Процессоры и память

Двухъядерные процессоры Intel Conroe

⇣ Содержание

Вступление

Три года назад, компания AMD выпустила линейку процессоров с новой архитектурой AMD64 и сразу же обеспечила себе технологическое преимущество. Процессоры Athlon64 работали на гораздо меньшей частоте, чем процессоры Intel Pentium4, но демонстрировали более высокую производительность. Особенно это было заметно в игровых приложениях, т.е. в той области, которая наиболее близка большинству домашних пользователей. Преимущество в скорости обеспечивал более короткий конвейер, а также встроенный контроллер памяти. Компания Intel боролась как могла, постоянно наращивая тактовую частоту своих процессоров. Но так и не достигнув порога в 4 ГГц, остановилась. Дальнейшее увеличение частот было попросту невозможным: тепловыделение превосходило все разумные рамки.

Справедливости ради, стоит отметить, что последние процессоры Intel произведенные по 65 нм техпроцессу, снизили остроту проблемы энергопотребления. Но выйти в лидеры по производительности у Intel не получилось. Соответственно, AMD постепенно наращивала долю рынка, и за три года вышла на рубеж ~ 25%. Фактически, это максимально возможная доля рынка для AMD, из-за нехватки производственных мощностей.

Понятно, что подобная ситуация совершенно не устраивала Intel. И некоторое время назад появились первые слухи о новой процессорной архитектуре. Также появились первые образцы - речь идет о мобильных процессорах Pentium-M на ядре Dothan. Произведенные по 90 нм техпроцессу, и работающие на частоте ~ 2,5 ГГц, эти процессоры показывали очень высокую скорость работы, сравнимую с топовыми настольными процессорами AMD и Intel. Привлекательность Pentium-M оказалась настолько велика, что некоторые компании приготовили соответствующие решения для настольных систем.

Впрочем, чуть позже появилась первая информация о процессорах с архитектурой Intel Core 2 Duo, и интерес к Pentium-M постепенно угас. Грубо говоря, архитектура Core 2 Duo является логическим развитием архитектуры Pentium Pro с использованием всех технологий и наработок Intel. В частности новые процессоры имеют довольно короткий конвейер (14-стадий) и способны декодировать и исполнять до 4 инструкций за один такт. Более подробно ознакомиться с архитектурой Core 2 Duo вы могли в наших предыдущих материалах. А сегодня мы сконцентрируемся на практических аспектах работы с новыми процессорами.

Итак, с августа 2006 года в магазинах будут появляться следующие модели процессоров:


Процессор Ядро Тактовая частота, ГГц Множитель Частота шины, МГц Размер L2 кеша, Мб Типичное тепловыделение, Вт Стоимость, $
Core 2 Extreme X6800 Conroe 2,93 11 1066 4 75 999
Core 2 Duo E6700 Conroe 2,67 10 1066 4 65 530
Core 2 Duo E6600 Conroe 2,4 9 1066 4 65 316
Core 2 Duo E6400 Allendale 2,13 8 1066 2 65 224
Core 2 Duo E6300 Allendale 1,86 7 1066 2 65 183
Core 2 Duo E4300 * Allendale 1,80 9 800 2 65 ??

* - Процессор Core 2 Duo E4300 появится в продаже в первом квартале 2007года.

Итак, компания Intel представила два процессорных ядра архитектуры Core 2 Duo. Это Conroe и Allendale, которые отличаются между собой только объемом кеш-памяти второго уровня: 4 Мб и 2 Мб соответственно. Стоит отметить, что кеш L2 является разделяемым, т.е. каждое ядро способно осуществлять выборку из всего объема кеша. Также стоит упомянуть о процессорном ядре Millville, которое будет содержать только одно ядро. Вполне вероятно, на нем будут выпускаться бюджетные процессоры (думаю, это произойдет не ранее 2007 года).

Визуально процессоры на ядре Conroe и Allendale не сильно отличаются от других LGA775 процессоров. В частности лицевая часть закрыта теплораспределителем и полностью совпадает с другими процессорами, за исключением маркировки.

conroe-1.jpg

Попробуйте угадать, кто из них Conroe

На обратной части мы можем заметить небольшие изменения в расположении конденсаторов.

Запуск утилиты CPU-Z выдает следующую информацию:

conroe_266.gif

Стоит обратить внимание на степпинг процессора. Тестовый экземпляр имеет степпинг B1. Собственно все технические семплы, и редкие процессоры первых партий имели степпинги B0 и B1. А все процессоры поступающие в официальную продажу имеют степпинг B2.

Теперь рассмотрим другие вопросы. Какой процессор из списка покупать? Ответ прост - тот, на который хватает денег. Другой важный вопрос - какую выбрать материнскую плату? Тут тонкостей больше. Во-первых, нужно учитывать, что подавляющее большинство плат с сокетом LGA775 несовместимы с процессорами Core 2 Duo. Дело в том, что для поддержки новейших процессоров Intel необходимо, чтобы модуль питания материнской платы соответствовал спецификациям VRM 11. Таких плат немного: пара плат на чипсете i975P (Intel D975XBX Bad Axe и ASUS P5W-DH Deluxe), а также немногочисленные платы на чипсете P965. Впрочем, P965 только только появился, и со временем количество плат на его основе будет только увеличиваться (и все они будут совместимы с Core 2 Duo).

