Обновление линейки Core 2 Duo: встречаем процессоры с 1333-мегагерцовой шиной

Введение

С момента появления на рынке десктопных процессоров с микроархитектурой Core прошёл уже почти год. За это время компания Intel значительно расширила ассортимент предлагаемых двухъядерных процессоров Core 2 Duo и вывела на рынок четырёхъядерные CPU семейства Core 2 Quad. Однако при этом предельная тактовая частота таких CPU не претерпела никаких изменений. Анонсированный год назад Core 2 Extreme X6800, работающий на частоте 2.93 ГГц, до сих пор остаётся самой скоростной моделью в ряду двухъядерных процессоров с микроархитектурой Core. Значит ли это, что Intel совсем отказалась от идеи наращивания производительности простым увеличением частоты CPU и делает ставку исключительно на увеличение количества ядер? Не совсем. Дело в том, что увеличение частоты неминуемо сопряжено с ростом тепловыделения процессоров, которое, в отсутствии конкуренции в сегменте высокопроизводительных решений, Intel хочет держать в пределах 65-75 Вт (для двухъядерных моделей). Благодаря этому процессоры c микроархитектурой Core могут похвастать не только непревзойдённой производительностью, но и хорошим сочетанием быстродействия и тепловыделения. Что, в свете выхода на первый план соотношения "производительность на Ватт" делает Core 2 Duo и Core 2 Extreme весьма выигрышными продуктами в глазах потребителей.

Впрочем, в ближайшее время нас ожидает небольшое увеличение тактовых частот процессоров семейства Core 2. И связано оно будет с освоением ими более высокой частоты шины Quad Pumped Bus, 1333 МГц. Сопряжённое с этим увеличение частоты FSB до 333 МГц волей-неволей заставляет Intel пересмотреть параметры своих продуктов: частота старших моделей в линейках двухъядерных и четырёхъядерных CPU возрастёт до 3 ГГц. Конечно, прирост тактовой частоты старших моделей процессоров на 2.4% вряд ли можно назвать впечатляющим достижением. Однако вместе с увеличением частоты и пропускной способности шины он может повлечь за собой более серьёзный прирост быстродействия.

В этом материале мы как раз и познакомимся с тем, каким выигрышем в производительности будут способны похвастать новые процессоры с частотой шины 1333 МГц. Поскольку на данный момент эти CPU остаются официально неанонсированными, в сегодняшнем материале мы предварительно рассмотрим лишь двухъядерные модели Core 2 Duo. Более полные данные о производительности двухъядерных и четырёхъядерных процессоров с частотой шины 1333 МГц мы опубликуем несколько позднее, после их официального представления, намеченного, ориентировочно, на середину июля.


Линейка процессоров с ускоренной до 1333 МГц шиной будет включать в себя четыре CPU. Это – четырёхъядерный трёхгигагерцовый Core 2 Extreme QX6850 и три модели двухъядерных процессоров Core 2 Duo с модельными номерами E6850, E6750 и E6550 и частотами 3.0, 2.66 и 2.33 соответственно. Именно в таком виде эта линейка и просуществует до следующего года, когда она начнёт постепенно вытесняться перспективными CPU семейства Penryn.

Новые процессоры

В преддверии будущего анонса в нашей лаборатории оказались все три модели Core 2 Duo, поддерживающие частоту шины 1333 МГц. Основные характеристики этих CPU мы обобщили в следующей таблице:


Как видим, никаких инноваций, кроме увеличенной частоты шины, новые процессоры не предлагают. Бросается в глаза лишь новый степпинг ядра G0, который будет использоваться в составе всех Core 2 Duo с 1333-мегагерцовой шиной. Этот степпинг ядра не предлагает никаких технологических усовершенствований по сравнению с традиционным ядром степпинга B2, но, согласно информации, предоставляемой Intel, он имеет слегка улучшенный частотный потенциал и сниженное тепловыделение и энергопотребление.
Диагностическая утилита CPU-Z также не выявляет в новых процессорах никаких особенностей.

Для совместимости с новыми процессорами от материнской платы требуется две вещи: поддержка частоты FSB 333 МГц и поддержка ядра ревизии G0 в BIOS. Официально совместимы с новыми CPU все материнские платы, основанные на чипсетах Intel "третьей серии" и на наборах логики семейства NVIDIA nForce 600i. Кроме того, способны работать с новыми процессорами и многие материнские платы для энтузиастов, основанные на более ранних чипсетах от Intel. Соответствующую информацию о совместимости можно найти на сайтах производителей материнских плат.

