Огляд шестиядерного процесора Intel Core i7-3930K архітектури Sandy Bridge-E для LGA 2011

Сьогодні, 14 листопада, відбулася демонстрація деякого «переродження» мікроархітектури Sandy Bridge, що сподобалася багатьом власникам сучасних обчислювальних систем. Компанія Intel продовжує свою концепцію « Тік-Так», згідно з якою раз у два роки відбувається переведення виробництва на новий більш тонкий техпроцес («Тік»), а через рік представляє громадськості нову архітектуру, яка випускається за допомогою вже освоєного техпроцесу («Так»). Цього разу «цвяхом» програми стали процесори High-End класу сімейства Intel Core i7 другого покоління для ентузіастів і рішення завдань максимальної складності, виготовлені по 32-нм техпроцесу для платформ з новим процесорним роз’ємом Socket LGA 2011.

Новинки випускаються в період «Так» і фактично є завершенням розвитку архітектури Sandy Bridge для поточного техпроцесу. А в наступному році нас очікує освоєння нового 22-нм техпроцесу («Тік») і відповідно вихід на ринок Ivy Bridge.

Цілком логічним може бути питання про те, яким же чином розробники досягли збільшення продуктивності. Для того щоб на нього відповісти варто глянути на схему процесора. В першу чергу кристал ЦП звільнили від графічної складової, яка вже неактуальна для систем High-End класу, і замість неї розмістили ще 2 обчислювальних ядра, здатних обробляти по 2 потоки кожний. Таким чином і відбулася поява цих «гігантів», архітектура яких одержала назву Sandy Bridge-Е.

Одночасно зі збільшенням кількості активних ядер CPU відбулася деяка реорганізація і інших його складових. В першу чергу це торкнулося контролера пам'яті, який тепер став 4-канальним і з'явилася номінальна підтримка DDR3-1600. Якщо глянути на вже наявні продукти компанії, то «екстрим-рішення» для LGA 1366 мали 3-канальний контролер пам'яті, а для самої архітектури Sandy Bridge рідними є 2 канали. Крім контролера пам'яті, істотні зміни відбулися і у контролері шини PCI-Express 2.0. Тепер він оснащений 40 лініями PCI-Express проти 16 в Sandy Bridge, але по колишньому оснащений підтримкою декількох відеокарт, об'єднаних за технологіями AMD CrossFireX або NVIDIA SLI, при цьому варіанти конфігурації можуть бути досить різними: 2х16 і 1х8, 1х16 і 3х8 або 1х16 плюс 2х8 і 2х4. Швидше за все, стільки ліній PCI-Express будуть затребувані для серверів, у яких встановлені обчислювальні карти, додаткові RAID-контролери і т.ін. Очікувалося, що нові процесори будуть підтримувати і PCI-Express 3.0, але в їх поточній ревізії підтримка прискореної шини PCI-Express не реалізована.

У зв'язку з тим, що новинки вийшли для нової платформи, то цілком логічним є і поява нового набору системної логіки. Платформи з Socket LGA 2011 оснащені чіпсетом Intel X79 Express (докладніше про нього читайте в огляді материнської плати MSI X79A-GD65 (8D)), який складається з однієї мікросхеми і пов'язаний з процесором шиною DMI з пропускною здатністю 20 ГБ/с. Він підтримує 8 ліній PCI-Express 2.0, 4 порту SATA 2.0 (3.0 ГБ/с) і 2 порту SATA 3.0 (6.0 ГБ/с) з можливістю організації RAID-масивів рівня 0, 1, 10 і 5. Також чіпсет підтримує до 14 портів USB 2.0. А ось підтримки USB 3.0 і PCI в Intel X79 немає. Додаткові порти SATA/SAS, USB 3.0 і шина PCI можуть бути реалізовані сторонніми контролерами.

На даний момент сімейство процесорів Intel Core i7 другого покоління нараховує 5 моделей, при цьому нову платформу підтримують тільки два (Intel Core i7 3960Х и Intel Core i7 3930 ДО), які і були сьогодні представлені, а в першому кварталі 2012 року очікується вихід ще одного більш доступного процесора Intel Core i7 3820. Відмінною рисою новинок є тепловий пакет 130 Вт на відміну від 95 Вт, характерних для CPU з LGA 1155, і розблокованого множника.

Серед представлених сьогодні 2-х CPU на тестування до нас у лабораторію потрапив інженерний семпл ЦП Intel Core i7-3930К, який позиціонується виробником для рішення особливо вимогливих завдань і ігор. Що ж стосується Intel Core i7-3960Х, то він скоріше підійде для ентузіастів оверлокінга і є своєрідною «заміною» Intel Core i7-990X Extreme Edition.

