Intel Core i5 на ядре Lynnfield. Топовая архитектура - в массы! Достаточность пропускной способности шины QPI

В 2009 году американский производитель микропроцессоров Intel презентовал новую модельную линейку кристаллов, построенных на базе современной архитектуры Lynnfield. Самым дешевым процессором из этой линейки стал Core i5 750, технические характеристики которого были практически идентичны прошлогодней линейке. Тем не менее эти кристаллы пользуются большой популярностью среди пользователей и позволяют решать многие современные задачи.

Позиционирование на рынке и ценовой диапазон

Инженеры из раздела разработки инновационных технологий, при разработке процессорного разъема LGA 1156 поделило рынок кристаллов на несколько категорий:

— Процессоры серии Celeron и Penrium. Первые были предназначены для сборки бюджетных системных блоков, идеально подходящих для выполнения офисных задач, а вторые обладали более высоким уровнем производительности, достаточным для запуска некоторых современных компьютерных игр с низкими настройками графического интерфейса. Основное отличие между обеими представителями заключалось в объеме кеш-памяти и тактовой частоте, благодаря которым достигается более высокое быстродействие;

— CPU семейства Core i3 и i5, к которым и принадлежит модель кристалла, рассматриваемого в нашей сегодняшней статье. Эти процессоры рассчитаны на продвинутых юзеров, нуждающихся в повышенной производительности. Бюджетные модели имеют всего два физических ядра, однако, благодаря технологии гиперпоточности, способной обрабатывать программный код в четыре потока, эти решения ничем не уступают аналогичным процессорам AMD, имеющим по 4 ядра. Модели CPU линейки Core i5 являются более мощными за счет полноценных четырех ядер, увеличенного кеша, а также фирменной технологии TurboBoost, осуществляющей колоссальный прирост производительности при выполнении более сложных задач.

— Кристаллы Core i7 являются идеальным решением для энтузиастов и профессионалов, которые ввиду специфики своей деятельности нуждаются в мощных производительных стационарных компьютерах. Эти модели процессоров обладают четырьмя физическими ядрами и технологией HyperThreading, благодаря чему кристалл способен работать в восьмипоточном режиме. Помимо этого, эта линейка микропроцессоров обладает увеличенным объемом кеш-памяти и повышенной тактовой частотой.

Несмотря на то что CPU Core i5 750 и является представителем среднего ценового диапазона, по своим аппаратным характеристикам и уровню производительности он вполне может составить достойную конкуренцию некоторым своим более старшим собратьям. Все дело в том, что большинство современных программ и компьютерных игр созданы для работы с четырехъядерными процессорами, поэтому ощутимой разницы в процессе выполнения различных задач между нашим сегодняшним героем и флагманскими линейками кристаллов не наблюдается.

Заводская комплектация

Потребителям доступно два варианта поставки этого процессора: Tray и Box. Первый вариант является более дешевым и, помимо самого микропроцессора, потребитель при покупке получает ФГТ, фирменную наклейку Intel, которую можно наклеить на системный блок, и инструкцию эксплуатации. Треевская комплектация рассчитана преимущественно на более продвинутых пользователей, которые собирают мощный системный блок самостоятельно и хотят установить более производительную систему охлаждения для своего ЦП. Боксовая версия, которая среди обычных обывателей называется коробочная, помимо всего вышеперечисленного, содержит фирменный вентилятор охлаждения Intel и термопасту, для обеспечения лучшей теплопроводимости между кристаллом и охлаждающим радиатором.

CPU Core i5 750 предназначен для работы со всеми материнскими платами, разработанными на базе сокета LGA1156. Особенностью этого разъема является то, что он предполагает работу на одном чипе. На момент поступления процессора в продажу, Socket LGA1156 позволял собирать совершенно разные системные блоки: от бюджетных и простеньких машин, до мощных игровых компьютеров. Этот процессорный разъем популярностью до 2011 года, после чего он был постепенно вытеснен более современным LGA1155. Тем не менее многие юзеры и в наши дни продолжают пользоваться процессорами и материнками с сокетом 1156 благодаря тому, что их производительности хватает и по сей день для решения большого количества задач.

