Народный Nehalem. Первое знакомство с процессором Core i7-800 и материнской платой на базе чипсета P55 Express

После выхода в 2008 году платформы Nehalem появление более доступных продуктов на базе новой микроархитектуры стало вопросом времени, и по истечению почти года, 8 сентября, компания Intel представила недорогие решения для массового рынка — процессоры серии Core i7-8xx и Core i5-7xx и необходимый для их работы чипсет P55 Express.

Intel Core i7 Intel Core i5

Как и у предшественников Core i7-9xx, новинки получили 8-мегабайтную кэш-память третьего уровня и встроенный контроллер памяти, но с некоторыми изменениями. Также модели 800-серии продолжили поддержку некогда забытой технологии Hyper-Threading, которая позволяла операционной системе видеть физическое ядро как два логических, за счет чего увеличивалась производительность в многопоточных приложениях. Из особенностей отметим использование нового процессорного разъема — LGA1156, количество контактов которого составляет 1156 штук.


Процессоры Core i7-800 и Core i5-700

Компания Intel представила сразу три процессора — Core i7-870, Core i7-860 и Core i5-750 — которые отличаются тактовыми частотами, режимами работы технологии Turbo Boost и поддержкой технологии Hyper-Threading.

  Intel Core i7-9xx Intel Core i7-870 Intel Core i7-860 Intel Core i5-750 Intel Core 2 Quad
Архитектура Nehalem Nehalem Nehalem Nehalem Penryn
Ядро Bloomfield Lynnfield Lynnfield Lynnfield Yorkfield
Разъем LGA1366 LGA1156 LGA1156 LGA1156 LGA775
Техпроцесс 45-нм, с применением high-k диэлектриков 45-нм, с применением high-k диэлектриков 45-нм, с применением high-k диэлектриков 45-нм, с применением high-k диэлектриков 45-нм, с применением high-k диэлектриков
Число ядер 4 (8 потоков) 4 (8 потоков) 4 (8 потоков) 4 (4 потока) 4 (4 потока)
Номинальная частота 3,33-2,66 ГГц 2,93 ГГц 2,8 ГГц 2,66 ГГц 3,2-2,33 ГГц
Hyper-Threading + + + - -
Turbo Boost (шаг поднятия частоты в зависимости от загрузки I/II/III/IV ядер) 2/1/1/1 5/4/2/2 5/4/1/1 4/4/1/1 -
Объем L1 кэша 4 x (32+32) КБ 4 x (32+32) КБ 4 x (32+32) КБ 4 x (32+32) КБ 4 x (32+32) КБ
Объем L2 кэша 4 x 256 КБ 4 x 256 КБ 4 x 256 КБ 4 x 256 КБ 2 х 3/6 МБ
Объем L3 кэша 8 МБ 8 МБ 8 МБ 8 МБ -
Множитель х25-x12, заблокирован на повышение кроме процессоров Extreme Edition х22-x9, заблокирован на повышение х21-x9, заблокирован на повышение х20-x9, заблокирован на повышение х9-х6, заблокирован на повышение кроме процессоров Extreme Edition
Контроллер памяти Трехканальный Двухканальный Двухканальный Двухканальный -
Поддерживаемый тип памяти DDR3 1333/1066/800 DDR3 1333/1066 DDR3 1333/1066 DDR3 1066 -
Шина для связи с чипсетом QPI DMI DMI DMI FSB
PCI Express 2.0 - x16/x8+x8 x16/x8+x8 x16/x8+x8 -
Пропускная способность QPI (в процессорах LGA1156 шина для связи процессора и встроенного контроллера PCI Express 2.0) или частота FSB 6,4/4,8 ГТ/с 4,8 ГТ/с 4,8 ГТ/с 4,8 ГТ/с 1600/1333 МГц
Номинальное напряжение 1,2 В 1,02 В 1,02 В 1,02 В 1,25 В
TDP 130 Вт 95 Вт 95 Вт 95 Вт 136-65 Вт
Стоимость $999-284 $562 $284 $196 $1038-163

Архитектурно процессоры семейства Core i7-800 и Core i5-700 (кодовое имя Lynnfield, 45 нм) по сравнению с Core i7-900 на базе ядра Bloomfield претерпели некоторые изменения. В первую очередь это встроенный двухканальный контроллер памяти DDR3, вместо трехканального, и поддержка 16 линий интерфейса PCI Express 2.0 силами самого процессора — теперь северный мост полностью интегрирован в CPU, а чипсет отвечает лишь за коммуникационные возможности системы. Последнее позволяет упростить разводку материнских плат, благодаря уменьшению количества микросхем в системной логике — вместо привычных MCH и ICH на платах теперь будет присутствовать PCH (Platform Controller Hub).

