Новое поколение процессоров Intel
В 2008 году на рынке появились процессоры Intel Core i7, которые были созданы на основе микроархитектуры Nehalem и задали новую планку производительности. Во многих случаях эти процессоры, имеющие немало достоинств, оказывались практически вдвое быстрее процессоров предыдущего поколения (Core 2). Однако, приобретая Intel Core i7, пользователю приходилось тратить солидную сумму на совместимую системную плату, а нередко и на комплект памяти из трех скоростных модулей, чтобы полностью раскрыть потенциал процессора. Именно ценовой фактор стал основной преградой на пути Nehalem к статусу массового продукта. Но с выходом в сентябре 2009 года новых процессоров Intel ситуация изменилась.
Особенности нового ядра
8 сентября компания Intel представила процессоры Core i7, i5 и Xeon, основанные на новой модификации микроархитектуры Nehalem, получившие кодовое название Lynnfield.
Внесенные изменения довольно значительны, и для них были веские основания. Дело в том, что присутствовавшие до этого на рынке Core i7 900-й серии фактически являлись полной копией серверных процессоров Xeon, адаптированной для настольных ПК. Они обладают функциональностью, которая в десктопах полностью не востребована. В процессорах Lynnfield применен ряд решений, который позволит снизить стоимость ПК.
Рассмотрим их подробно.
Во-первых, в Lynnfield вместо трехканального контроллера памяти применяется двухканальный. Как показала практика, трехканальный контроллер памяти востребован небольшим количеством «домашних» приложений, поэтому для массовой платформы инженеры Intel сократили количество каналов. В результате появилась возможность использовать широко распространенные комплекты из двух планок памяти DDR3.
Если процессоры предыдущего поколения (кодовое название Bloomfield) официально поддерживали лишь память типа DDR3 с частотой 1066 МГц, то процессоры Lynnfield работают без проблем с модулями памяти DDR3 1333 МГц. При этом упрощение контроллера вовсе не сделало его более медленным, напротив, столь важная характеристика оперативной памяти, как латентность (задержка), снизилась. Результаты тестов показывают, что платформа Bloomfield с тремя модулями памяти типа DDR3-1333 обеспечивает чуть большую пропускную способность, чем платформа Lynnfield с двумя такими же модулями.
Второе значительное изменение в новых процессорах — отказ от использования процессорной шины QPI для связи с чипсетом. Теперь за связь процессора с «внешним миром» отвечает шина Direct Media Interface (DMI) с пропускной способностью 2 Гбайт/с, ранее предназначавшаяся для связи северного и южного мостов чипсета. На первый взгляд, для современных комплектующих такое значение кажется слишком низким. Однако дело в том, что последняя важная модификация Lynnfield — встроенный контроллер PCI Express, который раньше находился в северном мосте чипсета. Таким образом, интерфейсы, по которым проходит наибольшее количество данных, расположены в самом процессоре, а по шине DMI он обменивается данными с периферийными контроллерами южного моста и дополнительными устройствами — USB, SATA, FireWire, LAN и т. п. Контроллер PCI Express функционирует в режиме x16, и может быть использован для подключения одной видеокарты в полноскоростном режиме x16, а также двух видеокарт по схеме «8+8».
Описанные изменения позволили уменьшить количество контактов, необходимых для питания процессора и обмена данными, с 1366 до 1156. Новый разъем по размерам сопоставим с привычным LGA775, знакомым нам по процессорам Pentium 4, Core и Core 2. При этом процессоры не совместимы по сокету и системам охлаждения. Система крепления процессора также изменилась: ключ и прижимная рамка соединены вместе и откидываются в одну сторону. В целом, установка процессора упростилась.
Из других нововведений отметим расширившийся диапазон тактовых частот, достижимых благодаря применению технологии Turbo Boost (автоматическое увеличение тактовой частоты процессора). Если Bloomfield был способен поднять тактовую частоту на две ступени, или на 266 МГц, то Lynnfield доступны пять ступеней, или 667 МГц (для процессоров Core i7). Таким образом, наиболее производительная модель среди новинок — Core i7 870 — в случае загруженности лишь одного ядра способна с номинальных 2,93 ГГц автоматически разогнаться до 3,6 ГГц, дав немалый прирост быстродействия. У младших моделей показатели скромнее: например, Core i7 860 ограничен одной ступенью в случае загруженности трех или четырех ядер, а не двумя, как у старшей версии. Благодаря более развитой технологии Turbo Boost, как будет видно далее из результатов тестирования, новинки зачастую опережают более дорогие процессоры Bloomfield.
Все описанные нововведения повлияли на строение и характеристики процессоров, в частности, размер кристалла увеличился до 296 мм2, а количество транзисторов — до 774 млн. Как ни парадоксально, перенос контроллера PCI Express на кристалл процессора не ухудшил экономичность новых процессоров, напротив, величина TDP у Lynnfield составляет 95 Вт (у Bloomfield — 130 Вт). Это особенно интересно, поскольку технология Turbo Boost работает с учетом выделяемого процессором тепла: если этот показатель ниже, чем заданный производителем максимальный предел, процессор автоматически повышает тактовую частоту. В Lynnfield максимальная частота Turbo Boost значительно повышена, несмотря на сниженный TDP.
