Тестируем Gulftown: первые десктопные шестиядерные процессоры

Похоже, Intel уже не догнать. После эпопеи с процессорами NetBurst (наверняка вы помните это слово) компания буквально «выстрелила» архитектурой Core и уже терпеть поражений просто не собирается. Но и этого калифорнийцам показалось мало – теперь у нас на столе лежит, казалось бы, ничем не отличающееся от привычных Core i7 устройство, под теплораспределительной крышкой которого скрыто аж целых шесть процессоров. Как такое возможно? 32-нм техпроцесс Intel уже внедрила в свои новые процессоры Clarkdale, которые есть на полках уже всех магазинов. Как показывает практика, более тонкий техпроцесс после отработки и проверки вполне годится для создания более «плотных» по компоновке чипов, коим и является Gulftown. Хотя в целом, Westmere для Intel является одним большим экспериментом, результатом которого должна стать новая микроархитектура, проходящая под кодовым названием Sandy Bridge. Только благодаря более мелким компонентам самого ядра удалось уместить целых шесть ядер на одном, заметим особо, компактном чипе. При этом готовый процессор по размерам совершенно не отличается от привычного 4-ядерного процессора Bloomfield. Сравните ядра Bloomfield и Gulftown:

Четыре ядра Bloomfield

Шесть ядер Gulftown

Очевидно, что сложность чипа серьезно возросла, поэтому при сохранении техпроцесса 45-нм очень сложно создать шестиядерный процессор, энергопотребление и тепловыделение которого было бы относительно невысоким, особенно на повышенных частотах. Хотя, конечно же, это зависит от используемой архитектуры чипа – например, AMD уместила на 45-нм кристалле 6 ядер, а Nehalem-EX содержит 8 ядер, но с максимальной частотой 2.26 ГГц, что позволяет уложиться в тепловой пакет 130 Вт. В общем, очевидно, что более тонкий техпроцесс способствует созданию быстрых и компактных чипов. 32 нанометра Intel уже испытала – в процессорах Core i3/i5 (а также мобильных Core i3/i5/i7), однако контроллер памяти и видеоядро у данных «чипов» были вынесены отдельно и базировались на старой технологии 45-нм. Новый же процессор, получивший собственное имя Intel Core i7-980X Extreme Edition, целиком изготовлен по новому техпроцессу, поэтому чип можно (и нужно) назвать шагом вперед для всей индустрии, которую ждет неминуемый переход на все более тонкую литографию.

Число транзисторов в новом процессоре составляет 1.17 миллиарда, в то время как ядра Bloomfield довольствовались лишь 731 миллионом транзисторов. При этом ядро кристалла Gulftown по площади стало меньше, именно за счет более тонкого процесса. Сами ядра, став более миниатюрными, практически не изменились: те же 32 кб кэша L1 и 256 кб кэша L2 на ядро. А вот объем кэша L3 увеличился в полтора раза и теперь составляет 12 Мб, при этом доступ к нему динамически распределяется. Если приложение использует только одно ядро, процессор может «отдать» ему все 12 Мб, увеличивая производительность. Однако, частота ядра Uncore в новом процессоре составляет 2.6 ГГц, против 3.2 ГГц в процессорах Bloomfield. Отсюда следует, что производительность и латентность как самого кэша L3, так и подсистемы памяти вообще, стала хуже и это будет показано ниже, особенно в тесте подсистемы памяти. Это сделано с одной единственной целью – уложиться в требования TDP, установленного на уровне 130 Вт. Таким образом, как видите, новинка представляет собой эдакий клубок противоречий, но первой «ласточке» от Intel это можно простить.

Естественно, никуда не делись технологии TurboBoost и HyperThreading, при этом процессор способен обрабатывать до 12 потоков одновременно! Нововведением процессоров Gulftown можно назвать появление специальных инструкций, ускоряющих шифрование данных AES, которые были названы AES-NI. Хотя, конечно, новинкой AES-NI не являются – инструкции уже используются в процессорах Clarkdale, но вот на платформе LGA1366 они встречаются впервые.

Контроллер памяти остался неизменным – те же три канала с поддержкой DDR3-1066. Процессоры Intel традиционно сильны в прикладных задачах, таких, например, как обработка видео и аудио, создание 3D-контента. Однако игры не так чувствительны к процессору, как следовало бы ожидать. Сегодня любой 4-ядерный процессор способен обеспечить полную поддержку любой современной видеокарты, особенно это касается продукции Nvidia, которая в своей массе менее требовательна к производительности центрального процессора, нежели ATI-AMD. Но новые видеокарты, например, GeForce GTX 480 и флагманы AMD, будут не против мощного процессора, особенно в дорогой конфигурации CrossFireX или 3-Way SLI.

Технические характеристики

Упаковка процессора традиционна, и хотя мы получили инженерный образец, дизайн упаковки не является секретом – черная коробка с процессором и кулером внутри.

