`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор

Статья опубликована в №42 (561) от 7 ноября

0 
 

С того момента как начались разговоры о применении двух процессорных ядер в настольных задачах, стало очевидно, какой путь дальнейшего наращивания вычислительных мощностей избрали разработчики. После возникших сложностей с увеличением тактовой частоты (4 GHz так и не покорились серийным процессорам) инженеры вспомнили о том, что существует и другой способ экстенсивного повышения производительности – параллельное выполнение нескольких потоков.

Начало новой гонки вооружений

Серверный рынок давно ориентируется исключительно на многопроцессорные решения, но в десктопном сегменте SMP-вычисления не прижились. Только в форме технологии Hyper-Threading корпорация Intel внедрила идею применения многопотоковых вычислений для домашне-офисных нужд, потратив значительное количество сил на убеждение разработчиков программного обеспечения для ПК в необходимости оптимизации ПО под многопотоковость. Но эти усилия не пропали даром – именно благодаря им потребители смогли действительно ощутить пользу от двухъядерных CPU «здесь и сейчас».

Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор

Первое поколение двухъядерных процессоров Intel (Smithfield) было произведено очень простым способом: размещением двух кристаллов Prescott на одной обычной подложке Socket LGA775. Апофеозом развития архитектуры Netburst стал представленный в начале этого года Pentium Extreme Edition 955/965 (ядро Presler) – процессор с двумя физическими ядрами и поддержкой технологии Hyper-Threading, т. е. с возможностью одновременной обработки четырех потоков данных. Несмотря на лишь виртуальную четырехъядерность, этот монструозный чип во многих задачах демонстрировал заметный отрыв от Pentium D на такой же частоте.

С выходом Core 2 Duo (Conroe) представление о достойном уровне производительности настольного ПК пришлось радикально пересмотреть – столь эффектным оказался приход микроархитектуры Core в десктопный сегмент. Одной из важнейших особенностей Conroe стала интеграция двух физических ядер (с общей кэш-памятью второго уровня) в одном кристалле. Кроме собственно повышения быстродействия, данный факт дал возможность Intel повторить процедуру, отработанную на ядрах Smithfield и Presler, и вновь разместить два кристалла на одной подложке Socket LGA775, на этот раз – для получения «честного» четырехъядерного CPU. Новинка получила кодовое название Kentsfield.

Знакомство с Kentsfield

Первый в мире четырехъядерный процессор для ПК официально анонсирован 2 ноября, поставки начнутся ближе к концу месяца. На данный момент модельный ряд включает всего один продукт – Intel Core 2 Extreme QX6700 с тактовой частотой 2,66 GHz. Соответственно позиционированию в «экстремальный» сегмент цена новинки установлена на традиционном уровне в $999. Более массовые модели будут представлены позднее под новой торговой маркой Core 2 Quad.

Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор
Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор

С технической точки зрения, как было сказано ранее, Core 2 Extreme QX6700 представляет собой два раздельных кристалла Conroe (два ядра с единым L2-кэшем объемом 4 MB, тактовая частота 2,66 GHz, системная шина 1066 MHz) на одной подложке. Основные преимущества такого подхода: минимальные затраты на разработку и запуск в производство по сравнению с проектированием нового четырехъядерного кристалла; выход годных раздельных кристаллов по 291 млн транзисторов значительно выше, чем у единого с 582 млн транзисторов; лучшее распределение тепла по поверхности защитной крышки-теплосъемника по сравнению с единым кристаллом. Минусов два, и вытекают они из преимуществ. Во-первых, разработка четырехъядерного кристалла позволила бы оптимизировать совместную работу ядер (например, за счет единой кэш-памяти). Во-вторых, энергопотребление Kentsfield ровно вдвое выше, чем у Conroe – при разработке нового кристалла этот показатель можно уменьшить. Скорее всего именно таким образом и будет создано следующее поколение четырехъядерных CPU Intel.

Официально поддержка новых процессоров заявлена только для флагманского чипсета Intel 975X, но как минимум Intel P965 также без проблем совместим с Kentsfield – об этом уже заявили производители материнских плат. За исключением высоких требований четырехъядерного CPU к системе питания, особых препятствий для выпуска совместимых с ним плат на базе даже более старых чипсетов нет. Интересно, что Intel 975X стал первым за длительное время долгожителем среди топовых наборов системной логики Intel: предыдущим подобным продуктом был 875P.

Отметим, что Intel не стала повышать частоту системной шины Kentsfield до 1333 MHz. О таком шаге говорят достаточно давно, но его практическая ценность сомнительна. Проведенные нами тесты свидетельствуют, что, по крайней мере, на частоте 2,66 GHz даже четырехъядерный процессор не упирается в полосу пропускания FSB 1066 MHz – в большинстве тестов различие в скорости укладывается в погрешность измерений. А вот после появления в следующем году оперативной памяти типа DDR3 с более высокими тактовыми частотами повышение частоты системной шины станет уже оправданным шагом.

