Erhältlich in zwei Versionen: 9xx-Serie (für LGA1366-Sockel) mit integriertem Dreikanal-Speichercontroller und QPI-Bus und 8xx-Serie (für LGA1156-Sockel) mit Zweikanal-Speichercontroller, integriertem PCI Express 2.0-Controller und DMI-Bus) Unterstützt Rom DDR3-1066/1333 mit einer Spannung von bis zu 1,6 V. Module, die für eine höhere Spannung ausgelegt sind, funktionieren mit diesem Chip nicht und können ihn sogar beschädigen.
Prozessoren für den LGA1366-Sockel sind mit einem Hochgeschwindigkeits-QPI-Bus ausgestattet, der in regulären i7s mit einer Frequenz von 2,4 GHz (bis zu 4,8 GB/s) und in Extreme-Modifikationen (diese) mit einer Frequenz von 3,2 GHz (6,4 GB/s) arbeitet Dazu gehören i7-965, i7-975 und i7-980X.
Chips für den LGA1156-Anschluss sind mit einem integrierten PCI Express 2.0 x16-Controller ausgestattet, dank dem der Grafikbeschleuniger direkt an den Prozessor angeschlossen werden kann. Zur Anbindung an die Systemlogik wird hier ein DMI-Bus (Digital Media Interface) mit einer Bandbreite von 2 GB/s verwendet.
Alle Core i7 verfügen über die Turbo-Boost-Technologie zur automatischen Erhöhung der Taktrate bei ressourcenintensiven Aufgaben sowie über die Hyper-Threading-Technologie.
Die Basistaktfrequenz beträgt bei allen Core-i7-Modellen 133 MHz, Nominalfrequenzen werden durch den Einsatz von Multiplikatoren erreicht. Bei Core i7 Extreme-Modifikationen ist der Multiplikator freigeschaltet, sodass Sie die Prozessortaktrate frei erhöhen können.
Kompatible Chipsätze: 8xx-Serie – Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express, 9xx-Serie – Intel X58 Express.
Bei der Auswahl eines Prozessors für einen PC unter modernen Neuprodukten stellt sich oft die Frage, welches Modell man wählen soll. Die Situation mit den neuen Handelsnamen der Intel Core i3-, i5- und i7-Prozessoren hat die Käufer ein wenig verwirrt. Wir schlagen vor, herauszufinden, was die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen Prozessoren sind.
Eigenschaften
Es gibt ein Missverständnis, dass Prozessornamen die Anzahl der Prozessorkerne widerspiegeln. Dies ist jedoch nicht der Fall, die Namen werden unter Berücksichtigung ihrer Rechenleistung ermittelt.
Schauen wir uns also die Eigenschaften der einzelnen Intel-Prozessorfamilien an:
- Der Core-i3-Prozessor der Economy-Klasse verfügt über zwei Rechenkerne und unterstützt die Hyper-Threading-Technologie. Mit diesem Prozessor gebaute Computer haben einen geringen Stromverbrauch, weshalb Laptops mit i3-Prozessoren einen langen Vorrat haben Batterielebensdauer. Computer auf Basis des Core i3 eignen sich für Büroarbeiten, das Surfen im Internet und das Ansehen hochauflösender Videos.
- Der Mittelklasse-Core-i5-Prozessor kann entweder aus 2 oder 4 Kernen bestehen. Dieser Prozessor ist mit Hyper-Threading- und Turbo-Boost-Technologien ausgestattet. Die 32-nm- oder 45-nm-Siliziumstruktur bietet eine höhere Leistung und einen höheren Stromverbrauch. Dieser Hochgeschwindigkeitsprozessor wird die Anforderungen sowohl von Designern erfüllen, die an Programmen arbeiten, die dies erfordern Hochleistung Computer und für die meisten Gamer.
- IN Kernprozessor Der i7 kann vier, sechs oder acht Kerne haben. Basierend auf diesem Prozessor werden High-End-Computer zusammengebaut, um komplexe 3D-Modelle zu erstellen, hochauflösende Videos zu verarbeiten und die fortschrittlichsten Computerspiele auszuführen.
Technologien
Lassen Sie uns nun über die verwendeten Technologien sprechen moderne Prozessoren Intel-Unternehmen, und wir werden uns ihre Funktionen im Detail ansehen.
Turbo Schub
Die in Intel-Prozessoren verwendete Turbo-Boost-Technologie ist eine fortschrittliche Methode zur Selbstübertaktung des Prozessors. Das heißt, der Prozessor erhöht automatisch seine Taktfrequenz und verbessert dadurch die Leistung.
Bei älteren Modellen, die nicht über diese Technologie verfügten, arbeiteten die Prozessoren stets mit der gleichen Taktrate und entsprechend gleichen Leistung. Heute hat sich die Situation geändert und Prozessoren passen die Frequenz automatisch an die Arbeitslast an.
Hyper-Threading
Diese Technologie Ermöglicht dem Prozessor die Aufteilung und Verarbeitung separater paralleler Threads für jeden physischen Kern. Mit anderen Worten: Die Hyper-Threading-Technologie ermöglicht es einem Kern, mehrere Anweisungen zu verarbeiten, sodass ein Dual-Core-Prozessor wie ein Quad-Core-Prozessor arbeiten kann.
Welchen Prozessor sollten Sie wählen?
Bei allen beschriebenen Prozessoren handelt es sich um moderne Hightech-Entwicklungen von Intel, die in den meisten Computern weltweit weit verbreitet sind. Die Hauptunterschiede zwischen Prozessoren liegen in der Leistung und damit im Preis. Daher müssen Sie bei der Auswahl eines Prozessors entscheiden, wie leistungsfähig der Computer sein muss und welches Budget dafür vorgesehen ist.
