Шестиядерный процессор Intel Core i7-990Х Extreme Edition

Сергей Пахомов

Методика тестирования

Видеоконвертирование

Аудиоконвертирование и редактирование

Создание видеоконтента

Обработка цифровых фотографий

Распознавание текста

Архивирование и разархивирование данных

Расчет интегральной оценки производительности

Результаты тестирования

Выводы

 

Начало следующего года ознаменуется сразу несколькими значимыми событиями на рынке ИТ-индустрии. Во-первых, корпорация Intel представит новое семейство процессоров на базе процессорной микроархитектуры Sandy Bridge, а во-вторых, будет анонсирован новый топовый шестиядерный процессор Intel Core i7-990Х Extreme Edition.
В этой статье мы познакомим читателей с результатами тестирования процессора Intel Core i7-990Х Extreme Edition в различных приложениях.

Официальный анонс нового процессора Intel Core i7-990Х Extreme Edition, известного под кодовым наименованием Gulftown, скорее всего, пройдет более чем скромно, то есть он просто станет доступным для заказа, и всё. Действительно, от предыдущего процессора Intel Core i7-980Х Extreme Edition того же семейства Gulftown, который был объявлен еще в марте, процессор Intel Core i7-990Х Extreme Edition отличается лишь увеличенной на одну ступень (133 МГц) тактовой частотой. В то же время не обратить внимание на появление этого «очередного» процессора нельзя хотя бы потому, что это самый производительный процессор.

 

Рисунок

Теперь рассмотрим вкратце характеристики нового процессора Intel Core i7-990Х Extreme Edition. Как и все шестиядерные процессоры семейства Gulftown, Intel Core i7-990Х Extreme Edition выполняется по 32-нм техпроцессу, а TDP этого процессора составляет 130 Вт.

Новый процессор Gulftown наследует все основные особенности архитектуры Nehalem. Так, в нем предусмотрен разделяемый между всеми ядрами кэш L3 (Smart Cache), размер которого составляет 12 Мбайт (из расчета по 2 Мбайт на каждое ядро).

Кроме того, в каждом ядре процессора есть выделенный кэш L2 размером 256 Кбайт и кэш L1 (8-канальный 32-килобайтный кэш данных и 4-канальный 32-килобайтный кэш инструкций). Кэш L2 является 8-канальным, а размер его строки составляет 64 байт. Кэш L3 —16-канальный. По своей архитектуре кэш L3 является инклюзивным (inclusive) по отношению к кэшам L1 и L2, то есть в кэше L3 всегда дублируется содержимое кэшей L1 и L2, при этом кэши L1 и L2 по отношению друг к другу не являются ни инклюзивными, ни эксклюзивными.

Кроме того, как и во всех процессорах с архитектурой Nehalem, в процессоре Intel Core i7-990Х Extreme Edition установлен интегрированный контроллер памяти DDR3, причем в данном случае используется трехканальный — DDR3-1066.

Ну и, естественно, в процессоре Intel Core i7-990Х Extreme Edition установлена шина Intel QuickPath Interconnect (QPI) с пропускной способностью 6,4 GT/s, связывающая между собой отдельные блоки процессора и служащая для связи процессора с чипсетом.

Также в процессоре Intel Core i7-990Х Extreme Edition реализован режим Turbo Boost, смысл которого состоит в динамической подстройке тактовых частот ядер процессора в зависимости от их загрузки.

Штатная тактовая частота процессора Intel Core i7-990Х Extreme Edition составляет 3,47 ГГц, однако в режиме Turbo Boost она может увеличиваться на одну ступень (одна ступень составляет 133 МГц), то есть до 3,6 ГГц.

Для сравнения отметим, что в предыдущей версии процессора Intel Core i7-980Х Extreme Edition тактовая частота составляла 3,3 ГГц, а в режиме Turbo Boost она могла увеличиваться на две ступени, то есть до 3,6 ГГц. Таким образом, максимальная тактовая частота в режиме Turbo Boost процессоров Intel Core i7-980Х Extreme Edition и Intel Core i7-990Х Extreme Edition оказывается одинаковой.

В заключение напомним, что, как и все процессоры Gulftown, Intel Core i7-990Х Extreme Edition совместим только с чипсетом Intel X58 Express (кодовое название Tylersburg) и имеет разъем LGA 1366.

Сводные характеристики процессоров Intel Core i7-990Х Extreme Edition и Intel Core i7-980Х Extreme Edition представлены в табл. 1, куда добавлены характеристики процессора Intel Core i7-965 Extreme Edition, (Bloomfield), который будет использоваться нами в дальнейшем для оценки производительности нового проессора.

