Огляд процесора Intel Core i5-750 на ядрі Lynnfield

На сьогоднішній день вже встоялося сформована під впливом системних вимог думка, що продуктивний настільний комп'ютер, орієнтований на сучасні вимогливі ігри, повинен мати потужний чотирьохядерний процесор і високопродуктивну відеокарту останнього покоління, а не деколи і пару відеокарт. Однак враховуючи ціни на нові моделі процесорів, такий комп'ютер може «влетіти в копієчку». Наприклад: самий доступний процесор останнього покоління Intel Core i7-920 на момент написання статті коштує більше 300$. Материнська плата початкового рівня на чіпсеті Intel X58 Express (докладніше в огляді ASUS P6T), сумісна з даним процесором обійдеться у 200$, а скромний трьохканальний комплект оперативної пам'яті у 75$. Разом за сполучення «процесор + материнська плата + пам'ять» необхідно викласти такі кошти, які достатньо на придбання повноцінного готового комп'ютера на базі продукції компанії AMD, причому процесор буде в такій зборці теж чотирьохядерним, а відеокарта останнього покоління. Для дозволу такого казусу компанія Intel, яка є виробником запропонованої «дорожезної» система, презентувала на її думку більш доступні пропозиції: Intel Core i7-860; IntelCorei7-870і Intel Core i5-750 на все тій же мікроархітектурі Nehalem. Також, для зменшення вартості готової системи була представлена нова системна логіка Intel Р55 Express (докладніше в огляді GIGABYTE GA-P55M-UD2), на базі якої можна створювати більш доступні материнські плати, ніж на Intel X58 сумісною з Intel Core i7-920. В даному огляді ми спробуємо розібратися, наскільки ж доступніше стали високопродуктивні рішення від компанії Intel, та і взагалі, чи залишилися вони високопродуктивними? Судити ми будемо по процесору Intel Core i5-750, який на момент написання статті пропонується вартістю 240$ та є самою доступною пропозицією на революційній мікроархітектурі Nehalem.

Упаковка

На відміну від упаковки Intel Core i7-920, «коробочка» Intel Core i5-750 розфарбована в більш різнобарвних тонах. Правий верхній кут лицьової сторони має своєрідну «вирізку», через яку видно приблизно комп'ютерну проекцію ядра процесора. В центрі як би «видушений» логотип Intel Core i5. Варто відзначити, що на лицьовій стороні упаковки в правому нижньому куті є нагадування, що процесор орієнтований під платформу Socket LGA 1156. Передбачається те, що процесори на мікроархітектурі Nehalem впаковуються в різні корпуси, наприклад лінійка Intel Core i7-9*0 орієнтована під платформу Socket LGA 1336, а Intel Core i7-8*0 і Intel Core i5-7*0 під платформу Socket LGA 1156, що в свою чергу веде до розгалуження в типі материнських плат і використовуваної в них логіки.

На верхній частині упаковки, як і має бути, є відповідне віконце, через яке можна побачити теплорозподільну кришку процесора.

На одній з бічних сторін є ключ-наклейка, що повідомляє про всі основні параметри процесора: тактова частота 2,66 ГГц, об'єм кеш-пам'яті 8 МБ, виконання в корпусі Socket LGA 1156; вимога до системи живлення PCG 09B. Остання інформація є чисто довідковою та підлягає тільки «прийманню до відома», оскільки виробники материнських плат, звісно, враховують вимоги процесорів до системи живлення.

На звороті упаковки  також маємо «оглядове віконце». Але через нього бачимо наклейку на системі охолодження, або по простонародному - кулері. Починаючи з перших моделей кристалів, виконаних по 45 нм нормам техпроцесу, компанія Intel комплектує свої процесори винятково «скромними» низькопрофільними кулерами, тому очікувати з Core i5-750 щось масивне та продуктивне не доводиться. Проте можна прочитати модель кулера - E41759-002, але про нього ми поговоримо трохи пізніше.

Комплектація

Немає нічого більш постійного, ніж комплектація «коробкових» процесорів компанії Intel.

