Путеводитель по новым процессорам Intel
АрхивПлатформаНазвания новых процессоров и технологий Intel крайне разнообразны. В первой части обзора мы распутываем то, что запутали маркетологи.
В современных центральных процессорах непросто разобраться даже специалисту: выпускается множество разнообразных моделей, а их названия как будто специально призваны запутать покупателя. И если о сериях Core и Core 2 за почти пять лет с момента их появления написано предостаточно, то о чипах трёх новейших семейств Core i3, i5 и i7 практически нет систематизированной информации, адресованной потребителю, а не эксперту.
В чём же заключаются особенности архитектуры новых процессоров, отличия от предшественников? Наконец, чем они лучше ещё вполне актуальных Core 2 Duo и Quad? Об этом мы и поговорим в нашем обзоре, который будет состоять из двух частей: первой, общетехнической, и второй, посвящённой специфике каждой из трёх серий.
Все процессоры семейства "i" построены на основе новейшей микроархитектуры Nehalem, пришедшей на смену Core в конце 2008 года. Архитектура, названная в честь одного из индейских племён, представляет собой эволюционное развитие Core и отличается от неё несколькими принципиальными нововведениями: размещением всех ядер на одном кристалле, встроенным двух- или трёхканальным контроллером оперативной памяти DDR3, системными шинами QPI или DMI, заменившими FSB, кэш-памятью третьего уровня, общей для всех ядер, а также возможностью встраивания в чип графического ядра.
В Nehalem впервые реализован набор инструкций SSE 4.2, их энергопотребление на 30% меньше аналогов Core при сравнимой производительности. Кроме того, в новые чипы вернулась технология Hyper-Threading, позволяющая представить одно физическое ядро как два виртуальных. Первые Nehalem выпускались по 45-нанометровой технологии, а в 2010 году начался постепенный переход на 32-нанометровый техпроцесс. Для установки процессоров требуется системная плата с разъёмами LGA1156 или LGA1366.
На базе архитектуры Nehalem в настоящее время выпускается четыре типа десктопных процессоров, известных под кодовыми названиями Bloomfield, Clarkdale, Gulftown и Lynnfield. Из них Clarkdale – двуядерные и выпускающиеся по 32-нм технологии, Bloomfield и Lynnfield – четырёхъядерные и производящиеся по 45-нм техпроцессу, а Gulftown – 32-нм шестиядерные чипы. Основная масса двухъядерных i3 и i5 – это Clarkdale, четырёхядерные i5 – это Lynnfield, четырёхъядерные i7 – это Bloomfield и Lynnfield, а шестиядерный i7 (он пока один, это 980X) – Gulftown.
Блок-схема процессора Lynnfield
В чём заключается разница между четырёхъядерными Bloomfield и Lynnfield? Прежде всего, в Bloomfield встроен трёхканальный контроллер памяти, а в Lynnfield – двухканальный, что ощутимо сказывается на цене. В Bloomfield реализована высокоскоростная системная шина QPI (25,6 Гб/с), которая используется для связи с северным мостом, обеспечивающим работу интерфейса PCI Express 2.0, к которому подключаются графические ускорители. В Lynnfield применяется шина DMI (2 Гб/с), а контроллер графической шины PCI Express 2.0 встроен в сам процессор, что устраняет принципиальную необходимость в северном мосте и позволяет применить одночиповый набор системной логики – это и было сделано в чипсете Intel P55 Express. Наконец, чипы Lynnfield рассчитаны на установку в "массовый" разъём LGA1156, а Bloomfield – в сокет LGA1366, зарезервированный для топовых систем.
Кстати, о чипсете Intel P55 Express: этот набор системной логики был спроектирован специально для Lynnfield, тогда же появился и процессорный разъём LGA1156. Материнские платы на P55 без проблем работают и с двухъядерными Core i3/i5 (Clarkdale), но есть один нюанс: этот чипсет не поддерживает встроенное в процессор графическое ядро (о нём – чуть ниже), то есть в любом случае придётся пользоваться дискретным видеоускорителем. Со встроенным графическим ядром работают чипсеты H57, H55 и Q57, представленные одновременно с процессорами Clarksdale. С основными характеристиками всех четырёх наборов логики можно ознакомиться по таблице.
У процессоров Nehalem довольно запутанная система маркировки и даже название семейства мало что говорит о конкретном чипе, поскольку у них могут быть разные архитектуры и возможности. Поэтому давайте подробно разберём их возможности и функциональность.
Двухъядерные процессоры Core i3 и i5, четырёхъядерные и шестиядерные Core i5 и i7 отличаются от предшественников прежде всего тем, что у них, как и у чипов AMD, имеются встроенные контроллеры оперативной памяти DDR3 и внешняя шина, работающая на скорости 133 МГц. Для сравнения, Сore 2 Duo (сокет LGA775) совместимы как с памятью DDR3, так и с DDR2, поскольку там контроллер памяти реализован на уровне системной логики.
Кроме того, двухъядерные Core i3 и i5 имеют встроенные в чип графические ускорители GMA HD. Их возможности можно вкратце охарактеризовать так: если вы просто хотите смотреть HD-видео, и вас не интересуют самые свежие трёхмерные компьютерные игры, то производительности встроенного в процессор графического ядра будет вполне достаточно. По оценкам экспертов, GMA HD несколько быстрее встраиваемых в чипсеты графических ядер Intel GMA предыдущих поколений.
