Четыре ядра: Intel Core 2 Quad
В комбинации нескольких вычислительных ядер от Intel есть что-то завораживающее, а именно, скоростная архитектура, которая способна обеспечить высокую производительность. Новые процессоры Core 2 Quad должны победить всё и вся в мире x86 и упрочить лидерство Intel. По крайней мере, пока не выйдет четырёхядерный AMD Deerhound. Наше сегодняшнее тестирование позволит сравнить производительность грядущих процессоров Core 2 Quad с Core 2 Duo/Extreme, Pentium Extreme Edition и AMD Athlon 64 FX.
Кончится ли когда-нибудь гонка производительности? Здесь мнения разнятся даже у экспертов. Одни считают, что несколько ядер сегодня абсолютно необходимы. А другие полагают, что для их задач вполне хватить компьютера пятилетней давности. И хотя четырёхядерные процессоры Core 2 Quad не выйдут до октября, лаборатория Tom’s Hardware Guide получила возможность проверить их производительность уже сегодня. Кстати, подчеркнём, что образцы процессоров мы получили не от Intel.
Intel пошла по проторенному пути, встроив в единую упаковку два кристалла Core 2 Duo. В результате возникают несколько вопросов. Насколько быстрее четыре ядра и так не медленной двуядерной системы? Как изменится тепловыделение и энергопотребление ПК на четырёх ядрах? Какие приложения выигрывают от увеличения числа ядер? Не создаёт ли “узкие места” существующая платформа? И, наконец, какую максимальную тактовую частоту мы можем получить?
А восемь процессоров в одной упаковке?
По каким характеристикам оценивают современные процессоры? Понятно, что уже давно не только по производительности. Двуядерного Pentium D 805 сегодня вполне достаточно для многих приложений, тем более что после разгона он может работать на частоте до 4,1 ГГц. В современных условиях все более важным становятся энергопотребление и тепловыделение, и Intel с процессором Core 2 Quad не намерена выходить за пределы теплового пакета в 130 Вт. Кстати, именно такого значения почти достиг Pentium Extreme Edition 965, и у процессора Core 2 Quad есть все шансы сделать то же самое. Но зато мы получаем четыре ядра в одной упаковке.
Четыре ядра находятся не на одном кристалле, а на двух: два двуядерных кристалла Core 2 расположены рядышком в единой упаковке. А число транзисторов удваивается до впечатляющих 582 миллионов.
Можно и посчитать площадь. В упаковку LGA 775 не получится вместить более двух ядер Core 2 Duo (Conroe), поскольку банально места не хватит. Каждый двуядерный кристалл Core 2 занимает площадь 143 мм², поэтому для четырёх кристаллов потребуется площадь не менее 572 мм2 (доступно, максимум, 625 мм2). Но удлинённая форма кристалла (10,48 x 13,63 мм) не позволяет разместить четвёрку в одной упаковке. Поэтому со всей очевидностью можно утверждать, что для 65-нм техпроцесса Intel достигла предела по числу сдвоенных кристаллов и ядер. Конечно, можно урезать кэш до 2 Мбайт и вместить четыре кристалла в одну упаковку, но при этом тепловыделение превысит 200 Вт, что себя не оправдывает. Поэтому мы уверены, что следующим шагом станут четыре процессора на едином кристалле с общим кэшем L2.
Но это только начало. На середину 2007 года намечен переход на 45-нм техпроцесс, а в 2009 году, благодаря субмикронной ультрафиолетовой литографии (EUV), Intel планирует перейти на 32 нанометра. И к тому моменту, если ничего не изменится, у компании будет двухлетний технологический отрыв от большинства других производителей чипов.
Четырёхядерный процессор в деталях
Intel Core 2 Quad на 2,66 ГГц с суммарным объёмом кэша L2 8 Мбайт. Внутри единой упаковки находятся четыре ядра.