Всередині коробки можна знайти:

• Процесор Intel Core i5-750;
• Кулер E41759-002;
• Гарантійні зобов'язання на три роки і коротка інструкція з встановлення;
• Наклейку на корпус.

Наклейка з логотипом серії, до слова кажучи, перетерпіла деякі зміни в оформленні. Тепер, подібно розфарбуванню упаковки, у правому верхньому куті є голографічна проекція частини ядра.

Кулер E41759-002, згідно вищевикладеному, ніяких нововведень не має. Використовується все той же вентилятор типорозміру 75 мм і профіль лопатів 17 мм, що є стандартом для «боксових» кулерів Intel на платформу Socket LGA 1156. Привід двигуна має перетворювач PWM (Ш.І.М.) що дає можливість регулювати швидкість обертання в широкому діапазоні. В процесі тестування мінімальна швидкість під час «простою системи» була на рівні 2500 об/хв, а максимальна при прогріві процесора спеціальними програмами 3500 об/хв. При цьому рівень шуму був помірний, який не виділяється на фоні інших корпусних вентиляторів.

Радіатор має також класичну будову «боксових» кулерів Intel -  мідна теплова колона в центрі, на якій «мертво» насаджений безпосередньо сам радіатор, відлитий з алюмінієвого сплаву. Висота такої конструкції становить 18 мм, а повна висота кулера (разом з вентилятором) приблизно 37 мм.

На теплорозподілювачі зазначені тактова частота 2,66 ГГц, об'єм кеш-пам'яті 8 МБ і вимога до системи живлення PCG 09B. Степпінг процесора В1 зашифрований у коді S-spec: SLBLC. Щоправда, варто відзначити, що поки ядро Lynnfield має тільки один степпінг, всі процесори на ньому умовно рівні. Місце виробництва - Малайзія (Malaysia).

Оглядаючи зворотну сторону процесора, варто в першу чергу нагадати, що він впакований у корпус LGA 1156. Справа в тому, що процесори Lynnfield (кодова назва ядра процесорів Intel Core i7-870, Intel Core i7-860 та Intel Core i5-750 ) на відміну від Bloomfield (кодова назва ядра процесорів Intel Core i7-920, Intel Core i7-940 та Intel Core i7-965) перетерпіли деякі архітектурні зміни, що змусило використовувати процесорний роз’єм з іншою кількістю контактів. Розміри самого процесора теж зменшилися, якщо представники Intel Core i7-9*0 мали розміри 42,5х45,0 мм, то новоявлені Intel Core i7-8*0 і Intel Core i5-7*0 зменшили свої розміри до 37,5х37,5 мм. Примітно те, що всі процесори для платформи Socket LGA 775 також мали розміри 37,5х37,5 мм., але в них кількість контактів обмежувалося всього 775-ю.

Специфікація:

Модель	Intel Core i5-750
Маркування	SLBLC
Процесорний роз’єм	LGA1156
Тактова частота, ГГц	2,66
Множник	20
Turbo Boost (номінал множника / кількість завантажених ядер)	24/1; 24/2; 21/3; 21/4
Частота шини, МГц	133
Об'єм кеш-пам'яті L1 (Дані\Інструкції), КБ	4x32\4x32
Об'єм кеш-пам'яті L2, КБ	4x256
Об'єм кеш-пам'яті L3, КБ	8192
Ядро	Lynnfield
Кількість ядер	4
Підтримка інструкцій	MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T
DMI	2,5 ГT/c
Напруга живлення, В	0,65-1,4
Потужність, що розсіюється, Вт	95
Критична температура, °C	72,7
Техпроцес	45 нм
Підтримка технологій	Enhanced Halt State (C1E)  Enhanced Intel Speedstep Technology  Intel Virtualization Technology  Execute Disable Bit  Intel Turbo Boost Technology
Специфікація контролера пам'яті
Максимальний об'єм пам'яті, ГБ	16
Типи пам'яті	DDR3-800/1066/1333
Число каналів пам'яті	2
Максимальна пропускна здатність, ГБ/c	21
Підтримка ECC	немає