Методика тестирования

Для тестирования процессора Intel Core i7-990Х Extreme Edition мы использовали наш новый тестовый скрипт ComputerPress Benchmark Script v. 9.0.

Новая версия тестового скрипта ComputerPress Benchmark Script v.9.0 предназначена для оценки производительности процессоров, ноутбуков и домашних компьютеров. Особенность данного скрипта заключается в том, что в нем применяются только реальные неигровые приложения, с которыми домашние пользователи сталкиваются ежедневно. Сразу же оговоримся, что данный тестовый скрипт по набору используемых в нем приложений и тестовых задач ориентирован прежде всего на оценку производительности мультимедийных компьютеров. Дело в том, что для оценки игровых компьютеров и видеокарт предназначен специальный скрипт, а производительность офисных ПК оценивать довольно сложно, поскольку современные компьютеры без проблем справляются с любыми офисными приложениями.

Новая версия тестового скрипта ComputerPress Benchmark Script v.9.0 имеет существенные отличия от предыдущей. Во­первых, проанализировав результаты тестирования, получаемые с применением предыдущей версии скрипта, мы пришли к выводу, что многие однотипные тесты в нашем скрипте приводят к взаимосвязанным результатам. Исходя из этого мы сократили общее количество тестов, отказавшись от использования однотипных задач. Во­вторых, были добавлены новые приложения и тестовые задачи.

Итак, рассмотрим более подробно наш новый тестовый скрипт ComputerPress Benchmark Script v.9.0. Основная идеология, положенная в основу нашего тестового скрипта, осталась неизменной. Как и прежде, тестовый скрипт предназначен для автоматизации всего процесса тестирования и позволяет выбрать используемые тесты, а также задать дополнительные параметры тестирования. Скрипт совместим с операционной системой Windows 7 (32-bit) и позволяет учесть ее особенности по динамической подстройке под различные сценарии применения приложений, что обеспечивает хорошую повторяемость результатов. Для учета функции самонастройки операционной системы наша методика тестирования предполагает два этапа: обучение и получение результатов.

На этапе обучения системы производится сбор и анализ необходимых для самонастройки операционной системы данных, а на этапе получения результатов тестирования — собственно тестирование системы.

Этап обучения системы начинается с очистки папок %SystemRoot%\Prefetch и %SystemRoot%\Prefetch\ReadyBoot. В них содержатся данные, используемые для оптимизации размещения файлов на жестком диске и упреждающей загрузки данных в оперативную память. На этапе обучения системы содержимое этих папок необходимо очистить, чтобы с нуля начать сбор нужной информации для оптимизации. После этого осуществляется трехкратная перезагрузка операционной системы, причем после каждой перезагрузки должна быть выдержана определенная пауза. Трехкратная перезагрузка ОС необходима для обеспечения возможности сбора требуемой для оптимизации операционной системы информации. Далее запускается один прогон теста, после чего выдерживается пауза. Запуск теста на этапе обучения необходим для того, чтобы опять-таки дать операционной системе возможность оптимизировать на жестком диске размещение файлов данных и приложений, а также накопить информацию, необходимую для упреждающего чтения данных. Отметим, что результаты теста, полученные на этапе обучения, не могут считаться показательными и не учитываются при обработке результатов тестирования.

После обучающего запуска теста производится дефрагментация жесткого диска. Затем с помощью команды rundll32.exe advapi32.dll, ProcessIdleTasks принудительно завершаются все фоновые процессы оптимизации, производимые операционной системой. По завершении выполнения указанной команды будет произведена оптимизация размещения файлов на жестком диске на основе накопленной информации.

Важно отметить, что если при тестировании применяется не один, а несколько тестов, то перед каждым новым тестом вновь производится обучение системы.

Тестовый скрипт ComputerPress Benchmark Script v.9.0 позволяет указать длительность пауз после каждой перезагрузки, количество самих перезагрузок, производимых при сборе данных и необходимых для оптимизации системы, а также отключить дефрагментацию и принудительную оптимизацию системы на этапе обучения. Дело в том, что дефрагментацию системы имеет смысл производить только в том случае, если применяется традиционный жесткий диск HDD. В случае использования твердотельного диска SSD процедура обучения просто лишена смысла (SSD-диски не нуждаются в дефрагментации).

Кроме того, тестовый скрипт ComputerPress Benchmark Script v.9.0 позволяет задать количество прогонов каждого теста. После каждого прогона теста производится перезагрузка компьютера и выдерживается пауза. По результатам всех прогонов теста рассчитывается среднеарифметический результат и среднеквадратичное отклонение. Как показывает практика, для получения погрешности результатов тестирования порядка 1% вполне достаточно использовать пять прогонов каждого теста.

