Intel Core 2 Extreme QX6850: четыре ядра на трёх гигагерцах

Введение

Первые процессоры для настольных систем, в основе которых лежала микроархитектура Core, были анонсированы практически ровно год назад. Эти CPU, пришедшие на смену всему семейству продуктов с микроархитектурой NetBurst, стали воплощением новой интеловской концепции, декларирующей окончание "гонки гигагерц" и ставящей во главу угла совершенно другие качества процессоров: в первую очередь оптимальное соотношение производительности и энергопотребления. Именно поэтому сравнение параметров старших процессоров Core 2 Duo, анонсированных в июле 2006-го, и актуальных сегодня моделей CPU от Intel может несколько обескуражить. За прошедший год предельная тактовая частота процессоров с микроархитектурой Core совершенно не выросла. За это время компания Intel выпустила несколько новых моделей CPU с пониженными тактовыми частотами и уменьшенной кэш-памятью второго уровня, нацеленных на применение в недорогих системах, но так и не освоила выпуск процессоров с частотой выше 2.93 ГГц. Очевидно что таким образом как раз и проявилась суть новой концепции: дальнейший прирост тактовой частоты повлечёт за собой рост энергопотребления процессоров, не сравнимый с увеличением производительности, что сделает такие CPU энергетически неэффективными.
Но говорить об отсутствии прогресса в части совершенствования процессоров с микроархитектурой Core совершенно невозможно. Не трогая максимальную тактовую частоту, за прошедший год инженеры Intel смогли вдвое увеличить число вычислительных ядер в своих продуктах. И теперь старшие процессоры с микроархитектурой Core снабжаются четырьмя, а не двумя ядрами. При этом их тактовая частота не уступает тактовой частоте двухъядерных моделей. Именно это изменение и обеспечило существенный рост быстродействия верхних предложений компании.

Таким образом, к первой годовщине микроархитектуры Core компания Intel подошла со вполне осязаемыми успехами, заключающимися как в существенном повышении уровня производительности своих процессоров, так и в ощутимом усилении рыночных позиций. Но только лишь этих достижений маркетологам Intel, по-видимому, показалось недостаточно. Поэтому сегодня компания анонсирует несколько новых моделей двухъядерных и четырёхъядерных CPU, наконец-то приподнимающих верхнюю планку тактовых частот в семействе Core 2: старшие модели процессоров с микроархитектурой Core покоряют трёхгигагерцовую отметку.
С одной стороны выход новых моделей процессоров с частотой 3.0 ГГц нельзя назвать крупным шагом вперёд, ведь частота топовых CPU вырастает при этом всего лишь на мизерные 67 МГц. Однако с другой стороны новые процессоры имеют и ещё одно преимущество по сравнению с предшественниками: они используют более скоростную системную шину с частотой 1333 МГц и пиковой пропускной способностью 10.7 Гбайт в секунду. Увеличение частоты процессорной шины на 25% должно стать более весомым фактором, позволяющим поднять производительность предложений Intel на следующую ступень.

Вместе с анонсом трёхгигагерцовых моделей процессоров с двумя и четырьмя ядрами Intel сегодня официально представляет и несколько двухъядерных процессоров с более низкими частотами и 1333-мегагерцовой шиной. Ниже мы приводим полный перечень новинок вместе с их основными характеристиками и ценами:


Знакомство с двухъядерными процессорами с 1333-мегагерцовой шиной на нашем сайте уже состоялось. Их подробное рассмотрение можно найти в статье "Обновление линейки Core 2 Duo: встречаем процессоры с 1333-мегагерцовой шиной". Соответственно, в этом обзоре нам осталось подробно познакомиться с новым топовым предложением компании Intel для энтузиастов, четырёхъядерным CPU Core 2 Extreme QX6850.