Все цены на Intel Core i5-750

Програма CPU-Z хоч і останньої версії 1.52.1, але по своїй сутності не в змозі передати всю інформацію про можливості процесора. Справа в тому, що Intel Core i5-750 несе в собі інноваційні технології, які можна побачити тільки в процесі роботи системи, а скріншот програми в стані відобразити положення справ тільки в один момент часу. Звісно, всі нововведення будуть детально розглянуті та проаналізовані, але трохи пізніше, оскільки описати в одному абзаці такий об'єм інформації просто неможливо. На даному етапі слід зазначити, що процесор у номінальному режимі працює на частоті 2,66 ГГц, напруга, що подається материнською платою в режимі «AUTO», дорівнює 1,232 В (при включеній технології Turbo Boost 1,304 В). Також варто відзначити значення QPI 2,4 ГГц, яким позначається частота однойменної шини. Дана шина, можна сказати, виконує роль FSB, за аналогією з процесорами для платформи Socket LGA 775. Однак на відміну від «класичної» FSB, що зв'язувала процесор з північним мостом материнської плати, шина QPI зв'язує ядро процесора з контролером оперативної пам'яті і контролером шини PCI-E, примітно те, що останні вбудовані в процесор, а північний міст у материнських платах Socket LGA 1156 взагалі відсутній.

Для кращого розуміння вище наведеного зображення та нововведень у платформі Socket LGA 1156 варто відстежити еволюцію платформ Intel, і змін у відповідних процесорах.

Почати треба з платформи Socket LGA 775, що з'явилася на ринку внаслідок вдосконалювання процесорів серії Pentium 4. Але розглядати всі етапи еволюції безглуздо, тому почнемо з все ще популярного сьогодні чіпсета Intel Р45.

Згідно блок-схемі чіпсета Intel Р45, процесор за допомогою шини FSB (пропускна здатність якої 10,6 ГБ/с) спілкується з північним мостом (MCH). Північний міст в свою чергу здатен спілкується з двома каналами оперативної пам'яті (пропускна здатність 6,5 ГБ/с при використанні DDR2 або 12,5 ГБ/с з модулями DDR3), південним мостом (ICH) по шині DMI (2 ГБ/с) і одним портом PCI-E x16 v2.0 або двома портами PCI-E x8 v2.0.

У такій «зборці» всі елементи збалансовані та не обмежують один одного, за винятком обмеження по лініям PCI-E. Дві відеокарти будуть працювати в режимі х8, замість х16 і втратять дещо в продуктивності за рахунок ділення на два пропускної здатності порту PCI-E x16 v2.0.

Чіпсет Intel X48 є самим останнім та самим продуктивним для платформи Socket LGA 775. Від Intel Р45 він відрізняється наявністю аж двох ліній PCI-E x16 v2.0, які при експлуатації двох відеокарт з відповідними інтерфейсами не будуть «защемлені» у продуктивності, адже пропускна здатність порту PCI-E x16 v 2.0 дорівнює 5 ГБ/с.

Процесори з мікроархітектурою Nehalem принесли із собою чіпсет Intel Х58 і платформу Socket LGA 1366, які за багато років внесли перестановку в розташування контролерів. Відтепер контролер пам'яті перебрався в сам процесор (подібно рішенням компанії AMD), тим самим давши можливість останньому спілкуватися з пам'яттю минаючи північний міст. Сам же процесор став спілкуватися з північним мостом за допомогою шини QPI. Її пропускна здатність становить 25,6 ГБ/с, що вдвічи більше, ніж у платформи Socket LGA 775 (при найкращому розкладі шина FSB здатна забезпечити пропускну здатність 12,8 ГБ/с.). Північний міст, в свою чергу, забезпечував два порти PCI-E x16 v2.0 і спілкувався з південним мостом по шині DMI. Таке розміщення «сил» давали можливість більш повноцінно задіяти відеосистему, що нараховує два відеоадаптери з інтерфейсом підключення PCI-E x16 v2.0, дискову підсистему, що складається з десяти накопичувачів, пару мережних адаптерів, потужну звукову карту і т.ін.

