Чипсет Intel Z68 Express

Сергей Пахомов

Особенности процессоров Sandy Bridge

Чипсеты Intel P67 и H67 Express

Чипсет Intel Z68 Express

Технология виртуализации графического ядра LucidLogix Virtu

Технология Smart Response Technology

 

В начале января компания Intel официально представила процессоры семейства Intel Core второго поколения, известные под кодовым наименованием Sandy Bridge, а также чипсеты Intel 6-й серии. Спустя пять месяцев, 11 мая, в дополнение к уже имеющимся компания выпустила чипсет Intel Z68 Express, который стал топовым в 6-й серии чипсетов Intel, поскольку снабжен рядом уникальных функций, ориентированных на компьютерных энтузиастов.

Особенности процессоров Sandy Bridge

Прежде чем рассказать об уникальных особенностях чипсета Intel Z68 Express, напомним характеристики процессоров Sandy Bridge и уже имеющихся чипсетов Intel 6-й серии Intel H67 и P67 Express.

Итак, процессоры Intel Core второго поколения, так же как и первого, составляют три семейства: Intel Core i7, Core i5 и Core i3. Все процессоры Sandy Bridge производятся по 32-нм техпроцессу, имеют разъем LGA 1155 и совместимы только с чипсетами Intel 6-й серии.

Отличительной особенностью всех процессоров Sandy Bridge является наличие в них интегрированного графического ядра нового поколения Intel HD Graphics 2000/3000, которое идеологически можно рассматривать как еще одно ядро процессора. Во всех мобильных процессорах, а также в десктопных процессорах K-серии (с разблокированным коэффициентом умножения) интегрируется графическое ядро Intel HD Graphics 3000, а в остальных процессорах — графическое ядро Intel HD Graphics 2000.

Точно так же, как процессоры предыдущего поколения (Clarkdale и Arrandale), процессоры Sandy Bridge имеют интегрированный интерфейс PCI Express 2.0 для использования дискретных видеокарт. При этом все процессоры поддерживают 16 линий PCI Express 2.0, которые могут быть сгруппированы либо как один порт PCI Express x16, либо как два порта PCI Express x8.

Кроме того, все процессоры Sandy Bridge оснащены интегрированным двухканальным контроллером памяти DDR3.

Все десктопные процессоры семейства Core i7 являются четырехъядерными, поддерживают режим Hyper-Threading, режим Turbo Boost и память DDR3-1333, а также имеют кэш L3 размером 8 Мбайт.

Core i5 — это семейство четырехъядерных процессоров с L3-кэшем 6 Мбайт, которые не поддерживают технологию Hyper-Threading. Естественно, в них реализованы режим Turbo Boost и поддержка памяти DDR3-1333. Правда, есть в этом семействе модель Core i5-2390T, которая немного выбивается из довольно логичной системы классификации. Дело в том, что процессор Core i5-2390T снабжен двумя ядрами с поддержкой технологии Hyper-Threading и кэшем L3 размером 3 Мбайт.

Все процессоры семейства Core i3 являются двухъядерными, поддерживают режим Hyper-Threading и не поддерживают режим Turbo Boost для ядер процессора, имеют кэш L3 размером 3 Мбайт и встроенное графическое ядро HD Graphics 2000.

В семействе десктопных процессоров Sandy Bridge имеются как разблокированные (K-серия), ориентированные на разгон, так и обычные процессоры, которые, кстати, тоже можно (и нужно) разгонять. Вообще, все десктопные процессоры Sandy Bridge более правильно делить не на обычные и разблокированные, а на полностью разблокированные (Fully Unlocked) и ограниченно разблокированные (Limited Unlocked). Собственно, это одна из интереснейших особенностей процессоров Sandy Bridge — все они являются в той или иной степени разблокированными.

Прежде всего, во всех процессорах полностью разблокирована возможность по разгону памяти. Естественно, на всех процессорах полностью разблокирована возможность устанавливать напряжение питания памяти и ядер процессора. Впрочем, так было всегда.

Ну а теперь о главном. В полностью разблокированных процессорах (K-серия) можно устанавливать любой коэффициент умножения для тактовой частоты ядер процессора. Точнее, максимальный коэффициент умножения может быть равным 57, при этом максимальная тактовая частота ядер процессора может достигать 5,7 ГГц (теоретически). В частично разблокированных процессорах (то есть в процессорах не К-серии) также можно менять коэффициент умножения, однако в меньшем диапазоне. Правило здесь такое: максимальный коэффициент умножения для частично разблокированных процессоров может быть на четыре единицы выше, чем коэффициент умножения для максимальной частоты процессора в режиме Turbo Boost в штатном режиме.