В связи с увеличением частоты шины новые CPU при работе технологий семейства Demand Based Switching (в частности, Enhanced Intel SpeedStep и Enhanced Halt State) снижают свою частоту только до 2.0 ГГц. Соответственно, падение их тепловыделения и энергопотребления при переходе в экономичные состояния будет несколько слабее, чем у процессоров с шиной 1067 МГц, которые при низкой загрузке снижают частоту до 1.6 ГГц. Это подтверждают и сделанные нами измерения, в которых мы сравнили энергопотребление аналогичных систем с процессорами Core 2 Duo E6750 и Core 2 Duo E6700, работающих на одинаковой частоте 2.66 ГГц при различной частоте шины.


Действительно, в состоянии покоя при включённой технологии Enhanced Intel SpeedStep система с процессором Core 2 Duo E6700 с частотой шины 1067 МГц сбрасывает своё тепловыделение несколько сильнее, нежели аналогичная платформа с Core 2 Duo E6750. Но, как показывает практика, в целом новые процессоры всё равно оказываются более экономичными благодаря использованию ядра нового степпинга G0.

Описание тестовых систем

Производительность новых двухъядерных процессоров Core 2 Duo E6850, E6750 и E6550 мы решили сравнить со скоростью CPU из верхней части текущей линейки Core 2 Duo. Кроме того, в сравнении будет фигурировать и AMD Athlon 64 X2 6000+, хотя его можно назвать конкурентом разве только для Core 2 Duo E6600 и Core 2 Duo E6550.

В целом, в составе тестовых систем нами были использованы следующие комплектующие:

Процессоры:

AMD Athlon 64 X2 6000+ (Socket AM2, 3.0GHz, 2x1024KB L2, Windsor);
Intel Core 2 Duo E6850 (LGA775, 3.0GHz, 1333MHz FSB, 4MB L2, Conroe);
Intel Core 2 Extreme X6800 (LGA775, 2.93GHz, 1067MHz FSB, 4MB L2, Conroe);
Intel Core 2 Duo E6750 (LGA775, 2.66GHz, 1333MHz FSB, 4MB L2, Conroe);
Intel Core 2 Duo E6700 (LGA775, 2.66GHz, 1067MHz FSB, 4MB L2, Conroe);
Intel Core 2 Duo E6600 (LGA775, 2.4GHz, 1067MHz FSB, 4MB L2, Conroe);
Intel Core 2 Duo E6550 (LGA775, 2.33GHz, 1333MHz FSB, 4MB L2, Conroe).

Материнские платы:

ASUS M2N32-SLI Deluxe (Socket AM2, NVIDIA nForce 590 SLI);
ASUS P5K Deluxe (LGA775, Intel P35).

Память: 2048MB DDR2-800 SDRAM (Mushkin XP2-6400PRO, 2 x 1024 MB, DDR2-800, 4-4-4-12);
Графическая карта: OCZ GeForce 8800GTX.
Дисковая подсистема: Western Digital WD1500AHFD.
Блок питания: SilverStone SST-ST85ZF (850 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows Vista Ultimate x86.

Тестирование выполнялась при настройках BIOS Setup материнских плат, установленных на максимальную производительность.

Влияние частоты шины на производительность Core 2 Duo

Очевидно, что от перехода на 1333-мегагерцовую шины выиграют в первую очередь четырёхъядерные процессоры. Ведь они состоят из пары двухъядерных половинок, каждая из которых имеет собственный кэш второго уровня, пересылка данных между которыми выполняется через оперативную память посредством фронтальной шины. Что же касается двухъядерных процессоров Core 2 Duo, то они получат прирост производительности только благодаря увеличению пропускной способности магистрали процессор-память, которая с переводом шины на частоту 1333 МГц возрастает с 8.5 до 10.7 Гбайт в секунду.

В этом свете чрезвычайно любопытно было бы выяснить, какое влияние на производительность процессоров Core 2 Duo в распространённых приложениях оказывает частота процессорной шины. Для ответа на этот вопрос мы сравнили быстродействие процессора Core 2 Duo E6750 с частотой шины 1333 МГц (8 x 333 МГц) и Core 2 Duo E6700 с частотой шины 1067 МГц (10 x 266 МГц). Оба процессора имеют одинаковую тактовую частоту 2.66 ГГц.


Полученные результаты явно говорят о том, что перевод двухъядерных процессоров с микроархитектурой Core на использование более скоростной шины даёт лишь незначительный эффект в плане роста быстродействия системы. Величина получаемого выигрыша в большинстве приложений составляет лишь 1-2%. Максимальное же ускорение наблюдается в Quake 4, где оно достигает почти 5%, но это – исключение.

Производительность

Futuremark: синтетические тесты

После выяснения того обстоятельства, что увеличение пропускной способности процессорной шины влечёт за собой лишь незначительный прирост быстродействия в системах с двухъядерным процессором, полученные результаты вопросов не вызывают. Линейки старых и новых Core 2 Duo практически всегда выстраиваются на приведённых выше и последующих диаграммах в строгом соответствии с тактовой частой процессоров.

Офисные приложения

Вновь – никаких сюрпризов. Процессор Core 2 Duo E6850 обгонят Core 2 Extreme X6800 на 2-3%, Core 2 Duo E6750 опережает Core 2 Duo E6700 на 1-2%, а Core 2 Duo E6550 на 1-2% отстаёт от Core 2 Duo E6600.

Кодирование видео и аудио

Аналогичное распределение сил наблюдается и в задачах кодирования медиа-контента. Кстати, здесь обращает на себя внимание низкий результат AMD Athlon 64 X2 6000+, который в приложениях этого типа не может соперничать с производительными CPU конкурента.

Обработка изображений, аудио и видео

Возможно, больший выигрыш в производительности 1333-мегагерцовая шина способна дать в системах, снабжённых DDR3 памятью, обладающей более высокой пропускной способностью, нежели DDR2. Однако пока что эти системы не нашли широкого распространения. Впрочем, в ближайшее время мы уделим внимание и тестированию новых CPU с DDR3 SDRAM, что позволит сделать окончательный вывод о пользе 25-процентного прироста частоты FSB.

Финальный рендеринг

Легко объяснимая картина складывается в приложениях для рендеринга. Здесь основное влияние на результат оказывает тактовая частота процессора.

Научные расчёты


Процессоры Athlon 64 X2 традиционно славятся своими высокими показателями в тесте ScienceMark 2.0, измеряющем производительность систем при использовании методов молекулярной динамики. Что же касается процессоров Core 2 Duo, то распределение сил между ними и в этом тесте легко вполне естественно и легко воспринимается без дополнительных объяснений. Кстати, хочется отметить и хорошую адекватность процессорных номеров двухъядерных CPU. Практически всегда они правильно характеризуют относительную производительность процессоров семейства Core 2 Duo.

Игровые приложения

Никаких неожиданностей нет и в играх. Однако внимания заслуживает тот факт, что здесь зачастую процессор Core 2 Duo E6550 обгоняет Core 2 Duo E6600. Это значит, что для игр 1333-мегагерцовая шина оказывается важнее дополнительных 67 МГц тактовой частоты.
Кроме нескольких реальных игр в число геймерских тестов мы включили результаты бенчмарка, основанного на движке Valve Source, который будет использоваться в будущих играх. Он оценивает скорость работы при расчёте физики окружающей среды.


Также, в число игровых тестов мы добавили и шахматный бенчмарк, использующий известный движок Fritz 9.

Разгон

Результаты тестов производительности оказались вполне ожидаемы и малоинтересны. Однако быстродействие – это не главная интрига сегодняшнего обзора. Гораздо интереснее посмотреть на то, как новые процессоры будут разгоняться, учитывая, что в их основе лежит ядро нового степпинга G0, которое, по идее, должно обладать улучшенным частотным потенциалом. Впрочем, с другой же стороны из-за возросшей до 333 МГц частоты FSB новые Сore 2 Duo могут разгоняться и несколько хуже предшественников. Ведь их множители сравнительно низки, а значит, возрастает вероятность встречи с таким неприятным явлением как FSB Wall.

Чтобы внести в этот вопрос некоторую ясность, мы решили дополнительно изучить частотный потенциал поступивших в лабораторию процессоров. Для оверклокерских экспериментов мы использовали ту же самую платформу с материнской платой ASUS P5K Deluxe, что и во время тестов производительности. Эта плата хорошо подходит для разгона процессоров с 1333-мегагерцовой системной шиной, так как может похвастать сохранением хорошей стабильности при значительном увеличении частоты фронтальной шины. Для рассматриваемых в статье процессоров приходится использовать именно этот метод разгона, так как они, в отличие от процессоров Core 2 Extreme, обладают множителем, ограниченным сверху штатным значением.
Для отвода тепла от CPU во время оверклокерских экспериментов мы применяли кулер Zalman CMPS9700 LED. Проверка стабильности системы при разгоне выполнялась утилитой SP2004/ORTHOS.

Первым на тестовый стенд отправился Core 2 Duo E6850. При повышении его напряжения питания до 1.5 В этот процессор смог заработать на частоте 3.79 ГГц (9 x 420 МГц), сохраняя абсолютную стабильность.