Такі можливості не могли виявитися дешевими, тому немає нічого дивно, що комплект з материнської плати та процесора платформи Socket LGA 1366 обійдеться приблизно починаючи від 500$.

Саме тому зовсім недавно компанія Intel анонсувала «народний» Nehalem і супутню йому платформу Socket LGA 1156 з поки єдиним чіпсетом підтримки Intel P55 Express.

Так, чіпсет Intel Р55 не має «космічні цифри», але відсутність північного мосту видно одразу. У платформі Socket LGA 1366 північний міст, взагалі, виконував роль тільки комутатора QPI => 2xPCI-E x16 v2,0 + DMI. Перенесення його слідом за контролером пам'яті в сам процесор став просто революційним ходом. Тепер процесор практично без «посередників» спілкується з оперативною пам'яттю і відеокартою, що звісно вплине на продуктивність системи в цілому. Але, так, як платформа Socket LGA 1156 вийшла під гаслом: «народний Nehalem», то присутні деякі спрощення в порівнянні з платформою Socket LGA 1366.

По-перше, контролер пам'яті втратив один канал, і став двоканальним, як у платформи Socket LGA 775, але будь-яких інших змін не перетерпів, що доводить вкладка Memory програми CPU-Z . У всіх випадках (при використанні процесорів Intel Core i7-920 і Intel Core i7-860) таймінги та частота роботи були однакові.

По-друге, кількість ліній шини PCI-E зменшилося до 16, що повернуло пропускну здатність відеосистеми до рівня чіпсета Intel Р45 (одна PCI-E x16 v2.0 або дві PCI-E x8 v2.0).

Повертаючись до основної теми, хотілося б відзначити, що купуючи процесор тепер доводиться волею-неволею, купувати частину чіпсета (північний міст), який ми розглянули трохи вище. Не будемо забувати все-таки про безпосередні характеристики процесора, які не обмежуються тактовою частотою та шиною QPI.

Вкладка Caches відкрила нам ідентичність, як об'єму, так і організації кеш-пам'яті процесорів Intel Core i5-750 і Intel Core i7-9*0, і Intel Core i7-8*0.

Для більш наочного порівняння всіх вищевикладених змін пропонуємо ознайомитися з наступною таблицею, де представлені самі «яскраві» моделі всіх чотирьох поколінь.

	Intel Core 2 Quad Q9550	Intel Core i7-920	Intel Core i7-860	Intel Core i5-750
Кодове ім'я ядра	Yorkfield	Bloomfield	Lynnfield	Lynnfield
Кількість ядер, шт	4	4	4	4
Тактова частота, ГГц	2,83	2,66	2,8	2,66
Кеш-пам'ять першого рівня, МБ	4x32\4x32	4x32\4x32	4x32\4x32	4x32\4x32
Кеш-пам'ять другого рівня, МБ	2х6144	4x256	4x256	4x256
Кеш-пам'ять третього рівня, МБ	-	8192	8192	8195
Множник (номінал)	8,5	20	21	20
Тип шини	FSB	QPI/ DMI	QPI /DMI	QPI /DMI
Системна шина, МГц / ГБ/с	1333	25,6/2	25,6/2	25,6/2
Техпроцес, нм	45	45	45	45
Потужність, що розсіюється, Вт	95	130	95	95
Напруга живлення, В	0,8500 – 1,3625	0,800-1,375	0,65-1,4	0,65-1,4
Максимальний об’єм пам'яті, ГБ	-	24	16	16
Тип пам'яті, МГц	визначається чіпсетом	DDR3-800/1066	DDR3-800/1066/1333	DDR3-800/1066/1333
Кількість каналів пам'яті, шт	2	3	2	2
Розміри кристала, мм	37,5 x 37,5	42,5 x 45,0	37,5 x 37,5	37,5 x 37,5
Площа кристала, мм2	214	263	296	296
Кількість транзисторів, мільйон шт	820	731	774	774
Платформа, Socket	LGA 775	LGA 1366	LGA 1156	LGA 1156
Технологія віртуалізації	так	так	так	так
Режим Turbo Boost	немає	так	так	так
Множник при однопоточнму завданні / підсумкова тактова частота, МГц	-	22/2930	26/3460	24/3200
Множник при двопоточному завданні / підсумкова тактова частота, МГц	-	21/2800	25/3333	24/3200
Множник при трьохпоточному і чотирьох завданні / підсумкова тактова частота, МГц	-	21/2800	22/2930	21/2800
Технологія Hyper-Threading	немає	так	так	немає

