Процессор Intel Core i7 980X – шестиядерный экстрим

До недавнего времени процессоры Intel развивались по проверенной временем системе Tick-Tock (тик-так), то есть по принципу маятника: на каждом "тик" на свет появляется новая, значительно переработанная архитектура, а на каждом "так" имеющаяся архитектура переводится на новый, более прогрессивный техпроцесс. Intel планирует и дальше придерживаться этого подхода, однако маятник колеблется не совсем равномерно, а потому периодически появляются некоторые "промежуточные" решения. Одним из таких продуктов является рассматриваемый нами процессор Intel Core i7 980X, который представляет архитектуру Nehalem, переводимую в рамках очередного "так" на 32-нм техпроцесс. Но в данном случае ход маятника немного отличается от обычного - переход на новый техпроцесс чаще всего дает возможность увеличить рабочую частоту процессора, но Intel выбрала другой путь и увеличила число ядер до шести. Итак, Intel Core i7 980X- первый шестиядерный процессор для настольных компьютеров, попавший в нашу тестовую лабораторию. Рассмотрим подробнее его архитектуру.

⇡#Архитектура

Процессор Intel Core i7 980X принадлежит к семейству Gulftown и является его первым и пока единственным представителем процессоров этого семейства. Принципиальных отличий от архитектуры семейства Bloomfield, на которой основаны все остальные процессоры для платформы LGA1366, в архитектуре Intel Gulftown нет. Можно считать, что Core i7 980X представляет собой тот же Bloomfield, работающий на частоте 3,33 ГГц, с увеличенным на 4 Мб кэшем третьего уровня и изготовленный в рамках 32-нм техпроцесса. Однако есть и некоторые существенные отличия.

Во-первых, благодаря технологии Intel HyperThreading, данный шестиядерный процессор может обрабатывать до двенадцати потоков данных, что на целых четыре больше, чем все остальные процессоры Core i7.

Во-вторых, Core i7 980X получил новый набор инструкций AES-NI (Advanced Encryption Standart New Instructions), состоящий из двенадцати разных инструкций, призванных ускорить все приложения, активно использующие алгоритм AES. Набор инструкций AES-NI уже используется в процессорах Clarkdale, но это первое решение для платформы LGA1366 с этим набором инструкций. Их добавление позволит значительно увеличить производительность процессора в таких задачах, как шифрование, VoIP, интернет-брандмауэры и других приложениях, активно использующих шифрование. На остальные приложения наличие AES-NI не окажет практически никакого эффекта.

В-третьих, увеличенный до 12 Мб кэш третьего уровня может положительно сказаться на производительности в играх и других приложениях, использующих большие объемы кэш-памяти. При этом остальные приложения могут несколько и потерять в производительности, так как увеличение объема кэш-памяти также привело к увеличению задержек - частота шины Uncore в новом процессоре снижена с 3,2 ГГц до 2,6 ГГц.

Наконец, в-четвертых, перевод процессора на 32-нм техпроцесс с применением транзисторов с металлическим затвором положительно сказался на его физических размерах: кристалл Gulftown имеет площадь 248 мм², в то время как кристалл четырехъядерных Bloomfield характеризуется площадью 263 мм², а кристалл Lynnfield - и вовсе 296 мм². Уменьшение норм техпроцесса должно положительно сказаться на тепловыделении процессора и его разгонном потенциале. Число транзисторов в Core i7 980X составляет 1,17 миллиарда - это первый процессор для домашних компьютеров, в котором число транзисторов преодолело планку в один миллиард.

В остальном, Core i7 980X похож на Core i7 975: одинаковая частота шины QPI, составляющая 6,4 ГТ/с, то есть 25,6 Гб/с, аналогичный встроенный контроллер памяти, позволяющий работать с памятью DDR3 1333 в трехканальном режиме. Оба процессора работают на одинаковой частоте и обладают разблокированным множителем, значение которого может меняться в интервале от 12 до 60 (в номинале - 25, в режиме Turbo Boost - 27).

