Intel Core 2 Extreme QX6850 — 3x1333

Новая формула производительности от Intel

Алексей Шобанов

Несмотря на то что основные силы процессорного подразделения компании Intel брошены сегодня на доводку и подготовку к серийному выпуску новых процессоров семейства Penryn, параллельно с этим компания продолжает развивать и свою сверхуспешную линейку 65-нанометровых процессоров с архитектурой Intel Core. Очередным шагом в использовании потенциала, заложенного разработчиками в эту процессорную архитектуру, стал переход на работу с 1333-мегагерцевой системной шиной. С момента выхода чипсетов семейства Intel P35/G33 Express, которые, напомним, стали первыми наборами микросхем от компании Intel, официально поддерживающими работу 1333-мегагерцевой системной шины, предстоящая премьера новых моделей процессоров, полностью реализующих ее возможности, стала еще более актуальной. И вот свершилось: нарушив традиционное летнее затишье, 16 июля компания Intel объявила о выходе новых моделей процессоров Intel Core 2 Extreme QX6850, Intel Core 2 Duo E6850, Intel Core 2 Duo E6750 и Intel Core 2 Duo E6550 с 1333-мегагерцевой системной шиной и последовавшем за этим очередным снижением цен на процессоры выпускаемого ранее модельного ряда Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad и Intel Core 2 Extreme (о чем было объявлено 22 июля). Одному из новых процессоров — модели Intel Core 2 Extreme QX6850 — и посвящен настоящий обзор.

Процессор Intel Core 2 Extreme QX6850, с выпуском которого начался переход десктопных процессоров Intel на работу с 1333-мегагерцевой системной шиной, стал новой флагманской моделью в линейке настольных решений компании. Выполнен он в стандартной для нынешних процессоров от Intel упаковке FC-LGA (Flip-Chip Land Grid Array), что подразумевает его установку в материнские платы, оборудованные процессорным разъемом LGA775. Этот четырехъядерный процессор производится в соответствии с нормами 65-нанометрового техпроцесса на основе ядра Kentsfield нового степпинга G0 (напомним, что все предыдущие модели четырехъядерных процессоров компании Intel выпускались на основе процессорного ядра Kentsfield степпинга B3) (рис. 1).

Рис. 1. Информация о процессоре Intel Core 2 Extreme QX6850,
полученная с помощью утилиты CPU-Z 1.40

Помимо важного нововведения — возможности работы процессора с частотой системной шины 1333 МГц, в новом степпинге ядра специалистам компании Intel удалось оптимизировать тепловыделение кристалла, что позволило новому процессору остаться в рамках 130-ваттного TDP (Thermal Design Power) предыдущей модели. Так же как и у его предшественника — процессора Intel Core 2 Extreme QX6800, в Intel Core 2 Extreme QX6850 каждое из четырех процессорных ядер обладает собственным кэшем первого уровня для данных (L1 Data) и инструкций (L1 Code) объемом по 32 Кбайт каждый (рис. 2). При этом каждая пара ядер имеет разделяемый кэш второго уровня (L2) объемом 4096 Kбайт. Таким образом, общий объем кэш-памяти L2 составляет 8192 Кбайт.

Рис. 2. Информация о кэше процессора
Intel Core 2 Extreme QX6850, полученная
с помощью утилиты CPU-Z 1.40

