Гость из будущего. Тестирование процессора Intel Core i7

Новые процессоры Intel Core i7 (они же Bloomfield , они же Nehalem ) ждала вся мировая IT-пресса . А за право первыми получить образцы ЦП развернулась нешуточная борьба. Только представьте: на Россию было выделено всего несколько тестовых экземпляров Core i7. Теперь прикиньте число изданий, в той или иной степени затрагивающих тему компьютерного железа (причислив сюда популярные интернет-порталы), и вы поймете, насколько трудно было достать этот кусочек кремния в металлической оболочке. Некоторые из наших коллег заранее разжились материнскими платами под новую платформу, а потом пару недель ходили с удивленно-радостными лицами и не знали, что с этими платами делать, — процессоров-то ни у кого не было.

Как бы там ни было, мы его заполучили, протестировали и готовы доложить вам о своих впечатлениях от общения с главной IT-премьерой уходящего года.

Таблица 1
Технические характеристики семейства Intel Core i7
Модель Core i7-920 Core i7-940 Core i7-965 Extreme Edition
Техпроцесс 45 нм
Количество транзисторов 731 млн
Процессорный разъем Socket LGA1366
Частота 2,66 ГГц 2,93 ГГц 3,2 ГГц
Базовая частота 133 МГц
Множитель 20 22 24
Кэш L2 1 Мб (4x512 Кб)
Кэш L3 8 Мб
Пропускная способность QPI 4,8 ГТ/с 6,4 ГТ/с
Рекомендованная цена 8000 руб. 15 500 руб. 27 500 руб.
Таблица 2
Тестовый стенд
Материнская плата FOXCONN Renaissance (Intel X58, Socket LGA1366, DDR3-1333, PCIe, PCI, SATA RAID, IDE, GbLAN, Sound, USB, FireWire, ATX)
ASUS P5E3 Premium/WiFi-AP @n (Intel X48, Socket LGA775, DDR3-2000, PCIe, PCI, SATA RAID, IDE, FDD, GbLAN, Sound, USB, FireWire, ATX)
Память 3x OCZ OCZ3P16002GK DDR3 2 Гб (1600 МГц, 7-7-7-24)
Видеокарта GIGABYTE GV-N98XP-512H-B 512 Мб (NVIDIA GeForce 9800 GTX, PCIe x16)
Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.10 ST3400620AS 400 Гб (SATA, 16 Мб)
Оптический привод Nec DV-5800C (IDE)
Блок питания FLOSTON ENFP-1050W (1050 Вт)
Драйвер для материнской платы Intel Chipset Software Installation Utility 9.1.1.1010
Драйверы видеокарты NVIDIA GeForce 180.43 (beta)
Операционная система Windows Vista Ultimate 64-bit Edition, Service Pack 1

Представьте себе…

Что же такое Core i7 и почему он привлек к себе массу внимания еще во время ранних анонсов? Во-первых, новые процессоры стали первыми «настоящими» 4-ядерными моделями Intel. Предыдущие ЦП семейства Core 2 Quad и Core 2 Extreme (с префиксом QX) по сути представляют собой пару двухъядерных процессоров под одной крышкой. В случае Core i7 речь идет о единой структуре — все четыре ядра и вспомогательные элементы располагаются на едином кристалле, выполненном по 45-нм техпроцессу. Вместе с Nehalem к нам вернулась технология Hyper-Threading , которая теперь носит название Simultaneous Multithreading (SMT). Благодаря ей одно ядро умеет делать два дела сразу, а ЦП может запросто обработать до восьми независимых процессов или бросить силы всех виртуальных ядер на выполнение одной сложной задачи. Осталось только дождаться полноценной поддержки многоядерности от производителей программ и игр.

Следующий интересный момент — подсистема памяти. Если в стандартном исполнении контроллер памяти — это часть чипсета (северного моста) материнской платы, то у Core i7 он встроен в сам процессор. Справедливости ради заметим, что у последнего поколения ЦП от AMD контроллер также располагается внутри процессора. Однако для Intel это первый подобный опыт, к тому же здесь поддерживается исключительно DDR3-память. Главный плюс встроенного контроллера Core i7 в том, что он работает по трехканальной схеме. На деле это означает, что пропускная способность у платформы Nehalem превышает оную у традиционных двухканальных решений. Но есть тут одна особенность: если раньше надо было устанавливать модули парами, то теперь оптимальный вариант — три однотипных модуля в одной связке.