Технологический процесс

Учитывая тот факт, что CPU Core i5 750 поступил на прилавки магазинов в 2009 году, вполне очевидно, что он был изготовлен по сорока пяти нанометровому технологическому процессу, который был на то время одним из наиболее современных. Эта технология позволяла создавать надежные и производительные процессоры, проблем с которыми не возникало. Позднее, инженеры из компании Intel разработали тридцати двух нанометровый технологический процесс, который позволил создавать более тонкие кристальные пластины.

Архитектура

Как уже упоминалось в начале статьи, CPU Core i5 750 разработан на базе четырех физических ядер. При этом поддержка технологии HyperThreading в этой модели не предусмотрена, в результате чего процессор работает в четырехпоточном режиме. Тем не менее это никак не помешало кристаллу справляться с самыми сложными задачами и работать со всем современным программным обеспечением. Поэтому если сравнивать его с представителями кристаллов более старшего поколения Core i7, то разница в скорости выполнения задач будет незаметна.

Кеш-память

Как и любой другой современный процессор, в Core i5 750 реализована трехуровневая кеш-память, которая обладает следующими аппаратными характеристиками:

— Кеш-память первого уровня состоит из четырех кластеров, каждый из которых равен 64 Кб, работающих с одним вычислительным модулем;

— Кеш-память второго уровня устроена также, однако, размер каждого блока составляет 256 килобайт;

— Кеш третьего уровня используется всеми вычислительными модулями процессора, а размер каждого кластера составляет 2 мегабайта.

Совместимость с RAM-памятью

Одной из ключевых особенностей процессорного разъема 1156 является то, что инженеры полностью переработали совместимость с модулями RAM-памяти. Среди основных изменений является перенос северного моста, отвечающего за подачу питания на кристалл, и контроллера оперативки на ЦП, благодаря чему инженерам удалось существенно увеличить скорость работы RAM-памяти. Что касается совместимости с модулями ОЗУ, то Core i5 750 поддерживает работу с планками оперативки DDR третьего поколения и пропускной способностью 1066 Мб. При этом стоит отметить, что установка более дорогой RAM-памяти, поддерживающей более высокую частоту, никакого прироста к скорости обмена информации между ОЗУ и микропроцессором не дает.

Тепловой пакет и рабочая температура

Тепловой пакет микропроцессора, рассматриваемого в нашей сегодняшней статье, составляет 95 ватт. Таким образом, максимальная температура кристалла при выполнении сложных операций не превышает 72 градуса. Температура в штатном режиме работы находится в районе 45 градусов, а после оверклокинга она возрастает до 55 градусов. Однако это все касается официальной информации, предоставленной производителем, но как ведет себя этот кристалл на практике? При максимальной нагрузке довести процессор до максимальной температуры возможно только при выходе из строя охлаждающего кулера, или при работе разогнанного CPU с ресурсоемкими приложениями на слабой системе охлаждения.

Тактовая частота

Максимальная частота работы Core i5 750 составляет 2,7 GHz, которая при выполнении повседневных задач не задействуется. В кристалле реализована поддержка инновационной технологии TurboBoost, которая автоматически на программном уровне регулирует тактовую частоту каждого ядра в зависимости от сложности выполняемых операций. При одновременной работе четырех ядер в четырехпоточном режиме пиковое значение тактовой частоты составляет 2,8 гигагерца, а при выполнении задач в 2 потока этот показатель возрастал до 2,93 GHz. А вот при работе только одного вычислительного блока, частота работы могла возрастать до 3,2 гигагерца. Помимо этого, производитель поставляет кристалл в магазины с разблокированным множителем, поэтому любой желающий может разогнать CPU и получить тридцати процентный прирост производительности.

