Обзор процессора Intel Core i5-750 на ядре Lynnfield

В настоящее время уже устоялось сформированное под влиянием системных требований мнение, что производительный настольный компьютер, ориентированный на современные требовательные игры, должен иметь в себе мощный четырёхъядерный процессор и высокопроизводительную видеокарту последнего поколения, а не редко и пару видеокарт. Однако учитывая цены на новые модели процессоров, такой компьютер может «влететь в копеечку». Например: самый доступный процессор последнего поколения Intel Core i7-920 на момент написания статьи стоит более 300$. Материнская плата начального уровня на чипсете Intel X58 Express (подробнее в обзоре ASUS P6T), совместимая с данным процессором обойдется порядка 200$, а скромный трехканальный комплект оперативной памяти от 75$. Итого за сочетание «процессор + материнская плата + память» потребуется выложить такую сумму, которой достаточно на покупку полноценного готового компьютера на базе продукции компании AMD, причём процессор будет в такой сборке тоже четырёхъядерный, а видеокарта последнего поколения. Для разрешения такого казуса компания Intel, чьим детищем является выше предложенная «дорогущая» система, презентовала по её мнению более доступные предложения: Intel Core i7-860; Intel Core i7-870 и Intel Core i5-750 на всё той же микроархитектуре Nehalem. Также, для уменьшения стоимости готовой системы была представлена новая системная логика Intel Р55 Express (подробнее в обзоре GIGABYTE GA-P55M-UD2), на базе которой можно создавать более доступные материнские платы, нежели на Intel X58 совместимой с Intel Core i7-920. В данном обзоре мы попытаемся разобраться, насколько же доступней стали высокопроизводительные решения от компании Intel, да и вообще, остались ли они высокопроизводительными? Судить мы будем по процессору Intel Core i5-750, который на момент написания статьи предлагается по цене порядка 240$ и является самым доступным предложением на революционной микроархитектуре Nehalem.

Упаковка

В отличие от упаковки Intel Core i7-920, «коробочка» Intel Core i5-750 раскрашена в более пестрящих тонах. Правый верхний угол лицевой стороны имеет своеобразную «вырезку», через которую видно предположительно компьютерную проекцию ядра процессора. В центре как бы «выдавлен» логотип Intel Core i5. Стоит отметить, что на лицевой стороне упаковки в правом нижнем углу есть напоминание, что процессор ориентирован под платформу Socket LGA 1156. Имеется в виду, что процессоры на микроархитектуре Nehalem упаковываются в разные корпуса, например линейка Intel Core i7-9*0 ориентирована под платформу Socket LGA 1336, а Intel Core i7-8*0 и Intel Core i5-7*0 под платформу Socket LGA 1156, что в свою очередь ведёт к разветвлению в типе материнских плат и используемой в них логики.

В верхней части упаковки, как и положено, есть соответствующее окошко, через которое можно увидеть теплораспределительную крышку процессора.

На одной из боковых сторон имеется ключ-наклейка, сообщающая о всех основных параметрах процессора: тактовая частота 2,66 ГГц, объём кэш-памяти 8 МБ, исполнение в корпусе Socket LGA 1156; требование к системе питания PCG 09B. Последняя информация является чисто справочной и подлежит только «приёмке к сведению», поскольку производители материнских плат естественно учитывают требования процессоров к системе питания.

Обратная сторона упаковки, подобно верхней, также имеет «смотровое окошко». Но через него видна наклейка на системе охлаждения, или по простонародному – кулере. Начиная с первых моделей кристаллов, выполненных по 45 нм нормах техпроцесса, компания Intel комплектует свои процессоры исключительно «скромными» низкопрофильными кулерами, поэтому ожидать с Core i5-750 что-то массивное и производительное не приходится. Тем не менее можно прочитать модель кулера – E41759-002, но о нем мы поговорим чуть позже.

Комплектация

Нет ничего более постоянного, нежели комплектация «коробочных» процессоров компании Intel.