К примеру, частично разблокированный процессор Core i5-2400 имеет штатную тактовую частоту 3,1 ГГц, а в режиме Turbo Boost максимальная тактовая частота может достигать 3,4 ГГц. Соответственно для этого процессора возможно задать максимальный коэффициент умножения 38.

И полностью разблокированные, и частично разблокированные процессоры Sandy Bridge позволяют настраивать режим Turbo Boost. То есть для процессоров Sandy Bridge можно задавать коэффициенты умножения для ядер процессора в режиме Turbo Boost. В случае четырехъ-ядерных процессоров предоставляется возможность задавать коэффициенты умножения для четырех, трех, двух и одного активного ядра. Для полностью разблокированных процессоров коэффициенты умножения могут быть любыми (но менее 57), а для частично разблокированных процессоров действует то же правило: максимальный коэффициент умножения на четыре единицы выше, чем коэффициент умножения для максимальной частоты процессора в режиме Turbo Boost в штатном режиме.

Все без исключения процессоры позволяют осуществлять разгон встроенного в процессор графического ядра Intel HD Graphics 3000/2000, правда даже при таком разгоне графическое ядро в процессорах Sandy Bridge не может сравниться по производительности в играх с дискретной графикой. Кстати, поддержка DirectX 11 для нового ядра даже не заявлена. Реализована только поддержка DirectX 10.1.

Ядра Intel HD Graphics 3000 и Intel HD Graphics 2000 различаются количеством исполнительных блоков (Execution Unit, EU): в первом их 12, а во втором — только 6.

Отметим, что исполнительные блоки в графических ядрах Intel HD Graphics 3000/2000 нельзя сравнивать с унифицированными шейдерными процессорами в графических процессорах NVIDIA или AMD, где их насчитываются сотни.

Графическое ядро Intel HD Graphics 3000/2000 ориентировано прежде всего не на 3D-игры, а на аппаратное декодирование и кодирование видео (включая HD-видео). Технология аппаратного ускорения кодирования и декодирования видеоконтента высокого разрешения в графических ядрах Intel HD Graphics 3000/2000 получила название Quick Sync.

Казалось бы, что особенного в аппаратной поддержке кодирования/декодирования видео. Ведь все современные графические процессоры NVIDIA и AMD умеют это делать (технологии NVIDIA CUDA и ATI Steam). Более того, графические ядра Intel предыдущего поколения также поддерживали аппаратное ускорение воспроизведения видео.

Тем не менее в процессорах Sandy Bridge используется принципиально иной подход к аппаратному кодированию/декодированию видео. Дело в том, что все другие графические процессоры и графические ядра для работы с видео применяют унифицированные шейдерные процессоры, то есть штатные исполнительные устройства. Технология Quick Sync подразумевает включение в процесс кодирования и декодирования узкоспециализированных вычислительных блоков. То есть в дополнение к традиционным исполнительным устройствам в графическом ядре Sandy Bridge есть выделенные аппаратные видеокодек и видеодекодер. Использование таких узкоспециализированных устройств обеспечивает получение более высокой производительности и качества кодирования/декодирования, и, как показывают тесты сравнения технологии Quick Sync с решениями AMD и NVIDIA, это действительно так.

Итак, технология Quick Sync подразумевает наличие аппаратного декодера и аппаратного кодека. Декодер применяется для ускорения воспроизведения видеоконтента, созданного в таких форматах, как MPEG-2, VC-1 и AVC. Этот блок графического ядра Sandy Bridge способен полностью взять на себя весь процесс декодирования, включая компенсацию движения и loop-фильтрацию. Важно, что декодер является многопоточным, то есть способен декодировать видео в несколько потоков, без проблем поддерживая режим «картинка в картинке», стерео 3D Blu-ray или MVC.

Аппаратный кодек выполняет операции, обратные декодированию. Он поддерживает кодирование в наиболее распространенный сегодня формат AVC.

Таким образом, в совокупности технология Quick Sync позволяет ускорять процессы транскодирования видео, декодируя видео в одном формате и тут же кодируя его в другой. Это очень важная и своевременно реализованная возможность процессоров Sandy Bridge, поскольку операции по конвертации видеоконтента становятся всё более распространенными у домашних пользователей, что обусловливается ростом популярности сервисов видеохостинга и распространением мобильных гаджетов, способных проигрывать мультимедийный контент.

Конечно, осуществлять конвертацию видео можно и традиционным программным способом с использованием традиционных процессорных мощностей, однако это очень ресурсоемкая операция, которая отнимает много времени. Внедрение же технологии Quick Sync позволяет не только ускорить этот процесс, но и освободить вычислительные процессорные ядра, которые становятся доступны для параллельного выполнения иных задач.