Core 2 Extreme QX6850: что за "зверь"

Несмотря на всё то внимание, которое Intel уделяет анонсу процессора Core 2 Extreme QX6850, действительно инновационного с технической точки зрения в нём крайне мало. Фактически, это хорошо знакомый нам четырёхъядерный CPU, известный под кодовым именем Kentsfield, с увеличенной до 1333 МГц частотой шины и возросшей до 3 ГГц тактовой частотой. Поэтому, сразу перейдём к формальным спецификациям:


Как видно из таблицы, никаких изменений в электрических и тепловых характеристиках по сравнению с четырёхъядерными предшественниками Core 2 Extreme QX6850 не предлагает. Это подтверждается и традиционным рапортом диагностической утилиты CPU-Z.


Тем не менее, в основе этого процессора лежит новое ядро степпинга G0, на что особо хочется обратить внимание. Дело в том, что со временем этот степпинг будет использоваться во всех четырёхъядерных процессорах Intel, где его внедрение всё же даст определённый эффект, выражающийся в увеличении предельно допустимой температуры и снижении типичного тепловыделения некоторых моделей. Таким образом, ожидается, что процессоры Core 2 Quad степпинга G0 станут не только более холодными и экономичными, но и смогут похвастать улучшенным разгонным потенциалом.


Для совместимости с процессором Core 2 Extreme QX6850 от материнской платы требуется две вещи: поддержка частоты FSB 333 МГц и адаптация BIOS для степпинга G0. Формально, обладают указанными свойствами платы на базе наборов логики Intel "третьей серии" и на наборах логики семейства NVIDIA nForce 600i. Впрочем, совместимостью с новинкой могут похвастать и некоторые платы для энтузиастов, в основе которых лежат и другие чипсеты. Более подробную информацию о совместимости можно получить на сайтах производителей материнских плат.

Модельный ряд CPU с микроархитектурой Core

С появлением на рынке процессоров с шиной 1333 МГц линейку CPU с микроархитектурой Core можно считать полностью сформированной. Следующие крупные изменения в лагере процессоров Intel для настольных компьютеров произойдут лишь в следующем году, когда будут представлены новые продукты семейства Penryn, в основе которых будут лежать 45 нм ядра. В этой связи мы решили составить сводную таблицу двухъядерных и четырёхъядерных процессоров с микроархитектурой Core, которая должна облегчить восприятие процессорных рейтингов и торговых марок моделей CPU от Intel, нацеленных на различные ценовые категории.


Несмотря на то, что процессоры с микроархитектурой Core появились на рынке относительно недавно, часть из них Intel уже стремиться вывести из числа своих актуальных предложений. В частности, появление четырёхъядерных процессоров Core 2 Extreme QX6800 и QX6850 повлекло за собой быстрое окончание жизненного цикла двухъядерного Core 2 Extreme X6800. Кроме того, появление двухъядерных процессоров Core 2 Duo с 1333-мегагерцовой шиной в ближайшее время приведёт к утрате актуальности всех моделей Core 2 Duo E6000 с частотой шины 1066 МГц.

Описание тестовых систем

Совершенно очевидно, что достойных конкурентов у процессора Core 2 Extreme QX6850 нет. В том, что четырёхъядерные Kentsfield способны обеспечить высочайшую производительность, мы убедились ещё при рассмотрении платформы AMD Quad FX. Четырёхъядерные процессоры Intel обгоняют альтернативную двухсокетную платформу AMD, а равенство в тактовых частотах с двухъядерными CPU с микроархитектурой Core обеспечивает им превосходство и над всеми предложениями Intel. Поэтому, сегодняшнее тестирование носит лишь номинальный характер.
Тем не менее, чтобы оценить тот перевес, который способен обеспечить новый трёхгигагерцовый четырёхъядерный CPU от Intel, мы сравнили его производительность со скоростью других современных двухъядерных и четырёхъядерных CPU, включая и платформу Quad FX. Более того, для формирования разносторонней картины в результаты тестов мы включили и показатели линейки двухъядерных процессоров Intel с частотой шины 1333 МГц. Благодаря такому расширению множества участвующих в испытаниях процессоров, мы получили данные о производительности всех CPU для настольных систем со стоимостью более $160.

