На повестке дня — скучное тестирование интересного процессора. Как такое могло получиться? Элементарно! Наш сегодняшний герой — Core i7 Extreme Edition 965 — процессор интересный в той степени, в которой интересны все Extreme Edition без исключения: старшая модель в семействе. На момент своего появления «экстремальные» версии процессоров являются демонстрацией того, что компания Intel может предложить пользователям (подчеркиваем — не в виде каких-то лабораторных образцов или уникальных конфигураций, а в виде серийного, пусть и мелкосерийного, коммерческого изделия). Но таким «передним краем» является не только тестируемый процессор, но и вся линейка Core i7. Фактически это начало конца предыдущего семейства, верой и правдой служившего нам почти три года. Nehalem — это новая архитектура центральных процессоров Intel, и именно с ней нам предстоит жить ближайшие годы: пока не будет придумано что-нибудь еще более новое. Заметим, что текущие модели процессоров архитектуры Nehalem так и останутся в своем роде топовым семейством: «народные модели» с этой архитектурой будут уступать им по ряду технических параметров (в частности, использовать лишь двухканальный контроллер памяти вместо трехканального). И работать они будут с другими чипсетами, а не с X58 Express (единственный на данный момент пригодный для Core i7 чипсет, с названием, выдающим его принадлежность к топовому сегменту), и даже устанавливаться в другие процессорные разъемы, и называться Core i5. Причем с выходом массовых процессоров семейства у компании не все гладко (точнее, с процессорами как таковыми все отлично, но изначально выбранное для перехода на них время в итоге было сочтено не самым удачным). Так что до осени (а, может, и до конца года) на рынке систем на базе процессоров Intel будет наблюдаться простая и четкая ситуация: «устаревшие» процессоры Core 2 во всех сегментах, кроме топового, и Core i7 — в топовом. А ЕЕ 965 — топовый процессор в топовом семействе, то есть этакий «экстремал в квадрате». Чем он и интересен.
Почему же тестирование будет скучным? Знакомство с новой архитектурой, безусловно, не может быть таковым. От Nehalem многие ожидали чуть ли не революции. Не дождались, поскольку ожидали напрасно. Судя по всему, Intel революции надоели — вреда от них не меньше, чем пользы. Особенно пользователям запомнились две из них — героическое внедрение архитектуры NetBurst и не менее героический отказ от последней, когда выяснилось, что изначальные предпосылки учитывали не все возможные варианты развития событий, так что вся проделанная работа завела компанию в тупик. Поэтому в Nehalem революций… Скажем так — их не очень много. Компания взяла некоторые удачно зарекомендовавшие себя в других процессорах (и не только своего производства) решения, доработала их до уровня сегодняшнего дня и заставила трудиться вместе. Результат получился очень хорошим, но мы с ним уже знакомы. Знакомы потому, что в нашей лаборатории уже была младшая модель (как ни смешно это звучит в данном конкретном случае) Core i7 920, несколько плат на базе Х58 Express и даже специализированных трехканальных наборов памяти более одного. Все это вылилось в несколько статей, которые (особенно первую) настоятельно рекомендуется прочитать всем:
- «Новая старая» архитектура Core i7: чего больше — сходства или различий?