⇡#Система охлаждения

Многие покупатели топовых процессоров Intel сильно удивлялись, вынимая из коробки с процессором за несколько десятков тысяч рублей простенький алюминиевый радиатор с радиально-расходящимися ребрами и маленьким шумным вентилятором. Штатные системы охлаждения Intel практически не менялись от процессора к процессору, разве что высота ребер увеличивалась. С выпуском Core i7 980X впервые за многие годы Intel сменила подход к штатному охлаждению процессоров и укомплектовала новинку намного более серьезным кулером, получившим название Intel DBX-B Thermal Solution.

Новый кулер представляет собой радиатор башенной конструкции с четырьмя тепловыми трубками, проходящими через медное основание. С одной из сторон располагается вентилятор диаметром 100 мм с прозрачной крыльчаткой и синей подсветкой. Рассмотрим кулер немного подробнее.

Сам радиатор состоит из алюминиевых ребер средней толщины, причем расстояние между ними очень мало - вентиляторам с низкими оборотами будет сложно продуть такую конструкцию. Четыре тепловых трубки диаметром 6 мм аккуратно запаяны в ложбинках основания - технологии прямого контакта тепловых трубок с самим процессором, конечно, нет, но в этом нет и необходимости. Сверху радиатор прикрыт крышкой с выступами для тепловых трубок, на которой размещен логотип Intel.

Крыльчатка вентилятора является наиболее странным местом кулера: ее лопасти имеют слабо загнутую форму, при этом она не заключена в рамку. В результате, лишь малая часть воздушного потока отправляется непосредственно в радиатор, зато обдув околопроцессорного пространства материнской платы находится на высоте.

Обработка основания кулера находится на среднем уровне: оно не зеркальное, но и без отчетливых неровностей. При этом основание немного выпуклое, что обеспечивает хороший контакт с крышкой процессора в середине, где и находится сам кристалл. Такое решение малоэффективно при условии идеально ровной крышки процессора, но в нашем случае она оказалась немного вогнутой, и тут выпуклость основания кулера пришлась очень кстати.

Intel DBX-B thermal Solution крепится к материнской плате при помощи четырех винтов с удобными головками, которые легко заворачивать пальцами. На заднюю сторону материнской платы устанавливается пластина из мягкого пластика, в которую и вкручиваются винты. Несмотря на не слишком удобное расположение винтов (до головок двух из них приходится тянуться) и на хлипкую конструкцию пластины, такое крепление - это огромный шаг вперед по сравнению со всеми предыдущими версиями креплений.

В верхней части радиатора расположен двухпозиционный переключатель. Буква "S" означает Silence, в то время как буква "P" - Performance. В первом из режимов вентилятор вращается со скоростью примерно 800-900 об/мин, а во втором - около 1800 об/мин. И если в режиме Silence вентилятор можно назвать среднешумным, то в режиме Performance он очень громкий: его шум перекрывает и вентилятор блока питания, и видеокарты, и звук от головок жесткого диска. Синюю подсветку крыльчатки отключить нельзя, но она не слишком яркая и глаза не режет.

В целом, несмотря на огромное количество недоработок, кулер Intel DBX-B намного превосходит все предыдущие системы охлаждения, которыми комплектовались процессоры Intel. К сожалению, он предназначен только для процессоров Gulftown - остальные процессоры будут комплектоваться старыми кулерами. Посмотрим, на что новая система охлаждения способна в действии - попробуем разогнать процессор.

Максимальная частота, на которой нам удалось загрузить систему при использовании воздушного охлаждения, составила почти 4,5 ГГц. На этой частоте даже получалось пройти некоторые тесты, однако стабильности не наблюдалось. Поэтому частоту пришлось снизить до 4,2 ГГц - при такой частоте все тесты исправно проходились, а процессор с установленным на нем кулером Intel DBX-B Thermal Solution не прогревался выше 65 градусов Цельсия. Однако при попытке проверить стабильность процессора в утилите OCCT, процессор Core i7 980X со штатным кулером все же прогревался до 85 градусов, а система в итоге выдавала синий экран. Несмотря на это, будем считать работу процессора на такой частоте условно стабильной, ведь нагрузки, создаваемые утилитой OCCT LinPack, в реальных приложениях не встречаются.