Значение тактовой частоты нового процессора равно 3 ГГц — как видите, прирост по сравнению с Intel Core 2 Extreme QX6800, тактовая частота которого равна 2,93 ГГц, чисто номинальный, при этом максимально возможное для данной модели значение коэффициента умножения — 9. Отметим, что коэффициент умножения процессора разблокирован и может изменяться в диапазоне от 6 до 9. Для обычного же пользователя интерес представляют только два крайних значения из этого диапазона: максимальное — 9, которое определяет номинальную тактовую частоту, и минимальное — 6, применяемое при работе процессора в режимах с пониженным энергопотреблением Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Enhanced Halt State (C1E) и Thermal Monitor 2 (TM2). Напомним, что все три упомянутые технологии (EIST, C1E и TM2) используют механизм снижения напряжения питания (значения VID) и уменьшения тактовой частоты процессора, но задействуются в разных ситуациях. Например, технология EIST позволяет найти компромисс между производительностью и уровнем энергопотребления, что достигается за счет возможности изменения напряжения и тактовой частоты процессора в зависимости от уровня его загрузки. Для технологии C1E условием для начала тех же действий является факт простоя процессора, а следовательно, возможность перевода его в режим ожидания. В случае же включения технологии TM2 упомянутые механизмы задействуются при превышении температурой процессорного ядра некоего критического значения TTM2. Стоит отметить и такую интересную деталь: поскольку минимальная тактовая частота процессора, используемая во всех перечисленных выше режимах, определяется минимальным значением коэффициента умножения, то, как нетрудно подсчитать, она будет равна 2000 МГц (это значение справедливо для всех процессоров, работающих с частотой системной шины 1333 МГц), в то время как для всех предыдущих моделей процессоров Intel, работающих на частоте системной шины 1066 МГц, это значение составляло 1600 МГц.

Процессор Intel Core 2 Extreme QX6850 поддерживает все возможности технологии, свойственные процессорам архитектуры Core, из которых стоит отметить:

• функцию Execute Disable Bit (XD), позволяющую обеспечить защиту от вирусных атак и вредоносного кода, направленных на переполнение буфера памяти;
• поддержку инструкций потоковых расширений SSE3;
• использование архитектуры Intel 64 Architecture (Intel EM64T), представляющей собой дальнейшее развитие архитектуры IA-32 и теперь позволяющей работать в 64-битной среде адресации памяти, а следовательно, допускающей установку 64-битных операционных систем и запуск 64-битных приложений;
• технологию виртуализации Intel Virtualization Technology (Intel VT).

Цена процессоров Intel Core 2 Extreme QX6850 в партии от тысячи штук составит 999 долл. Интересно, что и предыдущая модель данной серии — Intel Core 2 Extreme QX6800 — будет иметь такую же цену. Не свидетельствует ли этот факт о равенстве возможностей данных решений? На этот вопрос мы и попытались ответить, проведя тестирование данных процессоров (это стало возможным благодаря содействию российского представительства компании Intel), добавив к данной паре еще одного представителя семейства Intel Core 2 Extreme, также некогда являвшегося флагманом среди десктопных решений Intel, — двухъядерный Intel Core 2 Extreme X6800. В начале сравнения приведем краткие технические характеристики процессоров (табл. 1).

Таблица 1. Технические характеристики процессоров
семейства Intel Core 2 Extreme

Для проведения сравнительного тестирования этих решений семейства Intel Core 2 Extreme нами был собран тестовый стенд следующей конфигурации:

• материнская плата — MSI P35 Neo Combo (чипсет Intel P35 Express);
• оперативная память — DDR2-800 Kingston KHX8000D2K2/2G (2x1024 Мбайт в двухканальном режиме);
• тайминги памяти:

- CAS Latency — 5,

- RAS to CAS Delay — 5,

- Row Precharge — 5,

- Active to Precharge — 16;

• видеоподсистема — видеокарта Sapphire ATI RADEON X1900XTX (графическое ядро — ATI RADEON X1900XTX; видеопамять — 512 Mбайт GDDR3; версия видеодрайвера — 8.360.0.0 (ATI CATALYST 4.7));
• дисковая подсистема — диск Seagate Barracuda 7200.7 объемом 120 Гбайт.