Собственно, все перечисленные нами особенности тестового скрипта уже были реализованы в предыдущих версиях.

Изменения коснулись лишь применяемых для тестирования приложений и самих тестовых заданий. В новой версии тестового скрипта используются следующие приложения:

  • MainConcept Reference v.2.1;
  • DivX Converter 8.1;
  • ImToo Video Converter Ultimate 6.0.9.0910;
  • ImToo Audio Maker 3.0.49.1030;
  • MAGIX Music Editor 3;
  • Photodesk ProShow Gold 4.5.2949;
  • MAGIX Movie Edit Pro 16 Plus;
  • Adobe Photoshop CS5;
  • ABBYY FineReader 10;
  • WinRAR 3.93;
  • WinZip 14.5.

Все применяемые в скрипте тесты разбиты на шесть логических групп:

  • видеоконвертирование;
  • аудиоконвертирование и редактирование;
  • создание видеоконтента;
  • обработка цифровых фотографий;
  • распознавание текста;
  • архивирование и разархивирование данных.

Видеоконвертирование

Для видеоконвертирования в нашем скрипте используется два HD-видеоролика. Первый видеоролик длительностью 2 мин 48 с и размером 150 Мбайт записан в формате WMV9 и имеет следующие характеристики:

  • видео:
    • разрешение — 1440x1080,
    • видеобитрейт — 8000 Кбит/с,
    • частота кадров — 23 fps;
  • аудио:
    • аудиобитрейт — 384 Кбит/с,
    • количество каналов — 6 (5.1),
    • частота семплирования — 48 кГц.

Второй тестовый видеоролик длительностью 2 мин 24 с и размером 176 Мбайт записан в формате MOV и имеет следующие характеристики:

  • видео:
    • кодек — H.264,
    • разрешение — 1920x1080p,
    • видеобитрейт — 10137 Кбит/с,
    • частота кадров — 23 fps;
  • аудио:
    • аудиобитрейт — 128 Кбит/с,
    • количество каналов — 2 (стерео),
    • частота семплирования — 44 кГц.

В группу «Видеоконвертирование» входят тесты, в которых исходные видеоролики с применением различных приложений конвертируются в другие форматы. Всего в данную группу входят три теста с использованием следующих приложений:

  • MainConcept Reference v.2.1;
  • DivX Converter 8.1;
  • ImToo Video Converter Ultimate 6.0.9.0910.

В тесте с применением приложения MainConcept Reference v.2.1 определяется скорость конвертирования при конвертировании второго тестового видеоролика в формате MOV в видеоролик с иным разрешением и видеобитрейтом (предустановка MPEG-2 Main).

Параметры результирующего видеофайла:

  • размер — 110 Мбайт;
  • контейнер — MPG;
  • кодек — MPEG-2;
  • разрешение — 720x576;
  • видеобитрейт — 6000 Кбит/с;
  • аудиокодек — MPEG Audio;
  • аудиобитрейт — 224 Кбит/с.

Результатом данного теста является время конвертирования.

В тесте с применением приложения DivX Converter 8.1 определяется скорость конвертирования первого тестового видеоролика в формате WMV в видеоролик в формате MKV (Matroska). Параметры результирующего видеоролика следующие:

  • размер — 97,06 Мбайт;
  • кодек — H.264;
  • разрешение — 1440x1080р.

Используется предустановка Plus HD. Результатом данного теста является время конвертирования.

В тесте с применением приложения ImToo Video Converter Ultimate 6.0.9.0910 определяется скорость конвертирования первого тестового видеоролика в формате WMV в видеоролик в формате MP4, который используется для просмотра видео на устройстве iPod. В тесте применяется пресет iPod — H.264 Video. Параметры результирующего видеоролика следующие:

  • размер — 12,9 Мбайт;
  • кодек — H.264;
  • разрешение — 320х240.

Результатом данного теста является время конвертирования.

Аудиоконвертирование и редактирование

В группу «Аудиоконвертирование и редактирование» входят два теста на основе следующих приложений:

  • ImToo Audio Maker 3.0.49.1030;
  • MAGIX Music Editor 3.

В тесте с использованием приложения ImToo Audio Maker 3.0.49.1030 определяется скорость конвертирования аудиофайла из формата WAV в формат MP3 с битрейтом 192 Кбит/с и частотой сэмплирования 44,1 кГц. Исходный WAV-аудиофайл имеет размер 619 Мбайт. Результатом данного теста является время конвертирования.