⇡#Температура и энергопотребление

Перейдем к тестам производительности процессора и сравним его результаты с результатами других процессоров Intel последнего поколения, но для начала оценим энергопотребление системы.

На штатных частотах наш тестовый стенд вместе с процессором Core i7 980X потреблял всего 185 Вт, что совсем неплохо для компьютера с самым мощным десктопным процессором и двухчиповой видеокартой. Под нагрузкой при помощи утилиты OCCT энергопотребление системы значительно возросло и составило 297 Вт - это только за счет процессора, ведь тест OCCT LinPack не нагружает видеокарту.

Разгон с повышением напряжения на процессоре до 1,35 В не сильно влияет на энергопотребление системы в простое - оно составляет 192 Вт, а вот под нагрузкой энергопотребление вырастает до 344 Вт - почти на 50 Вт больше, чем без разгона.

⇡#Тестирование

Начнем, по традиции, с пакета синтетических тестов Everest Ultimate.

Первые результаты настораживают: без разгона процессор Core i7 980X проигрывает Core i7 870, работающему на меньшей частоте. Однако это объяснимо: из-за пониженной частоты Uncore увеличилась латентность подсистемы памяти, что и привело к столь невысоким результатам.

В тесте на запись в память Core i7 980X отстает уже от обоих участников соревнования, и никакой разгон не позволяет ему их догнать. С этим придется смириться, работу с памятью нельзя назвать коньком нового процессора.

Копирование в память еще раз подтверждает вышесказанное. Core i7 980X опять отстает от остальных участников, и разгон ситуацию не меняет.

Высокие задержки частично объясняют не слишком быструю работу с подсистемой памяти. При разгоне Core i7 980X почти догоняет самый младший процессор для платформы LGA 1366, но до более быстрого Core i7 870 ему еще далеко.

Но хватит о грустном, CPU Queen - первый тест, демонстрирующий огромное преимущество шестиядерного процессора Core i7 980X над остальными. Столь большая разница обусловлена как более высокой частотой, так и так и увеличенным количеством ядер. Почти трехкратное превосходство, конечно, возможно только в синтетических тестах, но оно все равно не может не радовать.

В этом тесте Core i7 980X уже не обгоняет остальных участников в разы, но все равно ощутимо выделяется на их фоне. Особо большого прироста разгон не дает - основной выигрыш процессор получает за счет увеличенного количества реальных и виртуальных ядер.

И снова почти двукратный перевес в пользу главного героя тестирования. Разгон еще немного увеличивает разрыв, но ключевой роли не играет.

Вот мы и добрались до самого интересного: дополнительные инструкции AES-NI показывают себя в действии. Топовый процессор для платформы LGA 1156 отстает от Core i7 980x почти в 15 раз. Вдумаемся - 15 раз, такую разницу невозможно увидеть, даже сравнивая любой другой современный процессор с престарелым Pentium 4. Если все задачи, связанные с шифрованием, получат такой же прирост в скорости, то их выполнение просто не будет влиять на работу системы. Будем надеяться, что Intel добавит новый набор инструкций во все новые процессоры, что даст им значительное преимущество при работе с шифрованием.

Двукратное опережение, конечно, не так смотрится на фоне пятнадцатикратного, полученного в тесте CPU AES, но тоже немало говорит о производительности процессора Core i7 980X в сравнении с младшими моделями.

Аналогичные результаты получаются и в тестах CPU Mandel и CPU SinJulia - примерно двукратное превосходство Core i7 980X над соперниками.

Синтетический бенчмарк CineBench R10 не так расположен к новому процессору, как Everest, однако и в нем Core i7 980X опережает остальные процессоры с заметным отрывом. Разгон значительно усугубляет ситуацию - на результаты CineBench ощутимо влияет частота процессора.

Шахматный бенчмарк Fritz Chess не поддерживает более восьми потоков, а потому все преимущества от наличия дополнительных ядер в Core i7 980X фактически нивелируются. Однако более высокая частота и большой объем кэш-памяти третьего уровня дают свой вклад, и Core i7 980X оставляет соперников далеко позади, Результаты при частоте 4,2 ГГц немного выше, но кэш-память, определенно, сыграла решающую роль.

