Обзор шестиядерного процессора Intel Core i7-980X Extreme Edition

Компания Intel, чтобы остаться лидером процессорного рынка, неуклонно продолжает следовать своей концепции «Тик-Так», примерно раз в два года переводя производство на новый более тонкий техпроцесс («Тик»), а через год представляя новую архитектуру, которая выпускается с помощью уже освоенного техпроцесса («Так»). Так, чуть более года назад миру была представлена архитектура Nehalem для настольных процессоров, наиболее мощные и дорогие из которых используют 45 нм ядро Bloomfield. И вот сейчас пришла пора перевести производство «топовых» процессоров на новый техпроцесс, который, кстати, уже успешно опробован на представленных еще к Новому Году массовых процессорах с ядром Clarkdale. Однако в этих моделях со встроенным графическим ядром только вычислительная часть производилась по 32 нм нормам, а нужно освоить техпроцесс, чтобы выпускать и полноценные процессоры.

И вот, переводя выпуск процессоров с архитектурой Nehalem на 32 нм техпроцесс, в компании Intel решили не просто повторить то же самое, но при меньшем размере элементов и увеличить рабочую частоту, как это, обычно, было ранее. В этот раз обновляемый процессор получил и заметные архитектурные изменения – он стал шестиядерным. Конечно, сама архитектура Nehalem практически не претерпела изменений, а просто новые процессоры с кодовым названием Gulftown включают на два больше фактически таких же вычислительных ядер, как и в Bloomfield.

Параллельно с увеличением числа ядер, в полтора раза был увеличен и объем кэш-памяти третьего уровня, которой теперь составляет 12 МБ. Причем кэш-память L3 по-прежнему работает по технологии Smart Cache, т.е. является цельной и может распределяться динамически между ядрами в зависимости от их потребностей, вплоть до того, что будет захвачена одним наиболее загруженным вычислительным ядром.

Но было произведено и одно небольшое расширение возможностей – наконец-то для «топовых» процессоров была реализована поддержка инструкций ускорения алгоритма шифрования AES, которые уже полгода как реализованы в массовых двухъядерных процессорах с ядром Clarkdale. В остальном ядро Gulftown точно такое же, как и Bloomfield, особенности которого более детально описаны в обзоре процессора Intel Core i7-920, даже встроенный трехканальный контроллер памяти официально поддерживает работу только с модулями DDR3-1066. Естественно, новые процессоры на ядре Gulftown используют точно такой же процессорный разъем Intel LGA 1366, обмениваются данными с системой используя шину QPI, поддерживают тот же набор фирменных технологий и могут быть установлены в материнские платы на чипсете Intel X58 Express (главное только не забыть предварительно обновить BIOS).

Правда, пока, говоря о новых процессорах на ядре Gulftown во множественном числе, мы подразумеваем всего одну модель Intel Core i7-980X Extreme Edition, которая имеет очень высокую стоимость и предназначена для энтузиастов. Более доступные массовые модели появятся позднее. Что ж, ожидая пока появятся не такие дорогие шестиядерные процессоры, изучим возможности переведенной на 32 нм техпроцесс, расширенной и немножко обновленной архитектуры Nehalem.

В нашу тестовую лабораторию попал инженерный семпл процессора Intel Core i7-980X Extreme Edition в коробке без полиграфии, хотя сами размеры упаковки полностью соответствуют розничной версии. Причем по габаритам эта коробка стала почти в два раза больше, чем упаковка предыдущих моделей процессоров серии Core i7-900. Все дело в том, что теперь к «топовому» процессору прилагается и соответствующий кулер.

Наконец-то компания Intel пошла навстречу покупателям очень дорогих процессоров серии Extreme Edition, предлагая для них сразу и хорошую фирменную систему охлаждения – Intel DBX-B Thermal Solution. Мы обязательно далее рассмотрим более внимательно эту систему охлаждения и изучим ее возможности. Кроме процессора и кулера внутри коробки покупатель должен будет найти руководство пользователя, гарантийные обязательства и фирменную наклейку.