Тестирование проводилось под управлением операционной системы Windows XP Professional Service Pack 2, при этом каждый тест запускался три раза, а в качестве результата принималось среднее значение по трем прогонам. Результаты, полученные в ходе тестирования, приведены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты тестирования процессоров

Для оценки потенциальных возможностей описываемых процессоров мы воспользовались популярной утилитой SiSoftware Sandra XI, с помощью набора тестов которой был установлен уровень производительности при выполнении вычислений с плавающей запятой (Whetstone iSSE3), целочисленных вычислений (тест Dhrystone ALU), SIMD-инструкций потоковых расширений (Integer x8 iS-SSE3 и Floating-Point x4 iSSE2), скорость обмена данными при межъядерной коммуникации (Inter-Core Bandwith), а также пропускная способность шины памяти (RAM Bandwidth Int Buff’d iSSE2, RAM Bandwidth Float Buff’d iSSE2) и латентность при произвольном обращении к данным. Приведенная нормированная диаграмма (рис. 3) дает наглядное представление о соотношении показателей производительности процессоров, полученных по результатам этих тестов.

Рис. 3. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
утилитой SiSoftware Sandra XI

Результаты тестов SiSoftware Sandra XI хорошо иллюстрируют влияние количества ядер описываемых процессоров на уровень их производительности. Так, во всех тестах, касающихся выполнения целочисленных вычислений и вычислений с плавающей запятой (Dhrystone ALU, Integer x8 iS-SSE3, Whetstone iSSE3 и Floating-Point x4 iSSE2), четырехъядерные процессоры Intel Core 2 Extreme QX6850 и Intel Core 2 Extreme QX6800 имели практически двукратное преимущество над своим двухъядерным оппонентом. При этом небольшой выигрыш модели Intel Core 2 Extreme QX6850 в данном случае объясняется скорее чуть большей тактовой частотой, нежели увеличенной частотой работы системной шины. Преимущества же более быстрой системной шины начинают проявляться в тестах, требовательных к пропускной способности внешнего процессорного интерфейса, как, к примеру, при необходимости межъядерного взаимодействия, где 25-процентный прирост частоты работы системной шины принес 27-процентный прирост эффективности межъядерного «общения». Особо стоит подчеркнуть, что переход на работу с 1333-мегагерцевой системной шиной способствовал увеличению эффективности работы связки процессор — системная память. Например, при полностью идентичных условиях показатели пропускной способности шины памяти при использовании процессора Intel Core 2 Extreme QX6850 возросли более чем на 10% по сравнению с конфигурацией, в которой применялся процессор Intel Core 2 Extreme QX6800. Это стало возможным за счет снижения латентности при взаимодействии процессора с контроллером памяти — ведь несмотря на то, что и в этом случае шина памяти и системная шина работают в асинхронном режиме (делитель 3/5), процессор теперь чаще обращается к буферу памяти, снижая задержки, возникающие из-за несовпадения частот.

Для того чтобы установить влияние производительности других компонентов системы на результаты, полученные нами в ходе дальнейшего тестирования, мы проверили оценку общей производительности системы и отдельных ее компонентов с помощью утилиты Futuremark PCMark 2005.

Как показал этот тест (рис. 4), уровень производительности дисковой и графической подсистем тестовых конфигураций оказался практически одинаковым для всех сравниваемых процессоров, при том что тест процессорной подсистемы и подсистемы памяти еще раз подтвердил выводы, сделанные нами по результатам, полученным в ходе теста SiSoftware Sandra XI. Тем не менее в данном случае преимущество четырехъядерных моделей в процессорном тесте уже не выглядит столь подавляющим. Объясняется это спецификой данного теста, который, наряду с задачами, оценивающими возможности системы при параллельном выполнении нескольких заданий (Multithreaded test 1 (одновременный запуск двух задач: сжатия (архивирования) файла и шифрования файла) и Multithreaded test 2 (одновременный запуск четырех задач: извлечения данных из архива, расшифровки данных, декодирования аудиофайла и файла изображения) имеет и ряд однопоточных подтестов.

Рис. 4. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
утилитой Futuremark PCMark 2005

Возможности процессоров в задачах научных вычислений оценивались с помощью тестового пакета Science Mark 2.0 (рис. 5).