Intel Lynnfield

Для связи процессора с PCH предусмотрена шина DMI (Direct Media Interface, по сути — это четыре линии PCI Express), которая ранее уже использовалась между северным и южным мостами в чипсетах Intel еще в 900-й серии. Интерфейс QPI (Quick Path Interconnect), присутствующий в процессорах Bloomfield и отвечающий за связь с чипсетом и аналогичным процессором (серверный вариант), упразднен как основная шина, и теперь в его функции входит лишь обеспечение передачи данных между CPU и контроллером PCI Express. Ранее QPI серьезно сдерживала разгон процессоров Core i7, так как ее частота достигала предельной отметки 4 ГГц при номинальных 2,4-3,2 ГГц (множители х18, х20 и х24), что соответствовало около 222 МГц по Bclk. Как известно, частоты всех блоков процессора, памяти и QPI являются производными определенных коэффициентов и базовой частоты, равной по умолчанию 133 МГц. Некоторые коэффициенты умножения зафиксированы на очень больших значениях, которые не позволяют значительно поднимать частоту того или иного узла системы, а это уже сказывается на уровне разгона. Процессоры Lynnfield дополнительно к множителю x18 поддерживают еще и х16 (эффективные х36 и х32), позволяющий достигать отметки 250 МГц по тактовому генератору. Во всяком случае, теперь шина QPI перестает быть ограничивающим фактором при оверклокинге.

Частота контроллера памяти и L3-кэша в Core i7-800 и Core i5-700, в отличие от процессоров 900-й серии, уже не зависит от частоты памяти — она жестко зафиксирована множителем х18 для старших моделей и х16 для  младших. Такое ограничение позволяет с одной стороны использовать высокочастотные модули, не создавая нагрузку на контроллер памяти, а с другой — стать ограничением при разгоне системы после достижения частоты Bclk свыше 210-220 МГц при использовании восьмисотых моделей и 240-250 МГц — семисотых. Из поддерживаемой памяти заявлена DDR3-1333/1066 для моделей серии Core i7-800 и DDR3-1066 для Core i7-700. Но, как правило, коэффициенты умножения памяти не ограничены официальными спецификациями, и вполне нормально можно использовать планки частотой 1600 МГц и выше.

За счет перехода к поддержке двухканального режима количество контактов в процессорном разъеме удалось снизить с 1366 до 1156 шт., и теперь процессоры Lynnfield по размерам соответствуют решениям LGA775.

Процессоры Core 2 Duo, Core i7-860 и Core i7-965
Процессоры Core 2 Duo, Core i7-860 и Core i7-965
Intel Core i7-860 в центре

Конструктивно LGA1156 напоминает старшего брата, но в отличие от него, механизм разъема немного изменен: верхняя рамка поднимается и закрывается за счет рычажка; защелкивание рамки происходит за один из монтажных винтов усиливающей пластины.

Socket LGA1156

Socket LGA1156

Пользователей, которые приобрели системы охлаждения с универсальным креплением для процессоров LGA775 и LGA1366, ждет разочарование, так как расстояние между монтажными отверстиями в LGA1156 не совпадает ни с тем, ни с другим — оно находится как раз между расстояниями в этих разъемах (72, 75 и 80 мм). В итоге придется либо искать новое крепление, либо кулер.

Из других особенностей новых процессоров отметим отсутствие поддержки Hyper-Threading в процессорах серии Core i5-700, которая не так критична для домашнего пользователя, и новые режимы работы технологии Turbo Boost, позволяющей поднимать частоту CPU при работе приложений, слабо оптимизированных под многопоточность. Если ранее частота поднималась на один или два пункта для всех или одного ядра соответственно (133 и 266 МГц), то теперь разгон может достигать 4-5 пунктов для одного ядра, т.е. 532-665 МГц.

Turbo Boost

Для процессора Core i5-750 характерна формула 4/4/1/1 (множитель процессора увеличится на 4 для одного или двух ядер, на 1 для трех или четырех), для Core i7-860 — 5/4/1/1, а для Core i7-870 еще выше — 5/4/2/2, т.е. частота последнего процессора в большинстве случаев будет составлять 3,2 ГГц, а иногда доходить до 3,6 ГГц. И это официальный разгон! Наш тестовый процессор Core i7-860 степпинга B1 в большинстве случаев работал на частоте 2,93 ГГц, вместо номинальных 2,8 ГГц. Если бы его температура или потребляемая сила тока вышла за пределы допустимого, то технология Turbo Boost, как того требуют защитные средства CPU, естественно, не работала бы.

Intel Core i7-860

Как уже отмечалось выше, частота процессора микроархитектуры Nehalem, его внутренних блоков и памяти формируется за счет определенного коэффициента, умноженного на частоту тактового генератора, равную в номинале 133 МГц — в этом плане новинки нисколько не изменились. Частота шины QPI в Core i7-8xx по дефолту равна 2400 МГц (133х18), но при желании ее можно снизить до 2140 МГц за счет доступного более низкого множителя х16. Такие же множители присутствуют в процессорах Core i5-7xxx. Блок Uncore, а это контроллер памяти и L3-кэш, работает в Core i7-8xx на частоте 2400 МГц, но в отличие от QPI его множитель заблокирован на х18.

Intel Core i7-860

Даже если сменить память с DDR3-1333 на DRR3-1600, частота контроллера (NB Frequency в CPU-Z) по-прежнему будет 2,4 ГГц.

Intel Core i7-860

Для моделей 700-й серии коэффициент умножения контроллера памяти ниже и равен x16.

Как видим, несмотря на общую между новыми процессорами и 900-й серией микроархитектуру, модели Core i7-8хх и Core i5-7хх получили достаточное количество изменений, чтобы упростить и удешевить готовые изделия. Конечно, некоторые новшества не особо понравятся оверклокерам, но в целом, разгонять стало лучше, разгонять стало проще! Или нет?
Теперь есть на что посмотреть