Core i7 третього покоління. Розробка Platform Protection. Нова пам'ять для SSD

Використовуючи стратегію "Тік-так", компанія Intel почала кожні два роки вводити нову мікроархітектуру, а кожен проміжний рік - удосконалити попередню. Так було з Conroe, коли два роки тому вийшли перші Core 2 Duo на 65-нм ядрах і так закінчилося з Penryn, на основі якої були випущені процесори з використанням техпроцесу 45 нм. Тепер чергова архітектура, відома як Nehalem, дасть життя новим CPU в рамках тих самих 45-нм, але, як і належить, вже з деякими покращеннями.

Не раз оглядачі, та й самі користувачі згадували процесор Pentium III на ядрах Coppermine/Tualatin, коли їм доводилося, однак, зіштовхуватися рішеннями з урахуванням архітектури NetBurst, тобто. з Pentium 4, перші представники якої вийшли ще 2000 року. На зорі своєї появи останні не відрізнялися особливою продуктивністю в порівнянні зі своїми попередниками, але мали значно більш високий частотний потенціал. І якщо Pentium III, заснований на архітектурі P6, зупинився на позначці 1,4 ГГц, то після деяких архітектурних удосконалень одноядерні CPU на базі NetBurst досягли майже триразової переваги –3,8 ГГц, при цьому рівень TDP дорівнював 115 Вт (максимальна частота двоядерних CPU становила 3,73 ГГц, а TDP – 130 Вт, проти 32,2 Вт у процесорів минулого покоління. Природно, повітряні мегагерці та високе енергоспоживання були далекі від високого показникапродуктивності на ват, та й конкурент в особі AMD Athlon 64 не давав спокою.

Першою ластівкою повернення до витоків стали мобільні процесори Pentium M на ядрі Banias і Dothan, які увібрали найкраще від NetBurst і P6 і були практично вдосконалені Pentium III. Пізніше були випущені мобільні процесори Core Solo (одноядерний) та Core Duo (двоядерний) на базі Yonah, з яких розпочалася операція з ребрендингу, запущена компанією Intel у січні 2006 року. Наступне покоління настільних та мобільних процесорівпісля Core отримало назву Core 2 ( мікроархітектура Core), яке повністю замінило торгову марку Pentium. З цього моменту компанія Intelзаявила про свою стратегію «Тік-так», за якою вона збирається кожні два роки вводити нову мікроархітектуру, а кожен проміжний рік – удосконалити попередню.

Почавши з двоядерних CPU на базі 65-нм Conroe та чотириядерних Kentsfield, компанія через рік перейшла до 45-нм Wolfdale та Yorkfield із сімейства Penryn. Наслідуючи план Intel, в рамках техпроцесу 45 нм настав час представляти нову мікроархітектуру, відому всім як Nehalem і принесла чергові нововведення для платформи Intel.

Архітектуру Nehalem ми вже в попередньому матеріалі, і тепер нам залишилося ближче познайомитися з рішеннями під нову платформу.

Процесор Intel Core i7

Процесори сімейства Nehalem, як і належить першопрохідникам нової платформи, будуть представлені на ринку високорівневими чотириядерними рішеннями на базі ядра Bloomfield, а вже через рік поповняться доступними моделями, які займуть місце колишніх Core 2 Duo.

Нові CPU, що отримали назву Core i7, виготовляються за технологічними нормами 45 нм із застосуванням high-k діелектрика та металевого затвора транзисторів, але на відміну від своїх попередників всі чотири ядра розташовані на одному кристалі. Якщо пам'ятаєте, Core 2 Quad складається з двох ядер Core 2 Duo, об'єднані в одному корпусі. Крім того, процесори Nehalem містять кеш-пам'ять третього рівня об'ємом 8 МБ, вбудований триканальний контролер пам'яті DDR3 та контролер шини Quick Path Interconnect (QPI), які зажадали значного збільшення контактів – до 1366, через що розміри CPU нового покоління стали більшими і за формою він вже нагадує прямокутник, а не квадрат як у Core 2. Звичайно, ні про яку сумісність роз'ємів не йдеться.