Кажучи про Intel Core i5-750, ми бачимо оновлену реалізацію архітектури Nehalem, що передбачає використання швидкісної шини QPI і зв'язок з оперативною пам'яттю та відеоадаптером без всяких «посередників», що є безсумнівним плюсом, не кажучи вже про більш приємну вартість. Більш того, материнські плати для даного процесора коштують всього лише ~100$ з копійками (наприклад, GIGABYTE GA-P55M-UD2). Така платформа помітно доступніше зв'язки з Intel Core i7-920 і навіть недорогої материнської плати на чіпсеті Intel X58.

Але на цих оптимістичних нотах приємні новини не закінчуються. Технологія Intel Turbo Boost несе в собі просто революційний внесок. І той її варіант, що був реалізований у процесорах лінійки Intel Core i7-9*0, попросту виглядає несерйозно на фоні реалізації останньої в лінійках Intel Core i7-8*0 і Intel Core i5-7*0. Нагадаємо, що процесори лінійки Intel Core i7-9*0 при активації технології Intel Turbo Boost могли динамічно (самостійно) підвищувати свій множник на одиницю, тим самим збільшуючи тактову частоту всіх ядер на 133 МГц. Ось як виглядає нова інтерпретація даної технології:

При виконанні процесором однопоточного завдання, він самостійно змінює свій множник з 20 (тактова частота 2,66 МГц) на 24 та одержує в підсумку результуючу тактову частоту одного з ядер 3200 МГц, що на 540 (!) МГц більше номіналу. Що це, якщо не легалізований розгін? Для деяких ігор, де в наслідок застосування старотипного движка використовується тільки одне ядро, даний режим процесора буде дійсним подарунком. Далі більше, техніки та маркетологи напевно вирішили, що однопоточні завдання ні що інше, як давноминулі часи, що це щось давнішнє, давнішнє. А ось двопоточні завдання, тобто оптимізовані під двоядерні процесори, саме і є пережиток минулого, що ще всюди зустрічається. Так чому б не форсувати роботу двопоточних завдань? Тому при завантаженні винятково двох ядер процесор самостійно підвищує множник, як і в першому випадку з 20 до 24, що в підсумку дає можливість працювати на все тій же заповітній тактовій частоті 3,2 ГГц вже двом ядрам (!). Чудово!

Робота Intel Turbo Boost процесора Intel Core i5-750

Для перевірки роботи технології Intel Turbo Boost, спочатку процесор був запушений у номінальному режимі без її включення. Спеціалізованою програмою CPUID TMonitor проходив моніторинг роботи всіх ядер окремо.

Як видно зі скриншота програми CPU-Z, всі ядра працюють на штатному множнику х20 і не залежно від навантаження залишаються в даному режимі. Але це не зовсім відповідає дійсності і довіряти програмі CPU-Z з цього моменту не варто. Технологія енергозбереження Enhanced Halt State (C1E) у режимі бездіяльності знизила тактову частоту до 1200 МГц на всіх ядрах процесора і це вже є правдивим значенням, яке скромно довела нам програма CPUID TMonitor.

Наступним етапом в BIOS материнської плати були відключені три ядра для більш наочного та однозначного подання роботи Intel Turbo Boost. Кажучи простіше, процесор Intel Core i5-750 був перетворений в одноядерний, а технологія Intel Turbo Boost була активована.

Із самого початку та не перестаючи, процесор працював на частоті 3,2 ГГц, незалежно від рівня та складності завдання.

Перевівши процесор Intel Core i5-750 у режим двоядерного (відключення в BIOS двох ядер) ефект вийшов аналогічний попередньому. Незалежно від типу завдання обидва ядра працювали на частоті 3,2 ГГц. Fritz Chess Benchmark, запущений у двопоточному режим,. послужив чудовим тестовим пакетом.

