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Processador Intel Core i7-980X Extreme Edition

Processador Intel Core i7-980X Extreme Edition

É um fato que a tecnologia multi-core está realmente começando a decolar agora, não é? O primeiro processador dual-core viável para o consumidor chegou ao mercado em 2005-2006. Muitos não veem os benefícios do design multi-core e, claro, a indústria de software não estava pronta para isso naquela época. Quase todos os aplicativos foram escritos para o mesmo software multithread, e tudo isso levou até 99% do tempo de processamento em um núcleo de processador ativo, enquanto o outro núcleo permaneceu em silêncio e não fez nada.

Mas agora os usuários já estão avançando de processadores dual-core para quad-core. Nesse período mais ou menos curto, muitas mudanças aconteceram. Os sistemas operacionais já oferecem suporte a soluções de vários núcleos, surgiram novos programas que oferecem suporte a dois ou mais threads. E mesmo um grande número de jogos que vem, eles se tornam multithread, tirando vantagem de vários núcleos de processador quando usados ​​corretamente, é claro. Os usuários estão cada vez mais interessados ​​em soluções poderosas e de vários núcleos para aplicativos de processamento. Muitos deles atingiram suas velocidades máximas de clock. Na verdade, agora é de 3,4 a 3,6 GHz no máximo atual e pensa-se que no futuro próximo essa tendência continuará por vários anos. Portanto, é lógico que empresas como a Intel e a AMD estejam fazendo todo o possível para adicionar desempenho e mais núcleos de processador por chip, bem como melhorar a frequência por núcleo.

Portanto, é com grande prazer que posso apresentar a vocês uma visão geral do primeiro processador de seis núcleos para o consumidor. Você provavelmente já ouviu falar de Gulftown - agora é o codinome da série para este processador. A Intel usou a tecnologia de fabricação de 32 nm que conhecemos dos processadores Core i3 / 5 Clarkdale. Graças à nova termorregulação, a Intel conseguiu encaixar 6 núcleos de processador em um único molde com um resultado final surpreendente. O Core i7 980X, com o X para Extreme com freqüência de 3,33 GHz, é o processador multi-core mais rápido do mercado consumidor atualmente. No entanto, ele retém 130W de saída de calor. O Core i7 980X da Intel é tão rápido quanto seu design sugere. A mudança de quatro para seis núcleos resultou em um aumento de velocidade linear quase perfeito para aplicativos que podem usar vários processadores.

Alguns fatos simples: O novo processador ainda carrega uma carga de 130 W, o que é surpreendente dado o número de transistores e mais dois núcleos que possui quando comparado aos processadores quad-core. O processador funcionará nas placas-mãe LGA1366 atuais. Você não precisará comprar um novo chipset, pois ele funcionará com o X58, você só precisará atualizar o firmware do BIOS do sistema. E isso é apenas uma boa notícia, é o processador mais rápido do planeta, com 6 núcleos e 3,33 GHz. Ele não desenha um nível absurdamente alto de corrente e você pode usá-lo em plataformas X58 existentes. Portanto, antes de mergulharmos na arquitetura Core i7 Gulftown, você provavelmente deseja saber quais processadores estão atualmente sendo comercializados com a linha 1366 da Intel.

Vamos ver:

$ 284 Core i7 930 (Superior Maior)

$ 549 Core i7 950 (desempenho)

$ 999 Core i7 975 Extreme (entusiastas)

Core i7 980 Extreme por US $ 999 (entusiasta)

Lembre-se de que você ainda pode encontrar e comprar os Core i7 920, 940, 960 e 965. Mas esses processadores logo serão difíceis de encontrar. Como você pode ver, o primeiro nível de produto de entrada começa em $ 284; O 930 substituiu recentemente o 920, um processador muito bom, depois de ver que tipo de desempenho ele realmente tem. O processador Core i7 930 de 4 núcleos funciona a 2,80 GHz.

No segmento intermediário do nível elite, seremos capazes de identificar o Core i7 950 com 3,06 GHz.No topo da gama, encontramos um processador quad-core Core i7 975, com 3,33 GHz que ainda nos confunde. Este processador em particular receberá alguma concorrência do Gulftown / 980X Core i7 e, embora tenha saído com um preço de 999 dólares, seu preço caiu significativamente em 2011.

