Новый степпинг Wolfdale: обзор Core 2 Duo E8600

Введение

Какие процессоры лучше для современных приложений: двухъядерные или четырёхъядерные? Ответить на этот вопрос однозначно сегодня очень нелегко, и совершенно неудивительно, что между сторонниками обоих концепций не стихают жаркие споры. При том что старшие четырёхъядерные процессоры не уступают двухъядерным в штатных таковых частотах, приложений, способных использовать всю их мощь, не так уж и много. С другой стороны, двухъядерные CPU предлагают лучший разгонный потенциал, более благоприятный температурный режим и, самое главное, стоят гораздо дешевле своих четырёхъядерных собратьев. Именно поэтому многие энтузиасты пока что не спешат тратиться на приобретение процессоров семейств Core 2 Quad и Core 2 Extreme.

Тем не менее, Intel, похоже, сама всеми силами пытается решить всё за покупателей своей продукции, стараясь переориентировать внимание пользователей на модели, способные демонстрировать максимальный уровень параллелизма. Иначе как объяснить то, что на четырёхъядерные модели делается всё больший и больший упор, а двухъядерные CPU задвигаются на задний план, в сектор дешёвых предложений? Например, с момента перевода своих процессоров на 45 нм технологический процесс и до настоящего времени, Intel так ни разу и не ускорила линейку Core 2 Duo, в результате чего старшие модели четырёхъядерных CPU совершенно нелогично обогнали двухъядерные по тактовым частотам. К этому следует добавить и тот факт, что выходящие в четвёртом квартале этого года процессоры с перспективной микроархитектурой Nehalem начнут своё проникновение на рынок именно с четырёхъядерных моделей, способных обрабатывать до восьми потоков одновременно благодаря технологии многопоточной обработки SMT. Двухъядерные же носители новой микроархитектуры появятся на рынке более чем полгода спустя, заставляя тех, кто не хочет переплачивать за «лишние» ядра, продолжать довольствоваться модельным рядом Core 2 Duo ещё очень значительное время.

Конечно, нельзя закрывать глаза на то, что линейка двухъядерных процессоров Intel претерпевает сейчас достаточно ощутимые изменения в своей «нижней» части. Там, в частности, появились или появятся в ближайшее время новые модели процессоров Wolfdale с урезанными характеристиками, относящиеся к сериям E7000 и E5000. Но такая эволюция затрагивает, в основном, интересы покупателей недорогих компьютеров. Нужды же той части потребителей, которая нацелена на выбор двухъядерных процессоров в ценовой категории $200-$300, при этом совершенно не учитываются. Однако бесконечно игнорировать эту многочисленную группу пользователей, нуждающуюся в высокочастотных процессорах среднего ценового диапазона с двумя ядрами, пока что не может даже Intel. Поэтому, в ближайшее время компания наконец-то проведёт долгожданное расширение семейства Wolfdale «вверх», добавив к имеющимся двухъядерным процессорам с 45 нм ядрами ещё одну новую высокоскоростную модель, частота которой поднимется до 3.33 ГГц. Именно этому весьма востребованному процессору Core 2 Duo E8600 и будет посвящена данная статья.

Следует отметить, что дополнительный интерес к Core 2 Duo E8600 подогревается ещё и тем, что этот CPU станет первым носителем нового степпинга E0, который постепенно распространится и на других представителей 45 нм семейства Wolfdale. Традиционно, с появлением обновлённых ядер связываются надежды на улучшение и без того хорошего разгонного потенциала, поэтому-то тесты Core 2 Duo E8600 ожидаются с особым нетерпением. Короче говоря, не будем излишне затягивать вводную часть статьи и перейдём к подробному знакомству с объектом тестирования.

Подробнее о Core 2 Duo E8600

С точки зрения формальных спецификаций новый процессор Core 2 Duo E8600 от своего предшественника ушёл совсем недалеко. По сравнению с Core 2 Duo E8500, являющимся старшим двухъядерным CPU от Intel до настоящего момента, тактовая частота новинки выросла всего на 166 МГц. Остальные характеристики, включая и частоту системной шины, и объём L2 кэша, остались неизменны. Рост же тактовой частоты достигается за счёт простого увеличения до 10х множителя процессора.


Скриншот диагностической утилиты освежает в памяти хорошо знакомые характеристики процессоров Wolfdale на примере новинки. Частота шины, используемая Core 2 Duo E8600, равна традиционным для линейки E8000 1333 МГц, объём кэш-памяти второго уровня составляет 6 Мбайт. Никаких неожиданностей не несут в себе электрические и тепловые характеристики: параметр TDP для нового CPU установлен в обычные для двухъядерных CPU 65 Вт.

Выделяется же Core 2 Duo E8600 среди рассмотренных нами до этого момента процессоров семейства Wolfdale своим степпингом ядра. С C0 он сменился на E0, что даёт право ожидать от новинки какие-то незнакомые качества. Ожидание это совершенно правомерно, и вот как описывает нововведения в степпинге ядра E0 сама Intel.


Помимо вполне очевидных изменений в SSpec и CPUID сообщается об отсутствии в упаковке CPU неэкологичных галогенов и нескольких нововведениях, направленных на улучшение экономичности системы в состояниях с малой активностью. Так, появившаяся поддержка сигнала PSI, который посылается процессором при включении режима Deeper Sleep, позволит материнским платам снизить потери в схеме питания CPU при его простое. Например, передовые материнские платы, поддерживающие PSI, смогут в этом случае переключать конвертер питания процессора в однофазный режим. Примерно для этой же цели в новом степпинге вводится и поддержка ACNT2 – нового механизма программного определения энергетического состояния процессора.

Также, новый степпинг принесёт и долгожданную модификацию реализации интерфейса PECI, посредством которого осуществляется доступ к DTS - цифровым температурным датчикам, встроенным в ядра процессора. Хочется надеяться, что в результате этих модификаций новые Wolfdale будут лишены распространённой проблемы с «залипанием» показаний датчиков.

К сказанному остаётся добавить, что в двухъядерных процессорах степпинга E0 реализована поддержка новых инструкций XSAVE и XRSTOR, предназначенных для сохранения и восстановления параметров блока FPU/SSE. Выиграть от появления этих инструкций в числе исполняемых процессором команд, как ожидается, должны будут в первую очередь разработчики мониторов виртуальных машин.

Внутренние отличия процессоров степпинга E0 от процессоров предыдущего степпинга отражаются, как того и следовало ожидать, и на их вешнем виде. Разница, хотя и незначительная, состоит в расположении навесных элементов на брюшке CPU.

Описание тестовой системы

Для исследования особенностей процессора мы использовали тестовую систему, построенную на базе материнской платы ASUS P5Q Pro на новом наборе логики Intel P45 Express. В отличие от рассматривавшейся нами ранее ASUS P5Q3 Deluxe, с точки зрения стабильности, производительности и оверклокерских возможностей эта плата проявила себя практически безупречно, и в ближайшее время мы опубликуем её подробный обзор. Полный же состав тестовой системы был следующим:

Материнская плата: ASUS P5Q Pro (Intel P45 Express, DDR2 SDRAM);
Процессорный кулер: Scythe Mugen (Infinity);
Память: 2 Гбайта DDR2-1066 SDRAM (Corsair TWIN2X2048-8500C5D);
Видеокарта: OCZ GeForce 8800GTX;
Жёсткий диск Western Digital Raptor WD1500AHFD;
Блок питания SilverStone SST-ST85ZF.

В материнскую плату ASUS P5Q Pro был прошит последний доступный на данный момент BIOS версии 1004. Тесты проводились в операционной системе Windows Vista Ultimate x86.

Разгон

Дабы не откладывать самое интересное в долгий ящик, в первую очередь мы уделили внимание частотному потенциалу процессора с новым степпингом E0. Учитывая, что Core 2 Duo E8600 – это самый скоростной процессор Intel с двумя ядрами, его разгон повышением частоты шины прост и не требует особых ухищрений благодаря высокому коэффициенту умножения, равному 10х. Впрочем, как показала проверка, наш тестовый CPU не имел FSB Wall вплоть до частоты шины 570 МГц, так что и от разгона процессоров нового степпинга с использованием более низких множителей не следует ожидать никаких неожиданностей.


Переходя непосредственно к оверклокингу, в первую очередь мы решили посмотреть, на какой частоте сможет работать тестовый Core 2 Duo E8600, если при разгоне использовать штатное напряжение питания, равное в нашем случае 1.2 В.


Оказалось, что имеющийся запас по частоте у процессора нового степпинга весьма внушителен. Вплоть до 3.9 ГГц наш CPU смог демонстрировать совершенно стабильную работу. Это говорит о том, что штатная частота этого процессора, составляющая 3.33 ГГц, выбрана скорее из маркетинговых, нежели из технологических соображений. Очевидно, при желании, Intel сможет выпустить и куда более скоростные двухъядерные CPU. Однако ввиду отсутствия конкуренции со стороны AMD и стремления продвигать на рынок в первую очередь четырёхъядерные процессоры, дальнейшего ускорения линейки Core 2 Duo ждать не приходится. Согласно текущим планам Intel, модель Core 2 Duo E8600 так и останется старшей в линейке на протяжении всего срока её жизни.

Второй эксперимент по разгону мы провели, повысив напряжение питания CPU до 1.4 В. Напряжения FSB Termination и CPU PLL оставались при этом на своих штатных значениях.


Как и в случае с процессорами прошлого степпинга C0, оверклокерский потенциал Core 2 Duo E8600 продемонстрировал хорошую отзывчивость на рост напряжения. Достигнутая при напряжении 1.4 В частота составила 4.45 ГГц.

Увеличение напряжения до 1.5 В позволило добиться ещё более высоких результатов.


При таком уровне напряжения процессор смог продемонстрировать устойчивое функционирование на частоте 4.57 ГГц. В этом состоянии он выдерживал и часовой прогон OCCT, и продолжительное тестирование в Prime95 в режиме Small FFTs. При этом его максимальная температура во время стресс-тестирования не превышала 80 градусов согласно показаниям встроенных датчиков.

Достигнутые при разгоне Core 2 Duo E8600 частоты однозначно говорят о том, что новый степпинг E0, помимо всего прочего, улучшает и частотный потенциал. Ведь процессоры Wolfdale прошлого степпинга C0 разгонялись в аналогичных условиях лишь до частот порядка 4.4 ГГц. Новый же процессор, выступающий первым носителем степпинга E0, побывавшем в нашей лаборатории, смог перепрыгнуть старую границу более чем на 150 МГц.

Очень приятным известием в этой связи станет тот факт, что новый Core 2 Duo E8600 будет не единственным доступным на рынке процессором степпинга E0. В ближайшем будущем Intel начнёт поставки и старых процессоров Core 2 Duo E8500 и E8400, переведённых на использование нового степпинга. Очевидно, что и от этих CPU можно будет ожидать покорения при разгоне более высоких, чем раньше, тактовых частот.

Температурный режим и энергопотребление

Вслед за проверкой оверклокерских возможностей процессора Wolfdale степпинга E0 мы заинтересовались тем, как изменились его тепловые и энергетические характеристики по сравнению с предшественниками. Для этого мы сравнили энергопотребление систем (без монитора), работающих с процессорами Core 2 Duo E8500 степпинга C0 и Core 2 Duo E8600 степпинга E0.

Измерение энергопотребление проводилось в трёх состояниях. К нашим стандартным тестам, выполняемым на штатных частотах CPU при простое системы и при работе процессора при полной загрузке, создаваемой в Prime95, мы добавили ещё один замер. Он проводился под 100-процентной нагрузкой и при разгоне процессоров до частоты 4275 МГц, получаемой для обоих CPU как 9.5 x 450 МГц. Для того чтобы окончательно сравнять условия тестирования в этом случае, мы использовали единое напряжение питания 1.4 В. Во время проведения опытов энергосберегающие технологии Enhanced Intel SpeedStep и Enhanced C1E Halt State были активированы.


Как показывают полученные цифры, новый степпинг E0 может записать в копилку своих достоинств и сниженное энергопотребление. Под нагрузкой Core 2 Duo E8600 потребляет столько же, сколько и Core 2 Duo E8500 с более низкой на 166 МГц частотой. В разгоне же более низкое энергопотребление процессора нового степпинга проявляется в полной мере: при равной тактовой частоте и напряжении питания CPU степпинга E0 удаётся продемонстрировать на 9 Вт более низкий уровень потребления электроэнергии, что является более чем убедительным результатом.

В процессе тестов мы заметили и изменившееся поведение температурных датчиков процессора с новым степпингом. И в покое, и под нагрузкой, температуры, выдаваемые Core 2 Duo E8600, сильно отличались от значений, которые в подобных условиях демонстрировал тестовый Core 2 Duo E8500, относящийся к предыдущему степпингу C0, в большую сторону. Для иллюстрации мы приводим графики изменения температур, выдаваемых встроенным датчиком первого ядра, построенные при 15-минутном тестировании стабильности обоих процессоров в OCCT и полученные при их одинаковом разгоне до 4275 МГц.

Как хорошо видно, разогнанный процессор Core 2 Duo E8600 рапортует о более высоких температурах, как в покое, так и при нагрузке. Однако, очевидно, что это явно противоречит понизившемуся энергопотреблению нового степпинга. Вывод из этого следует только один: указанное среди особенностей степпинга E0 изменение реализации протокола PECI требует адаптации алгоритмов работы диагностических утилит.

Дело, возможно, в том, что на самом деле цифровые датчики температуры ядер процессора не сообщают её абсолютное значение, они выдают разницу между текущей температурой и максимально безопасной температурой конкретного CPU – Tjmax. Для десктопных процессоров семейства Core 2 параметр Tjmax не документирован, но разработчики утилит полагают его равным 105 градусам, исходя из аналогичной характеристики мобильных процессоров. Но, судя по всему, новые процессоры Wolfdale степпинга E0 имеют изменившуюся величину Tjmax, в результате чего показания программ оказываются завышенными. Эту особенность процессоров нового степпинга необходимо не упускать из вида.

Производительность

В тестах быстродействия мы сопоставили Core 2 Duo E8600, который теперь будет нести звание старшего двухъядерного процессора, со своим предшественником, Core 2 Duo E8500, и с четырёхъядерными CPU, которые предлагаются Intel в той же ценовой категории. Ими оказались младшие Penryn Core 2 Quad Q9300 и Q9450, а также процессор-долгожитель Core 2 Quad Q6600, принадлежащий к семейству Kentsfield, для производства которого используется 65 нм технологический процесс.

Базовые характеристики всех участвующих в тестах CPU приведены в таблице:



Общая производительность

SYSmark 2007 – интегральный тест, выдающий результаты на основании измерения скорости систем при решении типовых задач в распространённых приложениях. Поэтому, наблюдаемую картину можно воспринимать как характеристику общего быстродействия тестируемых процессоров. С этой позиции Core 2 Duo E8600 оказался лишь чуть быстрее своего предшественника, Core 2 Duo E8500. Уровень преимущества новинки составляет всего лишь 7%. Впрочем, ничего другого мы не ожидали, ведь различия между этими двумя CPU совсем незначительные – небольшая разница в тактовой частоте.

3D игры

Производительность в играх – эта та характеристика, на которую зачастую обращают внимание энтузиасты. Именно из-за неё двухъядерные процессоры продолжают пользоваться популярностью: многие игровые приложения пока не могут задействовать все преимущества, предоставляемые четырьмя ядрами. Прирост скорости двухъядерной линейки оказывается здесь как нельзя более кстати: в большинстве игр линейка Core 2 Duo укрепляет свои позиции за счёт E8600.

В то же время появление игр, оптимизированных под многоядерные CPU, явно не за горами. Первой представительницей этой формации в наших тестах выступает Unreal Tournament 3, в котором работающий на частоте 3.33 ГГц двухъядерный CPU смотрится на равных лишь с четырёхъядерным процессором предыдущего поколения и с тактовой частотой 2.4 ГГц. Впрочем, пока что это – единичный случай. Так что однозначно говорить о том, что с точки зрения игровой производительности Core 2 Quad становится выгоднее, чем Core 2 Duo, пока преждевременно.

Кодирование видео

В кодировании видео, как и во многих других задачах, всё возрастающую роль начинает играть оптимизации приложений под многопоточные среды. Поэтому, в данном случае Core 2 Duo E8600 вряд ли станет удачным выбором. Особенно в свете результатов, полученных при использовании кодека x264, который начинает приобретать всё большую и большую популярность.

Другие задачи: рендеринг, обработка изображений, архивация

В целом же, соотношение результатов, демонстрируемых старшими двухъядерными и младшими четырёхъядерными процессорами в тестах быстродействия оказывается таким, что однозначные выводы о преимуществах того или иного выбора делать невозможно. В зависимости от тех задач, которые возлагаются на ту или иную систему, рекомендации могут быть прямо противоположными. Поэтому, окончательное решение о целесообразности применения Core 2 Duo E8600 по сравнению с CPU семейства Core 2 Quad должно приниматься индивидуально в каждом конкретном случае, что собственно и иллюстрируют не только три последние, но и все предшествующие диаграммы.

Выводы

Подводя итог всему вышесказанному, мы воздержимся от шаблонных развёрнутых высказываний о том, как в очередной раз удачно Intel поднял планку производительности своих двухъядерных процессоров. Это конечно так, но в данном случае это, как нам кажется, далеко не главное. Самое интересное в рассмотренном процессоре Core 2 Duo E8600 не то, что его тактовая частота превышает частоту Core 2 Duo E8500 на 166 МГц и достигает 3.33 ГГц, а это выше, чем у всех остальных представителей семейства Core 2. Гораздо важнее, что вместе с выпуском нового процессора Intel запускает в широкое употребление новый степпинг Wolfdale – E0.

Дело в том, что этот степпинг несёт достаточно много усовершенствований: он имеет поддержку новых технологий, направленных на снижение энергопотребления системы, предлагает более адекватные и стабильные цифровые температурные датчики, лучше разгоняется и более экономичен. Все эти изменения вкупе составляют ту критическую массу, благодаря которой мы теперь настоятельно рекомендуем обращать внимание на степпинги приобретаемых 45 нм процессоров, останавливая свой выбор исключительно на процессорах свежего степпинга E0. Тем более что помимо Core 2 Duo E8600 новые ядра в скором времени смогут предложить и другие процессоры семейства Wolfdale с меньшей частотой и стоимостью.

В заключение остаётся добавить, что ждать в рознице появления Core 2 Duo E8600 и других процессоров – носителей нового степпинга осталось совсем недолго. По имеющейся информации, они начнут появляться в продаже в течение второй половины августа.