Поиск по сайту

up
::>Процессоры >2009 > Intel Core i7-920

Расширенное тестирование процессора Intel Core i7-920 с архитектурой Nehalem

06-03-2009

При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №1

Материнские платы (AMD) ASUS M3A32-MVP DELUXE (AMD 790FX, sAM2+, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-MA790XT-UD4P (AMD 790X, sAM3, DDR3, ATX)
Материнские платы (AMD) ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, sFM1, DDR3, ATX)ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, sAM3+, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel) GIGABYTE GA-EP45-UD3P (Intel P45, LGA 775, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-EX58-DS4 (Intel X58, LGA 1366, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel) ASUS Maximus III Formula (Intel P55, LGA 1156, DDR3, ATX)MSI H57M-ED65 (Intel H57, LGA 1156, DDR3, mATX)
Материнские платы (Intel) ASUS P8Z68-V PRO (Intel Z68, sLGA1155, DDR3, ATX)ASUS P9X79 PRO (Intel X79, sLGA2011, DDR3, ATX)
Кулеры Noctua NH-U12P + LGA1366 KitScythe Kama Angle rev.B (LGA 1156/1366)ZALMAN CNPS12X (LGA 2011)
Оперативная память 2х DDR2-1200 1024 МБ Kingston HyperX KHX9600D2K2/2G2/3x DDR3-2000 1024 МБ Kingston HyperX KHX16000D3T1K3/3GX
Видеокарты EVGA e-GeForce 8600 GTS 256 МБ GDDR3 PCI-EASUS EN9800GX2/G/2DI/1G GeForce 9800 GX2 1ГБ GDDR3 PCI-E 2.0
Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ
Блок питания Seasonic SS-650JT, 650 Вт, Active PFC, 80 PLUS, 120 мм вентилятор
Сравнить Intel Core i7-920 с
Обзор Intel Core 2 Quad Q9550
Обзор Intel Core 2 Quad Q6600
Обзор Intel Core 2 Duo E8600
Обзор AMD Phenom X4 9950
Futuremark PCMark'05 CrystalMark 0.9 WinRar 3.80 LAME 3.98, s VirtualDub 1.8.6, mpeg to avi, s Futuremark 3DMark'05 Futuremark 3DMark'06 SmartFPS.com v1.5, max quality, 800x600, fps x264 Benchmark HD 2.0 CINEBENCH R10 Fritz Chess Benchmark v.4.2 Futuremark 3DMark Vantage Tom Clancy's H.A.W.X. Demo, High, 1280x1024, AA2x World  in Conflict v.1.0.0.9, Maximum, 1024x768 Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024 Race Driver: GRID Demo, 1280x1024, AA4x

Новая архитектура Nehalem довольно неплохо показывает себя в тестовых программах. Отсутствие оптимизации под многоядерные системы не мешает процессору Intel Core i7-920 догонять Intel Core 2 Quad Q9550, имеющий на 4 МБ больше кэш-памяти, а в оптимизированных приложениях значительно его опережать.

Разгон

Для формирования различных частот основных составляющих новой платформы используется системная шина BCLK (базовая частота). Частоты задаются при помощи различных множителей для каждого из узлов: частота процессора, частота встроенного контроллера памяти, частота работы памяти стандарта DDR3 и частота интерфейса QPI. Значение опорной частоты BCLK по умолчанию равно 133 МГц. Таким образом, для разгона системы необходимо просто поднять частоту BCLK, но заблаговременно немного замедлить связанные через множители компоненты.

Наш процессор смог стабильно функционировать на частоте 3990 МГц при напряжении 1,36 В. Итоговое увеличение частоты составило внушительные 1330 МГц или 50%.

Как видим, разгонный потенциал нового поколения процессоров компании Intel практически полностью повторяет потенциал Core 2.