В составе тестовых платформ нами использовались следующие комплектующие:

Процессоры:

AMD Athlon 64 FX-74 (Socket 1207, 3.0GHz, 2x1MB L2);
AMD Athlon 64 FX-72 (Socket 1207, 2.8GHz, 2x1MB L2);
AMD Athlon 64 X2 6000+ (Socket AM2, 3.0GHz, 2x1024KB L2, Windsor);
Intel Core 2 Extreme QX6850 (LGA775, 3.0GHz, 1333MHz FSB, 8MB L2, Kentsfield);
Intel Core 2 Extreme QX6800 (LGA775, 2.93GHz, 1067MHz FSB, 8MB L2, Kentsfield);
Intel Core 2 Quad Q6700 (LGA775, 2.66GHz, 1067MHz FSB, 8MB L2, Kentsfield);
Intel Core 2 Quad Q6600 (LGA775, 2.4GHz, 1067MHz FSB, 8MB L2, Kentsfield);
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 L1N64-SLI WS (Dual Socket 1207, NVIDIA nForce 680a SLI);
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);
2048MB DDR2-800 SDRAM (Mushkin XP2-6400PRO, 4 x 512 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.

Производительность

Futuremark: синтетические тесты

Популярные бенчмарки 3DMark06 и PCMark05 способны создавать многопоточную нагрузку, благодаря чему процессоры с четырьмя вычислительными ядрами показывают здесь наивысший результат. Преимущество Core 2 Extreme QX6850, использующего 1333-мегагерцовую процессорную шину, над Core 2 Extreme QX6800 в этих тестах составляет от 0.6 до 3.8%.

Офисные приложения

Microsoft Word 2007 – типичное однопоточное приложение, однако четырёхъядерные процессоры Kentsfield несколько опережают двухъядерные Conroe, работающие на той же тактовой частоте и при аналогичной частоте шины. Объясняется это, очевидно, более ёмкой кэш-памятью второго уровня, которой располагают CPU с четырьмя ядрами.
Что же касается Microsoft Excel 2007 и 7-zip, то тут триумф Core 2 Extreme QX6850 проявляется безо всяких оговорок. Причём, очевидно, что эти офисные приложения весьма отзывчивы на рост частоты процессорной шины. Core 2 Extreme QX6850 опережает Core 2 Extreme QX6800 в обеих задачах на 3.5%, что однозначно больше относительного различия в их тактовой частоте, которое составляет лишь 2.3%.

Кодирование видео и аудио

Примерно такие же результаты можно получить и при измерении скорости кодирования видео. Все современные кодеки способны эффективно задействовать возможности многоядерных процессоров, а кроме того они получают определённое ускорение при увеличении пропускной способности магистрали процессор-память. В результате, при кодировании видео лидирует Core 2 Extreme QX6850.
Что же касается кодирования аудио с использованием Apple iTunes, то в этом приложении картина складывается несколько иным образом. Дело в том, что этот кодек способен создавать лишь два потока одновременно, что делает использование четырёхъядерных процессоров не столь выгодным. Впрочем, несмотря на это, определённое ускорение процессоры Kentsfield по сравнению с Conroe обеспечить способны. И достигается оно за счёт большего кэша второго уровня, получаемого потоками в своё распоряжение.

Обработка изображений, аудио и видео

Профессиональные приложения для создания и обработки мультимедийного контента оптимизируются под многопроцессорные системы достаточно давно. Именно поэтому многоядерные CPU показывают в таких программных продуктах достаточно высокие результаты. Особенно сильно это преимущество проявляется в Adobe Premiere Pro и Cakewalk Sonar. В Adobe Photoshop же под многоядерные процессоры оптимизированы не все фильтры, поэтому разница в скорости четырёхъядерных и двухъядерных CPU оказывается немного ниже.

Финальный рендеринг

Легко объяснимая картина складывается в приложениях для рендеринга. Здесь первоочередное влияние на результат оказывает число процессорных ядер, а на втором месте – тактовая частота процессора. Иными словами, разница в скорости Core 2 Extreme QX6850 и Core 2 Extreme QX6800 примерно соответствует отношению их тактовых частот.