Перейдем к рассмотрению особенностей технических характеристик процессора Intel Core i7-980X Extreme Edition.

Спецификация:

Изучая спецификацию Intel Core i7-980X Extreme Edition, интересно отметить, что при переходе на новый техпроцесс не было обеспечено увеличение и рабочих частот, т.к. предшествующий самый «топовый» процессор Intel Core i7-975 Extreme Edition работает на точно такой же номинальной частоте 3,33 ГГц. Видимо поэтому Intel Core i7-980X Extreme Edition имеет всего на немного больший модельный номер.

Также обращаем внимание, что в отличие от обычных (не экстремальных) процессоров ряда Intel Core i7-900, процессор Intel Core i7-980X Extreme Edition, как и все Intel Core i7 Extreme Edition, использует более быстрый режим работы шины QPI - 6,4 ГТ/с вместо 4,8 ГТ/с, что должно немного ускорить обмен данными с системой.

На теплораспределительной крышке розничного процессора, в отличие от мало примечательного инженерного семпла, должна будет быть указана модель, номер sSpec, страна-производитель, а также техническая информация:

• частота – 3,33 ГГц;
• объем кэш-памяти L3 – 12 МБ;
• тактовая частота шины QPI – 6,4 ГТ/с;
• требования совместимости – PCG (Platform Compatibility Guide) 08.

Как и следовало ожидать, количество и расположение согласующих элементов на обратной стороне процессора кардинально отличается от других моделей семейства Intel Core i7-900.

Закончив с внешним осмотром процессора Intel Core i7-980X Extreme Edition, давайте взглянем на него, так сказать, изнутри, воспользовавшись информационной утилитой CPU-Z.

Как видим, утилита вполне корректно визуализирует заявленные технические характеристики и показывает некоторые другие интересные подробности. Кроме увеличившегося числа вычислительных ядер до 6, причем благодаря поддержке технологии Hyper-Threading с возможностью одновременного исполнения до 12 программных потоков, у процессора Intel Core i7-980X Extreme Edition в полтора раза увеличен объем кэш-памяти третьего уровня – до 12 МБ. Очень интересно взглянуть на организацию этой расширенной кэш-памяти.

К сожалению, архитектура кэш-памяти L3 не изменилась – все те же 16 линий ассоциации по 64 байта, как и у моделей с 8 МБ. В таком случае, теоретически, увеличение на 50% объема кэш-памяти привело к ее замедлению на 33% при прочих неизменных параметрах. Кроме того, чтобы уменьшить энергопотребление процессора, и он остался в тепловом пакете до 130 Вт, была немного уменьшена частота работы и напряжение питания для логики Uncore, в том числе и встроенного контроллера памяти. Сразу скажем, что низкоуровневые синтетические тесты отлично фиксируют увеличение латентности кэш-памяти третьего уровня и оперативной памяти, но куда более интересно просмотреть в более практичных и универсальных тестах насколько критично такое небольшое замедление памяти и кэш-памяти при заметном увеличении объема последней, а также добавлении процессору еще двух вычислительных ядер. Этот вопрос мы и постараемся раскрыть в процессе тестирования.

Отдельно следует упомянуть о работе контроллера памяти процессора: официально он поддерживает работу только с трехканальными модулями памяти DDR3 на частоте до 1066 МГц. Ситуацию не изменило даже обновление ядра. Однако не документировано можно использовать процессор Intel Core i7-980X Extreme Edition в связке с модулями памяти DDR3 повышенной частоты начиная от DDR3-1333 и, благодаря свободному делителю, до, наверное, самых быстрых на сегодняшний день DDR3-2533. Последнее мы проверить не смогли, но имеющиеся в тестовой лаборатории модули без проблем запустились на эффективной частоте 1866 МГц.

Заканчивая рассказ о заявленных возможностях процессора Intel Core i7-980X Extreme Edition следует напомнить о поддержке следующих фирменных технологий компании Intel:

• 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 ядро 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, но без заметного увеличения энергопотребления, которое ограничено заявленным тепловым пакетом, и тепловыделения.