Тестовый пакет

Результат

Прирост производительности, %

Номинальная частота

Разогнанный процессор

Futuremark PCMark'05

CPU

8817

12980

47,22

Memory

9069

11873

30,92

Graphics

9434

10387

10,10

CrystalMark

ALU

47951

70304

46,62

FPU

45965

69990

52,27

Memory

43389

46531

7,24

WinRar, Kb/s

3181

3454

8,58

Futuremark 3DMark'05

Mark Score

12467

12711

1,96

CPU Score

21614

25764

19,20

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6512

6681

2,60

CPU Score

4784

6760

41,30

SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps

Battlefield 2

215,4

220,3

2,27

Serious Sam 2

164,4

181,4

10,34

Quake 4

138,7

139,9

0,87

Prey

173,0

174,0

0,58

Несмотря на значительное увеличение частоты, прирост производительности от разгона в среднем составил 18,8 %. Синтетические тесты при повышении частоты процессора показали пропорциональные результаты, а в графических пакетах узким местом оказалась видеоподсистема.

Расширенное тестирование возможностей новой архитектуры Core i7

Процессоры Core i7 имеют целый ряд нововведений, призванных увеличить производительность. Проверим на практике и оценим производительность основных преимуществ процессоров нового поколения.

Работа Intel Turbo Boost

Данная технология позволяет увеличить штатную тактовую частоту процессора на определенное значение, если тепловыделение процессора при этом не будет превышать допустимые 130 Вт. Текущая ревизия процессоров позволяет увеличивать частоту на 133 МГц (множитель процессора увеличивается на 1) при загрузке четырех ядер и на два шага (на 266 МГц), если загружено только одно ядро, а остальные простаивают.

При активации режима Turbo Boost рабочая частота нашего тестового процессора повысилась на один шаг, т.е. на 133 МГц или 5% (в нашем случае плата немного завышает опорную частоту до 134,9 МГц и соответственно остальные частоты были тоже немного завышены). Что же даст такой официальный разгон?

Тестовый пакет

Результат

Прирост производительности, %

Номинальная частота

Intel Turbo Boost Tech.

Futuremark PCMark'05

CPU

8817

9231

4,70

Memory

9069

9345

3,04

Graphics

9434

9582

1,57

CrystalMark

ALU

47951

50363

5,03

FPU

45965

48917

6,42

Memory

43389

44431

2,40

WinRar, Kb/s

3181

3186

0,16

Futuremark 3DMark'05

Mark Score

12467

12502

0,28

CPU Score

21614

22077

2,14

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6512

6540

0,43

CPU Score

4784

4988

4,26

SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps

Battlefield 2

215,4

215,7

0,14

Serious Sam 2

164,4

167,1

1,64

Quake 4

138,7

138,8

0,07

Prey

173,0

173,3

0,17

Активация режима Turbo Boost позволила увеличить производительность в среднем на 2,16%. Такой небольшой прирост связан с зависимостью тестовых программ от быстродействия остальных составляющих, в частности графической подсистемы.

Влияние Hyper-Threading на производительность

Как известно, для того, чтобы какие-то процессорные технологии и новые инструкции правильно работали и приносили ощутимую пользу, нужна их программная поддержка. Сейчас не так много приложений, которые умеют эффективно использовать 4-ядерные процессоры. А что если новый процессор може обеспечить одновременное выполнение до 8 потоков?

Поскольку процессор Intel Core i7-920 изначально предлагается использовать с включенной технологией Hyper-Threading, то все тесты были проведены именно в таком «штатном» режиме. Будет ли заметное падение производительности при отключении этой технологии?

Тестовый пакет

Результат

Разность производительности, %

Hyper-Threading ON

Hyper-Threading OFF

Futuremark PCMark'05

CPU

8817

8781

-0,41

Memory

9069

9062

-0,08

Graphics

9434

9477

0,46

CrystalMark

ALU

47951

65893

37,42

FPU

45965

48840

6,25

Memory

43389

46364

6,86

WinRar, Kb/s

3181

2389

-24,90

Futuremark 3DMark'05

Mark Score

12467

12482

0,12

CPU Score

21614

21483

-0,61

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6512

6467

-0,69

CPU Score

4784

4336

-9,36

SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps

Battlefield 2

215,4

219,7

2,00

Serious Sam 2

164,4

165,8

0,85

Quake 4

138,7

138,7

0,00

Prey

173,0

172,8

-0,12

Несмотря на уверения компании Intel о пользе технологии Hyper-Threading, быстродействие тестовой системы увеличилось при отключении данной технологии в среднем на 1,19%, а в некоторых тестах на впечатляющие 37,42%. И только хорошо оптимизированный под многопоточные приложения архиватор WinRAR показал заметное падение производительности, почти на четверть. Но на самом деле это не единственная задача где уже сегодня есть польза от Hyper-Threading - кодек DivX в дополнительном тесте за счет данной технологии увеличил производительность на 15,5% перекодировав MPEG-видео за 45 секунд, вместо 52.

Влияние на производительность пропускной способности и скорости памяти

Как было отмечено выше, значительным шагом вперед архитектуры новых процессоров Intel Core i7 стал встроенный в них трехканальный контроллер памяти. Это должно обеспечить заметное ускорение доступа четырех ядер, умеющих оперировать 8-ю потоками одновременно, к оперативной памяти и очень положительно повлиять на производительность. Давайте проверим это, оставив в системе вместо трех гигабайт памяти в трехканальном режиме только два гигабайта в одноканальном.

Тестовый пакет

Результат

Разность производительности, %

Memory
3 Channels
 3 GB

Memory
1 Channels
2 GB

Futuremark PCMark'05

CPU

8817

8757

-0,68

Memory

9069

8684

-4,25

Graphics

9434

9432

-0,02

CrystalMark

ALU

47951

47912

-0,08

FPU

45965

45980

0,03

Memory

43389

25391

-41,48

WinRar, Kb/s

3181

2847

-10,50

Futuremark 3DMark'05

Mark Score

12467

12459

-0,06

CPU Score

21614

20136

-6,84

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6512

6515

0,05

CPU Score

4784

4751

-0,69

SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps

Battlefield 2

215,4

215,1

-0,14

Serious Sam 2

164,4

164,4

0,00

Quake 4

138,7

137,3

-1,01

Prey

173,0

172,8

-0,12

Переход на одноканальный режим (да еще и при уменьшении объема памяти) снизил среднее быстродействие системы всего на 4,39%. Если внимательно посмотреть на результаты каждого из тестовых пакетов, очевидно, что усредненное значение не отображает реальной картины. Падение пропускной способности памяти существенно сказывается только на синтетических тестах именно оперативной памяти, а остальные приложения почти не ощутили изменений в подсистеме ОЗУ.

Хорошо, если количество и расположение модулей памяти мало влияет на производительность системы на Intel Core i7, то что случится при замедлении оперативной памяти, скажем до DDR3-800 (предположим вы купили дорогие материнскую плату и процессор, но решили сэкономить на оперативной памяти).

Тестовый пакет

Результат

Разность производительности, %

DDR3-1333

DDR3-800

Futuremark PCMark'05

CPU

8817

8774

-0,49

Memory

9069

8350

-7,93

Graphics

9434

9363

-0,75

CrystalMark

ALU

47951

47736

-0,45

FPU

45965

42190

-8,21

Memory

43389

33921

-21,82

WinRar, Kb/s

3181

2707

-14,90

Futuremark 3DMark'05

Mark Score

12467

12456

-0,09

CPU Score

21614

20656

-4,43

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6512

6503

-0,14

CPU Score

4784

4706

-1,63

SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps

Battlefield 2

215,4

214,5

-0,42

Итоговое падение производительности составило 4,2%, но в реальных приложениях разность производительности практически незаметна, таким образом, смеем предположить, что и от покупки очень дорогой быстрой памяти прирост производительности будет не очень большой.

Зависимость производительности от количества ядер процессора

Еще раз вернемся к многозадачности и проверим масштабируемость архитектуры Nehalem процессоров Intel Core i7, оставляя «рабочими» от 1-го до 4-х ядер.

