Вводный обзор первого настольного четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700

Технический прогресс неумолимо движется вперед. Кажется, что еще совсем недавно в IT-изданиях обсуждалась практическая польза от технологии виртуальной многопроцессорности Intel Hyper Threading. Не так уж давно широкому кругу пользователей настольных ПК стали доступны CPU с двумя реальными ядрами на одной подложке, и вот уже в этом месяце компания Intel представила решение с четырьмя ядрами в одном корпусе - процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 (ранее известный под кодовым названием Kentsfield).

Целевое позиционирование этого продукта на рынке предельно ясно. Микропроцессор должен стать новым флагманом компании и, являясь экстремально производительным решением, предназначен для самых быстрых рабочих станций, компьютеров энтузиастов и геймеров. По заверению представителей компании Intel, продажи Core 2 Extreme QX6700 должны начаться в ноябре. В то время как основной конкурент компании готовится анонсировать подобное решение только в следующем году.

Но, конечно же, мы здесь собрались вовсе не для того, чтобы разбираться в стратегиях маркетинговых политик и войн. Сегодня в нашей лаборатории мы имеем инженерный образец процессора Intel Core 2 Extreme QX6700, и основная задача данного материала состоит в том, чтобы выяснить, что может дать новый CPU своему владельцу в плане производительности, насколько и, главное, в каких приложениях новый процессор быстрее своих "шустрых" собратьев Core 2 Duo? Но прежде чем перейти к тестовой части, давайте взглянем на особенности микроархитектуры Intel Core (которая лежит в основе всех последних моделей процессоров Intel для настольных, мобильных и серверных систем) и технические характеристики нового CPU.

Основные особенности процессоров Intel Core 2 Duo

Основной особенностью представленных этим летом двухъядерных процессоров Intel Core 2 Duo по отношению к предшествующим моделям компании является переход на новую микро-архитектуру Intel Core с передовыми показателями энергоэффективной производительности и отказ от архитектуры NetBurst, положенной в основу всей линейки Pentium 4, включая и двуядерные Pentium D. В отличие от названной микроархитектуры, ориентированной на единственное средство повышения производительности - наращивание рабочих частот, в новых процессорах применен кардинально иной подход. Ведь кроме высокой тактовой частоты решающее влияние на производительность оказывает количество инструкций, которое процессор способен выполнить за один такт. Таким образом, при проектировании Core 2 Duo основной упор инженеры компании сделали на наращивание и совершенствование таких функциональных блоков, как декодеры инструкций. В основу новой микроархитектуры Intel Core легли лучшие черты довольно успешных мобильных процессоров Pentium M. Широко известно, что кроме хорошего уровня производительности при невысоких тактовых частотах Pentium M отличаются еще и крайне низким уровнем энергопотребления. Таким образом, одной из наиболее важных характеристик, закладываемых в новые модели процессоров Intel, является и низкое энергопотребление. Блок-схема основных узлов получившегося процессора приведена ниже.

Итак, процессоры Intel Core 2 Duo способны выполнять до четырех микроопераций за такт, что больше, чем у любого из существующих сегодня на рынке изделий. Как уже было сказано выше, данный параметр оказывает решающее влияние на производительность CPU. Длина исполнительного конвейера сократилась с 31 (архитектура NetBurst) до 14 уровней. С точки зрения перспектив по наращиванию тактовой частоты ядра это не очень хорошо, а вот для снижения энергопотребления при сохранении производительности короткий конвейер является явным преимуществом. В качестве системной шины по-прежнему используется отлично зарекомендовавшая себя Intel Quad Pumped Bus. Возможно, именно благодаря этому новые процессоры были выпущены в "старой" упаковке LGA775. Впрочем, поскольку Core 2 Duo полноценно поддерживаются только платами на основе чипсетов Intel 946, 965 и 975X, при переходе с архитектуры NetBurst на Core, пользователям, чьи компьютеры построены на отличных от названных наборах логики, менять материнскую плату все равно придется. Новые процессоры разрабатывались как двухъядерные решения, а потому инженеры Intel получили возможность изначально заложить в архитектуру некоторые оптимизации под такое строение.

В частности речь идет о таком нововведении, как Intel Advanced Smart Cache. Принцип его заключается в том, что оба ядра получили один общий блок динамически распределяемой кэш-памяти второго уровня (L2). Такое решение имеет ряд преимуществ. Первым является то, что каждое из ядер получает именно столько кэша, сколько ему реально необходимо. Особенно полезным это может оказаться при обслуживании процессором приложений, не поддерживающих многопоточность (коих сейчас большинство). В этом случае используемое ядро получает в свое распоряжение всю кэш-память, имеющуюся в наличии. Если же вы параллельно запустите еще какое-либо приложение, то активировавшемуся второму ядру будет выделена необходимая часть области L2. Второе преимущество разделяемого L2-кэша – это отсутствие необходимости согласования содержимого и обмена данными, с которыми работают оба ядра, как в случае с кэшем, выделенным для каждого ядра в отдельности. У процессоров с подобной архитектурой (таких, как Pentium D) названные "лишние" операции выполняются через системную шину и оперативную память. Данное обстоятельство является одним из наиболее значимых факторов, снижающих производительность систем на основе таких процессоров. Технология Intel Advanced Smart Cache в корне решает эту проблему, позволяя разгрузить системную шину и оперативную память.

Следующее усовершенствование - Intel Advanced Digital Media Boost - заключается в доработке, оптимизации и ускорении работы блоков, выполняющих обработку наборов SSE-команд. Помимо этого набор инструкций SSE3 был дополнен новыми командами. Учитывая, что многие современные мультимедийные приложения для обработки видео, звука, изображений довольно активно используют наборы SSE, такая доработка позволяет увеличить скорость процессоров Core 2 Duo в этом круге задач.

Технология Intel Smart Memory Access заключается в ряде оптимизаций, направленных на ускорение работы с памятью. Среди них можно выделить усовершенствование алгоритмов предварительной выборки данных из оперативной памяти в гораздо более быстрые блоки кэш-памяти L1 и L2.

Функция Intel Intelligent Power Capability направлена на снижение уровня энергопотребления. Ядра процессоров Core 2 Duo технологически разбиты на достаточно большое количество функциональных блоков, способных независимо отключаться при бездействии. Причем логика включения и выключения такова, что при необходимости использования какого-либо блока его активация происходит безо всяких задержек.

Теперь давайте взглянем на характеристики рассматриваемого процессора Intel Core 2 Extreme QX6700.

Говоря упрощенно, четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme (Kentsfield) получается путем упаковки двух двухъядерных CPU Intel Core 2 Duo (Conroe) в один корпус.

Внешне отличить Intel Core 2 Extreme от своих собратьев по разъему LGA775 практически невозможно. Это все те же 775-контактная площадка снизу и гладкая теплораспределительная крышка с уступом для фиксации в сокете сверху.

Поскольку два ядра процессора Core 2 Duo с разделяемым 4 MB L2-кэшем изготавливаются на одной кремниевой пластине, под крышкой четырехъядерного Core 2 Extreme мы видим лишь две (а не четыре) пластины на одной текстолитовой подложке.

В этом компания Intel как бы сделала некоторый шаг назад, вернувшись к схеме, применявшейся в процессорах Pentium D. Потому и свойственные Pentium D проблемы, связанные с необходимостью обмена информацией между блоками кэша ядер, решенные в Core 2 Duo (Conroe), в некоторой степени присущи и четырехъядерному Intel Core 2 Extreme. Ведь ввиду наличия объединенной кэш-памяти второго уровня в Intel Core 2 Duo, ядра этого процессора, отпадала необходимость контроля и обеспечения когерентности содержимого L2-кэша каждого из ядер. В четырехъядерном Core 2 Extreme данное преимущество частично теряется из-за необходимости согласования данных, находящихся в кэш-памяти L2 двух групп ядер, осуществляющегося через системную шину и оперативную память. Впрочем, данный недостаток будет проявляться лишь в тех случаях, когда обе группы ядер будут работать с одними и теми же данными.

Таким образом, повторимся, что четырехъядерный Intel Core 2 Extreme представляет собой два двухъядерных процессора Intel Core 2 Duo с разделяемой кэш-памятью второго уровня суммарным объемом 8 МB, упакованных в один корпус LGA775. В нашем случае Core 2 Extreme QX6700 - это два Core 2 Duo E6700. Поэтому технические характеристики этих двух CPU крайне схожи.

Торговая марка	Intel Core 2 Extreme	Intel Core 2 Duo
Модель	QX6700	E6700
Рабочая частота	2.66 ГГц
Частота системной шины	1066 МГц (4 x 266 МГц)
Множитель	10
Объем L2-кэша	8 MB (2 x 4MB)	4MB
Рабочее напряжение	1.350 В
Техпроцесс	0.65 нм
Максимальное тепловыделение	130 Вт	65 Вт
Поддерживаемые технологии	Enhanced Halt State (C1E) Enhanced Intel Speedstep Technology Execute Disable Bit 1 Intel EM64T 2 Intel Thermal Monitor 2 Intel Virtualization Technology

В целом, кроме удвоившегося количества ядер и кэш-памяти второго уровня, процессоры отличаются лишь удвоившимся у QX6700 показателем максимального тепловыделения, что, в общем-то, вполне логично. Наверное, говорить о том, что данное обстоятельство предъявляет повышенные требования к охлаждению, а также блоку питания, будет лишним. При этом рабочее напряжение питания QX6700 в сравнении с Core 2 Duo осталось прежним и составляет 1.350 В. Вот, пожалуй, и все, что сегодня хотелось бы сказать о технических особенностях нового процессора. Переходим к практической части.

Тестирование проводилось на стенде следующей конфигурации:

После установки системы, заглянув в меню диспетчера задач, можно наглядно убедиться, что компьютер оснащен четырьмя независимыми вычислительными ядрами.

Популярная программа CPU-Z версии 1.37 вполне корректно отображает информацию о процессоре Core 2 Extreme QX6700.

Ниже приведены данные, отображаемые программой Everest.

По всей вероятности, значительную часть потенциальных потребителей рассматриваемого процессора интересует его разгонный потенциал. Здесь процессору явно есть чем похвастать. При штатном напряжении питания наш экземпляр Core 2 Extreme QX6700 достиг частоты 3102 МГц. Для четырехъядерного решения результат как минимум хороший.

После незначительного повышения напряжения до 1.385 В результат удалось увеличить до 3240 МГц.

В целом, эту частоту можно считать "потолком" данного экземпляра. Улучшить результат удалось лишь после увеличения рабочего вольтажа до 1.450 В.

Однако уровень тепловыделения при таком режиме работы явно превысил допустимые для воздушного охлаждения границы.

Кстати, тепловыделение - это то, на что нужно обратить внимание при работе с Core 2 Extreme. Не всякий кулер справится с двумя кристаллами с заявленной максимальной суммарной выделяемой тепловой мощностью 130 Вт под одной крышкой. Впрочем, особых проблем с этим также нет. За время господства "горячих" процессоров с архитектурой NetBurst производители систем охлаждения подарили нам целый ряд отличных суперкулеров. Наш постоянный лабораторный охладитель Thermaltake Big Typhoon справился с этой задачей неплохо, удержав температуру в районе 61 С в штатном и 67 С в разогнанном режиме в течение часа "экзекуции" четырьмя потоками программы S&M.

Что ж, перейдем непосредственно к тестовой части сегодняшнего обзора.

Первый же комплексный полусинтетический тест - PC Mark 2005 - и Core 2 Extreme QX6700 предстает перед нами во всей красе. Производительность действительно экстремальная.

Результаты, полученные с в достаточно известном пакете Сinebench 2003, также впечатляют. Особенно, что касается теста скорости финального рендеринга в 3D MAX, поддерживающего многопоточность.

В тестовом пакете SciensMark 2.0, состоящем из научных приложений, рост производительности также более чем ощутим.

Производительность нового процессора несколько больше, чем Core 2 Duo с аналогичной частотой даже в однопоточных приложениях.

В игровой полусинтетике, напротив, результат в большей степени обусловлен тактовой частотой.

Впрочем, процессорный тест 3D Mark 2005 показал явное преимущество четырехъядерного Core 2 Extreme QX6700 над двуядерным Core 2 Duo E6700.

Достаточно интересно выглядит процессорный тест пакета 3D Mark 2006, изначально ориентированный на многопоточность. Результат отлично масштабируется под количество ядер. Очевидно, что в играх будущего процессор будет наголову выше своих одноядерных и даже двухъядерных собратьев.

В реальных тестах, таких как сжатие видео-, аудиоконтента и упаковка различных файлов, особых преимуществ нового процессора по отношению к Core 2 Duo не заметно.

А вот при обработке файлов различными фильтрами в Adobe Photoshop CS2 преимущество Core 2 Extreme QX6700 более чем ощутимо.

Выгодно отличается и скорость сшивки панорам.

Наконец, весьма приличные результаты в однопоточных и весьма серьезное увеличение производительности в многопоточных играх.

Подводя первые итоги по тестированию нового процессора, хотелось бы заострить внимание на том, что остается за кадром при тестировании производительности в определенных приложениях. Речь идет просто о работе на компьютере с четырехъядерным процессором. Субъективно, комфортность работы возрастает весьма существенно. Совершенно не имеет значения, сколько приложений вы открываете и насколько они ресурсоемки. Все операции, требующие чисто процессорной мощности, продолжают выполняться мгновенно. Что касается остального, то у процессора явно есть будущее. Ведь с каждым днем все больше производителей программного обеспечения уже сегодня оптимизируют свою продукцию под многопоточность, ну а завтра это и вовсе станет необходимым требованием к продукту. При этом процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 демонстрирует впечатляющую производительность и в однопоточных приложениях. Единственным недостатком данного решения может быть лишь цена. Впрочем, никто и не сомневался, что за экстремальную производительность и возможность быть на пике технологического прогресса нужно платить. Однако большинству пользователей уместно напомнить, что уже в первом квартале 2007 года начнется выпуск четырехъядерных процессоров Intel Core 2 Quad для массового сегмента рынка ПК. Может это и будет началом эпохи многоядерных процессоров?

Раздел: Компьютерная документация -> Компьютеры -> Процессоры

Вся документация процессоры

Компьютерная документация от А до Я - Главная