Внутри коробки можно найти:

• Процессор Intel Core i5-750;
• Кулер E41759-002;
• Гарантийные обязательства на три года и краткая инструкция по установке;
• Наклейку на корпус.

Наклейка с логотипом серии, к слову говоря, претерпела некоторые изменения в оформлении. Теперь, подобно раскраске упаковки, в правом верхнем углу есть голографическая проекция части ядра.

Кулер E41759-002, как уже говорилось, никаких новшеств не принёс. Используется всё тот же вентилятор типоразмера 75 мм и профилем лопастей 17 мм, что является стандартом для «боксовых» кулеров Intel на платформу Socket LGA 1156. Привод двигателя снабжён преобразователем PWM (Ш.И.М.) что даёт возможность регулировать скорость вращения в широком диапазоне. В процессе тестирования минимальная скорость во время «простоя системы» была на уровне 2500 об/мин, а максимальная при прогреве процессора специальными программами 3500 об/мин. При этом уровень шума был умеренный, не выделяющийся на фоне других корпусных вентиляторов.

Радиатор имеет также классическое строение «боксовых» кулеров Intel -  медная тепловая колона в центре, на которую «мёртво» насажен непосредственно сам радиатор, отлитый из алюминиевого сплава. Высота такой конструкции составляет 18 мм, а полная высота кулера (вместе с вентилятором) приблизительно 37 мм.

На теплораспределительной крышке указаны тактовая частота 2,66 ГГц, объём кэш-памяти 8 МБ и требование к системе питания PCG 09B. Степпинг процессора В1 зашифрован в буквенно-цифровом коде S-spec: SLBLC. Правда, стоит заметить, что пока ядро Lynnfield имеет только один степпинг, все процессоры на нем условно равны. Место производства - Малайзия (Malaysia).

Осматривая обратную сторону процессора, стоит в первую очередь напомнить, что он упакован в корпус LGA 1156. Дело в том, что процессоры Lynnfield (кодовое название ядра процессоров Intel Core i7-870, Intel Core i7-860 и Intel Core i5-750 ) в отличие от Bloomfield (кодовое название ядра процессоров Intel Core i7-920, Intel Core i7-940 и Intel Core i7-965) претерпели некоторые архитектурные изменения, что вынудило использовать процессорный разъем с другом количеством контактов. Размеры самого процессора тоже уменьшились, если представители Intel Core i7-9*0 имели размеры 42,5х45,0 мм, то новоявленные Intel Core i7-8*0 и Intel Core i5-7*0 уменьшили свои размеры до 37,5х37,5 мм. Примечательно то, что все процессоры для платформы Socket LGA 775 также имели размеры 37,5х37,5 мм., но в их случаи количество контактов ограничивалось всего 775-ю.

Спецификация:

Модель	Intel Core i5-750
Маркировка	SLBLC
Процессорный разъем	LGA1156
Тактовая частота, ГГц	2,66
Множитель	20
Turbo Boost (номинал множителя / количество загруженных ядер)	24/1; 24/2; 21/3; 21/4
Частота шины, МГц	133
Объем кэш-памяти L1 (Данные\Инструкции), КБ	4x32\4x32
Объем кэш-памяти L2, КБ	4x256
Объем кэш-памяти L3, КБ	8192
Ядро	Lynnfield
Количество ядер	4
Поддержка инструкций	MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T
DMI	2,5 ГT/c
Напряжение питания, В	0,65-1,4
Рассеиваемая мощность, Вт	95
Критическая температура, °C	72,7
Техпроцесс	45 нм
Поддержка технологий	Enhanced Halt State (C1E)  Enhanced Intel Speedstep Technology  Intel Virtualization Technology Execute Disable Bit Intel Turbo Boost Technology
Спецификация контролера памяти
Максимальный объем памяти, ГБ	16
Типы памяти	DDR3-800/1066/1333
Число каналов памяти	2
Максимальная пропускная способность, ГБ/c	21
Поддержка ECC	нет