По слухам, Intel планирует выпустить самый быстрый четырёхядерный процессор Core в виде Core 2 Extreme.
 |
Справа Core 2 Duo, слева – Core 2 Quad. Серийный номер мы стёрли, чтобы обеспечить анонимность компании, предоставившей нам процессоры. Нажмите на картинку для увеличения.
 |
С обратной стороны заметны отличия. Нажмите на картинку для увеличения.
 |
Физическая раскладка двух кристаллов CPU с двумя ядрами на каждом. Нажмите на картинку для увеличения.
Платформы: Intel 965 и 975X
Для процессоров Core 2 Duo или Core 2 Quad требуется современная материнская плата. Она должна использовать чипсет 965 или 975X, либо чипсет из линейки nVidia nForce 500 для процессоров Intel. Сегодня производители материнских плат спешно вносят в BIOS изменения, которые позволили бы поддерживать четыре ядра. Обновлённые версии BIOS для некоторых моделей уже можно скачать с сайтов производителей. В нашем тестировании мы использовали материнскую плату Gigabyte GA-965P-DQ6, использующую чипсет 965, которую можно купить примерно за $250. Плата поддерживает частоту FSB до 333 МГц (FSB1333), что вселяет надежду на её долгую жизнь. По сравнению с Asus P5B Deluxe эта модель оказалась чуть быстрее по пропускной способности памяти, что, впрочем, не слишком влияет на производительность в реальных условиях. Intel предлагает плату P965LTCK, но она ещё не поступила в магазины.
 |
Gigabyte GA-965P-DQ6 готова к Core 2 Quad. Большинство других материнских плат на чипсете P965 тоже. Но мы всё же рекомендуем проверить это на сайте производителя или в документации. Нажмите на картинку для увеличения.
Энергопотребление: Core 2 Quad против Duo и Pentium EE
Если взглянуть на тесты процессоров Core 2 Duo, то можно предположить двукратное увеличение энергопотребления Core 2 Quad. Действительно, если для Core 2 Duo тепловой пакет составляет 65 Вт при напряжении питания 1,3 В, то два подобных кристалла будут потреблять до 130 Вт энергии. Как показали результаты тестирования, тестовая платформа потребляет 167 Вт в режиме бездействия (с ускорителем ATi Radeon X300 и жёстким диском на 7200 об/мин). При полной нагрузке энергопотребление возрастает до 260 Вт. Прирост на 100 Вт! Для сравнения, система Core 2 Extreme X6800 потребляет 142 Вт в режиме бездействия и 165 Вт при полной нагрузке.
Как видим, система на Core 2 Quad потребляет столько же энергии в режиме бездействия, сколько система Core 2 Extreme при полной нагрузке. А если нагрузить Core 2 Quad, то мы получаем практически такой же уровень, как у старого Pentium EE 965. Однако система всё-таки потребляет на 15 Вт меньше, чем двуядерный Pentium EE 840, и это при увеличенной производительности из-за четырёх ядер! В любом случае, реальное тепловыделение оказывается существенно ниже теплового пакета (TDP, Thermal Design Power) в 130 Вт.
Энергопотребление системы без нагрузки: 167 Вт.
Энергопотребление при полной нагрузке: 260 Вт.
Впрочем, самым прожорливым процессором всё равно остаётся Pentium Extreme Edition 840 – 275 Вт для системы при полной нагрузке.
Системная шина: FSB1066 против FSB1333
Intel решила увеличить тактовую частоту FSB процессора Core 2 Quad до 333 МГц против 266 МГц у Core 2 Duo. Как показали наши тесты, FSB1333 (физические 333 МГц) не даёт преимуществ. По крайней мере, не с процессором на 2,66 ГГц. Но при повышении частоты процессора до 3,0 ГГц и выше, а также при росте частоты памяти выше отметки DDR2-1000 (физические 500 МГц), FSB1333 показывает, на что она способна.
Повышение частоты FSB до 333 МГц – вполне логический шаг, поскольку кристаллы Core 2 Conroe используют для связи друг с другом и для записи/чтения в кэши L2 именно FSB. Особенно это важно при одновременной работе нескольких приложений (многозадачность). Подобные скорости FSB для современных 90-нм чипсетов проблем не представляют.
