Новые процессоры, носящие кодовое имя Kentsfield, должны победить всё и вся в мире x86, по крайней мере, пока не выйдет четырёхядерный AMD Deerhound.
Кончится ли когда-нибудь гонка производительности? Здесь мнения разнятся даже у экспертов. Одни считают, что несколько ядер сегодня абсолютно необходимы. А другие полагают, что для их задач вполне хватить компьютера пятилетней давности. И хотя четырёхядерные процессоры Core 2 Quad не выйдут до ноября, некоторые хардверные издания получили для тестирования первые образцы новых процессоров.
Intel пошла по проторенному пути, встроив в единую упаковку два кристалла Core 2 Duo. В результате возникают несколько вопросов. Насколько быстрее четыре ядра и так не медленной двуядерной системы? Как изменится тепловыделение и энергопотребление ПК на четырёх ядрах? Какие приложения выигрывают от увеличения числа ядер? Не создаёт ли “узкие места” существующая платформа? И, наконец, какую максимальную тактовую частоту мы можем получить?
Core 2 Quad
По каким характеристикам оценивают современные процессоры? Понятно, что уже давно не только по производительности. Двуядерного Pentium D 805 сегодня вполне достаточно для многих приложений, тем более что после разгона он может работать на частоте до 4,1 ГГц. В современных условиях все более важным становятся энергопотребление и тепловыделение, и Intel с процессором Core 2 Quad не намерена выходить за пределы теплового пакета в 130 Вт. Кстати, именно такого значения почти достиг Pentium Extreme Edition 965, и у процессора Core 2 Quad есть все шансы сделать то же самое. Но зато мы получаем четыре ядра в одной упаковке.
Четыре ядра находятся не на одном кристалле, а на двух: два двуядерных кристалла Core 2 расположены рядышком в единой упаковке. А число транзисторов удваивается до впечатляющих 582 миллионов.
В упаковку LGA 775 не получится вместить более двух ядер Core 2 Duo (Conroe), поскольку банально места не хватит. Каждый двуядерный кристалл Core 2 занимает площадь 143 ммІ, поэтому для четырёх кристаллов потребуется площадь не менее 572 мм2 (доступно, максимум, 625 мм2). Но удлинённая форма кристалла (10,48 x 13,63 мм) не позволяет разместить четвёрку в одной упаковке. Поэтому со всей очевидностью можно утверждать, что для 65-нм техпроцесса Intel достигла предела по числу сдвоенных кристаллов и ядер. Конечно, можно урезать кэш до 2 Мбайт и вместить четыре кристалла в одну упаковку, но при этом тепловыделение превысит 200 Вт, что себя не оправдывает. Поэтому, вероятно, следующим шагом станут четыре процессора на едином кристалле с общим кэшем L2.
Но это только начало. На середину 2007 года намечен переход на 45-нм техпроцесс, а в 2009 году, благодаря субмикронной ультрафиолетовой литографии (EUV), Intel планирует перейти на 32 нанометра. И к тому моменту, если ничего не изменится, у компании будет двухлетний технологический отрыв от большинства других производителей чипов.
Платформа.
Для процессоров Core 2 Duo или Core 2 Quad требуется современная материнская плата. Она должна использовать чипсет 965 или 975X, либо чипсет из линейки nVidia nForce 500 для процессоров Intel. Сегодня производители материнских плат спешно вносят в BIOS изменения, которые позволили бы поддерживать четыре ядра. Обновлённые версии BIOS для некоторых моделей уже можно скачать с сайтов производителей. Средняя цена на такие платы сейчас начинаются от 200 долларов. Хотя лучшие модели уже поддерживают частоту FSB до 333 МГц (FSB1333), что несомненно продлит жизнь материнской платы.
Энергопотребление и температура
Если взглянуть на тесты процессоров Core 2 Duo, то можно предположить двукратное увеличение энергопотребления Core 2 Quad. Действительно, если для Core 2 Duo тепловой пакет составляет 65 Вт при напряжении питания 1,3 В, то два подобных кристалла будут потреблять до 130 Вт энергии. Как показали первые тесты платформа на Core 2 Quad потребляет около 167 Вт в режиме бездействия (с графическим ускорителем и жёстким диском). При полной нагрузке энергопотребление возрастает до 260 Вт. Прирост на 100 Вт! Для сравнения, система Core 2 Extreme X6800 потребляет 142 Вт в режиме бездействия и 165 Вт при полной нагрузке. Система на Core 2 Quad потребляет столько же энергии в режиме бездействия, сколько система Core 2 Extreme при полной нагрузке. А если нагрузить Core 2 Quad, то мы получаем практически такой же уровень, как у старого Pentium EE 965. Однако система всё-таки потребляет на 15 Вт меньше, чем двуядерный Pentium EE 840 (275 Вт), и это при увеличенной производительности из-за четырёх ядер! В любом случае, реальное тепловыделение оказывается существенно ниже теплового пакета (TDP, Thermal Design Power) в 130 Вт.