Кулер

Кулер значительно изменился по сравнению с упрощенными моделями систем охлаждения Bloomfield.

Теперь радиатор состоит из медного основания, четырех тепловых трубок с нанизанными на них алюминиевыми ребрами.

В приятном дизайне кулеру не откажешь, да и конструкция крепления претерпела изменения.

Пластиковые защелки (push pins) канули в лету, на смену пришел плотный и надежный крепеж при помощи четырех винтов с накатанной головкой. Более того, появилась усилительная пластина (backplate), крепящаяся к обратной стороне материнской платы.

Также стоит обратить внимание на обработку основания – оно отлично отполировано!

Так как кулер башенного типа, вентилятор установлен вертикально. Его типоразмер около 120 мм, однако рамки вентилятор не имеет.

Зато есть металлическая решетка, выполняющая скорее декоративную функцию, нежели защитную: грамотный сборщик все равно провода все уберет, а совать пальцы в корпус работающего ПК вообще не следует – нечего им там делать.

Кроме того, разработчики предусмотрели два режима работы вентилятора, выбираемых переключателем на его верхней части – тихий и режим максимальных оборотов.

Термопаста теперь предлагается отдельно, в тонком шприце. Если вы привыкли сразу ставить кулер, то придется немного попотеть, нанося пасту на процессор.

Неплохой сюрприз от Intel – мы ожидали привычного «боксового» кулера, вырезанного из цельного куска алюминия, тем более что тепловой пакет у процессора остался на уровне 130 Вт.

Процессор

Сам процессор внешне неотличим от привычного Bloomfield, разве что на нижней стороне несколько иная конфигурация электронных компонентов.

Порадовало то, что Intel не стала менять процессорный разъем и конфигурацию крепления систем охлаждения, как мы уже привыкли.

В сравнении с предшественником нет никаких отличий, а это значит, что новый процессор будет прекрасно работать на уже имеющихся материнских платах на чипсете Intel X58 Express после обновления прошивки BIOS на поддерживающую Gulftown.

По питанию и шине, естественно, отличий никаких нет (кто-то еще помнит, наверное, проблемы перехода с 65-нм на 45-нм процессоры Intel), благодаря практически неизменному энергопотреблению чипа.

Тестирование

Тестирование получилось несколько странным, поскольку в нашем распоряжении был только процессор Intel Core i7-920, а для детального сравнения производительности двух архитектур хорошо бы иметь процессор Intel Core i7-975. Однако даже в этом случае с небольшой погрешностью можно судить об общей производительности новых чипов. Тестовый стенд следующий:

Процессор: Intel Core i7-980X Extreme Edition 3.33 Ггц
Процессор: Intel Core i7-920 2.66 Ггц
Материнская плата: Asus P6T6 WS Revolution
Память: 3*2 ГБ Elixir PC3-12800U
Жесткий диск: Western Digital WD3200JD
Блок питания: Thermaltake 650 Вт

Разгон осуществлялся повышением множителя и ориентирован был больше на выявление способности процессора к разгону. В результате мы смогли увеличить частоту процессора до внушительных 4.12 ГГц. Хотя для 32-нм это может показаться мало, однако не забывайте про шесть ядер и их энергопотребление. Напряжение увеличивалось автоматически системной платой и по показаниям CPU-Z доходило до 1.352 В.

Автоматический разгон активен на штатных частотах, однако в разгоне TurboBoost отключается. Работа TurboBoost заключается в поднятии множителя на единицу при работе от двух до четырех ядер, и на две единицы в случае одного или двух ядер.

Начнем по традиции с синтетических тестов.

Тестирование памяти в бенчмарке Everest

К некоторому сожалению, производительность оперативной памяти нового процессора оказалась не самой высокой. Как мы уже говорили выше, это связано с пониженной частотой Uncore, в связи с чем возросла латентность подсистемы памяти и снизилась её скорость. Everest очень точно показывает разницу в производительности памяти, но будем надеяться, что 6 ядер отыграют это недоразумение.

PCMark Vantage

Комплексный тест позволяет с достаточно большой точностью выявить производительность системы в различных приложениях, хотя бы в «попугаях», поэтому появляется возможность сравнить два процессора напрямую. Как видите, общая производительность Core i7-980X по тесту превышает таковую у процессоров прошлого поколения на 43%, а разгон добавляет новинке еще около 4%. Если же говорить о конкретных тестах в рамках PCMark, то наименьший прирост, как можно догадаться, был получен в тесте подсистемы памяти, наибольший – в тесте Communication test.

Cinebench 11

Новая версия теста Cinebench показывает превосходство нового процессора в 1.93 раза по сравнению со старым процессором. Разгон увеличивает отрыв до 2.28 раза. Достаточно существенный прирост в 3D-моделировании, не считаете?