В тесте с применением приложения MAGIX Music Editor 3 определяется скорость обработки и конвертирования аудиофайла из формата WAV в формат MP3 с битрейтом 320 Кбит/с. Под обработкой в данном случае понимается использование различных фильтров (например, шумоподавления). Результатом данного теста является время выполнения задачи.

Создание видеоконтента

Группа тестов «Создание видеоконтента» включает два теста на основе следующих приложений:

  • Photodesk ProShow Gold 4.5.2949;
  • MAGIX Movie Edit Pro 16 Plus.

В тесте с применением приложения Photodesk ProShow Gold 4.5.2949 определяется скорость создания HD-видеофильма с разрешением 1920x1080p (контейнер MPG) из 23 цифровых фотографий в формате TIF с наложением музыки. Каждая фотография имеет размер 24 Мбайт. Результатом данного теста является время создания фильма.

В тесте с использованием приложения MAGIX Movie Edit Pro 16 Plus имитируется создание видеофильма. Для тестирования мы применяли проект, в котором для создания фильма используются различные эффекты переходов между отдельными фрагментами, накладываются титры, музыка и т.д.

Параметры выходного файла следующие:

  • видео:
    • разрешение — 1920x1080,
    • кодек — XviD MPEG-4,
    • частота кадров — 29.97 fps;
  • аудио:
    • аудиобитрейт — 1536 Кбит/с,
    • количество каналов — 2 (стерео),
    • частота семплирования — 48 кГц.

Результатом данного теста является время создания фильма.

Обработка цифровых фотографий

В группу «Обработка цифровых фотографий» включен всего один тест на основе приложения Adobe Photoshop CS5 совместно с установленными плагинами Imagenomic Portraiture v1.0.2 и Imagenomic Noiseware 4.1.1.0 Professional. Данный тест заключается в пакетной обработке 23 фотографий в RAW-формате. К каждой фотографии, которая открывается в 16-битном формате в RAW-конверторе Adobe Bridge, первоначально последовательно применяются фильтры Imagenomic Noiseware 4.1.1.0 Professional и Imagenomic Portraiture v1.0.2, а затем — фильтр Smart Sharpen (Умная резкость), после чего изменяется глубина цвета с 16 на 8 бит на канал и фотография сохраняется в TIF-формате. Результатом данного теста является время пакетной обработки всех фотографий.

Распознавание текста

В группу «Распознавание текста» также входит всего один тест FineReader на основе приложения ABBYY FineReader 10. Собственно, данный тест ничем не отличается от включенного в предыдущую версию скрипта. Изменилась лишь версия используемого приложения (ABBYY FineReader 10 вместо ABBYY FineReader 9).

В данном тесте с применением приложения ABBYY FineReader 10 производится распознавание PDF-документа и экспортирование распознанного текста в документ Microsoft Word 2007. Для распознавания используется 74-страничный PDF-документ на английском языке, содержащий большое количество графики. Результатом данного теста является суммарное время распознавания текста и его экспортирование в документ Microsoft Word 2007.

Архивирование и разархивирование данных

Группа тестов «Архивирование и разархивирование данных» включает два теста на основе приложений WinRAR 3.93 и WinZip 14.5.

В тесте с применением приложения WinRAR 3.93 первоначально архивируется, а потом разархивируется большое количество цифровых фотографий в формате TIF. При архивировании данных с помощью программы WinRAR 3.93 используется обычная степень сжатия, а само сжатие производится без шифрования. Результатом данного теста является время архивирования и разархивирования.

В тесте с применением приложения WinZip 14.5 первоначально архивируется, а затем разархивируется большое количество цифровых фотографий в формате TIF. При архивировании данных с помощью программы WinZip 14.5 используется обычная степень сжатия, а само сжатие производится без шифрования. Результатами данного теста является время архивирования и разархивирования.

Расчет интегральной оценки производительности

Понятие интегральной оценки производительности применялось нами и в предыдущих версиях тестового скрипта. Изменялись лишь референсные результаты, используемые для расчета интегральной оценки производительности, да и сам алгоритм расчета претерпевал изменения.

Напомним, что необходимость применения интегральной оценки производительности вызвана тем, что сами по себе результаты тестирования (время выполнения тестовых задач) еще не дают представления о производительности ПК. Они обретают смысл лишь при возможности их сопоставления с результатами некого референсного ПК. Именно поэтому при тестировании по описанной нами методике мы традиционно используем понятие интегральной оценки производительности и понятие референсного ПК.