- Intel Core i7 920: тестируем производительность и эффективность
- Исследуем подробно Intel Core i7: технологии Turbo Boost и Hyper-Threading
- Чипсет Intel X58 под процессоры микроархитектуры Nehalem
- ASUS P6T Deluxe (OC Palm edition) — системная плата на базе чипсета Intel X58
Что к этому, по большому счету, может добавить тестирование еще одного или двух процессоров, некоторого количества материнских плат и наборов памяти? Вопрос с памятью, конечно, интересный, но с точки зрения исследования, необходимости или, хотя бы, полезности трехканального доступа к ней. Это тема большого тестирования, которое мы обязательно проведем, но позже. А пока мы кратко скажем, что на практике нет большого смысла в нескольких каналах DDR3 для настольных моделей Nehalem, не говоря уже о поиске разницы между двумя и тремя каналами. Поэтому двухканальный контроллер Core i5 — это частичная (поскольку он не одноканальный) победа сил разума над силами добра. Поскольку контроллер памяти теперь «переехал» в процессор, то нет смысла выискивать разницу в производительности даже между платами на разных чипсетах (проверено неоднократно, благодаря «помощи» инженеров компании AMD). В данном случае чипсет всего один, так что все отличия между платами отнюдь не в области производительности. Остаются процессоры — 940 и ЕЕ 965. Первый отличается от 920 лишь более высокой на 10% тактовой частотой и больше ничем. Второй — чуть больше. Впрочем, давно прошли времена, когда процессоры Extreme Edition принципиально отличались от массовых моделей. Сейчас это такие же ЦПУ, только с чуть более широкими возможностями для тюнинга — незаблокированный коэффициент умножения, в случае i7 EE 965 — более тонкая настройка режимов памяти и т.п. Но в рамках «обычных» тестирований производительности мы ими все равно не пользуемся. Конечно, ЕЕ присуща самая высокая тактовая частота. Однако при одинаковой архитектуре процессоров скорость работы приложений, зависимых от них (а других мы стараемся в тестовой методике не держать), почти линейным образом зависит от тактовой частоты, так что примерную производительность и 940, и ЕЕ 965 на той же смеси задач можно было прикинуть сразу после тестирования 920. Насколько точным оказался сделанный тогда прогноз (умножьте результат Core i7 920 на 1,2 — и получите примерное быстродействие Core i7 EE 965) — мы как раз и проверим. Кроме того, есть у ЕЕ 965 и еще одно отличие от младших моделей семейства — шина, которой он связывается с северным мостом чипсета, на треть быстрее. Но это как раз в наших тестах (а, может быть, и не только в них) будет незаметно — контроллер памяти в самом процессоре. Единственный потенциальный «серьезный» потребитель пропускной способности QPI — видеокарта, которой может потребоваться быстрый доступ к системной памяти (добраться до которой теперь можно только через процессор), однако пропускная способность даже «медленного» варианта шины на 20% больше, чем можно «выжать» из PCI-E 16x 2.0. Может быть, в конфигурациях с несколькими видеокартами (а сильным местом X58 является поддержка и SLI, и CrossFire) какие-то различия и обнаружатся, в чем есть сомнения, но у нас-то всего одна видеокарта.
По всем указанным выше причинам, несмотря на всю интересность процессора, тестирование будет скучным: мы просто посмотрим, каков он — самый быстрый настольный процессор от Intel. Разумеется, мы будем сравнивать его с Core i7 920 (поскольку одинаковая архитектура, но разная тактовая частота) и Core 2 Extreme QX9770 (экстремальный процессор предыдущего поколения, но с той же официальной тактовой частотой). Немного поразмыслив, мы решили добавить к списку еще и AMD Phenom II X4 940. Да, разумеется, эти процессоры ни в коей мере не являются конкурентами, хотя бы потому, что за цену одного лишь экстремала от Intel можно собрать неплохой компьютер на базе «Фенома» (а если еще учесть стоимость трехканальных наборов памяти типа DDR3, так разница станет еще большей). И никто их как равнозначные продукты не воспринимает. Но, все же, общие черты у обоих процессоров есть, и их немало (была бы еще частота одинаковой, совсем бы хорошо было, но, к сожалению, освоить более 3 ГГц в серийных устройствах AMD пока не удалось), да и многие из читателей их всё равно будут сравнивать. Даже если мы такой прямой возможности не дадим — все равно будут. Благо для многих «процессорные гонки» — это просто своеобразный спорт, так что если на старт выходит наиболее заряженный «болид» одной компании, всегда интересно сравнить его и с лучшим продуктом другой. Хотя, еще раз повторимся, непосредственными конкурентами эти процессоры не являются, так что их взаимоположение в «табели о рангах» не несет особого практического смысла.