Копнем немного глубже: установили вы, к примеру, одну планку памяти — получили одноканальный режим работы и максимальную скорость в 8,5 Гб/c, две — режим стал двухканальным, скорость возросла до 17,5 Гб/с, ну а если вы расщедрились на три модуля, то сможете в полной мере насладиться трехканальным режимом работы и пропускной способностью в 25,5 Гб/с. На топовых материнках под Core i7 предусмотрено до шести посадочных мест для памяти DDR3, максимальный поддерживаемый объем — 24 Гб.

Едем дальше. Вместе с контроллером памяти на свалку истории отправилась и шина FSB (Front Side Bus). Ей на смену пришел интерфейс QPI (QuickPath Interconnect) — последовательное соединение между процессором и чипсетом шириной в сорок линий, частотой 3,2 ГГц и максимальной пропускной способностью 6,4 ГТ/c. Последнее означает, что шина QPI за секунду совершает до 6,4 миллиарда передач (гигатрансфер). В переводе на язык битов/байтов для платформы Nehalem это составляет порядка 25,6 Гб/c.

Раз нет FSB, то нет и настройки частоты FSB. Вместо нее присутствует так называемая базовая частота, которая изначально равна 133 МГц. Итоговая частота процессора получается умножением базовой на коэффициент — множитель. Для младшей модели Core i7-920 множитель равен 20, для старшей Core i7-965 Extreme Edition — 24. Кроме того, есть еще две группы множителей: одни задают частоту встроенного контроллера памяти и кэша L3, другие — частоту оперативной памяти.

Завершим разговор о технологиях Core i7 описанием функции Turbo Mode. Смысл ее в следующем: допустим, запустили вы программу, которая никогда не слышала о многоядерных процессорах и умеет работать лишь с одним ядром. Зато грузит она его, что называется, на полную катушку. Умный ЦП Core i7, увидев такое положение вещей, разгонит используемое ядро, а у остальных снизит потребление энергии до минимума. То же самое произойдет и при загрузке двух или трех ядер (мы говорим о физических, а не о виртуальных ядрах) — их ускорят и обеспечат дополнительным питанием. Если же программа заставляет активно трудиться все ядра сразу, то ЦП будет разогнан целиком. При этом Turbo Mode будет отслеживать тепловыделение процессора и сразу снимет разгон, как только оно превысит допустимое значение.

Еще парочка

Основные тесты мы проводили на материнской плате FOXCONN Renaissance. Кроме нее у нас в руках побывали еще две модели, построенные на чипсете Intel X58: ASUS P6T Deluxe и MSI X58 Eclipse. Давайте кратко пробежимся по интересным особенностям плат. У обеих материнок есть: продвинутые схемы питания процессора и оригинальные системы охлаждения чипсета на тепловых трубках, по три разъема PCIe x16 с поддержкой CrossFire и SLI, по шесть слотов для памяти DDR3. Eclipse опережает P6T Deluxe по количеству разъемов SATA (10 против 8), зато у детища ASUS сохранился атавизм в виде FDD-коннектора. Для стендового разгона обе платы предлагают кнопки Power, Reset и сброса BIOS.

В комплекте с P6T Deluxe идет OC Palm — устройство с 2,4-дюймовым ЖК-экраном, предназначенное для мониторинга параметров системы и ее разгона в реальном времени. Eclipse может похвастаться монохромной информационной панелькой и звуковой платой Creative X-Fi Extreme Sound под разъем PCIe x1. И та и другая плата комплектуются большим количеством программ для разгона.

VIP-стоянка

Socket LGA1366. Обратите внимание на оригинальное расположение контактных ножек разъема.

Разъемы для оперативной памяти. Только DDR3, шесть разъемов, трехканальный режим работы и до 24 Гб максимального объема.

Питание процессора. Это нагромождение из конденсаторов, полевых транзисторов и катушек обеспечит максимум стабильности при работе Core i7.

Система охлаждения. Мы тоже думали, что это динамик. Ан нет, перед нами радиатор северного моста чипсета.

Разъемы PCIe x16. Их четыре, и они поддерживают как CrossFire X, так и 3-way SLI — что еще нужно для счастья?

В остатке. Индикатор POST-кодов, кнопки Power и Reset, коннекторы USB, восемь SATA, порт IDE… А где же разъем для флоппи-дисковода, неужели на оборотной стороне платы?

Вместе с приходом Core i7 случилось еще одно событие — произошла смена всей платформы целиком. Предыдущие поколения чипсетов Intel (P35, X38, P45, X48) различаются между собой незначительно. То есть различия между ними, конечно, есть, но они не настолько важны, чтобы говорить о серьезных инновациях.

Intel X58 (кодовое имя Tylersburg ) и платы на его основе — совсем другое дело, здесь все по-новому (начинайте загибать пальцы):

— новый процессорный разъем LGA1366;

— шина QPI взамен FSB;

— лишенный контроллера памяти северный мост, который теперь называется I/O Hub (центр ввода/вывода);

— до четырех разъемов PCIe x16 с поддержкой не только ATI CrossFire , но и (ура!) NVIDIA SLI ;

— в это трудно поверить, но у двух из трех high-end-плат, побывавших в нашей тестовой лаборатории, нет разъема для подключения флоппи-дисковода.

Теперь обо всем по порядку. Обновленная архитектура, появление шины QPI и расположившийся внутри ЦП контроллер памяти привели к тому, что возросло число контактов на самом процессоре и увеличилось количество ножек на процессорном разъеме. Отныне их 1366, что почти в два раза больше, чем у предыдущего разъема LGA775.

Про шину QPI мы достаточно рассказали в предыдущей главе. Она соединяет процессор и северный мост чипсета, который больше не именуется центром управления памятью (Memory Controller Hub, MCH) из-за отсутствия контроллера этой самой памяти. Так что заучиваем новое название — I/O Hub.

Intel и NVIDIA сдержали свое обещание — новые платы на чипсете X58 дружат со связками SLI из двух и даже трех видеокарт GeForce. Однако здесь есть одно «но»: поддержка этой технологии доступна на тех материнках, которые благословила (сертифицировала) NVIDIA. Мы почти уверены, что на ранних этапах благословение получат только дорогие платы, а на доступных решениях столь желанный SLI появится лишь спустя какое-то время.

Какой такой Nehalem?

« С чем у вас ассоциируется слово Nehalem? » — именно этим вопросом мы доставали сотрудников нашей редакции, проводя локальный соцопрос. Ответы получились презабавные и, что самое интересное, никак не связанные с процессорами Core i7. Если отбросить вариант « отстаньте от меня, я ничего не знаю », то лидирующую позицию занимает версия, связывающая Nehalem со священным городом Иерусалим и ивритом. Внушительная группа людей была уверена, что это — немецко-еврейско-китайское приветствие, а несколько человек услышали в этом слове что-то неприличное. Также были варианты: название музыкальной группы, египетский бог, футболист, лекарство, монастырь в Индии и (самый зловещий) ангел смерти.

Действительность, как всегда, оказывается намного прозаичнее. Нехалем — это тихий американский городок, расположенный в округе Тиламук (Tillamook) штата Орегон. Он был основан в 1889 году неподалеку от реки Нехалем и одноименной бухты. Город занимает площадь в 0,6 квадратных км, а проживают в нем порядка 250 человек.

Если копнуть чуть глубже, то выясняется, что свое имя город унаследовал от одного из индейских племен, которое в XV веке обосновалось в тех краях. Они называли себя «люди Nehalem (или Nekelim)», однако в первых записях, датированных XVIII веком, их племя именуют «Тиламук». Взять у них интервью нам, к сожалению, не удалось — последний носитель культуры и языка Nehalem скончался задолго до написания этой статьи (в 1970 году).

Интересные факты о Core i7

— Защитная крышка процессора состоит из никелированной меди, подложка процессора — кремниевая, а контакты выполнены из позолоченной меди.

— Минимальная и максимальная температуры хранения Core i7 равны соответственно -55 °C и 125 °C.

— Core i7 способен выдержать до 934 Н (ньютонов) статической и до 1834 Н динамической нагрузки. Получается, что на него со спокойной душой можно поставить взрослого человека весом до 95 кг.

— Максимальное тепловыделение процессоров Core i7 равно 130 Вт, в режиме бездействия оно составляет 12-15 Вт.

— Эффективность стандартного кулера Core i7 резко снижается, если температура внутри системного блока превышает 40 °C.