Естественно, технология Quick Sync для своей работы нуждается в поддержке со стороны программного обеспечения. Поддержка технологии Quick Sync уже присутствует в новых версиях таких видеопроигрывателей и конверторов, как ArcSoft MediaConverter, Corel DVD Factory, CyberLink MediaEspresso, Movavi Video Converter, Roxio Creator и пр.

Чипсеты Intel P67 и H67 Express

Как уже отмечалось, процессоры Intel Core второго поколения совместимы только с чипсетами Intel 6-й серии.

Все чипсеты Intel 6-й серии, или, в терминологии компании Intel, платформенные хабы (Platform Controller Hub, PCH), представляют собой однокристальные решения, заменяющие традиционные северный и южный мосты.

В процессорах Sandy Bridge взаимодействие между процессором и чипсетом реализуется по шине DMI, а следовательно, в чипсетах Intel 6-й серии имеется контроллер DMI.

Если говорить о чипсетах для настольных ПК, то до появления чипсета Intel Z68 Express самыми распространенными были чипсеты Intel P67 Express (P67) и Intel H67 Express (H67), ориентированные на домашние компьютеры. Остальные чипсеты 6-й серии предназначены для корпоративного сегмента рынка и не представляют интереса для конечных пользователей.

Основная разница между чипсетами P67 и H67 заключается в том, что чипсет P67, во-первых, позволяет разгонять процессоры, а во-вторых, не предоставляет возможности применять встроенный в процессор графический контроллер (соответственно нет возможности использовать технологию Quick Sync). Чипсет H67, наоборот, не обеспечивает разгона процессоров, но позволяет применять и разгонять встроенный в процессор графический контроллер и соответственно использовать технологию Quick Sync. Для этого в чипсете H67 предусмотрена шина Intel FDI (Flexible Display Interface), по которой он взаимодействует с процессором. А вот в чипсете P67 такой шины нет, а следовательно, воспользоваться встроенным графическим ядром процессора Sandy Bridge на платах с чипсетом P67 не удастся.

Остальные функциональные возможности чипсетов P67 и H67 практически совпадают. Оба чипсета поддерживают 14 портов USB 2.0. Кроме того, в них встроен 6-портовый SATA-контроллер, который поддерживает два порта SATA 6 Гбит/с (SATA III) и четыре порта SATA 3 Гбит/с (SATA II). Этот контроллер поддерживает технологию Intel RST с возможностью создания RAID-массивов уровня 0, 1, 5, 10 или JBOD.

Чипсеты P67 и H67 поддерживают восемь полноскоростных линий PCI Express 2.0, которые могут использоваться интегрированными на материнскую плату контроллерами, а также для организации слотов PCI Express 2.0 x1 и PCI Express 2.0 x4. А вот традиционную шину PCI чипсеты P67 и H67 не поддерживают.

Отметим также, что в чипсеты P67 и H67 уже встроен MAC-уровень гигабитного сетевого контроллера.

Теперь, после детального рассмотрения особенностей процессоров Sandy Bridge и чипсетов Intel P67 и H67 Express, попытаемся их позиционировать. Понятно, что процессоры K-серии, то есть полностью разблокированные, ориентированы на самые производительные ПК и продвинутых пользователей, которые предпочитают разгонять свои ПК, выжимая из них всё «до последней капли». Естественно, применять процессоры K-серии имеет смысл только в сочетании с материнскими платами на чипсетах P67, которые предполагают возможность разгона процессоров. В противном случае, то есть при использовании чипсета H67, ни о каком разгоне речи быть не может.

С чипсетом P67 можно применять и обычные процессоры (не K-серии), но в этом случае разогнать их по максимуму не удастся.

Материнские платы с чипсетом H67 оптимальны в том случае, если не предполагается разгонять процессор. Кроме того, материнские платы на базе чипсета H67 позволяют задействовать встроенное в процессор графическое ядро с технологией Quick Sync. Следовательно, платы на чипсете H67 можно позиционировать как платы для универсальных ПК среднего уровня, офисных и мультимедийных ПК.