Конфигурация тестовых стендов
| Процессор | Phenom II X4 940 | Core 2 Extreme QX9770 | Core i7 920 | Core i7 Extreme 965 |
| Название ядра | Deneb | Yorkfield | Bloomfield | Bloomfield |
| Технология пр-ва | 45 нм | 45 нм | 45 нм | 45 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,0 | 3,2 | 2,66 (*) | 3,2 (*) |
| Кол-во ядер | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Кэш L1, I/D, КБ | 64/64 | 32/32 | 32/32 | 32/32 |
| Кэш L2, КБ | 4 х 512 | 2 x 6144 | 4 x 256 | 4 x 256 |
| Кэш L3, КБ | 6144 | — | 8192 | 8192 |
| Оперативная память (**) | 2 x DDR2-1066 | — | 3 x DDR3-1066 | 3 x DDR3-1066 |
| Коэффициент умножения | 15 (***) | 8 (***) | 20 | 24 (***) |
| Сокет | AM2+ | LGA775 | LGA1366 | LGA1366 |
| TDP | 125 Вт | 136 Вт | 130 Вт | 130 Вт |
| Цена | Н/Д(0) | Н/Д(1) | Н/Д(2) | Н/Д(1) |
(*) при задействовании функции «авторазгона» Turbo Boost (что и подразумевается по умолчанию), реальная частота отдельных ядер повышается относительно номинала на 133-266 МГц, в зависимости от нагрузки, поэтому не корректно напрямую сравнивать это значение с фиксированными частотами других процессоров
(**) максимальная частота, официально поддерживаемая контроллером памяти в процессоре, для процессоров с разъемом LGA775 частота и тип памяти определяется используемым чипсетом
(***) разблокирован для возможности повышения пользователем при разгоне
| Системная плата | Оперативная память | |
| Phenom II X4 940 | Gigabyte MA790GP-DS4H (790GX) | Corsair CM2X2048-8500C5D |
| Core 2 Extreme QX9770 | ASUS Maximus Extreme (X38) | Corsair CM3X1024-1800C7DIN |
| Core i7 920 | ECS X58B-A (X58) | Corsair TR3X6G1600C8D |
| Core i7 Extreme 965 | Intel DX58SO (X58) | Corsair TR3X6G1600C8D |
Для тех, кто будет читать статью внимательно, а точнее, даже не только ее, но и список рекомендованной литературы, сразу (чтобы потом не было вопросов) сообщаем, что результаты Core i7 920 брались не из второй статьи списка, а из третьей. Дело в том, что при первоначальном тестировании нам было доступно только 3 ГБ «дешевой» «регулярной» памяти. Как выяснилось при более глубоком исследовании, установка 6 ГБ комплекта от Corsair заметно улучшает результаты некоторых тестов. Виной тому больший объем или меньшие задержки — тема более глубокого тестирования. Но, поскольку и ЕЕ 965 мы тестируем с наиболее подходящим ему по статусу аналогичным 6 ГБ набором, результаты младшего «родственника» тоже следует брать не первоначальные (которые также «засветились» и в статье про Phenom II), а обновленные.
Тестирование
Методика тестирования производительности (список используемого ПО и условия тестирования) подробно описана в статье. Для удобства восприятия, результаты на диаграммах представлены в процентах (за 100% принят результат Intel Core 2 Quad Q6600 в каждом из тестов). Подробные результаты в абсолютных величинах доступны в виде таблицы в формате Microsoft Excel, где представлены все ранее протестированные процессоры.
Пакеты трёхмерного моделирования
Жаль, что все мы точно знаем, что процессоры не разговаривают. Поскольку, глядя на результаты этой группы тестов, так и представляешь себе ЕЕ 965 приговаривающим: «Всех убью — один останусь!». Впрочем, если без шуток, то данная группа программ очень тепло отнеслась и к i7 920 — да, младший процессор топового семейства немного проиграл топовому младшего семейства, но ругать его тут не за что: и частота на 20% меньше, и общий объем кэш-памяти меньше. А «экстремал» из нового семейства мгновенно показал, кто в доме хозяин, обогнав былую мечту пользователя компьютера на 15% при номинально равной частоте. Удивляться тут нечему: несмотря на то, что эта группа программного обеспечения, казалось бы, должна наилучшим образом относиться к многоядерности, проявляется это только при рендеринге, в то время как другие подтесты явно готовы спокойно обходиться двумя вычислительными ядрами процессора. Во втором случае у Core i7 «в рукаве» есть такой туз, как Turbo Boost — если не все ядра загружены работой, то частота реально используемых легко может подняться на одну, а то и две ступени «опорной». «Лишние» 133, а то и 266 МГц лишними никогда не являются. Но и на рендеринг тоже есть управа — эти подтесты прекрасно относились к любому увеличению числа вычислительных потоков. Есть дополнительные физические ядра? Прекрасно! Есть только Hyper-Threading? Чуть хуже, но тоже ничего. Таким образом, процессорам нового семейства удается отлично угодить «и нашим, и вашим». Причем подобный результат мы еще не раз встретим в дальнейшем.
CAD/CAM пакеты
А в этой группе нет ничего особенного интересного. Как уже не раз установлено, входящие в нее программы слабо реагируют на многоядерные процессоры. Turbo Boost в этом случае, разумеется, работает и весьма эффективно, но и все — нет других способов обогнать старую архитектуру (благо исполнительные модули очень похожи), кроме как по частоте. Так что записываем выигрыш в активы ТВ, тем более (сюрпрайз, сюрпрайз) именно такой прирост он, согласно нашему исследованию, и должен давать.
Компиляция
При первоначальном тестировании Core i7 920 данный тест, можно сказать, завалил, однако, как показали позднейшие исследования, проблема крылась то ли в памяти, то ли в материнской плате — на самом деле, в нормальных условиях он не медленнее, чем Phenom II X4 940, а совсем наоборот. Более того — скорость его работы такая же, как у Core 2 Extreme QX9770, несмотря на меньшую частоту и объем кэш-памяти. Что в этом случае должен показать Core i7 Extreme Edition 965, у которого с частотой все в порядке? А он это и показал — хороший отрыв от конкурентов (и от официального, и от волюнтаристски назначенных нами на эту должность). Причем результаты что QX9770, что ЕЕ 965 в точности повторяют усредненные цифры по группе пакетов 3D-моделирования (такая гримаса судьбы). Находка для инженеров, программистов и прочих деятелей, коих иногда принято называть «серьезными пользователями компьютеров»? Да, именно так. Но не только для них.
Профессиональная работа с фотографиями
Adobe Photoshop традиционно хорошо относился ко всем процессорам Intel (даже к Pentium 4 питал теплые чувства во времена оны), так что ничего удивительного, что и новая экстремальная модель пришлась ему по душе. Причем видно, что и этому пакету, какой процессор не дай, а все мало: отличная масштабируемость по числу ядер процессора отмечена и ранее, но и прирост при прочих равных линеен относительно частоты работы. Даже более чем линеен после усреднения результатов, но это уже особенности округления, и то, что современные процессоры стали слишком быстрыми для тех операций, которые мы используем для тестирования, так что все большее и большее их количество выполняется менее чем за минуту, что погрешности увеличивает. В следующей версии тестовой методики, дабы исправить эти странности, мы прибавим работы процессорам.
Научно-математические пакеты
В данной группе у нас три программных продукта. Maple и Mathematica ведут себя отлично — так, как и ожидалось. Большая часть тестов MATLAB — тоже, но «Sparse» (так и хочется добавить к его названию эпитет печально знаменитый)… Особенно плохо (как показало наше исследование) на нем сказывается включение Hyper-Threading, хотя и в прочих случаях разброс результатов велик и трудно объясним. Благодаря MATLAB, приходится зафиксировать проигрыш ЕЕ 965 в этой группе тестов. Но достаточно небольшой. Хотя и понятно, кого в нем винить.
Веб-сервер
В данной группе первоначальные результаты Core i7 920 очень отличаются от более поздних — повторное тестирование показало, что данный процессор не так значительно отстает от QX9770, как изначально казалось. А с Core i7 EE 965 все понятно — он просто самый быстрый.
Общий «профессиональный» балл
Закономерные итоги этой группы тестов. Как говорится, а вы чего ожидали?
Архиваторы
Любопытно, что по баллам картина в архиваторных тестах почти такая же (с точностью до единицы у i7 920), как общий балл в профессиональной группе. Вердикт — оценка «отлично» за стабильность.
Кодирование медиаданных
И снова нечего сказать: предполагалось, что ЕЕ 965 будет, примерно, процентов на 20 быстрее, чем 920, что позволит ему обойти QX9770. И на практике оказалось, что он действительно примерно на указанные проценты быстрее одного и обходит другой.
Игры
Самая неоднозначная часть нашей тестовой методики. Во-первых, мы говорим «игры» — подразумеваем «3D-игры», оставляя «за бортом» львиную долю того, во что реально играют массы. Ладно — в большей части игр производительность любой системы любого современного компьютера достаточна для всего, поэтому что-то с их помощью тестировать невозможно. Но в 3D-играх львиная доля работы приходится на видеокарту, так что мы начинаем потихоньку в некоторых приложениях в нее упираться (несмотря на искусственно заниженное разрешение в 1024 х 768). Впрочем, оставим пока изучение работы современных игр на новой платформе разделу, который занимается видеокартами. Как ни крути, а Core i7 является хорошей игровой платформой независимо от производительности процессора — это одно из немногих решений, поддерживающее multi-GPU конфигурации обоих представленных на рынке производителей. А что касается самих процессоров… После предыдущих результатов уже как-то не впечатляет. Но быстрее, чем предыдущий «экстремал», и этого уже достаточно. Несмотря на то, что в одной игре мы точно «уперлись» именно в видео (что хорошо видно по файлу с подробными результатами), процессорозависимые приложения, типа UT3, вытягивают нашего героя на вполне убедительное первое место.
Любительская работа с фотографиями
Три из пяти приложений — однопоточные. В результате, ни количество физических ядер, ни «виртуальная» многопоточность никак не могут помочь участникам тестирования. Однако в приложениях такого типа в полную силу может развернуться Turbo Boost, что он и делает. В результате, Core i7 920 «легким движением руки» превращается в процессор с частотой почти 3 ГГц, а i7 EE 965 совершенно официальным образом становится самым-самым высокочастотным процессором Intel — почти 3,5 ГГц (как-то сразу вспоминается, что процессоры на архитектуре NetBurst не сильно превысили этот показатель при гораздо меньшей удельной мощности). Результат очевиден.
Общий «любительский» балл
По вполне очевидным причинам, для всех процессоров немного хуже, чем балл «профессиональный». Увы, но пока таков удел всех четырехъядерных процессоров — все-таки, с точки зрения оптимизации, ПО «для заработка денег» на голову выше чем то, которое предназначено для того, чтобы их только тратить. Во всяком случае, в рамках нашей текущей методики. Обновленная версия, возможно, картину улучшит, благо последнее время программисты, сложа руки, не сидели, да и простая замена видеокарты вполне позволит результатам расти дальше в некоторых играх, например.
Итого
Безусловно, новое процессорное семейство не тянет на революцию, но на вполне разумную эволюцию — очень даже. Ругали за «склейки»? Новый модульный дизайн позволит легко выпускать процессоры с любым разумным количеством ядер. Процессорная шина «не поспевала» за ростом пропускной способности памяти? Интегрированный контроллер способен загрузить работой даже два-три канала высокоскоростной DDR3 (если это будет необходимым). И мощный Тяни-Толкай в виде пары технологий Turbo Boost и Hyper-Threading тоже шаг в правильном направлении, благо обе прекрасно дополняют друг друга: первая отлично работает в «старых плохих» приложениях, авторы которых не позаботились об оптимизации под SMP, вторая — наоборот, в «хороших», делая их «еще более хорошими». В нашей конференции, впрочем, была высказана любопытная точка зрения, что, на самом деле, просто рабочая частота у новых процессоров больше заявленной. А Turbo Boost является лишь особо циничным вариантом тротлинга, но как бы то ни было, а технология реально работает, «вытягивая» новые процессоры именно там, где нужно — где не помогает простое увеличение количества ядер или объема кэша. Да и пора уже было заняться улучшением процессоров — нельзя стоять на месте. Тем более что основной (и уже последний) конкурент весьма здраво распорядился освоением нового техпроцесса, увеличив частоту своих изделий сразу на 20% и подрихтовав прочие недоделки. Конечно, на данный момент не идет речи о полноценной конкуренции в топовом сегменте, однако умение AMD со временем выжимать из техпроцесса все соки давно известно, так что кто знает — очень может быть, что рост тактовых частот в «звездном» семействе будет гораздо более быстрым, чем демонстрирует Intel, а там и до новых баталий на равных дело дойти может. К тому же, «классический» рынок процессоров в конечном итоге приказал долго жить, а для рынка платформ значение имеет не только производительность каждого из компонентов системы. Пора уже обновляться.
Но сейчас речь немного о другом — планировать что-либо на перспективу всегда сложно, особенно в текущий момент. Более интересен сам по себе средний результат в чистом виде. Как мы помним, первым четырехъядерным процессором на рынке был Intel Core 2 eXtreme QX6700, появившийся чуть более двух лет назад. Однако чуть позже (сделав четырехъядерники обычными, а не экстремальными продуктами) компания выпустила и более медленную, но гораздо более доступную модификацию — Core 2 Quad Q6600. Для многих именно этот процессор стал «базовой точкой» при знакомстве с четырехъядерниками. Эталонным для нашей тестовой методики он является по полному праву, а не только как самый медленный среди квадов от Intel. Но по производительности Q6600 отличается от QX6700 примерно, процентов на 10 — в соответствии с тактовой частотой. Core i7 Extreme Edition 965 «в общем зачете» быстрее Q6600 ни много, ни мало, а в полтора раза! И получить такой прирост в реальных приложениях (разница между AMD Phenom II X4 940 и Phenom X4 9550 скромнее, например, — около 40%) можно было только благодаря двум годам упорной работы, о чем не стоит забывать недовольным, считающим, что Core i7 мог бы быть и быстрее.