Научные расчёты


ScienceMark 2.0 – это тест, основанный на решении реальных задач молекулярной динамики. Однако, к сожалению, в процессе своей работы он создаёт лишь два вычислительных потока, что самым непосредственным образом сказывается на результате. Скорость двухъядерных и четырехъядерных процессоров Intel в этом бенчмарке практически одинакова.
По просьбе наших читателей мы решили возобновить тестирование производительности процессоров в популярных математических пакетах MATLAB и Mathematica, последние версии которых оптимизированы под многопоточность.

Результаты оптимизации MATLAB оказались весьма неожиданны. Несмотря на то, что в этом пакете часть операций (например, линейной алгебры) при активации поддержки многопоточности начинает работать ощутимо быстрее, некоторые вычисления наоборот, замедляются. Именно результатом этого замедления и является низкий интегральный показатель быстродействия процессоров и систем с четырьмя вычислительными ядрами.
Оптимизация же для многоядерных процессоров пакета Mathematica, напротив, может быть признана весьма успешной.

Игровые приложения

Единственной современной игрой, полноценно поддерживающей четырёхъядерные процессоры, является Supreme Commander. Что, собственно, хорошо видно по полученным в ней результатам. Впрочем, остальные игры также выявляют некое превосходство процессоров Kentsfield над Conroe, работающими на аналогичной тактовой частоте. Объясняется всё просто: игры весьма чувствительны к объёму кэш-памяти, поэтому четырёхъядерные процессоры с двумя L2 кэшами по 4 Мбайта оказываются в любом случае быстрее двухъядерных CPU с одним 4-мегабайтным кэшем, разделяемым между ядрами.
Кроме нескольких реальных игр в число геймерских тестов мы включили результаты многопоточного 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.

Тестирование энергопотребления

Если результаты тестов производительности Core 2 Extreme QX6850 и других CPU с 1333-мегагерцовой шиной были вполне предсказуемы, то про энергопотребление этого сказать нельзя. С одной стороны новинка обладает линейно влияющей на энергопотребление более высокой тактовой частотой, но с другой – в её основе лежит ядро нового степпинга, которое, согласно обещаниям Intel, должно быть более энергетически эффективным. Поэтому, для оценки реального положения дел мы решили измерить энергопотребление систем, оборудованных различными процессорами.
Первое измерение было выполнено в системах, находящихся в состоянии покоя. Энергосберегающие технологии Enhanced Intel SpeedStep и AMD Cool'n'Quiet в этом тесте были активированы.


В состоянии бездействия Core 2 Extreme QX6850 не может похвастать особой экономичностью по сравнению с другими продуктами с микроархитектурой Core. Дело в том, что из-за использования 1333-мегагерцовой шины этот процессор способен снижать свою частоту при низкой загрузке только до отметки 2.0 ГГц, в то время как CPU с частотой шины 1066 МГц сбрасывают свою скорость до 1.6 ГГц. Впрочем, по сравнению с процессорами AMD энергопотребление Core 2 Extreme QX6850 выглядит весьма выигрышно: этот CPU оказывается даже экономичнее двухъядерного Athlon 64 X2 6000+.
Вторая серия измерений была проведёна при 100-процентной загрузке процессоров работой. Для выполнения этого теста мы использовали утилиту Prime95.


Здесь ситуация похожая – Core 2 Extreme QX6850 вновь лидирует по энергопотреблению среди процессоров с микроархитектурой Core. Однако в данном случае мы можем наблюдать и явный эффект от использования оптимизированного ядра степпинга G0. Энергопотребление 3-гигагерцового процессора Core 2 Extreme QX6850 вплотную приближается к энергопотреблению аналогичного четырёхъядерного CPU с частотой 2.66 ГГц, построенного на ядре старого степпинга. Сравнение же энергопотребления четырёхъядерных процессоров разных степпингов, работающих на частоте 2.66 ГГц, показывает, что новая ревизия G0 даёт примерно 20-ваттную экономию при полной нагрузке и примерно 5-ваттную – в простое.