Все цены на Intel Core i5-750

Программа CPU-Z хоть и последней версии 1.52.1, но по своей сущности не в состоянии передать всю информацию о возможностях процессора. Дело в том, что Intel Core i5-750 несёт в себе несколько сверх инновационных технологий, которые возможно увидеть только в процессе работы системы, а скриншот программы в состоянии отобразить положение дел только в один момент времени. Естественно, все новшества будут детально рассмотрены и проанализированы, но чуть позже, поскольку описать в одном абзаце такой объём информации просто невозможно. На данном этапе следует отметить, что процессор в номинальном режиме работает на частоте 2,66 ГГц, напряжение, подаваемое материнской платой в режиме «AUTO», равно 1,232 В (при включенной технологии Turbo Boost 1,304 В). Также стоит отметить значение QPI 2,4 ГГц, которым обозначается частота одноимённой шины. Данная шина, можно сказать, выполняет роль FSB, по аналогии с процессорами для платформы Socket LGA 775. Однако в отличие от «классической» FSB, которая связывала процессор с северным мостом материнской платы, шина QPI связывает ядро процессора с контроллером оперативной памяти и контроллером шины PCI-E, примечательно то, что последние встроены в процессор, а северный мост в материнских платах Socket LGA 1156 отсутствует вовсе.

Для лучшего понимания выше приведенного изображения и нововведений в платформе Socket LGA 1156 следует отследить эволюцию платформ Intel, и изменений в соответствующих процессорах.

Начать следует с платформы Socket LGA 775, которая появилась на рынке вследствие совершенствования процессоров серии Pentium 4. Но рассматривать все этапы эволюции бессмысленно, поэтому начнём с всё ещё популярного сегодня чипсета Intel Р45.

Как видно из блок-схемы чипсета Intel Р45, процессор посредством шины FSB (пропускная способность которой 10,6 ГБ/с) общается с северным мостом (MCH). Северный мост в свою очередь способен общается с двумя каналами оперативной памяти (пропускная способность 6,5 ГБ/с при использовании DDR2 или 12,5 ГБ/с с модулями DDR3), южным мостом (ICH) по шине DMI (2 ГБ/с) и одним портом PCI-E x16 v2.0 или двумя портами PCI-E x8 v2.0.

В такой «сборке» все элементы сбалансированы и не ущемляют друг-друга, за исключением ограничения по линиям PCI-E. Две видеокарты будут работать в режиме х8, вместо х16 и потеряют немного в производительности за счёт деления на два пропускной способности порта PCI-E x16 v2.0.

Чипсет Intel X48 является самым последним и самым производительным для платформы Socket LGA 775. От Intel Р45 он отличается наличием аж двух линий PCI-E x16 v2.0, которые при эксплуатации двух видеокарт с соответствующими интерфейсами не будут «ущемлены» в производительности, ведь пропускная способность порта PCI-E x16 v 2.0 равна 5 ГБ/с.

Процессоры с микроархитектурой Nehalem принесли с собой чипсет Intel Х58 и платформу Socket LGA 1366, которые за многие годы внесли перестановку в расположение контроллеров. Отныне контроллер памяти перебрался в сам процессор (подобно решениям компании AMD), тем самым дав возможность последнему общаться с памятью минуя северный мост. Сам же процессор стал общаться с северным мостом посредством шины QPI. Её пропускная способность составляет 25,6 ГБ/с, что в два раза больше, нежели у платформы Socket LGA 775 (при самом лучшем раскладе шина FSB способна обеспечить пропускную способность 12,8 ГБ/с.). Северный мост, в свою очередь, обеспечивал два порта PCI-E x16 v2.0 и общался с южным мостом по шине DMI. Такая расстановка «сил» давала возможность более полноценно задействовать видеосистему, насчитывающую два видеоадаптера с интерфейсом подключения PCI-E x16 v2.0, дисковую подсистему, состоящую хоть из десяти накопителей, пару сетевых адаптеров, мощную звуковую карту и.т.д.

Такие возможности не могли оказаться дешевыми, поэтому нет ничего удивительно, что комплект из материнской платы и процессора платформы Socket LGA 1366 обойдется от примерно 500$.