До речі, в назві Core i7 відображено покоління процесорів, що використовують архітектуру P6. Всього на даний момент є три моделі нових CPU: Core i7-965 Extreme Edition, Core i7-940 і Core i7-920. Головна відмінність між ними полягає в робочій частоті ядер і шини QPI, яка прийшла на зміну «старенькій» FSB, аналогічно технології HyperTransport від AMD. Природно, екстремальна версія орієнтована на ентузіастів та оверклокерів, має більш високу частоту та розблокований на підвищення множник. Також для Core i7-965 Extreme Edition характерна більша кількість множників для пам'яті, частота якої формується шляхом їх множення на частоту тактового генератора (опорної частоти QPI шини або QPI bclk), рівну в номіналі 133 МГц. Частоти ядер, шини QPI та кешу L3 також формуються шляхом множення певних коефіцієнтів на опорну частоту. Якщо ж процесор розганяти методом підняття QPI bclk, то частоти всіх блоків і пам'яті піднімуться в залежності від їх множників. Звичайні Intel Core i7 будуть вже не настільки доброзичливими до оверклокерів, але, можливо, згодом цю проблемутаки вирішать.

Ще одним нововведенням сімейства Nehalem стало використання технології Hyper-Threading (або Simultaneous Multithreading - SMT, технологія «одночасної мультипоточності»), від якої відмовилися під час переходу на архітектуру Core. Тепер кожен процесор Core i7 визначається як вісім логічних ядер, що може істотно підвищити швидкодію оптимізованих під багатопоточність додатків.

Незважаючи на перенесення частини північного мостув CPU, рівень TDP не перевищує 130 Вт, що навіть нижче ніж у 45-нм Intel Core 2 Extreme QX9770 на степінгу C0, що недавно вийшов. Пов'язано це як з монолітністю кристала, так і з меншим об'ємом кешу – у QX9770 він становить 12 МБ, тоді як Core i7 задовольняється кеш-пам'яттю загальним об'ємом 9 МБ. Але навіть з таким рівнем TDP системи охолодження для нових процесорів трохи виросли в розмірах, а монтажні отвори в материнських платах не збігаються з кріпленнями від кулерів під Socket LGA775. Враховуючи, що зараз процесори в більшості випадків поставляються в коробковому виконанні, то навряд чи варто переживати з цього приводу. Для розгону, звичайно, доведеться підшукати кулер ефективніше або кріплення для старої, але потужної системиохолодження.

Усі основні характеристики процесорів Core i7 занесені до таблиці, наведеної нижче.

До нас на тестування потрапив інженерний семпл процесора Intel Core i7-965 Extreme Edition на степінгу C0, який піде також для масових CPU. Утиліта CPU-Z без проблем визначила процесор, єдине, що напруга живлення дорівнювала 1,16, хоча, в BIOS було виставлено саме 1,2 В.

Також варто звернути увагу на значення Bus Speed ​​– воно показує частоту тактового генератора так само, як і в процесорах AMD. Шина QPI працює на частоті 3,2 ГГц, що відповідає пропускну здатністьу 6,4 ГТ/с. Для процесорів Core i7-940 і Core i7-920 це значення дорівнюватиме 2,4 ГГц.

Чіпсет Intel X58 Express

Intel DX58SO

Враховуючи, що процесори сімейства Nehalem більше не підтримують шину FSB, для їхнього просування був випущений високорівневий чіпсет Intel X58 Express, який є поки що єдиним, здатним працювати з новими CPU. Незважаючи на свою простоту та вартість, рішення на базі X58 будуть аж ніяк не дешевими. Додамо сюди можливість апаратної (за рахунок установки моста nForce 200) або програмної (після отримання у NVIDIA SLI-сертифіката) підтримки технології SLI, на додаток до CrossFire, і універсальні плати за вартістю досягнуть небувалих висот.