Для расчета интегральной оценки производительности первоначально результаты всех тестов нормируются относительно результатов тестирования для референсного ПК:

R = tref/t,

где tref — время выполнения задачи референсным ПК, t — время выполнения задачи тестируемой системой.

Полученный таким образом безразмерный R результат по сути представляет собой нормированную скорость выполнения задачи тестируемой системой и показывает, во сколько раз время выполнения задачи тестируемой системой больше (или меньше), чем время выполнения той же задачи референсной системой. Далее нормированные результаты тестов разбиваются на шесть логических групп (видеоконвертирование, аудиоконвертирование и редактирование, создание видеоконтента, обработка цифровых фотографий, распознавание текста, архивирование и разархивирование данных) и в каждой группе тестов рассчитывается промежуточный интегральный результат как среднегеометрическое от нормированных результатов. После этого рассчитывается среднегеомет-рическое от промежуточных интегральных результатов по всем группам тестов. Для удобства представления результатов полученное значение умножается на 1000. Это и есть интегральная оценка производительности компьютера. Для референсного ПК интегральный результат производительности равен 1000 баллов, а для тестируемого ПК он может быть как больше, так и меньше 1000 баллов.

Естественно, что интегральный результат тестируемого ПК определяется не только его конфигурацией, но и конфигурацией референсного ПК, используемой для сравнения. Конфигурация референсного ПК, применяемого для расчета интегральной оценки производительности в тестовом скрипте ComputerPress Benchmark Script v.9.0, следующая:

  • процессор — Intel Core i7 Extreme 965 (тактовая частота 3,2 ГГц, режим Turbo Boost активирован);
  • системная плата — Gigabyte GA-EX58-UD4;
  • чипсет системной платы — Intel X58 Express;
  • Intel Chipset Device Software — 9.1.1.1019;
  • память — DDR3-1066 (Qimonda IMSH1GU03A1F1C-10F PC3-8500);
  • объем памяти — 3 Гбайт (три модуля по 1024 Мбайт);
  • режим работы памяти — DDR3-1066, трехканальный режим;
  • тайминги памяти — 7-7-7-20;
  • видеокарта — GeForce GTX480;
  • видеодрайвер — ForceWare 260.99;
  • жесткий диск — Seagate ST31500341AS (1,5 Tбайт).

При получении результатов тестирования референсной конфигурации (референсных результатов) использовалась операционная система Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bit). Для обеспечения высокой точности результатов все тесты прогонялись по пять раз.

Результаты тестирования

Кроме процессора Core i7-990X Extreme Edition, мы также протестировали процессор Core i7-965 Extreme Edition, применяемый нами в референсной конфигурации. Оба процессора тестировались на одном и том же стенде.

Процессор Core i7-990X Extreme Edition был протестирован нами как в штатном режиме, когда активны все шесть ядер процессора, так и в режимах, когда активны только два или четыре ядра. Это позволило нам выяснить, как производительность процессора зависит от числа ядер.

Подробные результаты тестирования с временем выполнения каждого теста представлены в табл. 2, а на диаграммах приведены интегральные результаты по каждой логической группе тестов.

 

Рисунок

Рисунок

Рисунок

Интегральные результаты тестирования процессоров
по каждой логической группе тестов

Выводы

Анализируя результаты тестирования, можно заметить, что есть один тест, результаты в котором несколько нелогичны. Тест на основе приложения ImToo Video Converter Ultimate 6.0.9.0910 (видеоконвертирование) четырехъядерный процессор Intel Core i7-965 Extreme Edition выполняет за 62,7 с, а шестиядерный процессор Intel Core i7-990X Extreme Edition — за 105,8 с. Собственно, именно эти результаты и привели нас к решению протестировать процессор Intel Core i7-990X Extreme Edition с разным числом активных ядер. В итоге выяснилось, что приложение ImToo Video Converter Ultimate 6.0.9.0910 хорошо оптимизировано именно под четырехъядерные процессоры, а вот дальнейшее увеличение числа ядер не только не ускоряет процесс конвертирования, но и, наоборот, замедляет его.

Все остальные приложения демонстрируют рост скорости выполнения задач по мере увеличения числа ядер процессора.

В целом же можно констатировать, что в соответствии с результатами тестирования в скрипте ComputerPress Benchmark Script v. 9.0 производительность шестиядерного процессора Intel Core i7-990X Extreme Edition на 12% выше производительности четырехъядерного процессора Intel Core i7-965 Extreme Edition. Наибольший прирост производительности (28%) наблюдается в задаче распознавания текста с использованием приложения ABBYY FineReader 10.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 12'2010