Intel Nehalem, Core i7 или Бархатная революция №2

Процессоры Intel Core i7

Основные моменты архитектуры Nehalem мы рассмотрели и теперь перейдем к готовым изделиям на ее базе. Новые процессоры поначалу будут представлены на рынке высокоуровневыми моделями, что и не удивительно. Обычно выход очередных решений подразумевает продукты hi-end-класса, так как производителю необходимо удовлетворить спрос на новинки и, в какой-то степени, покрыть расходы на разработку. Да и производители материнских плат не против подзаработать на этом поприще.

Core i7

На данный момент времени компания Intel предлагает всего три модели процессоров на базе ядра Bloomfield, которые отличаются между собой рабочей частотой ядер и частотой шины QPI: Core i7-920 (2,66 ГГц), Core i7-940 (2,93 ГГц) и Core i7-965 Extreme Edition (3,2 ГГц).

  Intel Core i7-965 Extreme Edition Intel Core i7-940 Intel Core i7-920
Разъем LGA1366 LGA1366 LGA1366
Техпроцесс 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)
Номинальная частота 3,20 ГГц 2,93 ГГц 2,66 ГГц
Объем L1 кэша 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
Объем L3 кэша 8 МБ 8 МБ 8 МБ
Множитель 24х, свободный 22х, заблокирован на повышение 20х, заблокирован на повышение
Поддерживаемый тип памяти DDR3 800/1066/1333 DDR3 800/1066 DDR3 800/1066
Пропускная способность QPI 6,4 ГТ/с 4,8 ГТ/с 4,8 ГТ/с
Номинальное напряжение 1,20 В 1,20 В 1,20 В
TDP 130 Вт 130 Вт 130 Вт
Стоимость $999 $562 $284

Процессор Core i7-965 Extreme Edition, как видно из его названия, рассчитан на энтузиастов и оверклокеров и кроме высокой частоты имеет полностью разблокированный множитель, что позволяет его разгонять без проведения серьезных манипуляций с шиной QPI и остальными компонентами системы.

Что касается самой шины QPI, то ее частота формируется за счет умножения определенного коэффициента на частоту тактового генератора, равную в номинале 133 МГц.

Core i7-920

Ее также называют опорной частотой шины QPI, QPI bclk или просто Bclk (утилита CPU-Z определяет ее как Bus Speed). По своему назначению она полностью соответствует частоте тактового генератора в современной платформе AMD — за счет нее формируется частоты ядер, кэш-памяти, контроллера памяти и частота системной памяти. Например, частота Core i7-920 получается умножением коэффициента 20х на 133 МГц. Естественно, при разгоне CPU путем повышения Bclk будут расти частоты всех блоков процессора, шины QPI и памяти, что может сказаться на их стабильной работе. Частота шины QPI для процессоров Intel Core i7-920 и Core i7-940 составляет 2,4 ГГц, что эквивалентно пропускной способности 4800 мегатранзакций в секунду (или 4,8 ГТ/с). Для Core i7-965 EE это значение соответствует 3,2 ГГц или 6,4 ГТ/с. Зная частоту QPI можно без проблем высчитать коэффициент умножения шины у каждого из процессоров: для Core i7-920 и Core i7-940 он равен 18, для Core i7-965 EE — 24.

Но частота шины Quick Path Interconnect не единственная проблема, с которой можно будет столкнуться при разгоне обычных Core i7. Дело в том, что в новых CPU кэш третьего уровня и контроллер памяти (данная часть процессора называется Uncore) работает на отличной от процессора частоте — по рекомендации Intel, частота этих блоков должна быть в два раза выше эффективной частоты памяти. Данный параметр изменяется в настройках BIOS Setup материнской платы (коэффициентом или выбором частоты).

Core i7-920

Отслеживать значения Uncore можно при помощи все той же утилиты CPU-Z — за это отвечает параметр NB Frequency в закладке Memory.

Из поддерживаемой памяти для младших Core i7 заявлена только DDR3-800/1066 (коэффициенты 6х, 8х), для Core i7-965 Extreme Edition этот список расширен до DDR3-1333 (коэффициент 10х).

За счет переноса части северного моста в CPU, его размеры несколько увеличились, как и количество контактов — теперь их 1366, а сам процессор стал немного продолговатым по сравнению с Core 2.

Core i7-920

Core i7-920

Процессорный разъем также претерпел изменений и кроме увеличенных размеров и количества контактов обзавелся усилительной пластиной с обратной стороны материнской платы, которая прижимается четырьмя болтами.

Socket LGA1366

Socket LGA1366

Из-за расширения функциональности тепловой пакет новых процессоров достаточно высок — 130 Вт, хотя и меньше на шесть ватт, чем у топовых Core 2 Quad с 12 МБ кэшем. При этом напряжение питания новинок составляет 1,2 В. Несмотря на это, для Core i7 теперь необходимы новые системы охлаждения, так как расстояние между монтажными отверстиями на материнских платах увеличилось с 72 до 80 мм относительно платформы LGA775. Соответственно увеличились и габариты кулеров. Обладателям коробочных версий Core i7 на этот счет особо переживать не придется, но при разгоне необходимо будет подыскать что-то поэффективней (или новое крепление для «суперкулеров»), так как процессоры на базе ядра Bloomfield имеют достаточно горячий нрав.

Для слежения за состоянием процессора, в нем был размещен специальный микроконтроллер Power Control Unit (PCU), который отвечает за мониторинг и регулирование показателей напряжения, силы тока и температуры ядер.

Power Control Unit

Кроме того, Core i7 обладает технологией Turbo Boost, которая позволяет автоматически увеличить частоту процессора при недостаточной загрузке ядер путем поднятия коэффициента умножения CPU на один пункт (при номинальной Bclk разгон составляет 133 МГц) или на два пункта, но только для одного ядра.

Turbo Boost

Единственное условие работы «турбированного режима» — уровень TDP не должен превышать номинального значения. Частота нашего тестового процессора Core i7-920 с активированной технологией Turbo Boost во время прохождения тестов равнялась 2800 МГц, что соответствовало «слабому» разгону. На основании этого можно предположить, что режим Turbo Mode работает не только при слабой нагрузке на процессор.

Core i7-920

Если при разгоне уровень TDP превысит 130 Вт коэффициент умножения CPU будет снижаться до того уровня, пока не нормализуется состояние процессора. В связи с этим для достижения высокой частоты придется либо отодвигать порог срабатывания защиты (на материнской плате Intel есть отдельные пункты для управления уровнем TDP и силы тока, проходящей через процессор) либо отключать защиту вовсе (например, на платах ASUS).

Наличие официального авторазгона будет полезно при работе технологии Hyper-Threading (или Simultaneous Multithreading — SMT, технология «одновременной мультипоточности»), так как некоторые приложения не способны задействовать все возможности процессора, а порой включение HT влечет за собой падение производительности системы. И в этом случае поднятие частоты CPU компенсирует этот недостаток. Как и ранее во времена Pentium 4 HT, операционная система видит логические и физические ядра как отдельные, и для процессоров Core i7 это количество достигает восьми штук.

Core i7-920

При необходимости технологию Hyper-Threading, а также Turbo Boost можно отключить и тем самым перевести процессор в режим обычного четырехъядерного CPU.
Наша работа возникла из-за любви к железу!