Разбор полетов

Таблица 5
WinRar 3.72, Кб/с
Core 2 Extreme QX6850 1640
Core i7-920 2864

С теорией разобрались, пора переходить к результатам испытаний. Чтобы протестировать Core i7, нам понадобились: FOXCONN Renaissance — материнская плата на базе новейшего чипсета Intel X58, шесть гиговых планок оперативной памяти DDR3 от компании OCZ и, собственно, сам виновник торжества — процессор Core i7-920 с тактовой частотой 2,66 ГГц.

Соперником для Nehalem стала платформа, состоящая из платы ASUS P5E3 Premium/WiFi-AP @n (чипсет Intel X48) и процессора Core 2 Extreme QX6850. Память и все остальные компоненты у обеих систем одинаковые.

Таблица 7
Температура Core i7-920, °C
Idle 33
Burn 62

Как мы сравнивали: прогнали стандартную синтетику, разбавив ее 64-битной версией теста MAXON CINEBENCH R10 , затем запустили несколько игр, которые могут объективно показать преимущества одной платформы над другой. Также мы замерили температуру процессора в режимах бездействия (Idle) и полной нагрузки (Burn).

Что же в итоге? Если судить по синтетическим тестам, то преимущество Core i7 очевидно. Особенно выделяются: CINEBENCH R10, в котором видно, что идет равномерная загрузка всех восьми виртуальных ядер, и WinRar 3.72 , показывающий реальную пользу от многоядерности и трехканального режима работы памяти.

Но, друзья, давайте будем честными: мы ведь покупаем новое железо не для того, чтобы день и ночь гонять на нем синтетику, а для работы и, конечно же, игр. А вот с последними все не так уж и однозначно. Да, платформа на базе Core i7-920 в большинстве случаев оказывается впереди, но разрыв слишком мал, чтобы говорить о нем как о серьезном преимуществе Nehalem. Судя по обзорам из сети интернет, старшая модель Core i7-965 Extreme Edition оказывается на 10-20 % быстрее, что несильно меняет общую картину.

Таблица 3
Синтетические тесты Futuremark
3DMark06 1.1.0
Модель процессора SM 2.0 SM 3.0 CPU Overall
Core 2 Extreme QX6850 6068 6173 4350 13404
Core i7-920 6120 6059 4651 15043
PCMark05 1.2.0
Модель процессора CPU Memory Audio Overall
Core 2 Extreme QX6850 9620 6105 3812 8024
Core i7-920 8383 6424 3813 8235
Таблица 4
MAXON CINEBENCH R10 (64-bit)
Модель процессора Single CPU Multiple CPU Speedup
Core 2 Extreme QX6850 3463 12001 3,47
Core i7-920 3635 15274 4,2
Таблица 6
Игровые тесты
World in Conflict 1.009
Разрешение 1280x1024 1680x1050
Core 2 Extreme QX6850 39 33
Core i7-920 41 35
Devil May Cry 4 Benchmark (Scene 2)
Разрешение 1280x1024 1680x1050
Core 2 Extreme QX6850 80,3 72,5
Core i7-920 78,4 71,3
Crysis Warhead
Разрешение 1280x1024 1680x1050
Core 2 Extreme QX6850 38,6 30,1
Core i7-920 41,5 31,4
Call of Duty 4: Modern Warfare 1.7
Разрешение 1280x1024 1680x1050
Core 2 Extreme QX6850 81,4 67,5
Core i7-920 82,7 70,1

* * *

Так что же в итоге, казнить или помиловать? Мы предпочтем… повременить с ответом. С технологической точки зрения процессоры Core i7 превосходны. Масса инноваций, ультрасовременная платформа, новые возможности по расширению системы — построение связки SLI и установка до 24 Гб памяти. Но, как это часто бывает, сегодня попросту нет приложений, способных задействовать все это великолепие. Да, новые ЦП сильны при рендере трехмерных сцен и кодировании аудио- и видеофайлов. Вот только навряд ли это станет весомой причиной, чтобы одним махом сменить платформу и докупить несколько планок все еще дорогой памяти DDR3.

Поэтому подождем…. Подождем, пока выйдут более доступные по цене материнки; подождем, пока любимые игры наконец-то научатся одновременно задействовать несколько процессорных ядер; подождем, пока производители кулеров выпустят свои вариации на тему Nehalem, чтобы оценить разгонный потенциал новинки. Запаситесь терпением, 2009 год обещает быть очень жарким.