Ядро GMA HD обеспечивает одновременное декодирование двух потоков HD-видео (например, для режимов "картинка-в-картинке" или "картинка-и-картинка") и одновременную их передачу на разные цифровые выходы. Поддерживается 36-битная глубина цвета и расширенное цветовое пространство xvYCC, предусмотрена возможность передачи звуковых потоков Dolby True HD и DTS-HD Master Audio. Заявлена поддержка программных интерфейсов DirectX 10 (Shader Model 3.0) и Open GL 2.1. Под кадровый буфер может выделяться до 1,7 Гб (!) системной памяти. Графика полностью совместима с универсальным цифровым интерфейсом HDMI 1.3.
Все процессоры Core i3 и i5, за исключением i5 750, построены на основе архитектуры Clarkdale и все они, включая i5 750, оснащены встроенным северным мостом и напрямую управляют соединениями PCI Express. Процессоры подключаются к южному мосту, который отвечает за менее скоростные линии, включая звук и SATA, при помощи шины Direct Media Interface (DMI), работающей на скорости 2 Гб/с.
Схема набора системной логики Intel P55 Express
Чипы Core i3 и i5 шестисотой серии – это двухъядерные процессоры с 4 Мб кэш-памяти третьего уровня. Кристаллы производятся по 32-нанометровой технологии, что означает, что они "прохладные" и энергоэффективные. Все эти модели совместимы с наборами системной логики Intel H57, H55 или Q57.1
У Intel есть и одно странное изделие на базе архитектуры Nehalem – Pentium G6950. Несмотря на название из далёкого прошлого, это урезанная версия чипов серии i3 на основе Clarkdale: в них всего 32 Кб кэш-памяти L1 и 3 Мб L2. Возможно, перед нами просто отбракованные "трёшки", которые очень не хочется отправлять в утиль.
Процессоры Core i7 и большая часть Core i5 поддерживают технологию Turbo Boost, позволяющую автоматически повышать номинальную тактовую частоту одного или нескольких ядер в ресурсоёмких приложениях. Собственно, это "штатная" технология саморазгона процессора, которая покрывается гарантийными обязательствами производителя. Turbo Boost включается и выключается через меню BIOS и работает в полностью автоматическом режиме. При этом для предотвращения выхода процессора из строя функция активируется только при достаточной мощности блока питания, правильно настроенной материнской плате и при эффективном охлаждении.
Благодаря Turbo Boost процессоры Bloomfield могут увеличивать свой множитель на две единицы при одном активно работающем ядре и на одну во всех остальных случаях, повышая частоту на 133-266 МГц. В чипах Lynnfield эта технология ещё более эффективна: при благоприятных условиях и одном активном ядре можно увеличить множитель на пять, получив прирост в 667 МГц, то есть, в среднем, почти на четверть от номинальной тактовой частоты. При полной загрузке четырёх ядер возможно повышение множителя на две единицы. В результате прирост производительности может оказаться весьма ощутимым, особенно при работе с многопоточными приложениями.
Процессор Core i5 750 отличается от других "пятачков" тем, что он четырёхъядерный и построен на той же архитектуре Lynnfield, что и Core i7 800-й серии. В общем-то, не очень понятно, что он вообще делает в семействе i5.
Все процессоры Core i7 - четырёхъядерные, и они заметно более прожорливы чем Clarkdale i3 и i5, поскольку производятся по 45-нанометровой технологии. 8 Мб кэш-памяти третьего уровня общие для всех четырёх ядер, поэтому они быстрее четырёхъядерных Core 2 Quad, у которых вообще нет кэша L3. Чипы i7 800-й серии совместимы с разъёмом LGA1156, а более старая 900-я серия – с разъёмом LGA1366.
Процессоры Core i7 800-й серии построены на ядре Lynnfield, как и Core i5 750, в них встроены такие же северный мост и шина DMI, как и в чипы i3 и i5. В старых моделях 900-й серии отсутствует возможность прямого управления соединениями PCI Express, вместо неё для связи с другими компонентами системы там используется высокоскоростной интерфейс QuickPath Interconnect (QPI).
Схема набора системной логики Intel X58 Express
Топовые чипы Core i7 900-й серии (Bloomfield) устанавливаются в появившийся чуть раньше разъём LGA1366 и несовместимы с LGA1156. И хотя они немногим быстрее более новых четырёхъядерных Core i5 и i7 для LGA1156, стоят 900-е гораздо больше. Кроме того, в самых дорогих моделях Extreme Edition разблокирован множитель, поэтому их можно с лёгкостью разгонять. Под Bloomfield разработан чипсет X58.
Вопреки ожиданиям, Intel продолжает выпускать новые процессоры для разъёма LGA1366 – последней новинкой стала модель Core i7-980X Extreme Edition. Тем не менее, не стоит забывать о том, что при последующем апгрейде может потребоваться замена на только процессора, но и материнской платы.
Почти забытая технология Hyper-Threading вернулась во все процессоры для сокетов LGA1156 и LGA1366, за исключением i5 750. Благодаря ей, каждое физическое ядро делится на два виртуальных, совсем как в старых Pentium 4, что позволяет повысить производительность в многопоточных программах, например, в кодировщиках видео.
Мы познакомились с общими техническими решениями, реализованными в десктопных процессорах Intel Core i3/i5/i7 с архитектурой Nehalem. Во второй части мы подробнее поговорим об особенностях каждой из трёх серий, изучим актуальный модельный ряд и дадим рекомендации, какие конкретные модели можно отнести к разряду лучших покупок в своём классе.