Рис. 5. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
утилитами Science Mark 2.0

В большинстве тестов, входящих в состав этой утилиты, Intel Core 2 Extreme QX6850 имел чуть лучшие результаты по сравнению с процессорами, работающими на 1066-мегагерцевой системной шине, причем преимущество это было достигнуто прежде всего за счет немного большей тактовой частоты. Исключением здесь являются тесты STREEM и Memory Benchmark, где новый процессор от Intel в очередной раз продемонстрировал свое преимущество при работе с подсистемой памяти. Кстати говоря, данный тест не использует многоядерной архитектуры процессоров и поэтому количество ядер в данном случае не давало никаких преимуществ, о чем свидетельствуют одинаковые результаты, показанные четырехъядерным процессором Intel Core 2 Extreme QX6800 и двухъядерным Intel Core 2 Extreme X6800.

Следующим набором задач, при выполнении которых мы оценивали уровень производительности тестируемых процессоров, стало архивирование и распознавание текста. Для этой цели нами были выбраны две популярные утилиты: 7Zip версии 4.44 (beta) и WinRar 3.62. В качестве исходного каталога для выполнения архивации использовалась директория данных теста BAPCo SYSmark 2004 SE (Scr_data) объемом 2,01 Гбайт, содержащая 697 файлов различных форматов. Как показало тестирование (рис. 6), при работе как с архиватором 7Zip, так и с архиватором WinRar оба четырехъядерных процессора оказались быстрее своего двухъядерного собрата, при этом работающий на 1333-мегагерцевой шине Intel Core 2 Extreme QX6850 и здесь обошел своего ближайшего преследователя Intel Core 2 Extreme QX6800 с отрывом в 2 и 5% соответственно. В случае же распознавания текста, для чего применялась утилита ABBYY FineReader 8.0 Pro, с помощью которой обрабатывался 212-страничный документ в формате PDF, все протестированные процессоры показали одинаковые результаты.

Рис. 6. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
в задачах на архивирование и распознавание текста

На следующем этапе тестирования определялась производительность процессоров при выполнении задач кодирования видео- и аудиофайлов. В качестве исходного материала были взяты два видеоролика, записанные в формате AVI (разрешение 640x480, продолжительность — 121 с, размер 416 Мбайт) и MPG (разрешение 1920x1080, продолжительность 24 с, размер — 51,8 Мбайт), и аудиофайл формата WAV размером 195 Мбайт. Кодирование видео выполнялось утилитами: Windows Media Encoder 9 (файл AVI кодировался в файл WMV с разрешением 320x240 и битрейтом 282 Кбит/с), DivX Converter 6.2.1 (файл MPG кодировался в файл формата DivX в соответствии с установками профиля High Definition (разрешение 1920x1080)), QuickTime 7 Pro (файл AVI кодировался в файл MOV с использованием кодека H.264 при установках профиля High Quality). Кодирование аудио выполнялось утилитами Apple iTunes (аудиофайл формата WAV кодировался в файл формата M4A) и Lame 4.0 (аудиофайл формата WAV кодировался в файл формата MP3, при этом одновременно запускались два задания на кодирование, что обеспечивало параллельное выполнение задачи обоими ядрами процессоров). На этот раз при выполнении всех тестовых задач новый процессор Intel Core 2 Extreme QX6850 показал хоть и не очень существенное, но все же превышение результатов оппонентов (рис. 7). Особенно явно его преимущества проявились при кодировании видео с помощью утилиты QuickTime 7 Pro (с применением кодека H.264), где прирост производительности, по сравнению с процессором Intel Core 2 Extreme QX6800, составил более 7%. Стоит также отметить, что только это приложение смогло эффективно использовать преимущества многоядерной архитектуры тестируемых процессоров.