Правда, в приводимой системе позиционирования есть один изъян. Напомним, что в процессоры Sandy Bridge интегрируется графическое ядро Intel HD Graphics 3000 или 2000. Причем во все процессоры K-серии с полностью разблокированным коэффициентом умножения интегрируется более производительное ядро Intel HD Graphics 3000, а во все остальные — менее производительное Intel HD Graphics 2000. Учитывая особенности чипсетов P67 и H67, решение интегрировать более производительное графическое ядро в разблокированные процессоры кажется абсолютно нелогичным. Действительно, разгон процессоров возможен только на материнских платах на базе чипсета Intel P67 Express. Но именно эти платы не поддерживают встроенного в процессор графического ядра. Применять интегрированное графическое ядро можно только на платах с чипсетом Intel H67 Express, однако они не позволяют осуществлять разгон ядер процессора. Естественно, разблокированные процессоры K-серии имеет смысл использовать только с платами на базе чипсета Intel P67 Express, но в таком случае нельзя задействовать встроенное в них графическое ядро. В связи с этим абсолютно бессмысленным кажется оснащение более производительным графическим ядром именно разблокированных процессоров.

Собственно, этот изъян устраняет новый чипсет Intel Z68 Express (Z68), который в каком­то смысле можно рассматривать как гибрид чипсетов P67 и Р67

Чипсет Intel Z68 Express

Чипсет Z68 во многом напоминает чипсеты P67 и H67. Для взаимодействия с процессорами Sandy Bridge в нем применяется шина DMI, чипсет поддерживает 14 портов USB 2.0 и восемь полноскоростных линий PCI Express 2.0, которые могут использоваться интегрированными на материнскую плату контроллерами и для организации слотов PCI Express 2.0 x1 и PCI Express 2.0 x4. Традиционную шину PCI чипсет Z68, как и P67 и H67, не поддерживает. Кроме того, в чипсет Z68, как и в чипсеты P67 и H67, встроен 6-портовый SATA-контроллер, который поддерживает два SATA 6 Гбит/с (SATA III) и четыре порта SATA 3 Гбит/с (SATA II). Этот контроллер поддерживает технологию Intel RST с возможностью создания RAID-массивов уровня 0, 1, 5, 10 или JBOD. Точно так же, как и в чипсетах P67 и H67, в чипсет Z68 уже встроен MAC-уровень гигабитного сетевого контроллера.

Для поддержки встроенного в процессор графического ядра чипсет Z68 оснащен портами HDMI, DVI и DisplayPort.

Теперь о самых важных особенностях чипсета Z68. Так же как и чипсет P67, он позволяет разгонять процессоры и так же, как чипсет H67, использовать и разгонять встроенное в процессор графическое ядро. Фактически в плане функциональных возможностей чипсет Z68 можно рассматривать как чипсет P67, дополненный функцией поддержки интегрированной в процессор графики.

Казалось бы, так ли актуальна поддержка интегрированной в процессор графики, если речь идет о производительных решениях с отличными разгонными возможностями процессора? Вряд ли пользователь, приобретающий процессор Intel Core i7-2600K, удовлетворится встроенной графикой. Что ж, это действительно так, и в этом плане отсутствие поддержки интегрированной графики в чипсете Intel P67 вполне логично и оправданно. Уж коль скоро речь идет о продвинутых пользователях, которые, как предполагается, будут разгонять свои системы, то интегрированная в процессор графика явно не для них. Однако есть одно «но». Дело в том, что в случае чипсета Z68 (и в этом заключается еще одна уникальная особенность данного чипсета) дискретную графику можно применять совместно со встроенной процессорной графикой, что позволяет воспользоваться всеми преимуществами дискретной графики в играх и технологией Quick Sync, если требуется качественно и быстро переконвертировать видео.

Естественно, что для поддержки такой возможности чипсета Z68 потребуется специализированное программное обеспечение. В настоящее время подобное ПО предлагает компания LucidLogix (утилита LucidLogix Virtu).

Технология виртуализации графического ядра LucidLogix Virtu

Утилита LucidLogix Virtu представляет собой программную реализацию технологии виртуализации GPU, обеспечивающую динамическое переключение между встроенным и дискретным GPU независимо от того, о чем идет речь — о дискретном GPU NVIDIA или AMD. Материнские платы, которые комплектуются данной утилитой, имеют на коробке соответствующий логотип. Еще раз подчеркнем, что данная утилита работо-способна только на платах с чипсетом Z68.

Для использования утилиты LucidLogix Virtu (текущая версия 1.0.105) в компьютер устанавливается дискретная видеокарта, к которой и подключается монитор. В этом случае речь идет о виртуализации процессорного графического ядра Intel HD Graphics 2000/3000. Далее в панели управления утилиты Virtu нужно выбрать поддерживаемое мультимедийное приложение, совместимое с технологией Intel Quick Sync и технологией виртуализации LucidLogix Virtu. В настоящее время таких приложений два: MediaConverter 7 и MediaEspresso.