Розничная стоимость и отзывы потребителей

Покупка CPU Core i5 750 обойдется юзерам приблизительно в 213 долларов, что весьма приемлемо, поскольку в 2009 году на базе этого кристалла можно было собрать мощную геймерскую машину. Более того, и в наши дни этот CPU не утратил своей актуальности и превосходно справляется с любыми поставленными задачами. Кое-какие проблемы могут возникнуть при запуске самых свежих компьютерных игр с максимальными настройками графических эффектов, а вот на минималках этот малыш обеспечивает весьма комфортный игровой процесс.

Заключение

CPU Core i5 750 от корпорации Intel стал настоящим шедевром высоких технологий в 2009 году, востребованность которого сохраняется и по сей день. Этот кристалл станет отличным решением для большинства среднестатистических юзеров, которые не разграничивают работу и отдых, и используют свой компьютер как для офисных задач, так и чтобы насладиться любимыми игрушками. Основными преимуществами этой модели является невысокая стоимость, превосходная производительность и небольшое энергопотребление.

Socket LGA1156 Объем кэша L3 8192 КБ Количество ядер 4 Частота процессора 2667 МГц Интегрированное графическое ядро нет

Общие характеристики

Socket LGA1156 Игровой есть

Ядро

Ядро Lynnfield (2009) Количество ядер

Новая технология изготовления процессоров позволяет разместить в одном корпусе более одного ядра. Наличие нескольких ядер значительно увеличивает производительность процессора. Например, в линейке Core 2 Duo используются двухъядерные процессоры, а в модельном ряду Core 2 Quad - четырехъядерные.

4 Техпроцесс 45 нм

Частотные характеристики

Тактовая частота

Тактовая частота - это количество тактов (операций) процессора в секунду. Тактовая частота процессора пропорциональна частоте шины. Как правило, чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. Но подобное сравнение уместно только для моделей одной линейки, поскольку, помимо частоты, на производительность процессора влияют такие параметры, как размер кэша второго уровня (L2), наличие и частота кэша третьего уровня (L3), наличие специальных инструкций и другие.Словарь терминов по категории Процессоры (CPU)

2667 МГц Системная шина DMI Коэффициент умножения 20 Напряжение на ядре 0.65 B Встроенный контроллер памяти есть, полоса 21 ГБ/с

Кэш

Объем кэша L1

Кэш-память первого уровня - это блок высокоскоростной памяти, расположенный прямо на ядре процессора. В него копируются данные, извлеченные из оперативной памяти. Сохранение основных команд позволяет повысить производительность процессора за счет более высокой скорости обработки данных (обработка из кэша быстрее, чем из оперативной памяти). Емкость кэш-памяти первого уровня невелика и исчисляется килобайтами. Обычно "старшие" модели процессоров обладают большим объемом кэша L1.Словарь терминов по категории Процессоры (CPU)

64 КБ Объем кэша L2

Кэш-память второго уровня - это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1 (см. "Объем кэша L1"), однако имеющий более низкую скорость и больший объем. Если вы выбираете процессор для ресурсоемких задач, то модель с большим объемом кэша L2 будет предпочтительнее.

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

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.

Кодовое имя ядра

Количество ядер, шт

Тактовая частота, ГГц

Кэш-память первого уровня, МБ

Кэш-память второго уровня, МБ

Кэш-память третьего уровня, МБ

Множитель (номинал)

Системная шина, МГц / ГБ/с

Техпроцесс, нм

Рассеваемая мощность, Вт

Напряжение питания, В

0,8500 – 1,3625

Максимальный обьем памяти, ГБ

Тип памяти, МГц

определяется чипсетом

DDR3-800/1066/1333

DDR3-800/1066/1333

Количество каналов памяти, шт

Размеры кристалла, мм

Площадь кристалла, мм 2

Количество транзисторов, миллион шт

Платформа, Socket

Технология виртуализации

Режим Turbo Boost

Множитель при однопоточной задаче / итоговая тактовая частота, МГц

Множитель при двухпоточной задаче / итоговая тактовая частота, МГц

Множитель при трёхпоточной и четырёх задаче / итоговая тактовая частота, МГц

Технология Hyper-Threading

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

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, процессорIntel 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 .