Температурный режим Kentsfield более жесткий, чем у Conroe той же тактовой частоты (при использовании референсного кулера в среднем температура на 10–15 °С выше в зависимости от нагрузки), но не сравним с «термоядерными печками» в виде старших моделей Smithfield и Presler. С учетом этого удивительно, что даже на штатном охлаждении потенциал разгона достаточно высок. В нашем случае предел абсолютно стабильной работы процессора составил 3,33 GHz (т. е. +25% частоты) при пропорциональном росте производительности.

Экстремальный процессор для рабочих задач

Первые CPU серии Extreme Edition действительно наибольшую пользу приносили геймерам и домашним пользователям, таким образом, полностью соответствуя своему названию. Нынешний же десктопный флагман Intel, напротив, интересен в первую очередь в качестве замены в рабочих станциях высокого уровня. Причина проста: программное обеспечение для профессионального применения годами оптимизируется под многопотоковые вычисления, благо в сегменте рабочих станций SMP-конфигурации являются вполне привычными. Лучшей иллюстрацией служит результат тестирования в 3ds Max 9, где преимущество Kentsfield над и так исключительно быстрым Conroe составляет более 85%. Схожие показатели прироста демонстрирует и пакет для raytracing-рендеринга POV-Ray 3.7. А вот Photoshop CS2 показывает другую картину, прибавляя всего лишь около 10% производительности.

Второй блок тестовых программ относится к задачам, более типичным для домашних пользователей. В частности, это редактирование и перекодировка видео. На примере Adobe Premiere, Windows Media Encoder 9 и DivX 6.2 наглядно видно, что Core 2 Extreme QX6700 на сегодня является, бесспорно, лучшим процессором для обработки видео, в том числе высокого разрешения. Это немаловажный фактор, учитывая растущий интерес потребителей к теме HD-контента. Некоторый рост производительности демонстрирует и встроенный бенчмарк популярного архиватора WinRAR, поддерживающего многопотоковость. Однако полной противоположностью средствам кодирования видео оказались аудиокодеки – ни один из протестированных нами не показал какого-либо отличия Kentsfield от Conroe.

Проверка обоих процессоров традиционным набором синтетических бенчмарков еще раз подтверждает совершенно очевидный факт – какой-либо прирост скорости по сравнению с двухъядерным Conroe на Kentsfield можно ожидать только при наличии соответствующих оптимизаций ПО под многопотоковость. Например, ScienceMark 2.0 и SuperPi 1.5mod XS показывают абсолютно идентичные результаты на двух и четырех ядрах. Зато абсолютно рекордные значения наблюдаются на Kentsfield в процессорном подтесте 3DMark06 (просчет игровой физики и программный 3D-рендеринг с поддержкой многопотоковости), реалистичный рост имеется и в пакете PCMark05. Тестирование в CPU RightMark 2003 Lite наглядно демонстрирует поведение чипов при различном количестве вычислительных потоков: на Conroe рост производительности останавливается при двух потоках, в то время как Kentsfield получает неплохое ускорение при четырехпотоковой обработке. Кстати, популярный в народе тестовый пакет SiSoft Sandra 2007 оценить реальное быстродействие новых процессоров вообще не способен – результаты QX6700 ровно вдвое выше, чем у аналогичного по частоте E6700 (при этом отрыв Kentsfield от показателей Pentium Extreme Edition 955 в некоторых тестах доходит до пятикратного, что не соответствует действительности).

Последний блок тестов – проверка производительности в современных играх, должен был бы стать важным для правильной оценки процессора, ориентированного на энтузиастов. Однако среди современных игр ни одна не поддерживает свыше двух вычислительных потоков (включая Quake 4 с SMP-патчем), так что результаты Core 2 Extreme QX6700 в точности повторяют результаты Core 2 Duo E6700. По заверениям Intel, ситуация должна измениться в следующем году: cписок разработчиков игр, с которыми Intel сотрудничает в этом вопросе, включает Ubisoft, Remedy, Gas Powered Games и THQ. Пока же представление о поведении будущих игр на многоядерных процессорах отчасти дает вышеупомянутый CPU-тест пакета 3DMark06.