Sandra

Мультимедийный тест Sandra очень лоялен к шести ядрам, настолько, что откровенно показывает двукратное превосходство в скорости. Конечно, шесть ядер против четырех не дают подобной масштабируемости, но не забывайте про частоты сравниваемых чипов. Арифметический тест столь же оптимистичен. Разгон дает прибавку 17-19% в данном тесте новинке от Intel.

Super Pi

Super Pi использует одно ядро, поэтому производительность в данном тесте зависит от архитектуры ядра и его частоты. Отсюда и результаты, практически точно соответствующие тактовой частоте процессоров: выше частота – меньше время расчета числа Пи.

Mathematica 7.0.1

В данном тесте результаты примерно те же, что и в Super Pi. То есть очевидно влияние частоты процессора и нивелирование всех остальных факторов (количества ядер, производительности памяти, системной шины).

А теперь перейдем к мультимедиа. Вначале — тесты кодирования видео и аудио.

x264

Понятное дело, что шесть ядер – больше четырех, а 3.33 ГГц – больше, чем 2.66. Процентное соотношение то же, что и в тестах PCMark Vantage: Gulftown быстрее Core i7-920 на 42-43%, а вот разгон добавляет целых 16% «прыти».

DivX

Здесь лидерство шести ядер не столь явно – всего 36%, однако разгон дает процессору еще целых 21% производительности – и это только увеличенный множитель. В данном тесте очень заметно именно влияние производительности подсистемы памяти на процесс кодирования видеоконтента.

MP3

С музыкой новинка справляется столь же играючи, как и с видео, хотя прирост еще меньше, чем в тесте DivX – 31% по сравнению с Bloomfield. Разгон увеличивает производительность на 15.8%.

А теперь займемся обработкой фото.

Photoshop CS4

Бенчмарк Photosop CS4 показывает превосходство процессора Intel Core i7-980X на 23%, в разгоне – на 48% (20.5% по сравнению со штатной частотой). В целом, предсказуемый результат, если учесть плохую масштабируемость многопоточности в тесте Photoshop CS4.

Paint.NET

Снова сыпанем процентами: на этот раз отставание Bloomfield составило аж 81% при номинальных частотах, а вот разгон добавил процессору Gulftown лишь 18% прироста в данном тесте по сравнению со стандартной тактовой частотой 3.33 ГГц.

7Zip

На околице оказались тесты архивирования и шахматный бенчмарк (о котором ниже). Архивирование всегда легко давалось процессорам Intel, вот и на этот раз производительность Core i7-980X превышает таковую у Core i7-920 в 1.87 раза. Разгон добавляет очков ровно на 17 привычных процентов, что уже не кажется чудом. Остается только дождаться первых серийных экземпляров с полок магазинов и устроить настоящую «процессорную мясорубку» в нашем тестлабе.

DeepFritz

63 процента. Это разница в производительности Gulftown и самого слабого представителя Bloomfield в тесте DeepFritz. Разгон новинки позволяет вам прибавить еще 17.4% к и так немалой производительности шестиядерного «монстра».

«Отличная производительность подразумевает достаточный расход энергии и тепловыделения?» – спросите вы. Нет, это верно лишь отчасти, и то благодаря более высоким частотам – наверняка старшие модели Bloomfield потребляют и греются куда больше. Мы использовали боксовый охладитель из комплекта Gulftown и не разочаровались.

Полученные температуры радуют, хотя до топовых моделей кулеров на тепловых трубках боксовой системе охлаждения далеко. Её проблема – в не очень удачном вентиляторе, которого по какой-то неведомой причине лишили рамки, а посему большая часть воздушного потока рассеивается в стороны, а не вдоль ребер радиатора.

Общее энергопотребление системы, замеренное нами, невысоко:

Так что можно на слово поверить производителю, заявляющему для нового ЦП тепловой пакет в 130 Вт.

Выводы

В целом, если отталкиваться именно от прикладных задач, новый процессор достигает просто недостижимых высот производительности именно в домашнем ПК – все, что выше, относится уже к корпоративному сегменту и применяется в серверах и рабочих станциях.

Странность, пожалуй, только одна – домашний компьютер в большинстве случаев ориентирован на игры, а не прикладные программы. Однако немалое число геймеров приобретает мощные процессоры Intel Core i7-975 Extreme Edition, теперь у них появилась альтернатива, от которой невозможно отказаться – шестиядерный Intel Core i7-980X Extreme Edition, который стоит ровно столько же, сколько и бывший флагман Bloomfield: Intel установила рекомендуемую для новинки цену на уровне 999 долларов.

Словом, всеобщая экспансия многоядерных чипов не за горами, а пока мы – основная армия покупателей – с нетерпением ждем серьезного снижения стоимости процессоров с четырьмя ядрами. Очень ждем.