Core i5-655K и Core i7-875K – доступные процессоры для энтузиастов

Обычно модели с разблокированным множителем в исполнении Intel относятся к серии Extreme Edition и обладают соответствующей стоимостью. В затянувшемся обновлении процессорной линейки долгое время модели Extreme Edition продавались только для разъема Socket 1366. Сначала это был Core i7-965, затем обновленный степпинг позволил поднять штатное значение множителя еще на 1 и мы получили процессор Core i7-975. Оба они стоили $999, что традиционно для флагманских моделей Intel. Следующего процессора с разблокированным множителем пришлось ждать чуть ли не год. Им стал Core i7-980X. Честно говоря, этот самый разблокированный множитель на тот момент волновал нас меньше всего. 6 ядер при использовании тонкого техпроцесса – вот на чем было сосредоточено внимание.

Однако 980X тоже являлся процессором в исполнении Socket 1366. Таким образом, Socket 1156 оставался без моделей с разблокированным множителем. А в этот разъем, напомним, можно установить процессоры с двумя разными архитектурами – Lynnfield и Clarkdale. И вот Intel решила заполнить образовавшуюся нишу и выпустила две новые модели процессоров с разблокированным множителем – Core i7-875K и Core i5-655K. Они не относятся к серии Extreme Edition и вполне доступны по цене для рядового пользователя.

На самом деле разгон процессоров Intel поколения Nehalem зачастую не упирается в частоту шины и не страдает от наличия «мертвых зон», которые так досаждали владельцам Core 2. Поэтому необходимости в разблокированных моделях нет даже для большинства оверклокеров. Однако у главного конкурента Intel есть недорогие процессоры с разблокированным множителем (модели из серии Black Edition), поэтому было бы логично представить конкурирующие решения. К тому же процессоры Clarkdale прочно прописались на верхних строчках в бенчмарке SuperPi, который, как известно, очень чутко реагирует на увеличение частоты CPU. А уж при использовании экстремальном разгоне все средства хороши и 655K наверняка поможет установить новые рекорды в этой почетной для производителей CPU дисциплине. Конечно, истинные причины выпуска известны только Intel, а всё вышенаписанное – лишь наши домыслы.

В общем, так или иначе, процессоры оказались в нашей лаборатории. Перед нами инженерные образцы, так что ничего особенного про их маркировку сказать нельзя. Ну а иных методов отличить их от других моделей Clarkdale и Lynnfield нет. «Брюшко» и остальные элементы абсолютно идентичны.

Данные CPU-Z несколько более интересны. Особенно это касается 655K. Этот процессор «переехал» на новый степпинг, K0. Первым степпинг сменил мобильный процессор Core i3-350M, а вслед за ним постепенно планируется перевести с C2 на K0 весь модельный ряд процессоров Arrandale и Clarkdale. Соответственно, новинку сразу начали выпускать с использованием нового степпинга.

Впрочем, никаких особенных изменений смена степпинга за собой не повлекла. Единственное значимое нововведение – появление поддержки Processor Context ID, что полезно лишь для виртуализации.

Новые процессоры будут поставляться с обновленными системами охлаждения «башенной» конструкции с тремя тепловыми трубками. В целом они напоминают уменьшенную копию кулера от Core i7-980X. В нашу лабораторию попали инженерные образцы процессоров в OEM-упаковке, так что больше ничего про новые кулеры мы сказать не можем.

Разгон увеличением BCLK и множителя

Из нашего вступления должно быть ясно, что частотный потенциал данных процессоров не отличается от аналогов с заблокированным множителем. Но, раз у нас появился новый «инструмент» для разгона, то было бы странно не опробовать его в деле.

Итоговая частота процессора формируется исходя из значений BCLK (базовой частоты) и процессорного множителя. Базовая частота влияет не только на частоту процессора, она также влияет на частоту работы многих других компонентов системы. А вот изменение процессорного множителя меняет только и исключительно его частоту.

 Штатное значение базовой частоты у всех процессоров Nehalem составляет 133 МГц, меняется лишь множитель. История разгона CPU уже достаточно продолжительна, и общая концепция этого процесса долгое время оставалась прежней. Множитель процессора, в отличие от множителей для других компонентов системы, можно менять только в специальных моделях.