Як рішення на чіпсеті Intel X58 ми розглянемо плату від Intel - DX58SO, відому ще як Smackover. Процесорний гігант, починаючи з материнських плат D975XBX/XBX2, став випускати продукти більш-менш придатні для ентузіастів та оверклокерів. Цього разу компанія виправдала наші надії, але, враховуючи вогкість платформи, деякі недоліки Intel DX58SO все-таки має.

Плата виконана в синьо-чорній гамі, що виглядає дуже ефектно. Завдяки перенесеному в процесор контролеру пам'яті відпала необхідність встановлювати слоти DIMM у звичному для них місці, чим і скористалися інженери компанії. Як і на деяких рішеннях для процесорів AMD, роз'єми пам'яті розташовані вздовж верхньої частини плати – одразу над гніздом CPU, за аналогією із забутим форм-фактором BTX. Кількість слотів DIMM на DX58SO обмежена чотирма штуками із шести можливих і материнська плата від Intel підтримує лише 16 ГБ пам'яті стандарту DDR3 замість 24.

Північний міст виробники вправі тепер розташовувати як завгодно, оскільки до пам'яті він вже не має жодного стосунку, і в розглянутій платі він встановлений на колишньому місці слотів RAM. Подібне розміщення компонентів дозволяє зменшити відстань провідників та підвищити ефективність охолодження пам'яті та чіпсету.

Процесорний роз'єм LGA1366 по конструкції нагадує Socket LGA775, але тепер він став більшого розміру та прямокутної форми. Було також змінено відстань між монтажними отворами для встановлення процесорного кулера до 80 мм (LGA775 – 72 мм).

Через велику кількість контактів, по краях Socket LGA1366 посилений болтами, які притискають з зворотного боку backplate, що запобігає вигину плати після установки кулера. У зв'язку з цією пластиною виробники масивних систем охолодження тепер комплектують свої супер-кулери звичайними та тонкими backplate. Крім того, пара пластин, що запобігають вигину плати, встановлено під північним мостом.

Підсистема живлення процесора з'їхала тепер на звичне для північного мосту місце – подібне розташування силової обв'язки ми ще не зустрічали, принаймні на десктопних рішеннях. Підсистема живлення виконана за шестифазною схемою з використанням твердотільних конденсаторів та спеціальних дроселів, при цьому силові транзистори накриті звичайними алюмінієвими радіаторами.

Роз'єм стандарту EPS12V для підключення додаткового живлення по 8-жильному кабелю перекочував до передньої частини плати, виключивши тим самим перешкоди для потоку повітря до задньої стінки корпусу, де зазвичай розташовується 120-мм витяжний вентилятор. Крім того, біля слотів PCI-E є роз'єм живлення типу Molex для подачі додаткової напруги на графічні інтерфейси. Ще один роз'єм для додаткового живлення "ненажерливих" відеокарт знаходиться знизу плати, з самого краю, але виконаний вже у вигляді роз'єму SATA Power.

Зазначимо наявність у комплекті постачання спеціальної рамки та 40-мм вентилятора для встановлення на радіатор північного мосту, який за розмірами не сильно відрізняється від радіаторів на платах та . Південний міст ICH10R задовольняється невеликим голчастим радіатором.

Для підключення плат розширення на DX58SO передбачено два роз'єми PCI-E x16, що підтримують PCI Express 2.0, один PCI-E x4, два PCI-E x1 і один звичайний PCI. З комунікаційних можливостей є шість каналів SATA II з можливістю організації RAID-масивів 1, 5 і 10, а також два eSATA на задній панелі. На останній також розміщені шість портів USB (ще чотири на платі), по одному FireWire та RJ45, шість аудіороз'ємів (кодек Realtek ALC889) та оптичний S/PDIF.

BIOS

Зазвичай BIOS Setup материнських плат виробництва Intel залишає бажати кращого, навіть якщо продукт розрахований на ентузіастів. Але як виявилося, кількість параметрів, що настроюються у DX58SO на дуже високому рівні. Можливо, плати інших виробників мають більшу кількість, але поки що ми з ними не встигли познайомитися.