Таким образом, старшая модель из тройки двухъядерных новинок без особых усилий и с использованием воздушного охлаждения позволила нарастить свою частоту на 26%. Это – весьма неплохой результат для топовой модели CPU. Например, побывавший в своё время в нашей лаборатории экземпляр Core 2 Extreme X6800 (основанный на ядре ревизии B2) мог стабильно функционировать лишь на частоте 3.6 ГГц.

Второй эксперимент по разгону был проведён с процессором Core 2 Duo E6750, имеющим номинальную частоту 2.66 ГГц и штатный множитель 8x. Полученная для этого CPU максимальная частота FSB при повышении напряжения питания до 1.5 В составила 461 МГц.


Таким образом, тестовый процессор Core 2 Duo E6750 смог покорить частоту 3.69 ГГц, что на 38% превышает его заявленную в спецификации тактовую частоту. Это тоже можно было бы назвать хорошим результатом, если бы не одно но. Достигнутая при разгоне частота FSB, равная 461 МГц оказалась для нашего процессора границей FSB Wall, что было подтверждено неудачными попытками её преодолении при снижении множителя. Иными словами, проблема FSB Wall присуща и новым процессорам с 1333-мегагерцовой шиной, основанным на ядре степпинга G0. К сожалению.

Третий процессор, Core 2 Duo E6550, наверняка вызовет особый интерес у оверклокеров. Ведь это – самый младший носитель ядра степпинга G0. Его номинальная тактовая частота равна 2.33 ГГц, он использует множитель 7x. Именно поэтому для разгона этого CPU особенно важна качественная материнская плата, способная разгонять шину FSB до частот свыше 500 МГц. Используемая нами ASUS P5K Deluxe к таким платам относится, на ней мы смогли разогнать наш процессор до максимума, который при повышении напряжения до 1.5 В составил 3.57 ГГц.


Для достижения такого результата частота FSB была увеличена до 510 МГц, что дало вполне весомый прирост частоты относительно номинальной, составляющий 53%. Заметим, что разгон в данном случае был ограничен возможностями процессора, а не достижением границы FSB Wall.
Таким образом, новые процессоры Core 2 Duo с 1333-мегагерцовой шиной, разгоняются очень неплохо. Новое ядро степпинга G0 в этом плане не подкачало.

Выводы

Подведём итоги. Компания Intel позиционирует перевод процессоров Core 2 Duo на использование более скоростной шины с частотой 1333 МГц как ещё один шаг, направленный на увеличение производительности этого семейства. Отчасти так оно и есть. Как мы могли убедиться, рост частоты шины, безусловно, вызывает некоторый прирост производительности в большинстве приложений. Но, к сожалению, назвать его ощутимым вряд ли возможно, так как его величина редко превышает ничтожные 3%.
Впрочем, вместе с изменением частоты шины некоторое преимущество новых процессоров над старыми обуславливается и изменением сетки тактовых частот. Например, частота старшей модели Core 2 Duo E6850 теперь выросла до 3.0 ГГц, в то время как до сих пор максимальная частота двухъядерного процессора с микроархитектурой Core ограничивалась планкой в 2.93 ГГц. Этот факт также сказывается на быстродействии, что в сумме с использованием более быстрой шины говорить о росте скорости старших процессоров Core 2 Duo позволяет уже с большей уверенностью. Иными словами, появление процессоров Core 2 Duo с шиной 1333 МГц станет очередной ступенью прогресса линейки CPU с микроархитектурой Core, который до появления перспективных процессоров семейства Penryn идёт, к сожалению, достаточно медленными темпами.

Помимо возросшей частоты шины есть у новых CPU и ещё одно приятное свойство. Они основываются на новом степпинге G0 ядра Conroe, одной из особенностей которых является улучшенный частотный потенциал. Выражается это как в более высоких границах FSB Wall, так и в лучших результатах разгона, которые можно получить с новыми процессорами. Например, наши опыту по разгону выявили работоспособность новинок на частоте порядка 3.6-3.8 ГГц с простым воздушным охлаждением. Поэтому Core 2 Duo E6850, E6750 и E6550 наверняка окажутся востребованы оверклокерами, тем более что продавать их Intel собирается по весьма демократичным ценам. Так, по предварительным данным стоимость Core 2 Duo E6850 составит $266, процессора Core 2 Duo E6750 - $183, а Core 2 Duo E6550 - $163. Таким привлекательным ценником Intel будет попутно стимулировать потребителей переходить на продукты с 1333 МГц шиной.