Именно по этому совсем недавно компания Intel анонсировала «народный» Nehalem и сопутствующую ему платформу Socket LGA 1156 с пока единственным чипсетом поддержки Intel P55 Express.

Да, чипсет Intel Р55 не пестрит «космическими цифрами», но отсутствие северного моста бросается в глаза сходу. В платформе Socket LGA 1366 северный мост, по большому счёту, выполнял роль только коммутатора QPI => 2xPCI-E x16 v2,0 + DMI. Перенос его вслед за контроллером памяти в сам процессор стал просто революционным ходом. Теперь процессор практически без «посредников» общается с оперативной памятью и видеокартой, что естественно повлияет на производительность системы в целом. Но, так, как платформа Socket LGA 1156 вышла под лозунгом: «народный Nehalem», то присутствуют и некоторые упрощения в сравнении с платформой Socket LGA 1366.

Во-первых, контроллер памяти лишился одного канала, и стал двухканальным, как у платформы Socket LGA 775, но каких-либо других изменений не претерпел, что доказывает вкладка Memory программы CPU-Z . Во всех случаях (при использовании процессоров Intel Core i7-920 и Intel Core i7-860) тайминги и частота работы были одинаковы.

Во-вторых, количество линий шины PCI-E уменьшилось до 16, что вернуло пропускную способность видеосистемы до уровня чипсета Intel Р45 (одна PCI-E x16 v2.0 или две PCI-E x8 v2.0).

Возвращаясь к основной теме, хотелось бы отметить, что покупая процессор теперь приходится волей-неволей, покупать часть чипсета (северный мост), который мы рассмотрели чуть выше. Не будем забывать всё же о непосредственно характеристиках процессора, которые не ограничиваются тактовой частотой и шиной QPI.

Вкладка Caches открыла нам идентичность, как объёма, так и организации кэш-памяти процессоров Intel Core i5-750 и Intel Core i7-9*0, и Intel Core i7-8*0.

Для более наглядного сравнения всех вышеизложенных изменений предлагаем ознакомиться со следующей таблицей, где представлены самые «яркие» модели всех четырёх поколений.

	Intel Core 2 Quad Q9550	Intel Core i7-920	Intel Core i7-860	Intel Core i5-750
Кодовое имя ядра	Yorkfield	Bloomfield	Lynnfield	Lynnfield
Количество ядер, шт	4	4	4	4
Тактовая частота, ГГц	2,83	2,66	2,8	2,66
Кэш-память первого уровня, МБ	4x32\4x32	4x32\4x32	4x32\4x32	4x32\4x32
Кэш-память второго уровня, МБ	2х6144	4x256	4x256	4x256
Кэш-память третьего уровня, МБ	-	8192	8192	8195
Множитель (номинал)	8,5	20	21	20
Тип шины	FSB	QPI/ DMI	QPI /DMI	QPI /DMI
Системная шина, МГц / ГБ/с	1333	25,6/2	25,6/2	25,6/2
Техпроцесс, нм	45	45	45	45
Рассеваемая мощность, Вт	95	130	95	95
Напряжение питания, В	0,8500 – 1,3625	0,800-1,375	0,65-1,4	0,65-1,4
Максимальный обьем памяти, ГБ	-	24	16	16
Тип памяти, МГц	определяется чипсетом	DDR3-800/1066	DDR3-800/1066/1333	DDR3-800/1066/1333
Количество каналов памяти, шт	2	3	2	2
Размеры кристалла, мм	37,5 x 37,5	42,5 x 45,0	37,5 x 37,5	37,5 x 37,5
Площадь кристалла, мм2	214	263	296	296
Количество транзисторов, миллион шт	820	731	774	774
Платформа, Socket	LGA 775	LGA 1366	LGA 1156	LGA 1156
Технология виртуализации	да	да	да	да
Режим Turbo Boost	нет	да	да	да
Множитель при однопоточной задаче / итоговая тактовая частота, МГц	-	22/2930	26/3460	24/3200
Множитель при двухпоточной задаче / итоговая тактовая частота, МГц	-	21/2800	25/3333	24/3200
Множитель при трёхпоточной и четырёх задаче / итоговая тактовая частота, МГц	-	21/2800	22/2930	21/2800
Технология Hyper-Threading	нет	да	да	нет