Отже, в розділі Main доступна інформація про версії BIOS, процесорі, пам'яті та шини QPI, управління технологією Hyper-Threading. Одразу ж вибирається час і дата, а також кількість активних ядер процесора (все, 1 або 2).

У меню Processor Overrides зібрані налаштування процесора, які відповідають за напругу живлення CPU, коефіцієнти множення при нормальному режимі та активації режиму Turbo Mode (Intel Turbo Boost Technology). Цей режим завдяки спеціальному контролеру Power Control Unit (PCU), інтегрованому в ядро ​​процесора, дозволяє автоматично змінювати тактову частотуодного або кількох ядер, щоб прискорити виконання однопотокових або паралельних додатків без підвищення енергоспоживання системи. Є також можливість у Processor Overrides вибрати максимальний рівень TDP та силу струму, за яких зможе працювати Turbo Boost. Ці параметри відповідають за можливість розгону процесора. Дані параметри без проблем змінювалися з встановленим процесором Intel Core i7-965 Extreme Edition, але перевірити наявність цих налаштувань зі звичайним Core i7 нам не вдалося.

Параметри шини QPI знаходяться в меню Bus Overrides. Так, тут можна задати напруги живлення шини QPI та північного мосту, пропускну здатність шини, або простіше кажучи, її коефіцієнт множення. Крім того, у цьому розділі є налаштування шин PCI-E і звичайної PCI.

Розгін

Для розгону системи та тестів на базі нової платформи було зібрано таку конфігурацію:

• Процесор: Intel Core i7-965 Extreme Edition
• Материнська плата: Intel DX58SO
• Кулер: Thermalright Ultra120 Extreme
• Пам'ять: Quimonda IMSH1GU03A1f1C-10F (3x1 ГБ, DDR3-1066, CL7, таймінги 7-7-7-20)
• Відеокарта: ASUS EAH4870X2 TOP/HTDI/2G
• Жорсткий диск: Intel X25-M SATA SSD 80GB
• Привід: Mashita DVD-RAM UJ870QJ USB
• Блок живлення: FSP Everest Pro 1250

Як система охолодження процесора використовувався кулер Thermalright Ultra 120 Extreme, який зарекомендував себе одним з кращих для підтримки прийнятного теплового режиму CPU при розгоні. Кулер спочатку потрапив до нас із кріпленням під нову платформу та з власним вентилятором – донедавна компанія Thermalright пропонувала свої системи без вентиляторів.

Так як процесор має розблокований множник, то розгін було вирішено почати саме з підвищення останнього. Будь-яких проблем з цим не виникло і ми з легкістю встановили коефіцієнт множення, що дорівнює х29, що дало в результаті 3,86 ГГц. Щоправда, для стабільної роботи довелося підняти напругу живлення до 1,4 В. Розгін хоч невеликий, але для першого знайомства з новою платформою цілком достатній.

Пам'ять під час розгону, природно, функціонувала на своїй рідній частоті – 533 (1066 DDR) МГц. Утиліта CPU-Z також визначила такий параметр, як NB Frequency – це частота контролера пам'яті та L3-кешу. У налаштуваннях BIOS Setup на материнській платі Intel DX58SO за це відповідає параметр UCLK Multiplier, який повинен бути приблизно вдвічі вищий за коефіцієнт множення пам'яті (у нашому випадку він дорівнював x20 проти х8).

