Знакомство с ядром Lynnfield на примере процессора Intel Core i7-860

Как мы уже рассказывали, 8 сентября 2009 г. корпорация Intel представила новые процессоры для высокопроизводительных массовых настольных ПК и «односокетных» серверных компьютеров. В этих чипах реализована обновленная инновационная микроархитектура Nehalem, которая отныне доступна не только геймерам и энтузиастам, но и массовому пользователю в виде ядра Lynnfield. Процессоры Intel Core i7, Intel Core i5, Intel Xeon 3400 для массового сегмента обеспечивают высокую производительность и еще более эффективное управление потреблением энергии. Корпорация Intel изготавливает новые процессоры в соответствии с нормами передовой 45-нанометровой технологии.

В этих чипах реализована усовершенствованная революционная технология Intel Turbo Boost, а наиболее передовые модели серии Intel Core i7 поддерживают также Intel Hyper-Threading Technology. Благодаря этим технологиям новые процессоры становятся более «высокоинтеллектуальными» и могут самостоятельно оптимизировать энергопотребление и производительность системы.

Архитектурной особенностью ядра Lynnfield является интегрированный контроллер PCI Express 2.0 на 16 линий, который должен служить для связи с одним или двумя дискретными видеоускорителями. Причем два видеоускорителя могут объединяться в одну систему по технологиям SLI и CrossFireX, если их поддержка будет реализована в материнской плате. Другой особенностью ядра Lynnfield является наличие интегрированного 64-разрядного (двухканального) контроллера памяти DDR3. По спецификации контроллер гарантированно поддерживает память DDR3-800/1066/1333, а с более быстрыми модулями, поддержку которых заявляют многие производители материнских плат для новых процессоров, контроллер работает только при разгоне. Устанавливаются процессоры Intel Core i7, Intel Core i5 и Intel Xeon 3400 в новый процессорный разъем LGA 1156.

Для поддержки процессоров была разработана новая системная логика Intel P55 Express, которая стала более компактной, т.к. вместо двух чипов, северного и южного мостов, теперь используется только одна микросхема. Теперь чипсет отвечает в основном за операции, связанные с управлением вводом и выводом, то есть, по сути, ему остались функции южного моста. Процессор и чипсет Intel P55 Express связаны новым аппаратным мостом Direct Media Interface (DMI). Не так давно мы делали обзор системной платы GIGABYTE GA-P55M-UD2 на наборе логики Intel P55 Express, где рассматривали его характеристики. В этом же обзоре поговорим о самом ядре Lynnfield и новых технологиях, что стало возможно благодаря получению инженерного сэмпла процессора Intel Core i7-860.

Самой заметной технологией в новых процессорах стала обновленная версия Intel Turbo Boost, которая управляет производительностью процессора в зависимости от требований приложения.

Новая схема управления ядрами позволяет производить отключение до трех процессорных ядер, параллельно увеличивая процессорный множитель, что делает остальные ядра более быстрыми и обеспечивает ускорение выполнения неоптимизированных под многопоточность приложений. Так, во время выполнения однопоточных задач процессоры Core i7-860 и Core i7-870 способны увеличить множитель на пять, отключая три неиспользуемых ядра, что соответственно увеличивает частоту одного активного на 665 МГц. В двухпоточных приложениях производительность также увеличивается достаточно ощутимо - на четыре шага множителя. При этом и во время активного использования трех и четырех ядер процессор может немножко ускоряться – на один шаг. Однако, одним из важных моментов работы технологии, на чем акцентирует внимание Intel, является то, что не зависимо от режима работы и загрузки процессора его TDP (тепловой пакет, энергопотребление) не выходит за рамки номинального значения.

Конфигурации увеличения множителей для разных процессоров смотрите в таблице:

Основанные на микроархитектуре Nehalem, процессоры Lynnfield поддерживают технологию Hyper-Threading (Simultaneous Multi-Threading), которая эмулирует несколько логических ядер на одном физическом для более полной загрузки вычислительных блоков. Данная технология будет полезна в программах, где хорошо реализовано параллельное выполнение нескольких вычислений.

Перейдем к спецификации Intel Core i7-860:

Все цены на Intel Core i7-860

По размеру процессоры LGA1156 заметно уступают решениям для LGA1366 и фактически имеют размеры как у уже привычных моделей для LGA775.

В связи с уменьшением ширины контроллера памяти до двух каналов, процессоры Lynnfield имеют 1156 контактных площадок, которые все еще не покрывают всю нижнюю поверхность и обеспечивают присутствие «навесных» элементов.

На теплораспределительной крышке розничного процессора Intel Core i7-860 будет указываться техническая информация, но так как попавший на первое тестирование экземпляр процессора является инженерным образцом, то его маркировка не совпадает со стандартной.

Процессор поддерживает ряд фирменных технологий:

• Enhanced Halt State (C1E) отключает некоторые блоки процессора во время его бездействия, тем самым уменьшая энергопотребление и тепловыделение;
• Enhanced Intel Speedstep Technology позволяет уменьшать напряжение питания и тактовую частоту во время низкой нагрузки на процессор;
• Execute Disable Bit – поддержка программно-аппаратного механизма защиты от переполнения буфера, механизма используемого многими вредоносными программами для нанесения ущерба или проникновения в систему;
• Intel Virtualization Technology дает возможность виртуальным машинам получать доступ к аппаратным ресурсам;
• Hyper-Threading Technology – каждое из четырех ядер процессора Intel Core i7 поддерживает одновременное выполнение двух программных потоков;
• Intel Turbo Boost Technology – позволяет увеличивать множитель процессора в зависимости от нагрузки, фактически представляет собой функцию динамического разгона.

Утилита CPU-Z версии 1.52.1 корректно отображает основные характеристики процессора Intel Core i7-860, а также свойства обновленной подсистемы памяти.

Интегрированный контроллер памяти DDR3 во время тестирования работал в двуканальном режиме на частоте 1333 МГц.

Во время равномерной нагрузки технология Intel Turbo Boost увеличивает частоту до 3 ГГц, за счет увеличения множителя.

Тестирование производительности

При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №1

Судя по результатам тестов, исполнительные узлы процессора на ядре Lynnfield не претерпели каких-либо заметных изменений по сравнению с ядром Bloomfield, т.к. в задачах не сильно требовательных к пропускной способности оперативной памяти процессор Intel Core i7-860 с частотой 2,8 ГГц всегда опережает Intel Core i7-920 с частотой 2,66 ГГц. И только некоторые приложения на последнем получают некоторую прибавку в быстродействии вследствие наличия более производительного контроллера памяти. В такой ситуации, при примерно равной стоимости процессоров и появлении недорогих плат на Intel P55 Express, новая платформа будет смотреться заметно привлекательнее решений для экстремальных геймеров и энтузиастов на основе Intel X58 Express.

Что касается сравнения с платформой предыдущего поколения, в состав которой входит процессор Intel Core 2 Quad Q9550, работающий на частоте 2,83 ГГц, то по производительности решение нового поколения смотрится гораздо выгоднее. Хотя соотношение производительность/цена у платформы Intel LGA1156, по крайней мере первое время, ввиду спекуляции новинкой, не самое лучшее. Кроме того, в ближайшем будущем, вероятнее всего, компании Intel придется снимать с производства старшие модели Core 2 Quad, и тогда подобный вопрос перестанет быть актуальным.

А вот сравнение с одной из старших моделей линейки Phenom II X4 от компании-конкурента AMD показывает результаты явно не в пользу ее детища. Процессор AMD Phenom II X4 955, работая на частоте 3,2 ГГц, проигрывает по производительности практически во всех задачах, порою существенно. Но, с другой стороны, этот процессор уже давно доступен, имеет на треть меньшую стоимость и может быть установлен во множество доступных в розницу материнских плат, которые в подавляющем большинстве будут иметь заметно меньшую стоимость, чем даже младшие решения на Intel P55 Express. Поэтому платформа AMD продолжает быть более приемлемой по соотношению производительность/цена. Но если нужна просто максимально высокая производительность при разумных затратах, то платформа Intel LGA1156 должна стать наиболее перспективной. Надо только немножко подождать пока уляжется ажиотаж, на котором многие хотят подзаработать.

Но прежде чем делать предварительные выводы, надо исследовать некоторые особенности архитектуры и попробовать произвести разгон.

Подписаться на наши каналы