При разгоне увеличением BCLK надо следить за повышением частоты оперативной памяти и Uncore части процессора. В случае 875K там содержится кэш-память L3, а также контроллеры памяти и PCIe. 655K, при переходе на более тонкий техпроцесс, «распался» на два кристалла, и к нам возвратилась шина QPI. Кэш-память L3 осталась рядом с процессорными ядрами, а вот контроллер памяти «переехал» к графическому ядру, что существенно снизило пропускную способность памяти. В отличие от процессоров Bloomfield, у нас теперь нет возможности менять множитель для uncore части и ограничены доступные значения для QPI.

Таким образом, лимитирующим фактором при разгоне по BCLK могут стать возможности оперативной памяти и uncore части. Нужно своевременно повышать напряжение на всех компонентах системы, а также, в случае необходимости, вручную регулировать тайминги оперативной памяти.

Разгон увеличением множителя гораздо проще. Единственное, что может быть нужно регулировать – это напряжение подаваемого на процессор тока. Остальные параметры можно не трогать и вероятность того, что разгон упрется в какой-то из них, сведена к минимуму. Однако тут важно понимать, что производительность системы определяется не только частотой процессорного ядра, поэтому такой разгон будет «неполноценным». Впрочем, никто не мешает комбинировать оба этих подхода – именно так достигаются лучшие результаты.

Экстремальный разгон несколько не вписывается в тематику нашего ресурса, да и сосуда Дьюара с жидким азотом у нас под рукой не было… Поэтому оценить все преимущества процессоров с разблокированным множителем мы не смогли. Как соотносится производительность Core i5-650 и Core i7-870 с другими процессорами – уже известно, поэтому тесты новинок здесь никаких сюрпризов не принесут. Однако мы решили поставить небольшой эксперимент – сравнить производительность систем, в которых процессор был разогнан только увеличением множителя, и тех, в которых был проведен полный «тюнинг» системы.

Используемые платы и возможности их BIOS

С запуском этих процессоров получилась целая история. BIOS для них оптимизирован еще не везде, поэтому пришлось немного повозиться. В итоге мы разгоняли 655K на плате Gigabyte H57M-USB3, а 875K – на плате Gigabyte P55A-UD7 – уровень этих плат вполне соответствует тестируемым процессорам. Однако все их теоретические возможности мы смогли рассмотреть только на плате Intel DH57JG – очень интересной mini-ITX модели.

Подсистема питания этой платы выглядит не очень убедительно и, чтобы избежать возможных неприятностей, в BIOS нельзя менять напряжение питания ядра процессора. Да и вообще при установке процессоров Lynnfield (например, того же 875K) выдается предупреждение о том, что плата не поддерживает данные решения. Однако это больше похоже на перестраховку – дальше работа продолжается без сбоев.

Итак, возможности BIOS. При использовании процессоров с разблокированным множителем мы можем гибко управлять режимом работы Turbo Boost. При этом выставляются как настройки максимальных значений множителя (вплоть до x40) при работе 1, 2, 3 и 4 ядер, так и значения Current Limit Override (в амперах) и Power Limit Override (в ваттах). Последнее особенно интересно, так как, меняя эти значения, можно менять агрессивность работы механизма Turbo Boost.

Известно, что Turbo Boost в штатном режиме не приводит к повышению теплового пакета процессора, и дело именно в постоянном мониторинге TDP. Например, можно выставить для одного ядра множитель 40, но, пусть этот режим будет прописан в BIOS, ограничение по TDP никогда не позволит процессору перейти в этот режим. Если же мы это ограничение уберем, то он, по крайней мере, попытается.

Соответственно, процессоры 655K и 875K при тонкой настройке позволяют добиться большей энергоэффективности в разгоне. Посмотрите на мобильные процессоры Intel – разница между штатной рабочей частотой и частотой Turbo Boost при работе одного ядра может составлять полтора-два раза.

 Плата Gigabyte при этом также предлагает специфические возможности, как-то регулировка множителя QPI в диапазоне от x12 до x48 с шагом в 4. Также можно выставить множитель памяти x12 (недоступный для других Clarkdale) и работать с памятью DDR3-1600 в штатном режиме. На самом деле для этого процессора заявлена возможность работы памяти в режимах вплоть до DDR3-2133, однако ни на одной из плат нам такой режим доступен не был.