Не следует забывать, особенно с перспективы Pentium 4, что микро-архитектура Core 2 использует ряд функций, снижающих нагрузку на шину памяти, поэтому более высокие частоты FSB или памяти не приводят к масштабированию производительности.
Температуры: ощутимо горячее, чем Core 2 Duo/Extreme
Максимальная температура Core 2 Quad при полной нагрузке составила 66°C.
Во время тестов пиковая температура ядра составила 66°C при использовании штатного кулера Intel. Максимальная же температура для Core 2 Extreme была 43°C.
Максимальная температура Pentium Extreme Edition 965 при полной нагрузке составляет 79°C.
Важное замечание: технология SpeedStep у нашего тестового образца не работала должным образом. Напряжение ядра упало до 1,050 В после включения SpeedStep, но через несколько секунд компьютер “падал”.
Проблемы с приложениями
Во время тестирования возникли две проблемы. Первая касалось игры Call of Duty 2 (версия 1.03), которая попросту не запускалась, “вылетая” с ошибкой.
Call of Duty II на системе Core 2 Quad не пошла.
Вторая проблема касается Microsoft WMA Encoder: кодирование оказалось очень медленным. Обе проблемы можно решить с помощью привязки ядер к потокам. Ситуация характерна не только для системы Intel, она наверняка возникнет и на системах AMD с более чем двумя процессорами.
Здесь виновата неоднородность распределения потоков по процессорам.
Проблемы не новые. Мы сталкивались с ними и раньше, когда включали на Intel Pentium Extreme Edition 965 технологию Hyper-Threading, что позволяло получить четыре виртуальных процессора.
Core 2 Quad: рекордная производительность!
Intel планирует выпустить Core 2 Quad с максимальной тактовой частотой 2,66 ГГц в середине октября. По слухам, Intel назовёт новую модель на ядрах Kentsfield как Core 2 Extreme.
Core 2 Duo сегодня выпускается с минимальными тактовыми частотами 2,13 ГГц. Как показывает предыдущий опыт, Intel при удвоении количества кристаллов снижает тактовую частоту CPU. Наш образец процессора можно разогнать до 3,33 ГГц без подъёма напряжения. Заводская частота составила 2,66 ГГц, а частота шины – 333 МГц.
Наш тестовый образец Core 2 Quad спокойно заработал на 3,33 ГГц без подъёма напряжения!
Максимальная частота на грани стабильности: 3,4 ГГц.
5016 баллов для теста CPU в 3DMark05: новый рекорд!
И ещё один рекорд: 10 841 баллов в PCMark 2005.
А у Sandra просто “крышу снесло”.
Core 2 Quad: как и у Core 2 Duo/Extreme, поддерживаются все функции.
Тестовая конфигурация
Мы взяли два жёстких диска Western Digital WD1500 Raptor-X на 10 000 об/мин. Один привод использовался для чтения, а второй – для крупных операций записи.
В тестовых системах использовалась пара жёстких дисков WD1500ADFD (WD Raptor, 10 000 об/мин).
Все системы оснащались 2 Гбайт памяти.
Память DDR2 CM2X-1024-6400C3 от Corsair (CL4-4-4-8).
Поскольку некоторые тесты требуют звуковую карту, мы использовали Terratec Aureon Space 7.1.
Все процессоры тестировались в паре с картой GV-RX19X512VB-HRH (ATi X1900XTX) от Gigabyte. Карту ATi Radeon X300 мы вставляли только в тестах энергопотребления.
| Системное аппаратное обеспечение | |
| Платформа AMD AM2 | Asus M2N32-SLI Deluxe, Rev.1.03G, nVidia nForce5, BIOS: 0504 (06/14/2006) |
| Платформа Intel S775 | Asus P5W DH Deluxe, Rev. 1.02G, Intel 975X (C0), Bios: 0065 (06/16/2006) |
| Память I (Intel) | 2x 1024 Мбайт DDR2-800 (CL 4,0-4-4-8), Corsiar CM2X1024-6400C4 XMS6404v1.1 |
| Память II (AMD) | 2x 1024 Мбайт DDR2-800 (CL 4,0-4-4-8 1T), Corsiar CM2X1024-6400C3 XMS6403v1.1 |
| Жёсткий диск I (чтение) | 1x 170 Гбайт 10 000 об/мин, кэш 16 Мбайт, SATAII, Western Digital WD1500ADFD |
| Жёсткий диск II (запись) | 1x 170 Гбайт 10 000 об/мин, кэш 16 Мбайт, SATAII, Western Digital WD1500ADFD |
| DVD-ROM | Gigabyte 16X IDE DVD-ROM |
| Видеокарта | Gigabyte GV-RX19X512VB-RH, ATi X19800XTX 512 Мбайт |
| Звуковая карта | Terratec Aureon 7.1 Space |
| Блок питания | PC Power & Cooling Turbo-Cool 510, ATX 2.01, 510 Вт |
| Системное ПО и драйверы | |
| ОС | Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2 |
| Версия DirectX | 9.0c (4.09.0000.0904) |
| Драйверы платформы AMD | nForce Driver 9.34 BETA |
| Драйверы платформы Intel | 8.0.1.1002 (06/06/2006) |
| Графический драйвер | ATi Catalyst 6.5 (8.252-060503a-032464C-ATI) |
| Старые платформы | |
| Платформа AMD Socket 939 | ASUS A8N32-SLI Deluxe (Socket 939), Rev. 1.01, nVidia nForce4 SLI X16, BIOS 8060 |
| Платформа Intel II | Asus P5WD2-E Premium (Socket 775), Rev. 1.01G, Intel 975X, BIOS 0304 |
| Платформа Intel III | Intel D975XBX (Socket 775), Rev. AA, Intel 975X, BIOS BX97510J.86A.0807.2006.0314.1158 |
| Память II | Infineon HYS64T64000GU-3.7-A, 2x 512 Мбайт DDR2-667 (333 МГц, CL 4,0-4-4-8) |
| Память III | GEIL GLX1GB3200DC, 2x 512 Мбайт DDR-400 (200 МГц, CL 2.0-2-2-5, 1T) |
| Жёсткий диск I (чтение) | Western Digital WD160, 160 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, SATA150 |
| Жёсткий диск II (запись) | Western Digital WD160, 160 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, SATA150 |
| DVD-ROM | Gigabyte GO-D1600C (16x) |
| Видеокарта | Gigabyte GV-NX78X256V-B (PCI Express), GeForce 7800GTX (430 МГц), 256 Мбайт GDDR3 (600 МГц) |
| Звуковая карта | Terratec Aureon 7.1 Space (PCI) |
| Сеть AMD | Marvell 88E8053 PCI-Express 1 Гбит/с |
| Сеть Intel | Marvell 88E8001 PCI-Express 1 Гбит/с |
| Блок питания | PC Power & Cooling Turbo-Cool 510, ATX 2.01, 510 Вт |
| Тесты и настройки | |
| 3D-игры | |
| Call of Duty 2 | Version: 1.03 Video Mode: 1024×768 Anti-aliasing: off Shadows: no timedemo demo2 |
| Quake 4 | Version: 1.2 (Dual-Core Patch) Video Mode: 1024×768 Video Quality: default THG Timedemo waste.map timedemo demo8.demo 1 (1 = load textures) |
| Unreal Tournemant 2004 | Version: 3369 UMark: 2.0.0 Bots: 16 / High Performance / 1280 x 1024 Demo: AS-Junkyard |
| Serious Sam 2 | Version: 2.070 Demo: Greendale 1024×768 HDR Rendering: off Renderer: Direct3D Filrering mode: none Antialiasing mode: none |
| Звук | |
| iTunes 6 | Version: 6.0.4.2 Audio CD “Terminator II SE”, 53 min Convert wav to aac |