Треба зауважити, що при розгоні, допустимо, процесора Intel Core i7-940 з пам'яттю DDR3-1066 методом підняття опорної частоти, всі множники (шини QPI, пам'яті та L3-кеша), крім процесорного, необхідно по можливості знижувати, щоб підсумкові значення не виходили за межі стандартних. Наприклад, зі збільшенням частоти тактового генератора до 166 МГц, частота шини QPI дорівнюватиме 3000 ГГц, пам'яті – 1333 МГц, контролера пам'яті і L3-кеша – 3320 МГц. У такому разі, необхідно буде знизити коефіцієнт множення пам'яті до х6, що дасть підсумкові 1000 МГц, L3-кеша – до 12, щоб частота була вдвічі вищою ніж у пам'яті. Можна буде спробувати встановити на пару (або чотири) пункти вище, але тоді, можливо, знизиться стабільність підсистеми пам'яті. З шиною QPI справи трохи інакше - виставити множник нижче 18 (підсумкова пропускна здатність 4,8 GT/s при QPI bclk, що дорівнює 133 МГц) зараз не вийде, принаймні, на платі Intel DX58SO. Але, за деякою інформацією, всі коефіцієнти, крім процесорного для звичайних процесорів Core i7, будуть розблоковані (мінімальне значення х2). Природно, при розгоні необхідно буде піднімати напруги на процесорі (не вище 1,55 В), шині QPI (максимум 1,315 В) і пам'яті, якщо вона також буде розганятися, але не більше 1,65 В. Крім того, необхідно буде в налаштуваннях Turbo Mode підвищуватиме рівень TDP і силу струму, що проходить через процесор, інакше розгін упреться на захист CPU. Також не варто забувати, що в BIOS Setup материнських плат від різних виробників параметри можуть мати інше позначення, а всілякі множники є ефективними або реальними значеннями. Наприклад, множник шини QPI може вибиратися зі значень пропускної спроможності – 4,8 GT/s, 5,866 GT/s та 6,4 GT/s, а може з частот 4800 MHz, 5866 MHz або 6400 MHz. Також можливий варіант вибору з коефіцієнтів множення – 36, 44 та 48. Аналогічна ситуація може бути з пам'яттю та з іншими параметрами.

Ми не маємо наміру коментувати результати тестування, оскільки фактично вийшло порівняння між розігнаним процесором і звичайною моделлю. Та й провести масштабне порівняння різних платформ у короткі терміни просто не реально, тим більше що на тестування було виділено SSD-накопичувач, який уже в тестуванні інших CPU просто б не брав участі. Відзначимо непогане зростання продуктивності при розгоні Intel Core i7, який у відсотковому вираженні в деяких додатках можна порівняти зі збільшенням частоти при розгоні. Коли пройде ажіотаж після представлення нової платформи, ми обов'язково проведемо порівняльне тестування між новими процесорами та присутніми на ринку Core 2.

Висновки

Що можна сказати про нові процесори Intel Core i7 на базі Bloomfield? Ми з вами перебуваємо на порозі, може й не революції, але вже точно нового етапу розвитку процесорів. Архітектура Nehalem є черговою сходинкою багатоядерності, причому цю сходинку знову підкорює саме Intel, задаючи технологічну «моду». Звичайно, на даний момент при невеликій оптимізації багатьох прикладних програм під багатопоточність, реальний приріст продуктивності від нового покоління процесорів отримають лише люди, які працюють з професійним програмним забезпеченням. Звичайний користувачнавряд чи щось виграє під час переходу на нову платформу. Однак переломний момент настав, а значить, підтягнуться і розробники ПЗ, які поступово вдосконалюватимуть свої програми. Адже свого часу аналогічна ситуація була з приходом двоядерних CPU, а тепер без них і навіть без чотирьохядерних процесорів не обійтися.

Нова платформа також порадує любителів покопатися в «залізі», причому цього разу знадобиться весь професіоналізм, який тільки має користувач. Та й розгін Core i7 не для новачка. Безліч нових налаштувань різних шин, коефіцієнтів множення, живлення – тут недосвідчена людина може розгубитися. З одного боку, це мінус, з іншого – оверклокінг знову повертається в русло ентузіастів, адже завдяки зусиллям багатьох виробників сучасних розгін деяких компонентів спростився настільки, що навіть домогосподарка зможе розібратися за бажання в цьому. Тепер же розгоном займатимуться справжні професіонали, ну а на любителів наступного року чекає бюджетна платформа LGA1160.