Маркетологи как всегда внесли свой вклад в продвижение «виртуальной» многоядерности. Увеличение количества рабочих ядер процессора положительно отражается на оптимизированных приложениях, а вот для остальных тестовых задач достаточно и двух-трехъядерного процессора. Поэтому можно будет вполне понять шаг Intel, если из не совсем рабочих кристаллов будут выпущены недорогие двух- и трехъядерные процессоры в основе которых будет лежать архитектура Nehalem.

Зависимость производительности от частоты процессора

В следующем исследовании мы решили проверить масштабируемость по тактовой частоте, т.е. предсказать чего стоит ожидать от более быстрых версий Intel Core i7 или, вполне вероятно, более медленных. Для этого мы изменяли частоту процессора от 1620 МГц – множитель 12х, до номинальной при множителе 20х.

Вполне логично, что увеличение частоты процессора увеличивает в свою очередь и производительность в тестовых приложениях. Но в некоторых задачах, например 3DMark06, суммарное быстродействие системы зависит от скоростных характеристик других подсистем и поэтому практически не изменяется с повышением частоты процессора. С другой стороны, несмотря на то, что оптимизированность игровых приложений под многоядерные процессоры еще далека от идеала, даже штатной частоты процессора Intel Core i7-920 вполне достаточно для загрузки современных видеоускорителей.

Теперь соберем вместе полученные результаты.

Результаты тестов ожидаемы, хотя и немного не такие, какими их хотелось бы видеть. Пропускная способность памяти DDR3 в трехканальном режиме избыточна для применения в настольных ПК. Технология Hyper-Threading может негативно сказываться на быстродействии не оптимизированных приложений, подобное мы уже наблюдали на примере процессоров Pentium 4. Но, в то же время, при определенных условиях Hyper-Threading позволит увеличить производительность. Зато технология автоматического разгона Turbo Boost всегда позволяет немного увеличить эффективность центрального процессора.

Что касается разгона процессора, то он по-прежнему остается одним из самых эффективных способов получить много «бесплатной производительности».

Выводы

Инженерами Intel была успешно проведена работа по модернизации существующей процессорной платформы, были учтены известные недостатки и добавлены передовые технологии. Процессоры Core i7, основанные на архитектуре Nehalem, являются очередным эволюционным семейством процессоров Intel. Благодаря встроенному контроллеру памяти и поддержке Hyper-Threading, новое ядро Bloomfield позволяет процессору Intel Core i7-920 практически во всех тестах уверенно противостоять «топовым» представителям семейства Core 2 и тем более решениям конкурента в лице AMD. Да и частотный потенциал новых процессоров очень порадовал, хотя вот для его полноценного использования имеющихся мощностей еще необходима оптимизация приложений.

Но не все так радужно, как могло показаться на первый взгляд. Для работы новых процессоров необходима материнская плата с чипсетом Intel X58, стоимость которых зачастую значительно выше стоимости самого процессора. Надеемся, в ближайшем будущем будут выпущены и менее дорогие наборы системной логики, но конкретных данных пока нет. Потенциальным покупателям также необходимо будет приобрести и память стандарта DDR3, цены на которую все еще заметно выше, а скоростные характеристики не сильно превосходят таковые у более дешевой DDR2.

В данный момент переходить на новую платформу имеет смысл, если используемое ПО оптимизировано под многопоточность и наборы новых инструкций вплоть до SSE 4.2 или вам необходима максимальная производительность и ваши финансовые возможности не ограничены. Подавляющему большинству пользователей можно порекомендовать подождать анонса новых чипсетов для Core i7 и снижения стоимости самих процессоров.

Авторы: Сергей Филинский, Александр Черноиван

Выражаем благодарность фирме ООО ПФ Сервис (г. Днепропетровск) за предоставленное для тестирования оборудование.

-->
Статья прочитана раз(а)
Опубликовано : 06-03-2009
Подписаться на наши каналы
telegram YouTube facebook Instagram