Что касается тепмературы, то Kentsfield ощутимо горячее, чем Core 2 Duo/Extreme. Максимальная температура Core 2 Quad при полной нагрузке составляет 66°C при использовании штатного кулера Intel. Максимальная же температура для Core 2 Extreme была 43°C. Максимальная температура Pentium Extreme Edition 965 при полной нагрузке составляет 79°C.
Системная шина
Intel решила увеличить тактовую частоту FSB процессора Core 2 Quad до 333 МГц против 266 МГц у Core 2 Duo. Как показали тесты, FSB1333 (физические 333 МГц) не даёт преимуществ. По крайней мере, не с процессором на 2,66 ГГц. Но при повышении частоты процессора до 3,0 ГГц и выше, а также при росте частоты памяти выше отметки DDR2-1000 (физические 500 МГц), FSB1333 показывает, на что она способна.
Повышение частоты FSB до 333 МГц – вполне логический шаг, поскольку кристаллы Core 2 Conroe используют для связи друг с другом и для записи/чтения в кэши L2 именно FSB. Особенно это важно при одновременной работе нескольких приложений (многозадачность). Подобные скорости FSB для современных 90-нм чипсетов проблем не представляют.
Не следует забывать, особенно с перспективы Pentium 4, что микро-архитектура Core 2 использует ряд функций, снижающих нагрузку на шину памяти, поэтому более высокие частоты FSB или памяти не приводят к масштабированию производительности.
Рекордная производительность.
Intel планирует выпустить Core 2 Quad с максимальной тактовой частотой 2,66 ГГц совсем скоро. Core 2 Duo сегодня выпускается с минимальными тактовыми частотами 2,13 ГГц. Как показывает предыдущий опыт, Intel при удвоении количества кристаллов снижает тактовую частоту CPU. Тестовые образцы процессора удалось разогнать до 3,33 ГГц без подъёма напряжения. Заводская частота составила 2,66 ГГц, а частота шины – 333 МГц. Максимальная частота на грани стабильности: 3,4 ГГц. Не будем тут приводить тестов и бенчмарков, назовем лишь некоторые рекордные цифры в популярных тестовых пакетах. 5016 баллов для теста CPU в 3DMark05. 10 841 баллов в PCMark 2005. Почти во всех тестах (3D-игры, звук, видео, приложения, многозадачность и синтетические тесты) Core 2 Quad обогнал Core 2 Duo X6800, E6700 и AMD Athlon 64 FX62.
Итог.
Производительность процессоров Intel Core 2 Duo/Extreme была и так не маленькой, но процессоры Core 2 Quad ещё её увеличивают. Хотя и не во всех приложениях. В лучшем случае, можно ждать почти удвоения производительности. Но всё, опять же, зависит от приложения. Некоторым производителям ПО ещё предстоит внести оптимизации под многоядерные процессоры.
Будущее, без сомнения, за HD-видео. И если посмотреть на результаты тестов четырёхядерного процессора, то устоять перед Core 2 Quad невозможно. Результаты программных пакетов Main Concept с кодированием H.264 и WMV-HD говорят сами за себя: прирост составляет до 80 процентов по сравнению с процессором Core 2 Duo на той же тактовой частоте (2,66 ГГц). Core 2 Quad на 2,66 ГГц и выше прекрасно подходит для HD-видео (монтажа и рендеринга) на полном HD-разрешении (1920×1080). Поэтому требовательным пользователям, определённо, рекомендуется перейти на четыре ядра и даже на большее их количество. Но до восьми ядер всё же ещё далеко, хотя разработчики в AMD и Intel работают, не покладая рук.
Геймерам, с другой стороны, пока вполне хватит Core 2 Duo/Extreme или легендарного Pentium D 805. Причина кроется в отсутствии оптимизации под четыре процессора. На практике в играх используется, максимум, два ядра, увы.
Максимальное энергопотребление системы составило 260 Вт, то есть система Core 2 Quad потребляет на уровне Pentium EE 965. В режиме бездействия энергопотребление системы Core 2 Quad достигло 167 Вт – примерно столько же, сколько у Core 2 Extreme при полной нагрузке. Причина, скорее всего, кроется в пока ещё “сырой” реализации технологии Intel SpeedStep. По производительность Core 2 Quad обгоняет классические процессоры Pentium 4/D настолько, что сложно представить, что по времени выхода их разделяет столь незначительные сроки. Но следует помнить, что Core 2 Quad греется больше, чем Core 2 Duo/Extreme.
Intel планирует выпустить топовую версию Core 2 Quad по цене около 1000 долларов. Покупатель получит четырёхядерный процессор на 2,66 ГГц с 8 Мбайт кэша L2 в сумме.
Мнение редактора TGDaily.
«Работать с одним из первых образцов четырёхядерного процессора просто потрясающе! И неважно, сколько программ вы запустите параллельно, система не теряет свою отзывчивость. А некоторые приложения выполняют работу в два раза быстрее. Лично я как бы перенёсся в эпоху будущих вычислений. Совершенно другие ощущение, отличные от экстенсивного роста тактовых частот за последние годы, когда производительность росла по капле за квартал. С выпуском Core 2 Duo Intel смогла дать на 30 процентов больше производительности. А с учётом Core 2 Quad прирост становится ещё выше.»
Владимир Зимин.
(c)Internet News
10 ocktober 2006