Теперь стоит подумать, какой процессор взять с прицелом на разгон. Понятно, что нужно брать самый дешевый, т.е. Core 2 Duo E6300 на ядре Allendale. Тут важно отметить, что хотя у ядра Allendale кеш L2 в два раза меньше, чем у ядра Conroe, разница в производительности на одинаковой частоте находится в районе 2% (в отдельных приложения - до 5-6%). Т.е. о маленьком кеше можно не беспокоиться. А вот над чем нужно серьезно подумать, так это о множителе, который у модели E6300 = 7. Это означает, что для достижения технологического предела 3,5 ГГц (при воздушном охлаждении) мы должны увеличить частоту FSB до 500 МГц. Это внушительная частота: для примера, плата Asus P5W-DH Deluxe имеет потолок FSB = 450 МГц. Кроме того, для стабильной работы на таких частотах необходимо наличие функции повышения напряжения на северном мосту чипсета. Поэтому выбор платы для разгона Core 2 Duo нужно осуществлять очень тщательно. И вполне возможно, что лучше потратить чуть больше денег, и купить более дорогой процессор с большим множителем. Иными словами - добавляем 40 $, и покупаем модель E6400 с множителем = 8. В результате для достижения 3,5 ГГц нам нужно поднять FSB уже до 437 МГц, что вполне достижимо! Поэтому, потенциально, именно модель E6400 будет выбором оверклокера до конца 2006 года. А точнее говоря, до выхода модели E4300, которая работает на частоте 1,8 ГГц, с системной шиной 800 МГц (QPB). Нетрудно подсчитать, что множитель этого процессора = 9, что значительно облегчает разгон. И опять же, эта модель будет самой дешевой из всех процессоров Core 2 Duo.

И раз мы заговорили о проблемах разгона, то проведем небольшое исследование "Разгон и тепловыделение процессора на ядре Conroe".

Разгон и тепловыделение

Сразу отметим, что работающие в штатном режиме процессоры Conroe и Allendale имеют очень низкое, по современным меркам, тепловыделение. В частности младший процессор E6300 при частоте 1,86 ГГц имеет типичное тепловыделение = 65 Вт. Немалую роль здесь сыграл очень тонкий (65 нм) техпроцесс, а также относительно невысокое напряжение питания.

А при включенной технологии Enhanced Intel SpeedStep тепловыделение снижается до 22 Вт. При этом множитель снижается до 6, и понижается напряжение Vcore. Остальные процессоры также поддерживают эту технологию, позволяющую снизить множитель до 6. Поэтому для большинства пользователей использование боксового кулера будет достаточным. Кстати, новое ядро Conroe содержит 291 млн. транзисторов, а его площадь равна 144 кв. мм.

Что касается разгона при помощи воздушного охлаждения, то используя кулер Gigabyte G-Power мы достигли частоты 3,46 ГГц при незначительном увеличении Vcore. При этом температура процессора, даже при полной нагрузке двух ядер, не превышала 54°С. И это при том, что на юге России уже третью неделю стоит жара в 34-36°C.

 Разгон и тепловыделение

Ради эксперимента мы использовали жидкостную систему охлаждения Zalman Reserator, которая смогла удержать температуру на той же самой отметке.

Разгон и тепловыделение

Но при этом, процессор работал на частоте 3,64 ГГц.

Разгон и тепловыделение

Стоит отметить, что в интернете достаточно много информации о успешном разгоне ядра Conroe до 4 ГГц с водяным (а в отдельных случаях - с воздушным) охлаждением. Поэтому, очень вероятно, препятствием для дальнейшего разгона является именно тестовый экземпляр процессора. И, в первую очередь, подозрения падают на степпинг (B1): вполне возможно, разгон до 4 ГГц осуществлялся на процессорах, более "свежего", степпинга B2.

И наконец, мы переходим к самому интересному - исследованию производительности процессора Core 2 Duo E6700 на ядре Conroe.

Производительность

Мы протестировали процессор как на штатной частоте 2,66 ГГц, так и на частоте 3,46 ГГц. Результаты, мягко говоря, приятно поразили.

Итак, мы использовали следующие комплектующие:


Процессор Процессор Intel Core 2 Duo E6700 Socket LGA775 2,66 ГГц (ядро Conroe степпинг B1)
Процессор AMD Athlon64 3500+ Socket939 2,2 ГГц (ядро NewCastle степпинг CG)
Процессор AMD Athlon X2 4800+ Socket939 2,4 ГГц (ядро Toledo степпинг E6)
Процессор Intel Pentium4 660 Socket LGA775 3,6 ГГц (ядро Prescott-2M степпинг N0)
Процессор Intel Pentium D 820 Socket LGA775 2,8 ГГц (ядро Smithfield степпинг A0)
Процессор Intel Pentium EE 955 Socket LGA775 3,46 ГГц (ядро Presler)
Материнская плата ASUS A8N-SLI Deluxe на чипсете nForce4 SLI
ASUS P5WD2 Premium на чипсете Intel 955X
ASUS P5W-DH Deluxe на Intel 975X
Кулер Gigabyte G-Power
Видеокарта ASUS EN6600 GT (GeForce 6600GT; PCI Express x16)
Версия драйвера: 81.89
Звуковая карта -
HDD IBM DTLA 307030 30 Гб
Память 2x256 Мб PC3200 400512ELDCPER2-K Platinum rev2.0, производства OCZ
2x512 Мб Corsair DDR2 TWIN2X1024-8000UL1
Корпус Inwin506 с блоком питания PowerMan 300 В
OS Windows XP SP1

Итак, в тестах использовался уже привычный набор приложений. Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов.

результаты синтетических тестов

Перед нами исключительно синтетические приложения, которые демонстрируют теоретическую производительность.

Теперь тесты игровых приложений.

тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений

кб/с., больше - лучше
тесты игровых приложений

кб/с., меньше - лучше
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений
тесты игровых приложений

В список результатов мы включили показатели разогнанных процессоров, чтобы оценить масштабирование производительности с ростом тактовой частоты. Кроме того, наши читатели должны ориентироваться: на что можно рассчитывать покупая тот или иной процессор.

Выводы

Сказать о том, что процессор Core 2 Duo демонстрирует высокую производительность было бы преуменьшением. Скорость работы просто фантастическая, по сегодняшним меркам. При этом инженеры Intel смогли ликвидировать главный недостаток своих процессоров - отставание в игровых приложениях. Именно в этой области производительность процессоров на ядре Conroe бьет все мыслимые и немыслимые рекорды. Для сравнения, процессор E6700 на частоте 2,66 ГГц обгоняет в играх процессор Extreme Edition с частотой 4,25-4,5 ГГц! Также процессор Conroe, на штатной частоте обгоняет разогнанный процессор Athlon X2 с частотой 2,7 ГГц.

Стоит ли говорить, что при разгоне процессора Conroe, его преимущество в скорости становится просто феноменальным. А запас по увеличению частоты у него очень большой. В частности, используя воздушное охлаждение мы довели рабочую частоту до 3,46 ГГц. И это на инженерном образце с степпингом B1. А промышленные процессоры с степпингом B2 имеют лучший потенциал для разгона!

Что же получилось в результате выпуска нового поколения процессоров Core 2 Duo? Во-первых, компания Intel полностью забыла о какой-либо конкуренции со стороны процессоров AMD. Последние безнадежно отстают и никакой переход на DDR-2 память им не поможет. Соответственно, в области высокопроизводительных систем выбор пользователя только один - процессоры Core 2 Duo. А все предыдущие процессоры Intel автоматически становятся Celeron'ами, включая все Extreme Edition стоимостью в 1000 $.

Однако полностью игнорировать AMD, Intel пока не может. В частности AMD предприняла масштабное снижение цен, в результате которого вся линейка процессоров Athlon 3000+ - 3800+ стоит в диапазоне от 2 до 4 тыс. рублей. Одноядерные процессоры Intel'а стоят дороже, и экономным пользователям есть над чем задуматься.

Конечно же, Intel также снижает цены на предыдущее поколение процессоров LGA775. Младший Celeron можно приобрести за 1000 руб; старший - за 1800. Кроме того, Intel предлагает очень привлекательный двухъядерный процессор Pentium 805 за 3300-3500руб, и в этой категории он не имеет себе конкурентов (также стоит учесть серьезный потенциал разгона этой модели). Получается, что Intel ведет наступление практически по всем фронтам, что, вполне вероятно, приведет к снижению рыночной доли AMD. Также стоит отметить, что продажа (а точнее распродажа) процессоров Intel решает несколько задач. Во-первых, Intel избавляется от складских запасов, и расчищает полки для нового поколения процессоров. Во-вторых, Intel помогает своим партнерам избавиться от громадного количества Conroe-несовместимых материнских плат.

И в заключение пара практических рекомендаций. Во-первых, лучше всего переходить на платформу Core 2 Duo будет в начале осени 2006 года. Ассортимент процессоров расширится, а цены снизятся со спекулятивных до рекомендованных. Во-вторых, заметно увеличится количество Conroe-совместимых материнских плат, а также будет собрана предварительная информация о их возможностях для разгона.

Кстати о разгонее. Учитывая высокий потенциал, возможные трудности с наращивание частоты FSB >= 500 МГц, мы советуем приобретать процессор с как можно большим множителем. Оптимальное сочетание "цена/оверклокинг" принадлежит процессору Core 2 Duo E6400, который стоит порядка 225 $. Но на начало 2007 года, Intel запланировал выход оверклокерского хита - модели E4300 с множителем = 9 и шиной 800 МГц. Соответственно, момент выхода этого процессора станет временем, когда производительность новых процессоров Core 2 Duo станет доступна широкому слою пользователей.


3DNews - Editor's Choice

P.S.

Все вопросы, замечания и пожелания можно и нужно задавать в конференции.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