Разгон

Для разгона и тестирования процессоров использовалась следующая платформа:

• Материнские платы:

Gigabyte H57M-USB3 (Core i5-655) и Gigabyte P55A-UD7 (Core i7-875)

• Память: 3*2 Elixir DDR3
• Видеокарта: Asus EAH 3650 TOP
• Жесткий диск: Western Digital WD3200JD
• Блок питания: Thermaltake 650 W

При разгоне Core i5-655K повышением множителя нам удалось поднять его до 33, что дало результирующую частоту 4400 МГц. При разгоне повышением BCLK мы смогли добиться аналогичного результата, так что, скорее всего, это предел данного процессора при использовании воздушного охлаждения.

Для Core i7-875K результаты разгона несколько разнились: 30x133= 3990 МГц и 22x190= 4180 МГц, соответственно. Для достижения этого результата при разгоне по шине, впрочем, пришлось несколько повысить напряжение на ядре относительно результатов разгона повышением множителя.

Тестирование

Итак, как же соотносится производительность по-разному разогнанных систем? Начнем нетипично – со скорости работы кэш-памяти L3.

Результаты 655K и 875K здесь очень близки. Впрочем, в этом нет ничего удивительного, ведь приципиальная архитектура этих процессоров схожа, а кэш-память L3 в Clarkdale находится на 32-нм кристалле, вместе с процессорными ядрами. Обратите внимание, что скорость чтения из кэш-памяти зависит здесь только от тактовой частоты процессора, и не зависит от частоты uncore. Логично, если немного подумать. Скорость записи в кэш для двух результатов разгона различается сильно, а скорость копирования – средне.

Разница в пропускной способности подсистемы памяти между процессорами Lynnfield и Clarkdale вряд ли станет для кого-то большой новостью. Здесь частота процессора сама по себе не играет никакой роли, всё определяется настройками самой памяти и ее контроллера, который относится к uncore-части процессора. Соответственно, разница между разогнанными по BCLK и по множителю процессорами очень и очень значительна.

Впрочем, подобной разницы в производительности можно добиться лишь в каких-то идеальных условиях, отличие во всех остальных тестах будет значительно меньше.

Вот, например, Super Pi. Результаты данного бенчмарка в первую очередь зависят от тактовой частоты процессора. Для рекордов тюнингу подвергается вся система, но в принципе, как мы видим на примере 655K, влияние тактовой частоты uncore минимально.

В синтетическом тесте Sandra 2010 разница вообще отсутствует. То есть для 875K она есть, но обусловлена тем, что с помощью разгона по BCLK мы смогли ближе подойти к пределу возможностей нашей системы в данных условиях. Большая тактовая частота процессорных ядер обеспечивает более высокую производительность.

Полусинтетический бенчмарк Sysmark, основывающийся на реальных приложениях, всё же показал некоторую разницу, но составляет она лишь чуть более процента для процессора 655K.

В реальных приложениях комментировать нечего. Разница небольшая, но в пользу системы с разгоном по BCLK. Особенно частота uncore оказывается важна для кодирования аудио и видео, а также при расчетах mathematica. Но не стоит забывать о том, как просто мы смогли разогнать процессоры увеличением множителя.

Выводы

Поначалу позиционирование этих процессоров может озадачить: для рядового пользователя от них толку мало. Например, из Core i5 655k можно и не "выжать" дополнительной производительности, а стоит он примерно на 20% больше ($216 против $176) аналога с неразблокированным множителем.

Однако ситуация проясняется, если вспомнить первую фразу статьи: "Обычно модели с разблокированным множителем в исполнении Intel относятся к серии Extreme Edition и обладают соответствующей стоимостью". В этом свете наценка в 20% за первые модели Clarkdale и Lynnfield с разблокированным множителем выглядит ничтожно малой.

Получается, что выход Core i5 655k и Core i7-875k - по-настоящему радостное событие для энтузиастов и оверклокеров. И без этих процессоров модельный ряд Intel выглядел бы неполным.