Разгон

Разгон нового процессора Core 2 Extreme QX6850 – пожалуй, одна из самых интересных частей настоящего обзора. Ведь на новый степпинг G0 оверклокерами возлагаются особые надежды. Дело в том, что наряду со сниженным тепловыделением обновлённое ядро может похвастать более высокими допустимыми рабочими температурами, что косвенно влияет на увеличение разгонного потенциала.
Чтобы проверить сделанные предположения нами были проведены эксперименты по оверклокингу имеющегося в лаборатории процессора Core 2 Extreme QX6850. Для этих тестов мы использовали уже описанную систему на базе материнской платы ASUS P5K Deluxe. Охлаждение процессора выполнялось воздушным кулером Zalman CNPS9700 LED. Для проверки стабильности CPU и системы в разгоне использовалась утилита Prime95, новые версии которой поддерживают многопоточность.
В первую очередь мы решили проверить возможность разгона Core 2 Extreme QX6850 без увеличения его напряжения питания, при штатном вольтаже, который для нашего экземпляра процессора составлял 1.325 В. Заметим, что поскольку Core 2 Extreme QX6850 относится к "экстремальной" серии, множитель в нём не зафиксирован. Именно поэтому мы выполняли разгон, отталкиваясь от коэффициента умножения, увеличенного до 10x.
При штатном напряжении процессор смог продемонстрировать стабильную работоспособность на частоте вплоть до 3.55 ГГц.


Это – весьма внушительный оверклокинг процессора степпинга G0, особенно если учесть его достижение без повышения напряжения питания. Ранее четырёхъядерные процессоры разгонялись до такой частоты с воздушным охлаждением крайне редко даже при повышении вольтажа.
Ещё лучшей иллюстрацией хороших оверклокерских возможностей CPU степпинга G0 является результат, достигнутый нами при повышении его напряжения питания до 1.45 В. В этом состоянии процессору покорилась фантастическая частота 3.7 ГГц.


Новый степпинг G0 не зря так сильно ожидаем оверклокерами. Процессоры с обновлённым ядром, как показывают результаты наших опытов, несомненно, смогут стать новыми рекордсменами разгона. При должном охлаждении новые четырёхъядерные CPU, очевидно, способны разгоняться не хуже своих двухъядерных собратьев, уже нашедших широкое признание среди энтузиастов.

Выводы

Проведённое всестороннее тестирование процессора Core 2 Extreme QX6850 вызывает двоякие чувства.
С одной стороны ничем принципиально новым Core 2 Extreme QX6850 порадовать нас не смог. Возросшая производительность этого CPU обеспечивается самыми примитивными методами: увеличением тактовой частоты и частоты фронтальной шины. По сравнению с предыдущим четырёхъядерным процессором, Core 2 Extreme QX6800, новинка предлагает увеличенную на 66 МГц тактовую частоту и шину с увеличенной на 25% пропускной способностью. В совокупности эти меры позволили увеличить быстродействие Core 2 Extreme QX6850 примерно на 3% (в среднем). А такое ускорение вряд ли может стать поводом для бурной радости.

С другой стороны Core 2 Extreme QX6850 покорил важный психологический рубеж. Ведь этот процессор характеризуется наличием четырёх процессорных ядер, работающих на частоте 3.0 ГГц. Эта круглая цифра, вне всяких сомнений, может считаться прекрасным подарком Intel самой себе на первую годовщину выхода процессоров с микроархитектурой Core для настольных компьютеров. Тем более что Core 2 Extreme QX6850 не имеет конкурентов, способных продемонстрировать хотя бы близкую производительность. Он на голову опережает сегодняшние процессоры AMD и двухсокетные системы на их основе.

Кроме того, официальное представление Core 2 Extreme QX6850 становится предвестником перевода четырёхъядерных CPU на новый степпинг G0. Процессоры с новым степпингом могут похвастать целым рядом улучшений, главными из которых следует признать снизившееся тепловыделение и энергопотребление, а также улучшенный разгонный потенциал. Являясь помимо всего прочего и первым носителем нового степпинга, рассмотренный в материале процессор Core 2 Extreme QX6850 может стать отличным предложением для оверклокеров-энтузиастов. Поэтому, минусом рассмотренного CPU может быть названа только его высокая цена, достигающая $1000.