Рис. 7. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
при кодировании аудио и видео

Еще одним классом задач, типичных для современных ПК и напрямую зависящих от производительности процессора, является рендеринг и обработка изображения в различных графических пакетах. Для оценки возможностей тестируемых моделей при выполнении такого рода задач мы воспользовались рядом тестов, основанных на реальных приложениях, таких как Autodesk Maya 6.5 (применялся тест SPECapc Maya 6.5 и дополнительная задача рендеринга сцены wolf4.ma), Autodesk 3ds max 8 (применялся тест SPECapc 3ds max8), SolidWorks 2007 SP 0.0 (использовался тест SPECapc for SolidWorks 2007), Adobe Photoshop CS2 (тестовый скрипт, имитирующий работу пользователя (наложение различных фильтров) с пятью файлами формата TIFF размером от 11,3 до 14,4 Мбайт и разрешением 2592x1944), а также тестовая утилита CINEBENCH 9.5, основанная на приложении Maxon Cinema 4D. Приведенная на рис. 8 диаграмма наглядно иллюстрирует тот факт, что и на сей раз новый процессор компании Intel оказался быстрее своих предшественников, хотя в большинстве случаев ненамного. Наибольший эффект от перехода на 1333-мегагерцевую шину наблюдался при выполнении задач рендеринга в приложениях Autodesk 3ds Max 8 и особенно Autodesk Maya 6.5. Отметим, что далеко не все из приведенных приложений могли использовать возможности черырехъядерной архитектуры процессоров Intel Core 2 Extreme QX6850 и Intel Core 2 Extreme QX6800. Так, в тестах, основанных на применении пакетов Autodesk Maya 6.5 и SolidWorks 2007, двукратное превосходство в количестве ядер не дало этим процессорам никаких преимуществ в сравнении с их двухъядерным оппонентом.

Рис. 8. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
в задачах рендеринга

Последним этапом тестирования процессоров стала оценка их производительности в современных играх. С этой целью мы выбрали четыре популярные игры различных жанров: Quake 4 (шутер от первого лица, API OpenGL), Far Cry (шутер от первого лица, API DirectX), Company of Heroes (стратегия реального времени) и Ftitz 10 (шахматы), а кроме того, воспользовались популярным игровым бенчмарком FutureMark 3Dmark 2006 v.1.1.0. По результатам проведенных испытаний выяснилось, что и в этом случае пальма первенства однозначно принадлежит новому флагману модельного ряда Intel для настольных компьютерных систем, хотя его преимущество в целом было весьма незначительно (рис. 9).

Рис. 9. Нормированная диаграмма результатов игровых тестов

Подводя итог проведенному сравнению нового процессора Intel Core 2 Extreme QX6850 с его предшественниками в линейке экстремальных решений от компании Intel, отметим, что его выигрыш в производительности по сравнению с моделью Intel Core 2 Extreme QX6800, стоящей теперь в табели о рангах Intel на ступень ниже представленной новинки, весьма незначителен, тем не менее он есть, что с учетом одинаковой стоимости этих процессоров (999 долл.) тем более отрадно. Все же возьмемся предположить, что выход процессора Intel Core 2 Extreme QX6850 не столько важен с практической точки зрения, сколько имеет некое символическое значение: взят новый психологически важный рубеж — 3 ГГц, при этом осуществлен переход на более быструю, 1333-мегагерцевую шину, что, пожалуй, является еще более важным фактом, поскольку таким образом восполнен пробел, возникший с выходом новых чипсетов NVIDIA и Intel, поддерживающих работу системной шины на этой частоте. Что ж, очень точный ход, отвечающий ожиданиям пользователей. Кстати говоря, эксперименты по разгону данного процессора показывают, что потенциал наращивания тактовой частоты решений на ядре Kentsfield в его новом степпинге G0 гораздо выше 3 ГГц, так что округленное значение тактовой частоты, вероятнее всего, имеет маркетинговую подоплеку, а отнюдь не продиктовано ограничениями архитектуры в данном ее технологическом исполнении. Итак, поприветствуем нового короля в царстве десктопных процессоров Intel — теперь ему придется сдерживать грядущую атаку конкурента, став на какое-то время эталоном производительности, которой способны достичь процессоры Intel для настольных решений.

КомпьютерПресс 8'2007