Intel Desktop Board D975XBX2 – лицом к энтузиастам

Kentsfield – первый настольный четырехъядерный процессор

Intel Desktop Board D975XBX2

Процессорный разъем
Socket LGA775

Тип поддерживаемой RAM
DDR2 400/533/667/800

Чипсет Intel 975X

Формфактор ATX, 244×305 мм

Слоты расширения PCI-E x16 (1), PCI-E x8 (1), PCI-E x4 (1), PCI 2.3 (2), SATA (2), PATA (1), Floppy

Интерфейсы
USB 2.0 (4+4), FireWire (1+1), Gigabit LAN (1), S/PDIF (optical, coaxial)

SATA RAID 0, 1, 0+1, 5, JBOD

Audio HDA 7.1 Sigmatel 9274D

Предоставлен Intel, www.intel.com

Великолепная BIOS; хорошая функциональность; отличные способности к разгону

Скромная комплектация по сравнению с топовыми моделями конкурентов

Отличная плата стала еще лучше

Еще одним достижением Intel за последний год стало изменение политики проектирования материнских плат высокого уровня. Intel D975XBX оказалась одной из наиболее удачных разработок на базе чипсета Intel 975X, в том числе по возможностям разгона. Вероятно, для закрепления успеха своей продукции у энтузиастов и было подготовлено «2-е издание, исправленное и дополненное» удачного продукта.

Следует отметить, что несмотря на выпуск D975XBX2 одновременно с анонсом Core 2 Extreme QX6700, с четырехъядерными процессорами совместима не только она, но и предыдущий продукт – D975XBX. Отличий от него у новинки немного. Некоторые из них направлены на повышение привлекательности материнской платы для энтузиастов – это такие «приятные мелочи», как кнопка Power на PCB и светодиодный индикатор режима CPU. Добавлена официальная поддержка памяти DDR2-800. Обновлен аудиокодек от Sigmatel. Заметным доработкам подверглась BIOS. Границы регулировок питающих напряжений расширены: так, максимальным напряжением для оперативной памяти теперь является 2,8 В, чего достаточно даже для самого экстремального разгона. Наконец-то исправлена неприятная особенность D975XBX в виде завышенных по сравнению с другими моделями показателей температуры процессора. Для корпоративного сегмента интерес представляет тот факт, что на ней реализована поддержка Intel Trusted Platform Module.

Предыдущее поколение плат Intel на чипсете 975X стало первым, которое пользовалось успехом у энтузиастов, ранее не слишком жаловавших продукцию этого подразделения корпорации. Мы уверены, что D975XBX2 сможет закрепить успех.

Подведение итогов

Без сомнения, 2006 г. стал выдающимся для корпорации Intel. После нескольких лет попыток выжать все возможное из оказавшейся не столь удачной архитектуры NetBurst эта компания одним махом создала для себя огромное технологическое преимущество перед конкурентом. Внедрение 65-микронного техпроцесса, высокопроизводительная архитектура Core для всех сегментов рынка, а теперь еще и первый в индустрии четырехъядерный процессор для ПК – AMD придется приложить значительные усилия для того, чтобы отставание от Intel не стало критическим. Предложенная ею в качестве альтернативы Kentsfield двухпроцессорная платформа 4×4 пока не представлена официально, но выглядит скорее попыткой поспешно «залатать дыры». Честные двухпроцессорные системы, в отличие от многоядерных CPU, являются, по сути, используемыми в качестве настольных ПК... рабочими станциями и серверами. Первый эксперимент AMD в этой области (Athlon 64 FX-51 для Socket 940), напомним, был не слишком удачным. В данном же случае к резко увеличенной цене изготовленной по серверным стандартам материнской платы стоит присовокупить еще и необходимость платить за два топовых процессора... Этих сугубо меркантильных выкладок должно быть достаточно, чтобы понять, почему Intel не пошла подобным путем: если уж рынок «обычных» экстремальных CPU невелик, то найти покупателей на двухпроцессорные конфигурации будет еще сложнее.

А вот простой и эффективный путь размещения двух кристаллов Conroe на одном CPU, напротив, выглядит весьма привлекательно. Конечно, о массовой востребованности четырех ядер говорить пока рано, так как достаточный эффект наблюдается лишь в оптимизированных приложениях. Например, до выхода обещанных в 2007 г. игр с поддержкой многопотоковости геймеры скорее всего приобретут более дешевый Core 2 Duo с аналогичной частотой. Зато для профессиональных пользователей и энтузиастов обработки видео QX6700 позволит достичь производительности, ранее возможной только на дорогостоящих многопроцессорных рабочих станциях. И если отталкиваться от скоростных показателей таких программных продуктов, как 3ds Max и Adobe Premiere, то достигнутый за год прогресс впечатляет, особенно в сравнении практически с топтанием на месте в период 2003–2005 гг. – в некоторых случаях быстродействие выросло вчетверо. И, судя по всему, это еще не предел.

Конфигурация тестового стенда
Материнская плата Intel Desktop Board D975XBX2
Оперативная память 2×Corsair TWIN2X1024-8500C5
Видеокарта Chaintech GeForce 7950 GX2
Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.10 80 GB
Блок питания Hiper Type-R HPU-4S730
Продукты предоставлены
Chaintech Compass www.compass.ua
Corsair Unikom Consulting www.unikom.com.ua
Intel Intel www.intel.com
Hiper Nebesa www.nebesa.ua
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT