Intel Core i7 (Nehalem): "нахальный" процессор

АрхивПлатформа

Уже совсем скоро, 17 ноября, в Международный день студента,  мы станем свидетелями появления процессоров Intel нового, седьмого поколения. Посмотрим, на что способны новинки, носящие кодовое название Nehalem.

Уже совсем скоро, 17 ноября, в Международный день студента, мы станем свидетелями появления процессоров Intel нового, седьмого поколения. Интерес к ним огромен, так как предшественники на ядре Core ("Conroe", "Penryn") получились крайне удачными. Посмотрим, на что способны новинки, носящие кодовое название Nehalem.

Первые процессоры

Итак, 17 ноября и до конца года Intel представит три процессора с новой архитектурой, предназначенных для построения настольных систем:

Общие Спецификации:

• Pазъём: LGA1366 (Socket B)
• Техпроцесс: 45 нм
• Число ядер: 4
• Число транзисторов: 731 млн.
• Индивидуальный кэш каждого ядра L2: 256 Кбайт
• Общий кэш L3: 8 Мбайт
• Новый набор инструкций: SSE 4.2

Сокет

Как вы уже заметили, "Нехалемы" рассчитаны на новый процессорный разъём. LGA775 заменяется на LGA1366.

На фото (слева направо) приведены процессоры форм-фактора LGA1366, LGA775 и Socket 478.

Как видите, процессор слегка "поправился". Впрочем, это не значит, что для его охлаждения нужны какие-то особенные кулеры. Подойдут и существующие, просто разработчикам нужно будет изменить крепления, к примеру, как это сделала компания Noctua, выпустившая комплект "LGA1366 SecuFirm2 Mounting-Kit", обеспечивающая совместимость со всеми своими СО: NH-C12P, NH-U12P, NH-U9B, NH-U12F, NH-U9F, NH-U12, NH-U9.

Жёсткие требования

Раз у нас новый сокет, то это автоматически означает приобретение новой материнской платы. Пока Intel представила только один чипсет - X58, рассчитанный на первые процессоры Core i7. И процессоры, и чипсет относятся к старшим представителям в своей линейке. Более дешёвые модели ожидаются весной 2009 года, а пока первым пользователям придётся выложить от $200 за системную плату.

Но это ещё не всё. Если у вас нет планок оперативной памяти нового стандарта DDR3, то вам придётся ими обзавестись - с выпуском Core i7 Intel закрывает эпоху DDR2.

Требований мало, но все они серьёзные и придётся дополнительно выложить, как минимум, $300, чтобы получить ПК на основе процессора нового поколения. Это и есть плата за переход.

Архитектура

Как совершенствует свои процессоры корпорация Intel? Она смотрит на последние достижения конкурентов, анализирует их плюсы и минусы и вводит свои новшества. Архитектура Nehalem вобрала в себя много того, что есть в современных десктопных и серверных процессорах AMD: встроенный в процессор контроллер памяти, трёхуровневая кэш-память, высокоскоростная шина "точка-точка" между процессорными ядрами, объединение двух инструкций в одну (для 64-битного режима).

Кое-что Intel взяла и у собственных ЦП, к примеру, технологию SMT (Simultaneous Multithreading), ранее известную как HT (Hyper-Threading). В результате, открыв диспетчер задач, юзер увидит не 4, а 8 ядер. Виртуальное распараллеливание даст и реальные плоды в некоторых программах по обработке графики, кодированию видео и т.п. Венцом SMT станут 8-ядерные серверные процессоры Nehalem, которые смогут вычислять до 16 одновременных потоков. Системная плата с четырьмя такими процессорами сможет одновременно вычислять до 64 потоков. Это будет уже мини-суперкомпьютер, облачённый в стандартный ATX-корпус, но случится это не раньше, чем через год, с переходом на 32-нм технологию.

А вот что действительно новое - это интеллектуальная система Loop Stream Detector, обслуживающая такой комплекс, как энергопотребление/температура/производительность. Если нагрузка невысока, то часть ядер не участвует в работе, экономя энергию и снижая выделение тепла. При сильной нагрузке возможен саморазгон, однако до того момента, когда температура ЦП остаётся комфортной. Таким образом, с эффективным кулером или СВО можно будет добиваться сверхпроизводительности не прибегая к оверклокингу, который терпеть не могут некоторые пользователи.

Вместе с этим, несмотря на высокие технологии, пиковое тепловыделение четырёхъдерных процессоров на ядре Nehalem будет достаточно высоким - 130 Вт, так что качественный кулер не помешает, тем более при разгоне, который составляет 20-30% (уровень Core Quad).

Среди прочих новшеств - поддержка свежего набора SSE 4.2, который содержит семь дополнительных инструкций относительно SSE 4.1, применяемых в процессорах Penryn. SSE 4.2 помогает (докторам, криминалистам и программистам на заметку) ускорить операции с: XML-файлами, распознаванием голоса и построением цепочек ДНК.

Несмотря на то, что строчка FSB (Front Side Bus), с помощью которой мы разгоняли процессоры, не исчезнет из BIOS'а системных плат, в случае с Nehalem Intel отказалась от этой шины, точнее усовершенствовала её до QPI (Quick Path Interconnect). Контроллер памяти встроен в центральный процессор, задержки при работе с ОЗУ снизились, а каждое ядро теперь независимо "общается" с северным мостом. Пропускная способность шины QPI по сравнению с FSB повышена более чем в два раза (до 32 Гбайт/с).

Разработчики из Intel реализовали ещё одну "фишку" - поддержку трёхканальности наряду с двухканальностью. На материнских платах может теперь быть не четыре слота для модулей памяти, как обычно, а сразу шесть. Три планки памяти, установленные через одну, теперь образуют режим трёканальной работы. Кроме того, возрастает общий поддерживаемый объём ОЗУ - до 12 Гбайт, а в будущем - до 24 Гбайт (6 планок по 4 Гбайт каждая).

Увеличилась и емкость кэш-памяти. Если у старших процессоров Core Quad каждое ядро могло теоретически использовать до 6 Мбайт адресного пространства, то в случае с Nehalem - до 8 Мбайт. Ведь теперь кэш стал общим (технология Smart Cache) сразу для всех 4-х ядер, а не только для двух, как раньше. Помимо этого, каждое ядро процессора имеет большой собственный кэш второго уровня объёмом 256 Кбайт.

Производительность

Теперь давайте посмотрим на результаты, продемонстрированные новыми чипами в тестах.

Как можно заметить, процессоры нового поколения очень хороши в задачах обработки видео и сжатия, где преимущество доходит до 35-70%, если сравнивать топовые представители. В играх преимущество небольшое, многое зависит от видеокарты, поэтому в ближайшее время не стоит ждать массовой миграции геймеров на новые процессоры Intel.

Итоги

Процессоры с архитектурой Nehalem имеют большой задел для многопоточных вычислений. Это прекрасный инструмент для тех, кто занимается программированием 3D и кодированием видео/аудио. Скажем, переход видеостудии или компании разработчиков игр на такие системы даст реальную, ощутимую экономию времени.

Для игровых приложений с лихвой хватит процессоров предыдущего поколения. К сожалению, игровая индустрия отстала от процессорной, поэтому (обращаясь к геймерам) посидим ещё годик-другой без апгрейда.