Упаковка процесора в роздрібному продажі має такий вигляд.

Достатньо одного швидко погляду на неї і одразу стає помітна приналежність процесора до модельного ряду високопродуктивних ЦП Intel Core другого покоління.

Сам же процесор мало чим відрізняється від своїх «братів» по виробнику. На процесорній кришці роздрібного Intel Core i7-3930К повинно бути основне маркування, яке допомагає ідентифікувати модель, а також повідомлятися номінальна частота, об'єм кеш-пам'яті і вимоги до системи живлення. На інженерному семплі зазначені тільки тактова частота і місце виробництва – Коста Ріка.

Здавалося б, все так само, однак є одне «але» - це розміри. Зверніть увагу на габарити самого процесора в порівнянні з ЦП для LGA 1155 і LGA 1366.

Процесори зліва направо: для LGA 2011, для LGA 1366, для LGA 1155

Ви бачите, що нарощування продуктивності не обходиться і без збільшення розмірів кристалу.

Тильна сторона процесора значно змінена. Звертаємо вашу увагу, що процесорні роз’єми LGA 2011 і LGA 1155 абсолютно ніяк не пов'язані, незважаючи на те, що процесори засновані на одній мікроархітектурі.

Сам процесорний роз’єм на материнській платі виглядає ось так.

Вирізняється він наявністю 2-х притискних скоб, що пов'язане в першу чергу з габаритами процесора. Для нормального функціонування потрібно забезпечити рівномірний контакт ЦП і процесорного роз’єму.

У зв'язку з тим, що разом з процесорами фактично анонсувався новий процесорний роз’єм, який суттєво відрізняється від попередніх, то були представлені і фірмові системи охолодження компанії Intel.

Самі системи охолодження будуть продаватися в подібних упаковках.

Звертаємо вашу увагу, у презентаційних слайдах виробник згадує про сумісність цих систем охолодження з процесорами на базі архітектури Ivy Bridge і Ivy Bridge-E, з чого можна зробити висновок про те, що в не настільки віддаленому майбутньому після виходу Ivy Bridge будуть представлені CPU і для ентузіастів - Ivy Bridge-E. За традицією повітряна система охолодження рекомендується для робочих станцій, які функціонують у номінальних режимах, а водяна для оверлокерів. Відмінною рисою для роз’єму LGA 2011 є гвинтове кріплення.

Специфікація:

Згідно специфікації ми бачимо, що не таке вже високе значення частоти процесора цілком може пояснюватися використанням 4-канального контролера пам'яті, який підтримує роботу з пам'яттю аж до DDR3-1600. Зміна пропускної здатності з 25,6 Гбайт/с до 51,2 Гбайт/с є серйозною заявкою на збільшення обчислювальних можливостей, однак про реальне збільшення в продуктивності можна казати тільки після проведення тестів. Значні розміри кеш-пам'яті 3-го рівня говорять про потенційно гарну роботу в завданнях пов'язаних з архівуванням або кодуванням.

Робота в номінальному режимі

Робота в режимі Turbo Boost

Процесор Intel Core i7-3930K належить до сімейства Sandy Bridge-Е. У номінальному режимі він працює на частоті приблизно 3200 МГц, при цьому напруга на ядрі становить 1,152 В. Звичайно ж 4-канальний контролер пам'яті це добре, однак одним з часто виникаючих питань на просторах Internet є відсутність підтримки PCI-Express 3.0 для сучасних пристроїв. На жаль, відповідь на нього так досі і залишається не знайденою, тому що розробники з цього приводу нічого не говорять.

Явною спадщиною Sandy Bridge стала асоціативність кеш-пам'яті. У процесорі Intel Core i7-3930K характерно наступний її розподіл: кеш-пам'ять першого рівня становить по 64 КБ на ядро, з яких 32 КБ призначає для кешування даних і стільки ж для інструкцій; кеш-пам'ять другого рівня має об'єм по 256 КБ на кожне ядро; кеш L3 є загальною для всього процесора і її об'єм дорівнює 12 МБ. Для кеш-пам'яті L1 і L2 характерні 8 ліній асоціації, а для L3 – 16.

Чотириканальний контролер пам'яті DDR3 процесора Intel Core i7-3930K номінально здатний підтримувати пам'ять DDR3-1066, DDR3-1333 і DDR3-1600. Ми ж проводимо тестування на частоті 1333 МГц з метою одержання порівнянних результатів з показниками продуктивності інших CPU.