Говоря о Intel Core i5-750, мы видим обновленную реализацию архитектуры Nehalem, которая подразумевает использование скоростной шины QPI и связь с оперативной памятью и видеоадаптером без всяких «посредников», что является несомненным плюсом, не говоря уже о более приятной стоимости. Более того, материнские платы для данного процессора стоят всего то ~100$ с небольшим (например, GIGABYTE GA-P55M-UD2). Такая платформа заметно доступнее связки из Intel Core i7-920 и даже недорогой материнской платы на чипсете Intel X58.

Но на этих оптимистических нотах приятные новости не заканчиваются. Технология Intel Turbo Boost несёт в себе просто революционный вклад. И тот её вариант, который был реализован в процессорах линейки Intel Core i7-9*0, попросту смотрится несерьезно на фоне реализации последней в линейках Intel Core i7-8*0 и Intel Core i5-7*0. Напомним, что процессоры линейки Intel Core i7-9*0 при активации технологии Intel Turbo Boost могли динамически (самостоятельно) повышать свой множитель на единицу, тем самым увеличивая тактовую частоту всех ядер на 133 МГц. Вот как выглядит новая интерпретация данной технологии:

При выполнении процессором однопоточной задачи, он самостоятельно меняет свой множитель с 20 (тактовая частота 2,66 МГц) на 24 и получает в итоге результирующую тактовую частоту одного из ядер 3200 МГц, что на 540 (!) МГц больше номинала. Что это, если не легализированный разгон? Для некоторых игр, где в следствие применения старотипного движка используется только одно ядро, данный режим процессора будет настоящим подарком. Дальше больше, техники и маркетологи по-видимому решили, что однопоточные задачи ни что иное, как придание старины и было давно, да и вообще неправда. А вот двухпоточные задачи, т.е. оптимизированные под двухъядерные процессоры, как раз и есть еще повсеместно встречающийся пережиток прошлого. Так почему бы не форсировать работу двухпоточных задач? Поэтому при загрузке исключительно двух ядер процессор самостоятельно повышает множитель, как и в первом случае с 20 до 24, что в итоге даёт возможность работать на всё той же заветной тактовой частоте 3,2 ГГц уже двум ядрам (!). Великолепно!

Работа Intel Turbo Boost процессора Intel Core i5-750

Для проверки работы технологии Intel Turbo Boost, первоначально процессор был запушен в номинальном режиме без ее включения. Специализированной программой CPUID TMonitor проходил мониторинг работы всех ядер в отдельности.

Как видно из скриншота программы CPU-Z, все ядра работают на штатном множителе х20 и не зависимо от нагрузки остаются в данном режиме. Но это не совсем соответствует действительности и доверять программе CPU-Z с этого момента не стоит. Технология энергосбережения Enhanced Halt State (C1E) в режиме бездействия снизила тактовую частоту до 1200 МГц на всех ядрах процессора и это уже является истинным значением, что скромно доказала нам программа CPUID TMonitor.

Следующим этапом в BIOS материнской платы были отключены три ядра для более наглядного и однозначного представления работы Intel Turbo Boost. Выражаясь просто, процессор Intel Core i5-750 был превращён в одноядерный, а технология Intel Turbo Boost была активирована.

С самого начала и не переставая, процессор работал на частоте 3,2 ГГц, независимо от уровня и сложности задачи.

Переведя процессор Intel Core i5-750 в режим двухъядерного (отключение в BIOS двух ядер) эффект получился аналогичный предыдущему. Независимо от типа задачи оба ядра работали на частоте 3,2 ГГц. Fritz Chess Benchmark, запущенный в двухпоточном режиме, послужил великолепным тестовым пакетом.