В случае применения утилиты LucidLogix Virtu можно играть в игры с использованием дискретной видеокарты, а проигрывать HD-видео и осуществлять перекодирование видео — с помощью технологии Intel Quick Sync. Примечательно, что, несмотря на виртуализацию процессорного графического ядра, скорость конвертирования видео (как показывают результаты тестирования) практически не снижается в сравнении со скоростью конвертирования без применения виртуализации.

В заключение описания технологии виртуализации LucidLogix Virtu отметим, что скачать утилиту Virtu просто так не удастся. Она поставляется в комплекте с материнскими платами, и компания LucidLogix предлагает на нее два варианта лицензий. Есть лицензии для плат, поддерживающих технологии NVIDIA SLI и ATI CrossFire, а есть лицензии для плат с одним слотом PCI Express x16, то есть для плат, не поддерживающих технологии NVIDIA SLI и ATI CrossFire.

Технология Smart Response Technology

Еще одна замечательная особенность нового чипсета Z68 заключается в том, что он поддерживает функцию кэширования SSD-накопителей, которая получила название Smart Response Technology.

Технология Smart Response Technology реализована в драйвере Intel RST 10.5 и представляет собой технологию использования SSD-накопителей в качестве кэша для HDD-диска.

Технология SSD-кэширования может применяться только на материнских платах с чипсетом Z68 и только при условии, что в BIOS платы реализована ее поддержка. Кроме того, необходимо использовать операционную систему Windows Vista или Windows 7 (16- и 32-битные версии), а также установить драйвер Intel RST 10.5.

Для того чтобы применять технологию SSD-кэширования, потребуется SSD-накопитель с объ­емом свободного пространства не менее 18,6 Гбайт. При этом максимальный объем накопителя, который можно задействовать для кэширования, составляет 64 Гбайт. Если же для кэширования используется SSD-накопитель с объемом более 64 Гбайт, то всё пространство свыше 64 Гбайт может служить для обычного хранения данных. Отметим, что в одной системе может применяться только один SSD-накопитель в качестве кэша, а сама система должна иметь только один HDD-диск или один RAID-массив, который кэшируется. Допускается использование RAID-массива уровня 0, 1, 5 или 10 с максимальным объемом 31,5 Тбайт. При этом технология Intel MATRIX Storage не поддерживается. Естественно, и SSD-накопитель, и HDD-диск (или диски, объединенные в RAID-массив) должны быть подключены к SATA-портам интегрированного в чипсет SATA-контроллера. Применение технологии Smart Response Technology возможно в двух режимах: Enhanced (расширенный) и Maximized (максимальный).

По умолчанию используется режим Enhanced, в котором применяется метод сквозной записи данных на SSD и HDD, то есть данные одновременно записываются и в SSD-кэш, и на HDD-диск. Естественно, что в данном режиме нельзя увеличить скорость записи за счет использования SSD-кэша, однако можно увеличить скорость считывания данных. Этот режим гарантирует, что в аварийной ситуации данные не будут потеряны.

В режиме Maximized реализуется способ отложенной записи, то есть данные первоначально записываются в SSD-кэш, а затем уже на HDD-диск. Этот режим обеспечивает возрастание и скорости записи, и скорости чтения, однако не гарантирует сохранности данных при аварийной ситуации.

Отметим, что главное окно управления драйвера Intel RST 10.5 позволяет переключаться между режимами Enhanced и Maximized.

Говоря о технологии Smart Response Technology, следует особо подчеркнуть, что ее оптимально использовать только в случае SSD-накопителя небольшого объема (64 Гбайт или менее). В случае если применяется SSD-накопитель большего объема (120 Гбайт и более), то с точки зрения производительности лучше установить на этот диск саму операционную систему и все приложения. То есть технология Smart Response Technology — это рецепт на тот случай, когда бюджет не позволяет купить SSD-накопитель большого объема, а хочется, чтобы производительность дисковой подсистемы была немного выше стандартной.

Относительно целесообразности использования SSD-накопителя для кэширования RAID-массивов есть определенные сомнения, поскольку не факт, что скоростные показатели SSD-накопителя окажутся выше показателей самого RAID-массива.

В заключение хотелось бы заранее предупредить пользователей, что не стоит ждать от технологии Smart Response Technology чуда. Речь не идет о кардинальном повышении производительности подсистемы хранения данных и не во всех случаях вообще можно добиться увеличения производительности системы за счет кэширования HDD-диска. Впрочем, подробнее с результатами тестирования производительности системы в случае использования технологии Smart Response Technology можно ознакомиться в статье, посвященной обзору материнской платы Gigabyte на чипсете Z68.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 06'2011

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует