Полноценная LGA1155-платформа: обзор набора логики Intel Z68 Express

Введение

Вне всяких сомнений, появившиеся в начале этого года процессоры Sandy Bridge — крупный успех Intel. Инженерам этой компании удалось существенно оптимизировать прогрессивную микроархитектуру Core и добиться ощутимого роста производительности с одновременным снижением энергопотребления. Благодаря этому мы, да и другие обозреватели, поспешили назвать платформу LGA1155 лучшим на данный момент выбором в качестве основы настольных компьютеров широкого назначения.

Однако блестящий дебют усовершенствованной микроархитектуры оказался омрачён целым рядом печальных обстоятельств. Во-первых, платформа LGA1155 оказалась не столь дружественна разгону, как предшествующие решения. Для эксплуатации систем на частотах, превышающих номинальные, стали требоваться специальные «разблокированные» процессоры. Во-вторых, интеловские маркетологи не слишком удачно попытались внести дифференциацию между платформами, предназначенными для энтузиастов, и платформами, нацеленными на обычных пользователей. В результате, среди наборов системной логики для Sandy Bridge «первой волны» не оказалось универсального варианта с всеобъемлющими возможностями. Использование встроенного графического ядра требовало принесения в жертву разгона и наоборот. И в-третьих, уже после анонса платформы LGA1155 во всём семействе сопровождающих наборов логики Cougar Point обнаружилась досадная недоработка, потребовавшая отзыва первоначальных партий микросхем и замены их на чипы новой ревизии.

Иными словами, до недавних пор платформа LGA1155 выглядела привлекательной в теории из-за процессорной составляющей, но имеющиеся чипсеты для Sandy Bridge, напротив, отталкивали потенциальных покупателей от новинок. К счастью, понимание этого присутствовало не только у пользователей, сомнения в удачности выбранной стратегии закрадывались и у сотрудников Intel. Поэтому ещё в начале января, в момент анонса процессоров с новой микроархитектурой, мы уже знали о том, что производитель позднее будет предлагать для них не только чипсеты P67 и H67 (с производными), но и некий продвинутый и универсальный набор логики Z68, который должен будет сделать новую платформу без всяких оговорок действительно великолепной.

И вот этот момент настал — платы на базе долгожданного Intel Z68 появляются в продаже. Оправдывают ли они возложенные на них надежды? На этот вопрос мы попробуем развёрнуто ответить в данном материале, так как картина складывается неоднозначная. С одной стороны, Z68 объединил в себе возможности P67 и H67, позволяя одновременно разгонять процессор и использовать встроенное графическое ядро. Кроме того, в нём реализованы и некоторые дополнительные функции: возможность совместного использования встроенного графического ядра и внешней видеокарты и технология кэширования Intel Smart Response. Однако, с другой стороны, Z68 всё ещё лишён многих востребованных возможностей. Например, в нём нет поддержки USB 3.0, число 6-гигабитных портов SATA ограничивается лишь двумя, и к тому же он, как и предшественники, не даёт разгонять процессоры увеличением частоты BCLK. Впрочем, выбирать всё равно не приходится. Intel Z68 — это самый лучший набор логики для платформы LGA1155, и других чипсетов для процессоров Sandy Bridge уже не будет.

Подробнее о Intel Z68

Маркетинговый департамент Intel попытался преподнести Z68 как совершенно новое решение, нацеленное на энтузиастов. Между тем, подробное знакомство с его характеристиками приводит к выводу, что перед нами продукт, очень похожий на хорошо знакомый набор логики Intel H67, позволяющий использовать встроенное в процессор графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000.

По блок-схеме видно, что в Z68 по сравнению с H67 не появилось никаких новых периферийных интерфейсов: как и предшественник, он поддерживает восемь дополнительных линий PCI Express 2.0, 14 портов USB 2.0 и шесть портов SATA, два из которых способны работать на скорости 6 Гбит/с. Иными словами, с архитектурной точки зрения новый продукт не имеет никаких особенностей, более того, микросхемы Z68 даже полностью совместимы по выводам со всеми остальными наборами логики для платформы LGA1155.

Так что уникальные свойства Z68 реализуются двумя путями: открытием доступа ко всему, что было заложено в чипсеты семейства Cougar Point изначально, и усовершенствованной программной поддержкой. Напомним, набор логики P67 был пригоден для разгона процессоров, но не поддерживал встроенную графику. Альтернативный набор логики, H67, напротив, позволял использовать интегрированное в процессор графическое ядро, но был лишён функции изменения процессорного множителя. В Z68 есть и то, и другое — он поддерживает встроенную графику и может разгонять процессоры.

Что же касается программной составляющей, то к выходу Z68 Intel приурочил запуск двух новых технологий. Во-первых, компания разрешила динамическое переключение между дискретной графической картой и встроенным в процессор видеоядром. Это автоматически дало зелёный свет для внедрения технологии Virtu, разработанной компанией Lucid, суть которой заключается в попеременном использовании либо внешней видеокарты, либо ядра Intel HD Graphics 2000/3000 в зависимости от того, какая нагрузка в данный момент приходится на графическую подсистему. Во-вторых, в Z68 появилась Intel Smart Response Technology — технология, позволяющая использовать небольшой SSD для кэширования операций с дисковой подсистемой, построенной на базе традиционных HDD.

В итоге, характеристики основных наборов логики для LGA1155 процессоров выглядят так:

Хотя Z68 и имеет лучшие возможности среди всех LGA1155-чипсетов, о всеобъёмлющей функциональности говорить пока не приходится. Особенно расстраивает отсутствие врождённой поддержки USB 3.0 и очень ограниченное число портов SATA 6 Гбит/с. Исправлять эти проблемы вновь придётся производителям материнских плат путём установки на конечные продукты дополнительных контроллеров.

Следует отметить, что Intel, судя по всему, будет стремиться вскорости заменить P67 на Z68 полностью. Стоимость этих микросхем отличается всего на несколько долларов, но новый набор системной логики обладает более широкими возможностями, что должно стимулировать производителей плат к использованию именно Z68. При этом поддержка встроенной графики не является для нового чипсета обязательной, на его основе можно вполне свободно выпускать материнские платы и без каких-либо мониторных выходов. Что же касается совместимости с дискретными видеокартами, то тут Z68 эквивалентен P67 — он допускает подключение либо одной графической платы с интерфейсом PCI Express 2.0 x16, либо пары видеокарт, но объединённых по схеме PCI Express 2.0 8x + 8x.

Большим плюсом Z68 с точки зрения покупателей является и незапятнанная репутация этого чипсета. Поскольку его выпуск был задержан до мая, Z68 не затронула проблема деградации встроенного SATA-контроллера. Все имеющиеся на рынке чипы Z68 имеют исключительно беспроблемную ревизию B3.

Материнская плата ASUS P8Z68-V PRO

Для знакомства с возможностями нового интеловского чипсета Z68 мы выбрали материнскую плату одного из самых известных производителей — ASUS P8Z68-V PRO. По вполне очевидным причинам эта плата является прямым потомком популярной ASUS P8P67 PRO, которая уже рассматривалась на нашем сайте. Однако инженеры ASUS не стали копировать дизайн продукта на базе Intel P67. В общих чертах P8Z68-V PRO похожа на P8P67 PRO, но при внимательном рассмотрении между платами обнаруживаются и существенные отличия.

Схожесть плат ASUS на базе наборов логики P67 и Z68 во многом обуславливается близкими характеристиками этих чипсетов. Поэтому ASUS P8Z68-V PRO совместима с теми же LGA1155-процессорами и с такой же DDR3-памятью, что и предшественница. Сохранилось также количество и конфигурация слотов расширения. На P8Z68-V PRO предлагаются три слота PCI Express x16, режимы работы которых зависят от количества устанавливаемых видеокарт. Синий слот работает в режиме x16 при использовании одной видеокарты, а при установке пары видеокарт вместе с белым слотом переводится в режим x8. Чёрный же слот, подключенный не к процессору, а к набору логики, обычно работает в режиме x1, но при желании его можно переключить и в более скоростной режим x4, однако при этом на плате отключатся остальные слоты PCI Express x1, два порта USB 3.0 и порт eSATA.

Что касается отличий, то они обнаруживаются уже при взгляде на схему питания процессора. Хотя силовые элементы и упрятаны под типовыми фигурными алюминиевыми радиаторами, процессорный цифровой конвертер на ASUS P8Z68-V PRO имеет большее число фаз — шестнадцать. Впрочем, четыре дополнительных фазы появились здесь по вполне объяснимым причинам — на них возлагается питание графического ядра процессора, которое на платах, основанных на Intel P67, попросту обесточено.

Приятно, что реализация дополнительных фаз не привела к уменьшению свободного пространства в окрестности гнезда LGA1155. Никаких проблем с установкой массивных систем охлаждения на ASUS P8Z68-V PRO быть не должно. Более того, в своей новой плате инженеры ASUS решили нарастить возможности по подключению вентиляторов и разместили целых шесть питающих разъёмов, отведя под процессорный кулер не один, а два четырёхконтактных разъёма.

Охлаждение чипсета — пассивное, на микросхеме установлен невысокий алюминиевый радиатор, занимающий внушительную площадь. Некоторые пользователи жаловались на серьёзный нагрев микросхем Intel P67, в новом наборе логики эта особенность никуда не делась. Чипсетный радиатор во время работы приобретает достаточно высокие температуры.

Говоря о нововведениях, появившихся на P8Z68-V PRO, нельзя не упомянуть, что ASUS решила отказаться от повсеместно распространённых контроллеров USB 3.0 фирмы NEC. Теперь работу четырёх портов USB 3.0 обеспечивают микросхемы Asmedia, которые демонстрируют слегка более высокую производительность. Впрочем, смена поставщика не решила проблем с врождённой поддержкой этого интерфейса — до загрузки драйверов в операционной системе USB3-устройства будут недоступны.

ASUS P8Z68-V PRO обладает восемью SATA-портами, за шесть из которых отвечает чипсет, а оставшиеся два подключены к контроллеру Marvell, поддерживающему стандарт SATA III. Таким образом, скорость передачи данных до 6 Гбит/с способна обеспечить половина из имеющихся на плате портов SATA.

На заднюю панель платы вынесены шесть портов USB 2.0 и два порта USB 3.0, порт eSATA, разъём RJ-45 гигабитной сети, шесть аналоговых аудиогнёзд, оптический S/PDIF-выход и модуль Bluetooth. С этим набором соседствуют мониторные выходы — аналоговый D-Sub и цифровые DVI и HDMI 1.4. Следует напомнить, что графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000 может одновременно работать с двумя мониторами, так что из трёх имеющихся выводов любые два могут работать в паре.

В дополнение к разъёмам на задней панели на самой печатной плате выведены игольчатые разъёмы для подключения ещё двух портов USB 3.0, шести портов USB 2.0 и двух портов IEEE1394. Кстати, несмотря на отсутствие портов Firewire на задней панели, ASUS почему-то не включил соответствующую планку и в комплект поставки. Так что если вы захотите подключить к ASUS P8Z68-V PRO устройства с интерфейсом IEEE1394, заглушку с такими гнёздами придётся поискать в магазинах отдельно.

Несмотря на то, что ASUS P8Z68-V PRO формально не относится к продуктам для энтузиастов, разработчики не забыли предусмотреть удобные на открытом стенде кнопки для включения и сброса. Кроме того, на обычном месте оказалась и хорошо зарекомендовавшая себя кнопка «MemOk!» , позволяющая запустить плату при неправильно сконфигурированных параметрах подсистемы памяти.

Традиционная таблица со спецификациями для ASUS P8Z68-V PRO имеет следующий вид:

BIOS на ASUS P8Z68-V PRO как две капли воды похож на BIOS своего прообраза, платы ASUS P8P67 PRO. На новой плате используется EFI BIOS, снабжённый уже ставшей привычной графической оболочкой. Как того и следовало ожидать, все возможности, направленные на разгон процессора, без каких-либо сокращений перекочевали в BIOS платы, основанной на Intel Z68.

Впрочем, это не является какой-то неожиданностью. Гораздо же интереснее то, что среди опций для задания частот и напряжений процессора затесались и аналогичные настройки, управляющие частотой и напряжением для встроенного в процессор графического ядра.

Также появился новый раздел, управляющий порядком инициализации графических адаптеров, посредством которого можно включить режим мульти-GPU с участием встроенного в процессор видеоядра.

Более богато стал выглядеть и раздел, посвященный аппаратному мониторингу. Это — результат увеличившегося числа поддерживаемых платой вентиляторов.

Описание тестовых систем

Новый набор логики Intel Z68 представляет собой очень интересный объект для исследования как в сравнении с предшествующими чипсетами, так и сам по себе. Для проведения тестирования имеющуюся в нашей лаборатории материнскую плату ASUS P8Z68-V PRO мы укомплектовали процессором Core i5-2500K, 4 гигабайтами памяти и видеокартой AMD Radeon HD 6970. Для сравнения, где это было необходимо, использовалась плата на базе Intel P67, ASUS P8P67 PRO.

В итоге, в составе тестовых систем применялись следующие компоненты:

Процессор: Intel Core i5-2500K (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,3 ГГц, 6 Мбайт L3);
Процессорный кулер: Thermalright Ultra-120 eXtreme с вентилятором Enermax Everest;
Материнские платы:

ASUS P8P67 PRO (LGA1155, Intel P67 Express);
ASUS P8Z68-V PRO (LGA1155, Intel Z68 Express);

Память: 2 x 2 GB DDR3-1600 SDRAM 9-9-9-27-1T (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX);
Графическая карта: ATI Radeon HD 6970.
Жёсткие диски:

Intel SSD 311 (SSDSA2VP020G2);
OCZ Vertex2 (OCZSSD2-2VTXE120G);
Seagate Barracuda 7200.12 (ST3320413AS).

Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:

Intel Chipset Driver 9.2.0.1030;
Intel HD Graphics Driver 15.22.1.2361;
Intel Management Engine Driver 7.1.10.1065;
Intel Rapid Storage Technology 10.5.0.1027;
AMD Catalyst 11.5 Display Driver;
Lucid Virtu 1.1.101.

Разгон

Начать тестирование мы решили с разгона, потому что новый набор логики Intel Z68 наиболее ожидаем именно энтузиастами, которые порой возлагают на него чрезмерно завышенные надежды.

Хочется напомнить, что архитектура платформы LGA1155 предполагает использование единого тактового генератора для формирования всех частот в системе, начиная от частоты процессора и памяти и заканчивая частотами SATA и USB-контроллеров. Это означает, что изменение частоты базового тактового генератора BCLK в LGA1155-системах допустимо лишь в незначительных пределах, до тех пор, пока это в состоянии стерпеть контроллеры периферийных шин. Поэтому значимый разгон процессора и памяти в системах с процессорами Sandy Bridge удаётся лишь только через манипуляции с коэффициентами умножения, которые могут быть доступны для итоговых частот процессора, памяти и графического ядра.

Сразу же следует сказать, что выход набора логики Intel Z68 ничего не меняет в этой формуле. Тактовый генератор остался один, и максимальная частота BCLK, при которой система сохраняет способность к устойчивому функционированию, превышает номинальные 100 МГц лишь на 5—7 %. Например, наша тестовая плата ASUS P8Z68-V PRO могла стабильно работать при частоте BCLK 106,5 МГц, но при частоте 107 МГц даже не стартовала.

Это означает, что никаких принципиально новых инструментов для оверклокеров Intel Z68 не даёт, и единственное усовершенствование в разгонных возможностях заключается в том, что этот чипсет даёт одновременный доступ ко всем имеющимся множителям — для частоты процессора, для памяти и для встроенного в процессор графического ядра Intel HD Graphics 2000/3000.

Работает же всё это ровно так же, как и раньше. Оверклокерские процессоры K-серии можно разгонять неограниченно, не-К Core i7 и Core i5 позволяют увеличить процессорный множитель на 4 единицы выше штатного значения с сохранением работы турбо-режима, Core i3 и младшие модификации Sandy Bridge не разгоняются вообще никак. При этом частота работы памяти у всех процессоров может быть увеличена до 1600/1866/2133/2400 МГц, а графическое ядро вообще можно разгонять неограниченно, повышая его частоту с шагом по 50 МГц.

На практике же, если говорить конкретно о разгоне процессора, то мы не обнаружили никаких существенных изменений по сравнению с платами на базе Intel P67. На тестовой ASUS P8Z68-V PRO наш экземпляр Core i5-2500K с повышением напряжения питания на 0,125 В разгонялся до тех же самых 4,7 ГГц.

Иными словами, никаких оверклокерских чудес от Intel Z68 ждать не следует. Платы на базе этого чипсета с точки зрения разгона не отличаются от предшествующих моделей на Intel P67, а преимущества нового набора системной логики кроются совсем не в этой сфере.

Производительность

Как правило, наборы системной логики в современных системах оказывают на производительность крайне незначительное влияние. Обуславливается это тем, что современный чипсет — это всего лишь южный мост, содержащий в себе множество контроллеров внешних устройств. Значимые же для быстродействия компоненты — вычислительные ядра, контроллер графической шины и контроллер памяти — находятся внутри процессора. Поэтому и повышения уровня быстродействия LGA1155-платформ с выходом Intel Z68 никто не ждал.

Тем не менее, мы всё же решили сравнить скорость работы аналогичных систем, построенных на базе однотипных плат с Z68 и P67, ASUS P8Z68-V PRO и ASUS P8P67 PRO. Тестирование было проведено дважды — с процессором, работающем на штатной частоте, и при его разгоне множителем до 4,7 ГГц. При тестах в номинальном состоянии технологии интерактивного управления тактовой частотой процессора — Turbo Boost и Intel Enhanced SpeedStep — оставались активны. При тестах с разогнанным процессором технология Turbo Boost отключалась, но Intel Enhanced SpeedStep продолжала работать.

Для оценки средневзвешенной производительности платформы тест PCMark 7 измеряет скорость работы типовых реальных алгоритмов, широко используемых пользователями в повседневной деятельности.

Дополнительно приводимый нами индекс Computation указывает на скорость работы систем при ресурсоёмкой обработке видео и изображений.

Тест 3DMark 11 оценивает в первую очередь скорость работы графической подсистемы.

Однако помимо общего показателя производительности графики, 3DMark 11 выдаёт и другое, представляющее в нашем случае интерес, число — рейтинг Physics. Эта характеристика является результатом работы специального физического теста, моделирующего поведение сложной игровой механической системы с большим количеством объектов.

Для измерения быстродействия при сжатии информации мы воспользовались архиватором WinRAR, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивировалась папка с различными файлами общим объёмом 1,1 Гбайта.

Измерение производительности в Adobe Photoshop мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, включающий типичную обработку четырёх 10-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется тест x264 HD, основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 720p с потоком 4 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и прочих.

Тестирование скорости финального рендеринга в Maxon Cinema 4D выполняется путём использования специализированного теста Cinebench.

Дополнительно мы протестировали производительность плат на разных чипсетах в популярных сегодня 3D-играх.

Все полученные в тестах производительности результаты единогласно говорят об одном факте — разницы в реальной производительности плат, построенных на различных чипсетах для процессоров семейства Sandy Bridge, нет. Все расхождения в числах на диаграммах обусловлены исключительно погрешностью измерений.

Энергопотребление

В теории, типичное тепловыделение всех чипсетов семейства Cougar Point, включая и новый Z68, одинаково и составляет 6,1 Вт. Однако практическое измерение энергопотребления, проведённое нами для плат на базе P67 и Z68, выявило весьма любопытные подробности.

На следующих ниже графиках приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное после блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД же самого блока питания в данном случае на результат не влияет. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E и Enhanced Intel SpeedStep.

Даже в состоянии покоя идентичные по возможностям и производительности материнские платы ASUS P8Z68-V PRO и ASUS P8P67 PRO демонстрируют существенно различающееся энергопотребление. Продукт, базирующийся на Z68, потребляет больше своего предшественника на несколько ватт.

Заметное различие в энергопотреблении не в пользу новинки есть и при однопоточной, либо полной нагрузке на процессор.

В чём же дело? Тут самое время вспомнить то, о чём мы говорили, рассматривая схему питания процессора на новой плате ASUS P8Z68-V PRO. Она имеет четыре дополнительных канала, предназначенные для подачи напряжения на графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000. В платах же, основанных на P67, этих дополнительных каналов нет вообще.

Это означает, что материнские платы на новом чипсете Intel Z68, который поддерживает интегрированную графику, подают на неё напряжение в любом случае — вне зависимости от того, используется в системе встроенное видеоядро, или в платформе работает дискретная видеокарта. Собственно, на этом как раз и основывается работа технологии Lucid Virtu — о ней пойдёт речь дальше. Платы же на базе Intel P67 вообще не предполагают возможности использования встроенного в процессор графического ядра, поэтому на них это ядро обесточено в принципе. В результате системы, построенные на базе плат с чипсетом P67, в любом случае оказываются экономичнее на несколько ватт.

Технология Lucid Virtu

Итак, измерения энергопотребления показывают, что новый набор логики Intel Z68 не отключает встроенное в процессоры Sandy Bridge графическое ядро даже тогда, когда в системе используется внешняя графическая карта. Это, конечно, в случае использования полноценной видеокарты приводит к досадному росту энергопотребления системы, но и имеет свои плюсы. Извлечь их позволяет технология Virtu, разработанная компанией Lucid, специализирующейся на внедрении поддержки разного рода гибридных видеосистем. Суть технологии заключается в открытии доступа к возможностям графического ядра Sandy Bridge даже в том случае, когда в системе установлена внешняя видеокарта.

Казалось бы, графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000 должно быть малоинтересно для обладателей производительных видеокарт, ведь современные GPU компаний AMD и NVIDIA обеспечивают куда более высокую 3D-производительность. Однако есть один нюанс — встроенное в Sandy Bridge видеоядро включает в себя не только традиционные графические средства, но и стоящую особняком технологию Intel Quick Sync, аналогов которой на данный момент не может предложить ни один из производителей дискретных GPU.

Благодаря этой технологии Intel HD Graphics 2000/3000 содержит аппаратный кодер и декодер, предназначенные для кодирования и декодирования видеоконтента высокого разрешения в распространённых форматах MPEG2, VC-1 и H.264. Производительность этих специализированных блоков настолько высока, что при их вовлечении в процесс транскодирования видео выигрыш в скорости по сравнению с программным перекодированием или с перекодированием с использованием технологий AMD Stream или NVIDIA CUDA достигает нескольких раз.

Технология Lucid Virtu включает в себя программное обеспечение, которое интерактивно, в зависимости от исполняемого приложения, позволяет переключать нагрузку между графическим ядром процессора и дискретной видеокартой. Собственно, Lucid Virtu — это полностью программная технология, но, тем не менее, она тесно привязана к набору логики Z68. Роль чипсета в реализации Virtu состоит в том, что Intel Z68 аппаратно поддерживает мульти-GPU конфигурации, которые позволяют использовать внешние видеокарты параллельно с интегрированным в процессор ядром.

Технология Lucid Virtu имеет два режима:

i-Mode. В этом режиме первичным является встроенное в процессор графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000, которое и отвечает за вывод изображения на экран. Мониторы подключаются к разъёмам на материнской плате, а видеокарта выступает вторичным ускорителем, привлекаемым к работе только при запуске заданных приложений (3D-игр). Осуществляя весь процесс 3D-рендеринга, внешняя видеокарта при этом копирует готовые кадры во фрейм-буфер занимающегося выводом изображения встроенного ядра. К сожалению, пересылка данных от внешней видеокарты ко встроенному ядру связана с серьёзными накладными расходами, проявляющимися в падении 3D-производительности по сравнению с использованием одиночной дискретной видеокарты. Основным же плюсом i-Mode считается экономия энергии, так как внешняя видеокарта привлекается к работе исключительно в 3D-режимах. Работа же с оболочкой операционной системы, воспроизведение и перекодирование видео происходят исключительно средствами интегрированного в процессоры Sandy Bridge графического ядра.

d-Mode. Более интересный для любителей 3D-игр режим, в котором первичным видеоускорителем выступает дискретная видеокарта. Мониторы подключаются именно к ней, и на дискретную графику ложатся все функции по визуализации интерфейса операционной системы и воспроизведению видео. Встроенное в процессоры Sandy Bridge графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000 в этом случае задействуется исключительно в заранее предопределённых приложениях, желающих использовать технологию Intel Quick Sync.

Оба режима управляются одним и тем же программным обеспечением, в котором необходимо вручную указывать, в каких приложениях необходимо переключение на вторичный видеоадаптер. В d-Mode в программе перечисляются приложения, для которых требуется доступ к Intel Quick Sync, в i-Mode перечисляются игры, которые должны рендериться на внешней графической карте.

Для обычного использования наиболее привлекательным, безусловно, является режим d-Mode. Фактически, он попросту открывает для обладателей производительных графических карт доступ к технологии Intel Quick Sync, но при этом не накладывает никаких ограничений на использование дискретного акселератора.

В то же время компания Lucid напирает и на то, что i-Mode — не полностью бесполезный режим, а он имеет определённый смысл с точки зрения снижения энергопотребления, так как в нём прожорливая внешняя видеокарта большую часть времени находится в пассиве. Однако, к сожалению, видеокарта при этом не выключается полностью, продолжая работать в холостом режиме. Так что аргумент о существенной экономии можно подвергнуть сомнению.

Естественно, работа технологии Lucid Virtu была проверена на практике. В целом мы остались удовлетворены предложенным программистами Lucid подходом, однако на данный момент всё ещё продолжают всплывать досадные недостатки. В особенности это касается i-Mode. Отдельные игры в этом режиме демонстрируют очевидные проблемы совместимости, запускаясь, несмотря на заданные в программе Virtu настройки, на встроенном графическом ядре, либо «вылетая» во время работы. C d-Mode в этом плане ситуация значительно лучше — система стабильно работает в нём практически всегда, а кроме того, этот режим не имеет никаких ограничений в части используемых видеокарт и даже позволяет задействовать SLI и Crossfire-конфигурации.

Для изучения производительности системы в 3D-играх при использовании различных режимов технологии Lucid Virtu и без неё мы провели тестирование системы в i-Mode, d-Mode и при полностью выключенной технологии Virtu с внешним дискретным видеоадаптером Radeon HD 6970. Во всех используемых для тестов играх разрешение устанавливалось равным 1920x1080, а также использовались максимальные настройки качества изображения.

Числа говорят сами за себя. Включение Virtu влечёт за собой снижение игровой производительности системы в любом случае. Однако в d-Mode, в котором доминирующую роль играет дискретный видеоускоритель, падение числа кадров в секунду составляет единицы процентов и, по большому счёту, оно еле заметно. В i-Mode ситуация значительно хуже. Необходимость дополнительных пересылок отрендеренного изображения по шине PCI Express приводит в некоторых играх к очень серьёзному снижению скорости. И, откровенно говоря, режим i-Mode представляется совершенно неприемлемым выбором для игроков, так как он не даёт получить от видеоподсистемы максимум того, на что она способна.

Впрочем, возможно, наше мнение о i-Mode и d-Mode сможет измениться после измерения скорости транскодирования? Для ответа на этот вопрос мы провели измерение скорости перекодирования 3-гигабайтного 1080p-ролика в формате H.264 (который представлял собой 40-минутную серию популярного телесериала) с уменьшением разрешения для просмотра на iPhone 4. Для перекодирования использовались популярные коммерческие утилиты, поддерживающие технологию Intel Quick Sync: Cyberlink MediaEspresso 6.5.1704_37777 и ArcSoft MediaConverter 7.1.15.55.

Здесь технология Lucid Virtu не вызывает никаких нареканий. Скорость транскодирования практически не страдает от включения Virtu ни в d-Mode, ни, тем более, в i-Mode. Системы с Virtu справляются с перекодированием примерно за то же время, что и система, использующая исключительно встроенное графическое ядро Intel HD Graphics 2000/3000. Так что Virtu за счёт использования Intel Quick Sync действительно способна значительно увеличить скорость перекодирования HD-видео в системах, базирующихся на Sandy Bridge, но при этом оснащённых внешней видеокартой.

Но существует и третий аспект — энергопотребление. Давайте посмотрим на то, что происходит с этой характеристикой при включении Virtu, тем более, что компания-разработчик, Lucid, рекламирует свой i-Mode как рациональное решение для энергосбережения.

Совершенно очевидно, что технология Virtu не может стать средством снижения энергопотребления системы с дискретной видеокартой до того уровня, который предлагают интегрированные LGA1155-платформы. Энергоэффективность же разрекламированного i-Mode проявляется лишь при перекодировании или воспроизведении видеоконтента, либо ценой катастрофического падения производительности. В остальных случаях сколь угодно заметного выигрыша не наблюдается. Сказывается то, что даже в i-Mode дискретный графический ускоритель никогда полностью не отключается, а остаётся активным, пусть и в холостом режиме. При работе же в 3D-режимах с активной технологией Virtu внешняя графическая карта используется ровно так же, как и при её обычном игровом использовании, а кажущаяся экономия является результатом снижения производительности.

Таким образом, i-Mode представляет очень ограниченный интерес, так как этот режим существенно снижает 3D-производительность, но при этом не даёт никаких преимуществ, за исключением небольшой экономии энергии в некоторых частных случаях — при просмотре или перекодировании HD-видео. Зато d-Mode выглядит гораздо привлекательнее. Потери в 3D-производительности здесь незначительные, но перекодирование видео ведётся через Intel Quick Sync, позволяя извлечь все плюсы этой технологии даже при использовании внешней видеокарты.

Технология Intel Smart Response

Знакомство с самой интересной возможностью Intel Z68 мы оставили напоследок. Новый интеловский чипсет не поразил нас своими оверклокерскими достижениями, а технология Virtu кажется полезной лишь для игроков, которые часто занимаются перекодированием видео. Поэтому Intel добавил в Z68 ещё одну возможность, которая может стать главным аргументом в продвижении нового набора логики на рынок. Это — технология Intel Smart Response, или попросту SSD-кэширование, как она называлась ранее.

Накопители на базе флэш-памяти вполне успешно отвоёвывают себе рыночную нишу. У твердотельных дисков есть аргумент, с которым не поспоришь, — высокая скорость. Поэтому SSD — желанный гость в любой системе: возросшую скорость загрузки приложений и открытия файлов при переходе на SSD способен ощутить любой пользователь. Однако стоимость SSD всё ещё остаётся очень высокой, и это сдерживает многих от полного перехода с магнитных на твердотельные диски.

Неудивительно, что в сложившихся условиях у многих пользователей стал популярен «промежуточный» подход, когда для компьютера приобретается и используется в качестве системного диска небольшой и быстрый SSD-накопитель, а основная часть пользовательских данных хранится на медленных HDD большой ёмкости. Проанализировав ситуацию, компания Intel решила прийти на помощь таким рационалистам. Реализованная в Intel Z68 технология Intel Smart Response призвана обеспечить для небольших, но быстрых SSD, ещё более оптимальное применение. Intel предлагает делать из них скоростной кэш медленной дисковой подсистемы, собранной из HDD. Иными словами, Intel Smart Response позволяет соединить в единой дисковой подсистеме SSD c традиционными накопителями и получить от образовавшегося симбиоза максимум пользы за счёт автоматического дублирования на быстром SSD наиболее востребованных данных. В результате, скорость доступа к наиболее популярным и хранящемся в SSD-кэше файлам должна будет возрасти, что положительным образом отразится на общей отзывчивости системы.

По сути, как и Lucid Virtu, технология Intel Smart Response является программной, она реализуется через драйвер Intel RST новой версии 10.5. Однако Intel жёстко привязала Intel Smart Response к чипсету — на LGA1155-платах, в основе которых лежит не Z68, технология работать не будет. Но в то же время поддержка Intel Smart Response будет разрешена в некоторых мобильных системах, использующих наборы логики HM67 или QM67.

Работает Intel Smart Response очень просто. Через интерфейс драйвера Intel RST SSD объявляется кэширующим накопителем. Сразу после этого он начинает использоваться под кэш, а операционная система начинает воспринимать комбинацию из SSD и HDD как единый дисковый массив.

В качестве кэширующих накопителей могут задействаться SSD объёмом до 64 Гбайт. Кроме того, в случае активации Intel Smart Response на SSD-дисках большего объёма, существует возможность отведения под нужды технологии не всего пространства SSD, а его части.

У технологии Intel Smart Response существует и ещё одно ограничение. Один кэширующий SSD-накопитель может быть выделен только для одного HDD или для одного дискового массива. То есть, если в системе установлены два винчестера, не связанные в RAID-массив, для кэширования их обоих придётся либо использовать два SSD, либо делить ёмкость одного SSD пополам — на два независимых кэша.

Алгоритм работы технологии Intel Smart Response очень прост. Во время первичного обращения к данным на диске (чтении или записи) они одновременно дублируются на кэширующем SSD. При последующих обращениях к этим же данным они уже выдаются не с медленного HDD, а из быстрого кэша, что и обеспечивает увеличение скорости работы дисковой подсистемы. В случае, когда SSD оказывается полностью заполнен данными, но при этом возникает необходимость закэшировать новую порцию, с него вытесняется та часть информации, к которой не было обращений дольше всего. Благодаря же тому, что в основе SSD используется энергонезависимая флэш-память, состояние кэша полностью сохраняется при перезагрузке и выключении компьютера. Этот простой в реализации принцип и обеспечивает высокую эффективность Intel Smart Response.

Впрочем, разработчики добавили к Intel Smart Response дополнительную интеллектуальность, улучшающую практические показатели использования SSD-кэша. Во-первых, важно, что технология абстрагирована от файловой системы — она кэширует не файлы, а кластеры. Это повышает эффективность использования кэша. Во-вторых, Intel Smart Response способна выявлять специфические сценарии обращения к данным, при которых их перенесение в кэш не требуется. К примерам таких сценариев относится сканирование системы на вирусы, просмотр HD-видео или простое копирование больших объёмов данных с одного диска на другой.

Технология Intel Smart Response предлагает на выбор две стратегии использования кэша, переключение между которыми возможно через Intel RST в любой момент:

Enhanced. В этом состоянии SSD-кэш работает со сквозной записью, то есть результаты всех операций записи сбрасываются на HDD незамедлительно. В этом случае скорость записи Smart Response-массива ограничивается скоростью записи входящего в него HDD-диска. Но зато в любой момент времени гарантирована целостность информации на HDD.

Maximized. В этом режиме используется SSD-кэш с обратной записью. При операциях записи данные изменяются только на SSD, а сделанные изменения сбрасываются на HDD позднее, в моменты его простоя. За счёт этого достигается существенное увеличение скорости записи в Smart Response-массиве, однако HDD-диск в некоторые моменты времени может не содержать актуальных версий файлов. Теоретически, это может обернуться потерей данных при аварийных отключениях питания или выходе SSD из строя.

Учитывая принципы работы технологии Intel Smart Response, необходимо понимать, что большое значение имеет правильный выбор SSD для кэша. Многие недорогие SSD имеют сравнительно низкую скорость записи и проигрывают по этому параметру современным HDD. В Smart Response-массиве же скорость записи ограничивается скоростью записи на SSD даже в режиме «Maximized», так что в определённых ситуациях технология Intel Smart Response способна снижать быстродействие дисковой подсистемы. Дело в том, что в режиме «Enhanced» скорость записи определяется скоростью наиболее медленного диска в связке SSD-HDD, а в режиме «Maximized» скорость записи зависит только от SSD.

Intel попытался решить эту проблему со всей непосредственностью — выпуском специализированного SSD, специально разработанного для использования в составе Smart Response-массивов. Встречайте — Intel Larson Creek, или Intel SSD 311.

Этот 20-гигабайтный SSD действительно должен быть хорош в качестве кэша. Главным его секретом является использование 34-нм чипов SLC NAND, которые хотя и дороже повсеместно применяемого MLC-флэша, но зато обладает ощутимо более высокой скоростью записи и большим числом циклов перезаписи. Иными словами, Intel SSD 311 обладает именно теми свойствами, которые особенно важны для кэширующего SSD накопителя.

Конечно, он не бьёт тех рекордов, которые устанавливают самые современные SSD вроде OCZ Vertex 3 или Crucial m4, и, например, поддерживает лишь SATA 3 Гбит/с, но, тем не менее, предлагает вполне удачные характеристики для своего предназначения.

Единственное, несколько расстраивает цена: 20-гигабайтный Intel SSD 311 стоит около ста долларов, то есть примерно столько же, сколько стоят обычные SSD с вдвое большим объёмом. Это — результат использования дорогого SLC-флэша. Но, судя по всему, эта дороговизна вполне оправдана, ведь благодаря SLC NAND интеловский Larson Creek должен проработать при активном использовании в качестве кэша существенно дольше любого подобного накопителя на базе MLC-памяти.

Что же на практике? Для начала, мы оценили скорость работы Smart Response-массива в обоих доступных режимах Enhanced и Maximized, пользуясь простым синтетическим тестом CrystalDiskMark 3.0.1. Массив Smart Response формировался из кэширующего SSD Intel SSD 311 и традиционного жёсткого диска Seagate Barracuda 7200.12 объёмом 320 Гбайт. Для сравнения аналогичное тестирование также было проведено и при отключении технологии Intel Smart Response, когда в системе использовался единичный HDD Seagate Barracuda 7200.12, либо один SSD серии OCZ Vertex 2 объёмом 120 Гбайт.

Результаты дают понимание базовых свойств технологии Intel Smart Response. За счёт включения кэширования скорость чтения действительно подтягивается до той планки, которую обеспечивает SSD, скорость же записи по сравнению с HDD увеличивается только при включении кэширования с отложенной записью.

При этом следует понимать, что показатели синтетического теста CrystalDiskMark не описывает ситуацию полностью. Алгоритм работы этого теста таков, что он выдаёт результат по итогам пятикратного прогона тестовой нагрузки. Кэш Smart Response успешно заполняется после первого прохода, а дальше тест, фактически, оценивает скорость работы кэширующего SSD, на котором уже хранятся необходимые данные. То же, что мы видим на графиках — это усреднённый результат четырёх проходов со срабатыванием SSD-кэша и одного «тренировочного» прохода, в течение которого данные берутся с HDD и попадают в кэш.

Именно поэтому тестирование Intel Smart Response с использованием синтетических тестов малосодержательно. Результат будет зависеть от того, выполняет ли тест полностью случайные обращения к диску либо многократно проходит по одной и той же трассе. В этой связи для оценки производительности мы выбирали тестовые приложения, основанные на измерении скорости выполнения реальных задач. При этом мы сравнивали результаты, полученные после предварительного «тренировочного» прогона, в течение которого производительность системы с Intel Smart Response практически не отличается от той производительности, которая наблюдается при использовании единого HDD без какого-либо кэширования.

Тест PCMark 7 однозначно говорит о том, что Intel Smart Response со своей ролью успешно справляется. Скорость работы системы, оборудованной HDD, при добавлении быстрого SSD-кэша действительно «подтягивается» до уровня платформы с SSD большого объёма.

В дополнение к результатам «дисковых» тестов было проведено тестирование в пакете SYSmark 2007. Этот тест даёт представление об общей скорости платформы, которая наблюдается в реальных приложениях при решении конкретных задач.

Результаты говорят сами за себя. Замена HDD на SSD — хороший путь для увеличения общей производительности компьютера. Такой шаг позволяет улучшить отзывчивость системы, увеличить скорость запуска программ и открытия файлов. Однако включение Intel Smart Response способно дать похожий эффект. По крайней мере, доступ к часто используемым программам и файлам сильно ускорится, что вызовет почти такие же положительные ощущения от работы с системой.

При этом следует понимать, что объёма дискового кэша в 20 Гбайт, который предлагает использовать Intel, вполне достаточно для ускорения среднестатистической системы. Однако если вы постоянно работаете с большим количеством разнородных программ, то мы бы рекомендовали для целей кэширования использовать не Intel SSD 311, а какой-нибудь более ёмкий накопитель.

Выводы

Несмотря на то, что в целом к новому интеловскому чипсету не возникло никаких особых претензий, знакомство с Intel Z68 оставило после себя чувство недоумения. Совершенно непонятно, почему этот набор системной логики, относящийся, как и его предшественники, к семейству Cougar Point, появился только сейчас. В нём нет ничего такого, из-за чего его анонс должен был быть отодвинут почти на полгода относительно выпуска процессоров Sandy Bridge. По сути, Z68 не привносит ничего нового, это — простое объединение P67 и H67, эдакий универсальный набор системной логики, сделанный по формуле «one size fits all» и отвечающий запросам любой категории потребителей. Складывается впечатление, что столь поздний анонс Z68 — исключительно маркетинговый шаг, выставляющий Intel в не самом выгодном свете. Выглядит это так, как будто производитель нарочно отказался от своевременного выпуска полноценного чипсета, не желая перебивать продажи его упрощенных версий.

Впрочем, как бы то ни было, пользователи, наконец, получили в своё распоряжение тот набор логики для Sandy Bridge, который без каких-либо оговорок можно рекомендовать для применения в любых высокопроизводительных LGA1155-системах. В этом чипсете доступно всё и сразу: можно использовать или не использовать встроенное в процессор графическое ядро; можно разгонять процессор, память и графику; и даже возможно задействовать технологию Intel Quick Sync, не лишая себя дискретного видеоускорителя.

Вместе с этим Intel не ограничилась одним лишь разблокированием всего того, что было в чипсетах Cougar Point изначально, и приурочила к выходу нового чипсета и внедрение некоторых любопытных программных дополнений. Самым полезным из них, на наш взгляд, следует считать появившуюся в драйвере Intel RST технологию Intel Smart Response, предлагающую ускорение дисковой подсистемы за счёт добавления кэша, использующего дополнительный твердотельный накопитель. Практическое тестирование показывает, что включение в систему небольшого и быстрого кэширующего SSD способно существенно повысить её производительность и подтянуть характеристики медленных HDD до уровня, достижимого только SSD-накопителями. Intel, фактически, предлагает за небольшую доплату (в пределах ста долларов) вариант качественного улучшения производительности дисковой подсистемы, что может стать хорошим выходом в тех случаях, когда в условиях ограниченного бюджета необходимо получить высокую производительность и существенный объём.

Не менее полезным кажется и другое дополнение — разработанная компанией Lucid технология Virtu. Благодаря ей пользователи систем, построенных на базе Sandy Bridge и оснащённых дискретными графическими видеокартами, могут, наконец, получить доступ к одной из самых интересных частей процессора — технологии Intel Quick Sync. Эта внедрённая во встроенное в CPU графическое ядро технология обеспечивает непревзойдённую скорость транскодирования HD-видео, и теперь она автоматически добавляется в число преимуществ любой системы, построенной на Intel Z68 и поддерживающей Virtu, без необходимости идти на какие-либо компромиссы.

Единственный же замеченный нами во время тестирования минус Intel Z68 — это возросшее энергопотребление систем на его основе. Как показали измерения, платформы, построенные на более раннем наборе логики Intel P67, который не предполагает доступности встроенного в процессор графического ядра, потребляют немного меньше. Впрочем, учитывая немного более широкую функциональность Intel Z68, вряд ли это следует считать существенным недостатком.

Другие материалы по данной теме

Обзор процессоров Core i3-2120 и Core i3-2100
Foxconn P67A-S — недорогая LGA1155-плата без претензий
DDR3 SDRAM для Sandy Bridge: какая память лучше?