Далее пришло время запустить процессор Intel Core i5-750 на полную мощность. Включив все четыре ядра, ему была предоставлена с помощью программы Fritz Chess Benchmark чистая однопоточная задача. К превеликому удивлению, технология Intel Turbo Boost отработала не только чётко и без «зазубренки», увеличивая множитель одного ядра до х21, но и ловко перекидывала задачу с одного ядра на другое.

Решив повторить предыдущий опыт, была взята на вооружение некогда популярная программа Super Pi. Результат оказался полностью идентичен. Технология Intel Turbo Boost всё также ловко играла однопоточным процессом перекидывая его с относительно более загруженного ядра на бездействующее. Если операционная система по личным нуждам нагружала одно из ядер выполнением какой-либо системной службы, то процесс Super Pi «шустренько перескакивал» на более свободное ядро.

Для уверенности опыт был повторен в третий раз. Теперь в роли «нагрузки» была взята утилита Lame Explorer, которая является оболочкой для соответствующего кодека. И вновь нас порадовал эффект! Одно из ядер, обслуживающее компрессию исправно трудилось на тактовой частоте 2,8 ГГц.

Как бы не хотелось на этой оптимистической ноте перейти к тестированию, но «ложка дёгтя» в этой «бочке мёда», всё же, нашлась...

Охлаждение и энергопотребление

Немаловажными эксплуатационными характеристиками процессора, да и всей системы, естественно, являются энергопотребление и тепловыделение. Вдвойне интереснее проверить именно рабочие характеристики, ведь исследуемый процессор имеет заявленный тепловой пакет до 95 Вт, а комплектуется достаточно скромным кулером. Поэтому мы произвели замер энергопотребления всей системы и температуры Intel Core i5-750 в различных режимах при использовании «боксового» кулера и материнской платы ASUS Maximus III Formula.

Режим	Напряжение питания ядра, В	Тактовая частота ядер, МГц	Энергопотребление системы в целом, Ватт	Нагрев процессора, С°
Простой, технология Intel Turbo Boost отключена	0,904	1200	86	52
Под нагрузкой, технология Intel Turbo Boost отключена	1,280	2666	160	80
Под нагрузкой, технология Intel Turbo Boost включена	1,304	3200	165	83

В результате  мы получили очень интересные результаты. Во-первых, стоит обратить внимание на энергопотребление - 165 ватт в самом пике нагрузки кажется неправдоподобно малым значением. Именно так сказываются архитектурные особенности этой платформы. Ведь основным потребителем теперь является именно процессор, выполняющий роль и северного моста, а чипсет Intel P55 Express потребляет всего 5 Вт. При этом используется и экономичная оперативная память DDR3. В итоге, если от общего энергопотребления в 165 Вт отнять все мало потребляющие компоненты, то окажется, что большая половина энергии «съедается» именно процессором. И именно с процессора эту энергию в виде тепла должен будет рассеивать кулер.

Во-вторых, при использовании «боксового» кулера мы зафиксировали существенный нагрев процессора Intel Core i5-750. Причем система была собрана в достаточно хорошо вентилируемом корпусе CODEGEN M603 MidiTower с парой 120 мм вентиляторов на вдув/выдув. Это и есть «ложка дёгтя». При работе процессора в режиме максимальной нагрузки, даже с деактивированной технологией Intel Turbo Boost, его температура выходила за заявленные максимальные 72,7 С°. Для уверенности в результатах измерения, мы провели повторные тесты с разными материнскими платами. Результат оказался примерно таким же, но с одной оговоркой – напряжение питания ядра различные системные платы в режиме «AUTO» устанавливали различное, хотя и в не сильно большом диапазоне. В зависимости от напряжения питания просматривалась зависимость по энергопотреблению и нагреву процессора, но с не очень большим разбросом. Таким образом, целесообразность использования «боксового» кулера, как и наличие его в комплекте поставки, сомнительно. Именно поэтому комплектный «боксовый» кулер E41759-002 был заменён на Scythe Kama Angle.