Напряжение питания ядра, В

Тактовая частота ядер, МГц

Энергопотребление системы в целом, Ватт

Нагрев процессора, С°

Простой, технология Intel Turbo Boost отключена

Под нагрузкой, технология Intel Turbo Boost отключена

Под нагрузкой, технология Intel Turbo Boost включена

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 .

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

Выберите с чем хотите сравнить Intel Core i5-750

Увы, чуда не произошло... Хотя и была надежда на Intel Core i5-750 благодаря технологии Intel Turbo Boost, но синтетические тесты показали очередной «винегрет» результатов, отдавая предпочтение то одной из моделей – представителей поколения Nehalem, то уже устаревшему Intel Core 2 Quad Q9550. AMD Phenom II X4 955 в синтетических тестах потерпел полное фиаско, несмотря на свою тактовую частоту 3,2 ГГц и общий объём кэш-памяти 8 МБ, как и у представителей Nehalem.

Тесты играми показали более линейную картину. Ресурсоемкие игры Word in Conflict, Far Cray 2 и Race Driver:GRID отдали предпочтение именно представителям архитектуры Nehalem, расположив их согласно ценовым запросам. Ныне уже «устаревший» Intel Core 2 Quad Q9550 отстал от тройки фаворитов довольно существенно, хотя и находится в ценовой категории выше, нежели Intel Core i5-750. Исключением стала демонстрационная версия игры Tom Clancy`s H.A.W.X., которая отдала предпочтение AMD Phenom II X4 955 и Intel Core 2 Quad Q9550. По её мнению, Intel Core i5-750, Intel Core i7-860 и даже Intel Core i7-920 обладают недостаточной производительностью. Видимо, этому приложению важна в первую очередь тактовая частота процессора.

В целом же, учитывая стоимость новых процессоров Intel Core i5-750, они вполне успешно конкурируют с младшими решениями для платформы LGA1366 и старшими процессорами для LGA775. Поэтому при комплектации новой производительной системы стоит обратить внимание на платформу LGA1156.

Эффективность технологии Intel Turbo Boost

Получив не совсем те результаты тестирования, которые ожидалось, было принято решение оценить эффективность технологии Intel Turbo Boost в плане влияния ее на производительность.

Тестовый пакет

Результат

Прирост производительности, %

Rendering,
CB-CPU

Shading,
CB-GFX

DirectX 9, High, fps

DirectX 10, Very High, fps

Как это ни странно, но средний прирост производительности во всех тестовых программах и играх оказался всего-то 2,38%, зато совершенно бесплатно и без заметного увеличения энергопотребления. Предположим, что это стало возможным из-за несоответствия типа нагрузки, ведь для включения механизма повышения множителя с х20 до х24 необходимо строго однопоточная или двухпотоковая нагрузка. Добиться такого от тестовых программ оказалось крайне проблематично. Но даже с таких условиях есть некоторое ускорение, выливающееся в 1-6% дополнительного быстродействия. Поэтому рекомендуем не забывать активировать в BIOS технологию Intel Turbo Boost.

Разгон

Методика разгона процессоров Intel Core i5-750; Intel Core i7-860 и Intel Core i8-870 (платформа Socket LGA 1156, ядро Lynnfield) немного отличается от линейки Intel Core i7-920 (платформа Socket LGA 1366, ядро Bloomfield). Дело в том, что соотношение частоты BCLK (подобие FSB на платформе Socket LGA 775) и частоты оперативной памяти устанавливается соответствующим множителем, который может принимать значение от х2 до х6. Таким образом, процессор работая в штатном режиме (без разгона) может работать теоретически с памятью, частота порой находится в пределах от 533 МГц (133 * 2 *2) до 1600 МГц (133 * 6 * 2). В свою очередь это даёт возможность разогнать процессор до нужной отметки не применяя слишком высокочастотную, а как следствие, дорогую память. Например: при разгоне процессора до 4,0 ГГц потребуется поднять частоту BCLK с 133 (2660 / 20) МГц до 200 (4000 / 20) МГц, но в этом случае возможно теоретически использовать память с частотой от 800 МГц (200*2*2) до 2400 МГц (200*6*2).

Процессор, попавший к нам на тестирование удалось разогнать до 4209 МГц (BCLK – 210 МГц) при питающем напряжении 1,440 В, что в процентном соотношении составляет 58% «добавки» относительно штатного режима. Дальнейший разгон был ограничен стабильностью работы системы, т.е. старт операционной системы был возможен и при частоте процессора 4,5 ГГц, но она и приложения работали с ошибками. Если бы это была платформа Socket LGA 775, то такой бы результат стал рекордным, а пока это всего лишь единичный факт, множество которых составляют статистику. Для сравнения, тестируемый ранее Intel Core i7-860 смог разогнаться до 4074 МГц (BCLK – 194 МГц) при напряжении питания 1,296 В; Intel Core i7-920 покорил частоту 3990 МГц (BCLK – 190 МГц) при напряжении питания 1,360 В, а Intel Core i7-940 смог показать стабильную работу при частоте 3910 МГц (BCLK – 170 МГц) при подаче на него 1,296 В.

Тестовый пакет

Результат

Прирост производительности, %

Номинальная частота

Разогнанный процессор

Rendering,
CB-CPU

Shading,
CB-GFX

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

Tom Clancy’s H.A.W.X. Demo, High, 1280x1024, AA2x

DirectX 9, High, fps

DirectX 10, Very High, fps

Средний прирост в тестовых программах составил 37,9 %. Сравнивая опять же с Intel Core i7-860, Intel Core i7-920 и Intel Core i7-940, которые показали прирост производительности в разогнанном состоянии 28,7% , 18,8% и 13,8% , результат ускорения Intel Core i5-750 можно охарактеризовать, как крайне высокий. Если судить по возможностям процессоров, ориентированных под платформы Socket LGA 775 и AM3, то Intel Core 2 Quad Q9550 и AMD Phenom II X4 955 «ускорились» вследствие разгона на 18% и 13% соответственно. Поэтому можно сказать, что процессор Intel Core i5-750 имеет очень высокий разгонный потенциал, что обеспечивает возможность получить много «бесплатной производительности».

Особенности встроенного в процессор контроллера памяти

Обновление места расположения контроллера памяти не могло не сказаться на его свойствах. Именно поэтому нами будут опробованы все возможные режимы работы памяти и оценены изменения в производительности.

Первое, что пришло в голову, это заполнить все слоты материнской платы под память. В четыре слота были установлены четыре планки памяти, такого же типа, какой был использован в тестировании.

Сразу стоит отметить, что ни частота ни тайминги модулей не изменили своих значений, однако параметр Command Rate, характеризующий задержку контроллера при выполнении команд, изменил своё значение с 1T на 2Т.

Насколько такое «изменение» повлияет на производительность, покажет следующее тестирование:

Тестовый пакет

Результат

Изменение производительности, %

Rendering,
CB-CPU

Shading,
CB-GFX

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

Tom Clancy’s H.A.W.X. Demo,
High, 1280x1024, AA2x

DirectX 9,
High, fps

DirectX 10,
Very High, fps

Падение производительности заметно во всех тестовых программах. Среднее составляет 0,90%. Конечно это не много, но, тем не менее, вывод однозначен: в связи с потребностями современных игр, необходимый объём памяти составляет по крайней мере не менее 3 ГБ. А так, как для активации режима Dual Channel необходимо два одинаковых модуля, то оптимальным вариантом будет приобретение сразу двух двугигабайтных планок памяти. Вариант «две одногигабайтных сейчас и ещё две со временем», как видите, не совсем рационален.