Как выглядит линейка Intel
На сегодняшний день линейка процессоров Intel выглядит следующим образом. «Царем горы» являются модели Core i7 9xx (Bloomfield). Они имеют разъем Socket 1366 и предназначены для высокопроизводительных настольных ПК и рабочих станций.
Чуть ниже в иерархии находятся новые модели Core i7 870 и 860, имеющие новый разъем Socket 1156. Что характерно, 860-я модель имеет такую же рекомендованную цену, как и Core i7 920, однако последняя обладает меньшей тактовой частотой, вместе с тем ПК с этим процессором обойдется дороже. Аналогичная ситуация и с процессором Core i7 870: его рекомендованная цена соответствует стоимости Core i7 950. Насколько эти модели конкурируют между собой, можно будет увидеть из результатов тестирования.
Замыкает линейку процессоров Intel с архитектурой Nehalem семейство Core i5, на сегодня представленное лишь одной моделью — 750. Кстати, различия между нею и старшими моделями невелики (небольшое преимущество Core i7 в тактовых частотах и отсутствие поддержки технологии Hyper-Threading в Core i5), а разрыв в цене довольно значителен. Обратите внимание, что процессоры Intel Core 2 Duo и Core 2 Quad не становятся достоянием истории — они продолжат свое существование.
Подробные характеристики процессоров приведены в таблице.
Новым CPU — новую платформу
Новые процессоры потребовали создания нового чипсета. Intel P55 Express является первым в истории компании чипсетом для настольных систем, состоящим из одной микросхемы. Объясняется это очень просто: поскольку все шины, за которые ранее отвечал северный мост, перенесены в сам процессор, то в первом больше нет нужды. Благодаря этому платформа стала более экономичной.
Platform Controller Hub (PCH), который уже было бы некорректно называть южным мостом (северного-то больше нет), отвечает сугубо за функционирование периферийных устройств — звука, жестких дисков, USB 2.0 и локальной сети. Кроме того, он позволяет подключить дополнительные устройства PCI Express. Как уже говорилось, к процессору PCH подсоединен по шине DMI.
Более детально изучить новую платформу вы можете на приведенной схеме.
Системные платы на основе Intel P55 Express в основном оборудуются двумя разъемами PCI Express 2.0 x16, работающими в режимах «16+0» либо «8+8» и подключенными напрямую к процессору, а также несколькими портами PCI и PCI Express x1.
Тестирование 
Чтобы понять, насколько производительными получились новые процессоры, мы сравнили их с моделями Bloomfield (Core i7) и с топовой четырехъядерной моделью процессора на основе архитектуры Core 2 — Core 2 QX9650 Extreme.
Конфигурация тестового стенда:
• системные платы
ASUS P6T7 WS Supercomputer
ASUS P7P55D Deluxe
MSI X48C Platinum
• процессоры
Intel Core i7 870
Intel Core i5 750
Intel Core i7 965 Extreme Edition
Intel Core 2 QX9650 Extreme
• оперативная память
Kingston HyperX KHX16000D3ULTK3/3GX
• видеокарта
Palit GeForce GTX 260 SP216 Sonic
• блок питания
Seasonic SS-650HT
• жесткий диск
Western Digital VelociRaptor WD3000GLFS
• монитор
Samsung T260HD
Результаты тестирования представлены на диаграммах.
Прежде всего отметим, что в случае тяжелой загрузки в приложениях, способных работать в многопоточном режиме, оказывается очень полезной технология Hyper-Threading. Благодаря ей такие задачи, как кодирование видео и архивирование, получают прирост от 40% и выше. К сожалению, настолько оптимизированного ПО для домашнего пользователя, способного извлечь выгоду из восьми потоков, довольно мало, и в большинстве случаев решающую роль все же будет играть тактовая частота процессора.
Включение технологии Turbo Boost выводит процессоры Lynnfield вперед. Даже модели более высокого класса Bloomfield не способны за ними угнаться: 3,6 ГГц у Core i7 870 и 3,2 ГГц у Core i5 — серьезный аргумент. Подчеркнем, что наибольший прирост частоты за счет Turbo Boost происходит в одно- и двухпоточных приложениях. При более тяжелой нагрузке Core i5 не способен соперничать с Core i7, так как при трех-четырех потоках его частота составит лишь 2,8 ГГц.
Интересно, что процессор предыдущего поколения Core 2 Quad не сдает позиций: благодаря большому объему кэш-памяти в Photoshop CS4 он по-прежнему лидирует.
Итоги и выводы
Новые процессоры Intel оставляют благоприятное впечатление. Компания постепенно выстраивает довольно логичную линейку продукции, которая должна удовлетворить нужды практически любого пользователя. Модели Core i7 8xx фактически опережают более дорогие Core i9 9xx, при этом они более экономичны и выделяют меньше тепла. Что касается Core i5, это наиболее подходящий процессор для домашнего, в том числе игрового компьютера. В подавляющем большинстве случаев соотношение цены и производительности у него превосходит данный показатель у всех Core i7, даже у новых. При этом срок жизни Core i5 обещает быть долгим. Относительно Core i7 9xx можно сказать следующее: эти процессоры окончательно закрепляются в сегменте CPU для топовых систем, поскольку лишь с их помощью можно «выжать все соки» из архитектуры Nehalem. Кроме того, сегодня системные платы именно для этих процессоров наиболее гибки в плане графической подсистемы и позволяют подключать до четырех видеокарт на полной скорости PCI Express x16.