Далі прийшов час запустити процесор Intel Core i5-750 на повну потужність. Включивши всі чотири ядра, йому було задане за допомогою програми Fritz Chess Benchmark чисте однопоточне завдання. На превеликий подив, технологія Intel Turbo Boost відпрацювала не тільки чітко та без «зазубренки», збільшуючи множник одного ядра до х21, але і спритно перекидала завдання з одного ядра на інше.

Вирішивши повторити попередній досвід, була взята на озброєння колись популярна програма Super Pi. Результат виявився повністю ідентичним. Технологія Intel Turbo Boost все також спритно грала однопоточним процесом перекидаючи його з відносно більш завантаженого ядра на бездіяльне. Якщо операційна система по особистим потребам навантажувала одне з ядер виконанням будь-якої системної служби, то процес Super Pi «скоренько перескакував» на більш вільне ядро.

Для впевненості досвід був повторений втретє. Тепер у ролі «навантаження» була взята утиліта Lame Explorer, що є оболонкою для відповідного кодека. І знову нас порадував ефект! Одне з ядер, що обслуговує компресію справно трудилося на тактовій частоті 2,8 ГГц.

Як би не хотілося на цій оптимістичній ноті перейти до тестування, але «ложка дьогтю» у цій «бочці меду», все-таки, найшлася...

Охолодження та енергоспоживання

Не менш важливими експлуатаційними характеристиками процесора, та і всієї системи, звісно, є енергоспоживання та тепловиділення. Подвійно цікавіше перевірити саме робочі характеристики, адже досліджуваний процесор має заявлений тепловий пакет до 95 Вт, а комплектується досить скромним кулером. Тому ми зробили вимір енергоспоживання всієї системи і температури Intel Core i5-750 у різних режимах при використанні «боксового» кулера та материнської плати ASUS Maximus III Formula.

Режим	Напруга живлення ядра, В	Тактова частота ядер, МГц	Енергоспоживання системи в цілому, Ват	Нагрівання процесора, С°
Простий, технологія Intel Turbo Boost відключена	0,904	1200	86	52
Під навантаженням, технологія Intel Turbo Boost відключена	1,280	2666	160	80
Під навантаженням, технологія Intel Turbo Boost включена	1,304	3200	165	83

В результаті  ми одержали дуже цікаві результати. По-перше, варто звернути увагу на енергоспоживання - 165 ватт на самому піку навантаження здається неправдоподібно малим значенням. Саме так позначаються архітектурні особливості цієї платформи. Адже основним споживачем тепер є саме процесор, що виконує роль і північного мосту, а чіпсет Intel P55 Express споживає всього 5 Вт. При цьому використовується і економічна оперативна пам'ять DDR3. В підсумку, якщо від загального енергоспоживання в 165 Вт відняти всі мало споживаючі компоненти, то виявиться, що більша половина енергії «з'їдається» саме процесором. І саме з процесора цю енергію у вигляді тепла повинен буде розсіювати кулер.

По-друге, при використанні «боксового» кулера ми зафіксували істотне нагрівання процесора Intel Core i5-750. Причому система була зібрана в досить добре вентильованому корпусі CODEGEN M603 MidiTower з парою 120 мм вентиляторів на вдув/видув. Це і є «ложка дьогтю». При роботі процесора в режимі максимального навантаження, навіть з деактивованою технологією Intel Turbo Boost, його температура виходила за заявлені максимальні 72,7 С°. Для впевненості в результатах виміру, ми провели повторні тести з різними материнськими платами. Результат виявився приблизно таким же, але з одним застереженням – напруга живлення ядра різні системні плати в режимі «AUTO» встановлювали різне, хоча і у не сильно великому діапазоні. Залежно від напруги живлення проглядалася залежність по енергоспоживанню та нагріванню процесора, але з не дуже великим розкидом. Таким чином, доцільність використання «боксового» кулера, як і наявність його в комплекті поставки, сумнівна. Саме тому комплектний «боксовий» кулер E41759-002 був замінений на Scythe Kama Angle.