| Lame MP3 | Version 3.97 Beta 2 (12-22-2005) Audio CD “Terminator II SE”, 53 min wave to mp3 160 kbps |
| OGG | Version 1.1.2 (Intel P4 MOD) Version 1.1.2 (Intel AMD MOD) Audio CD “Terminator II SE”, 53 min wave to ogg Quality: 5 |
| WMA | Version: 9.1 Advanced Audio Audio CD “Terminator II SE”, 53 min 128 kbps |
| Видео | |
| Pinnacle Studio 10.5 Platinum | Version: 10.5.2.2826 from: 352×288 MPEG-2 41 MB to: 720×576 MPEG-2 95 MB Encoding and Transition Rendering to MPEG-2-File File Type: MPEG-2 Preset: DVD Compatible Audio: no |
| TMPEG 3.0 Express | Version: 3.0.4.24 (no Audio) fist 5 Minutes DVD Terminator 2 SE (704×576) 16:9 Multithreading by rendering |
| DivX 6.2 | Version: 6.2.2 (4 Logical CPUs) Profile: High Definition Profile 1-pass, 3000 kbit/s Encoding mode: Insane Quality Enhanced multithreading no Audio |
| XviD 1.1.0 | Version: 1.1.0 Beta 3 Target qantizer: 1.00 |
| Clone DVD 2 | Version: 2.8.9.9 DVD “Terminator II SE” (english version) Transcoding from DVD-9 to DVD-4.7 Audio: DTS Subtilte: no |
| Mainconcept H.264 Encoder | Version: 2.0 MainConcept H.264/AVC Codec 24 sec HDTV 1920×1080 mpeg2 mpeg2 to H.264 |
| Adobe Premiere Pro 2.0 Windows Media Encoder 9.1 AP |
Version: 2.0 NTSC MPEG2-HDTV 1920×1080 (24 sec) Import: Mainconcept NTSC HDTV 1080i Export: Adobe Media Encoder Windows Media Video 9 Advanced Profile Encoding Passes: one Bitrate Mode: Constant Frame: 1290×1080 Frame Rate: 29.97 Maximum Bitrate [kbps]: 2000 Image Quality: 50.00 Audio: no |
| Windows Media Encoder | Version: 9.00.00.2980 Windows Media Video 9.1 Advanced Profile 720×480 AVI to WMV 320×240 (29.97 fps) 282 kbps streaming |
| Приложения | |
| AVG Anti-Virus 7.1 | Version: 7.1.394 (Program) Virus base: 268.8.0/353 (3.85 GB, 14.007 Files, 1.177 Folders) |
| Winrar | Version 3.60 BETA 4 (Dual-Core) (303 MB, 47 Files, 2 Folders) Compression = Best Dictionary = 4096 kB |
| Autodesk 3D Studio Max | Version: 8.0 Characters “Dragon_Charater_rig” rendering HTDV 1920×1080 |
| Adobe Photoshop CS 2 | Version: 9.0.1 VT-Runtime Script Rendering from 5 Pictures (66 MB, 7 Filters) |
| Adobe Photoshop CS 2 Image Processor |
Version: 9.0.1 convert 150 Photos from 9 Mpixel to 0.8 Mpixel 100 Images (3488 x 2616) 9 Mpixel to (1024×786) 0.8 Mpixel ScriptsImage Processor Quality: 5 Resize to Fit (W:1024 H:768) |
| Adobe Acrobat 7 Professional | Version: 7.0.8 |
| Microsoft Office Word 2003 | Version: 11.6568.6568 SP2 Adobe PDF-Maker 950 pages Word file to PDF Enrcyption Level: High (128-bit RC4) Conversion Settings: High Quality Print |
| Microsoft Office Powerpoint 2003 | Version: 11.6564.6568 SP2 Adobe PDF-Maker 200 pages Powerpoint file to PDF Enrcyption Level: High (128-bit RC4) Conversion Settings: High Quality Print |
| Многозадачность | |
| Многозадачность I | Adobe Photoshop CS 2 – Image Processor Winrar |
| Многозадачность II | Adobe Acrobat 7 Professionell – PDF-Maker AVG Anti-Virus (3.85 GB, 14.007 Files, 1.177 Folders) |
| Синтетические тесты | |
| 3DMark06 | Version: 1.02 1280×1024 – 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark |
| PCMark05 Pro | Version: 1.1.0 CPU and Memory Tests Windows Media Player 10.00.00.3646 Windows Media Encoder 9.00.00.2980 |