Собственно, о Dual Channel и Single Channel… Не редки случаи, что вследствие финансовых трудностей покупается одна планка оперативной памяти, позже уже докупается ещё одна, иногда с объёмом, отличным от первой. Мы принудительно отключили режим Dual Channel, установив модули только в один канал, для оценки падения производительности в таком случае и получили следующие результаты:

Тестовый пакет

Результат

Падение производительности, %

Rendering,
CB-CPU

Shading,
CB-GFX

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

Tom Clancy’s H.A.W.X. Demo,
High, 1280x1024, AA2x

DirectX 9,
High, fps

DirectX 10,
Very High, fps

Падение производительности в среднем составило всего 4,49%,хотя в некоторых задачах и более ощутимо. Вывод также прост, как и в предыдущем опыте: не следует экономить на покупке памяти при переходе (покупке) на платформу Socket LGA 1156.

Следующим опытом было не что иное, как принудительное замедление памяти. Данный опыт был произведён для того, чтобы определить зависимость производительности системы от частоты оперативной памяти. Вдруг вы решите сэкономить и купить залежавшиеся DDR3-800

Благодаря связи BCLK и частоты памяти посредством множителей х2, х4 и х6, реализованной в процессорах линеек Intel Core i5-7*0 и Intel Core i7-8*0, изменить частоту памяти большого труда не составило. Результаты говорят сами за себя:

Тестовый пакет

Результат

Падение производительности, %

Rendering,
CB-CPU

Shading,
CB-GFX

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

Tom Clancy’s H.A.W.X. Demo,
High, 1280x1024, AA2x

DirectX 9,
High, fps

DirectX 10,
Very High, fps

Среднее падение производительности в тестовых программах составило 4,06 %. Это даже меньше, нежели от «утери» режима Dual Channel. Конечно, в случае выполнения задач, тесно связанных с производительностью памяти, прирост будет порядка 25%, но во всех остальных приложениях данный фактор не столь существенен. Таким образом, как раз на частоте памяти при покупке системы возможна некоторая экономия, хотя и с сомнительными перспективами.

Достаточность пропускной способности шины QPI

Ну и напоследок хотелось бы проверить целесообразность использования быстрой шины QPI, которая объединяет непосредственно cамии ядра процессора и контроллер памяти с PCI-E контроллером. Шина QPI была принудительно замедлена с 2400 МГц до 2133 МГц, что в процентном соотношении составило -12,5 %. Результаты изменения производительности следующие:

Тестовый пакет

Результат

Падение производительности, %

Rendering,
CB-CPU

Shading,
CB-GFX

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

Tom Clancy’s H.A.W.X. Demo,
High, 1280x1024, AA2x

DirectX 9,
High, fps

DirectX 10,
Very High, fps

Итак, при замедлении шины QPI на 12,5% среднее падение производительности составило всего 1,3%, что есть сущая мелочь. Очевидно, процессоры линеек Intel Core i5-7*0 и Intel Core i7-8*0 получили высокопроизводительную шину QPI больше «в наследство» от процессоров линейки Core i7-9*0, нежели по необходимости. Учитывая, что на ней «сидят всего три «потребителя» трафика (контроллер памяти, контроллер PCI-E x16 v2.0 и шина DMI, соединяющая процессор с чипсетом) её пропускная способность оказалась несколько излишней, нежели необходимой.

Вывод

Наконец-то компания Intel смога предоставить процессор Intel Core i5-750, который является доступным по цене и оправдывает потраченные деньги. Во-первых, полноценная реализация технологии Intel Turbo Boost делает процессор более гибким. Где ещё найдется процессор, который самостоятельно повышает частоту сразу двух ядер на 540 (!) МГц? Во-вторых, его цена, даже с учетом некоторой спекуляции новинкой, приятнее чем у других процессоров на архитектуре Nehalem, и он даже дешевле, нежели Intel Core 2 Quad Q9550 или AMD Phenom II X4 955 . В-третьих, хочется вспомнить, что даже материнская плата начального уровня на чипсете Intel P55, например GIGABYTE GA-P55M-UD2 , полностью реализует все возможности процессора и при этом стоит всего немного более 100$. Таким образом, подобная связка будет даже дешевле, нежели средняя материнская плата для платформы Socket LGA 775 с соответствующим по производительности процессором.

Подписаться на наши каналы