Тест WPrime также показывает значительное превосходство Core i7 980X над остальными участниками тестирования. При этом значительный прирост частоты при разгоне не сильно сказывается на результатах - процессор выигрывает за счет дополнительных ядер и возросшего объема кэш-памяти третьего уровня.

Во встроенном бенчмарке архиватора WinRar шестиядерный процессор отстает от соперников - сказывается медленная работа с памятью, но разгон позволяет оставить процессоры Core i7 920 и Core i7 870 далеко позади.

С кодированием видео новый процессор также справляется лучше предшественников, однако в тесте x264 Benchmark разница далеко не столь велика, как в предыдущих тестах, а разгон и вовсе дает прирост, укладывающийся в рамки погрешности.

Популярный бенчмарк 3DMark Vantage в общем зачете демонстрирует заметное преимущество Core i7 980X. О превосходстве в разы тут речи не идет, однако именно при помощи нового процессора в этой дисциплине были достигнуты новые мировые рекорды.

В оценке производительности именно процессора ситуация несколько другая: Core i7 980X снова в несколько раз обходит более пожилые модели. Это не сильно сказывается на общем результате, так как ключевую роль в нем играет видеокарта.

Перейдем к реальным приложениям, в данном случае - играм. В игре FarCry 2 при оптимальных настройках и низком разрешении процессор на номинальных частотах лишь чуть-чуть опережает соперников, несмотря на более высокую тактовую частоту и возросший объем кэш-памяти. Зато разгон ставит все на свои места, и Core i7 980x вырывается вперед на 30%, что не так уж мало.

Если выставить высокие настройки детализации и качества картинки, а также увеличить разрешение, то между Gulftown и четырехъядерными процессорами разница составит те же 30%, а разгон увеличивает эту разницу до полуторакратной.

В шутере Crysis, который уже третий год занимает почетное место инструментов для бенчмаркинга, в низком разрешении отрыв Core i7 980X от Core i7 870 составляет всего три кадра в секунду. Разгон добавляет к этому разрыву еще один кадр в секунду, но настолько маленькое различие будет незаметно в процессе игры.

При повышении разрешения Core i7 980X на номинальных частотах даже проигрывает Core i7 870 - похоже, дело опять в высоких задержках памяти. Crysis - игра старая, и ни о каких двенадцати потоках в то время речи не шло, поэтому вполне естественно, что особых преимуществ от увеличенного числа ядер Intel Gulftown в этой игре не плучает.

Стратегию World in Conflict можно назвать наиболее чувствительной к мощности процессора из всех выбранных нами игр. В низком разрешении процессор Core i7 980X без разгона опережает соперников примерно на те же 30%, а благодаря разгону отрыв значительно увеличивается и составляет около 50%.

В высоком разрешении при лучшей детализации, то есть, фактически, при переходе от DirectX 9 к DirectX 10, преимущество нового процессора практически теряется - разницу в три кадра в секунду заметить очень сложно. Разгон добавляет еще два кадра в секунду, но и это весьма незначительно. Очевидно, что производительность в данной игре при высоких настройках качества ограничивается возможностями видеокарты.

⇡#Выводы

Рекомендованная цена на этот шестиядерный процессор составляет 999 долларов США. Столько же стоит и процессор Intel Core i7 975, основанный на менее прогрессивном 45-нм техпроцессе, работающий на той же частоте, но наделенный всего четырьмя ядрами и меньшим объемом кэш-памяти третьего уровня.

Но результаты тестов Intel Core i7 980X говорят сами за себя: в синтетических приложениях прирост от дополнительных ядер, увеличенного объема кэш-памяти третьего уровня и нового набора инструкций - огромен. При этом в реальных приложениях, не столь хорошо оптимизированных под многопоточность, преимущества нового процессора не так ярко выражены, но все равно достаточно велики. В плюсы Intel Core i7 980X также можно записать то, что он комплектуется неплохим кулером, способным обеспечивать стабильную работу процессора даже при существенном разгоне

Конкурентов у Intel Core i7 980x просто нет, и тем, кто планирует собирать действительно мощную систему на ближайшие два-три года, стоит обратить на новинку самое пристальное внимание.