| SiSoftware Sandra 2007 | Version 2007.5.10.98 CPU Test = CPU Arithmetic / MultiMedia Memory Test = Bandwidth Benchmark Memory Lateny Test = ns |
3D-игры
Звук
Видео
Приложения
Многозадачность
Синтетические тесты
Заключение: Core 2 Quad ещё повышает производительность
Производительность процессоров Intel Core 2 Duo/Extreme была и так не маленькой, но процессоры Core 2 Quad ещё её увеличивают. Хотя и не во всех приложениях. В лучшем случае, можно ждать почти удвоения производительности. Но всё, опять же, зависит от приложения. Некоторым производителям ПО ещё предстоит внести оптимизации под многоядерные процессоры.
Будущее, без сомнения, за HD-видео. И если посмотреть на результаты тестов четырёхядерного процессора, то устоять перед Core 2 Quad невозможно. Результаты программных пакетов Main Concept с кодированием H.264 и WMV-HD говорят сами за себя: прирост составляет до 80 процентов по сравнению с процессором Core 2 Duo на той же тактовой частоте (2,66 ГГц). Core 2 Quad на 2,66 ГГц и выше прекрасно подходит для HD-видео (монтажа и рендеринга) на полном HD-разрешении (1920×1080). Поэтому требовательным пользователям, определённо, рекомендуется перейти на четыре ядра и даже на большее их количество. Но до восьми ядер всё же ещё далеко, хотя разработчики в AMD и Intel работают, не покладая рук.
Геймерам, с другой стороны, пока вполне хватит Core 2 Duo/Extreme или легендарного Pentium D 805. Причина кроется в отсутствии оптимизации под четыре процессора. На практике в играх используется, максимум, два ядра, увы.
Фанаты разгона будут удовлетворены. Наш тестовый экземпляр удалось разогнать до 3,33 ГГц без подъёма напряжения и со штатным кулером.
Максимальное энергопотребление системы составило 260 Вт, то есть система Core 2 Quad потребляет на уровне Pentium EE 965. В режиме бездействия энергопотребление системы Core 2 Quad достигло 167 Вт – примерно столько же, сколько у Core 2 Extreme при полной нагрузке. Причина, скорее всего, кроется в пока ещё “сырой” реализации технологии Intel SpeedStep. По производительность Core 2 Quad “рвёт” классические процессоры Pentium 4/D просто как Тузик грелку: мы получаем более чем двукратный прирост производительности по сравнению с Pentium EE 965 и при этом меньшее энергопотребление. Но следует помнить, что Core 2 Quad греется больше, чем Core 2 Duo/Extreme.
Intel планирует выпустить топовую версию Core 2 Quad по цене около 1000 долларов. Покупатель получит четырёхядерный процессор на 2,66 ГГц с 8 Мбайт кэша L2 в сумме.
Мнение редактора
Работать с одним из первых образцов четырёхядерного процессора просто потрясающе! И неважно, сколько программ вы запустите параллельно, система не теряет свою отзывчивость. А некоторые приложения выполняют работу в два раза быстрее. Лично я как бы перенёсся в эпоху будущих вычислений. Совершенно другие ощущение, отличные от экстенсивного роста тактовых частот за последние годы, когда производительность росла по капле за квартал. С выпуском Core 2 Duo Intel смогла дать на 30 процентов больше производительности. А с учётом Core 2 Quad прирост становится ещё выше.