Vamos dar uma olhada em algumas das especificações técnicas:

O processador Intel Core i7 é lançado com as seguintes especificações:

Seis núcleos de processador

Suporte SMT, que permite o processamento de até 12 fluxos simultaneamente

Instruções de 32 KB + dados de cache L1 de 32 KB por núcleo

256 KB por núcleo

Grande cache L3 de 12 MB compartilhado entre todos os 6 núcleos

- Frequência de clock da RAM 1066 MHz

- Até 6 slots de memória

2x Intel Quick Interconnect Path (QPI); 25,6 GB / s

Adicionando 7 novas instruções SSE4

Design de processador monolítico - um dado

Fabricado usando a tecnologia de processo de obturador de metal High-K de 32 nm da Intel

A composição atual está unida na arquitetura da família Nehalem, cada produto da série é rotulado com seu próprio código de produto. Bloomfield, por exemplo, é a atual linha Core i7 Quad Core baseada no Socket 1366, enquanto Gulftown é codinome como um processador de seis núcleos. As mudanças arquitetônicas para Gulftown são as seguintes: um aumento nos núcleos de processadores físicos adicionais resultou em 1.170 milhões de transistores na arquitetura. Conforme mencionado, ele é construído em um processo de fabricação de 32 nm, empacotado com cache L1 de 64 KB por núcleo e cache L2 de 256 KB por núcleo. Tudo isso é complementado por um grande pool de cache L3 compartilhado, que no caso de um modelo de seis núcleos chega a 12 MB. Claro, o processador Turbo Boost, QPI (Quick Path Interface), avança em direção a um controlador de memória DDR3 triplo canal integrado, permitindo que o produto tenha mais largura de banda, bem como o retorno do Hyper-Threading (a era da tecnologia Pentium 4 ), que foi realmente incrível. Tudo isso é explicado mais adiante. Nehalem trouxe melhorias, com mudanças significativas na abordagem da Intel para dimensionar e gerenciar DRAM. Cristal do processador Gulftown em wafer de 32 nm.

Intel Turbo Boost

Os processadores Intel, Nehalem começando com Core i5 600 e superiores incluem um recurso chamado Intel Turbo Boost Technology. Sob certas configurações e cargas de trabalho, esta tecnologia oferece melhor desempenho, aumentando a frequência do núcleo. A nova tecnologia permite que os núcleos do processador sejam ajustados automaticamente para funcionar mais rápido do que a frequência de operação da própria base, mesmo se o processador estiver operando abaixo dos limites de potência, temperatura e desempenho atuais. Essa tecnologia pode funcionar com qualquer número de núcleos habilitados e ativos ou processadores lógicos. Isso resulta em maior desempenho para cargas de trabalho multi-threaded e single-threaded. Exemplo: Se você colocar uma carga pesada em todos os seis núcleos 980X Core i7, eles aumentarão automaticamente a frequência (com resfriamento adequado) para 3,46 GHz, que é 133 MHz adicionais. No entanto, se pelo menos um núcleo for usado, o Turbo Boost pode ir um pouco mais alto - ele pode aumentar a frequência base deste núcleo em particular para 3,6 GHz, fornecendo 266 MHz adicionais. Portanto, o Intel Turbo Boost é uma tecnologia muito inteligente no sentido de que os aplicativos de thread único obterão um pouco mais de desempenho.

Fast Bus Interconnect (QPI)

O Core i7s inclui o controlador de memória e os sistemas de E / S integrados ao processador e, portanto, exclui o barramento frontal da Intel (FSB) completamente. Ele está sendo substituído por um ou mais barramentos de alta velocidade chamados Fast Path Bus (QPI), anteriormente conhecido como Serial Bus Interconnect ou CSI.

A função QPI tem uma largura de banda maior do que o FSB tradicional e é mais adequada para sistemas de escala. O barramento HyperTransport da AMD é semelhante ao que a Intel está fazendo hoje - um componente ponto a ponto de alta velocidade ou ferramenta de comunicação / comunicação do processador. O processador Intel estava ligado ao barramento do sistema, o que começou a interferir no desempenho.A arquitetura QPI da Intel permite que três ou mesmo canais de memória quad-core sejam conectados diretamente a um processador com um controlador de memória integrado.

A Intel também adicionou barramentos PCI Express diretamente ao processador. Isso definitivamente fornecerá mais largura de banda para garantir o alto desempenho da placa de vídeo e remover quaisquer inconsistências com outros componentes do sistema. Emparelhado com a interface X58 Northbridge e PCIe 2.0, permite duas configurações x16 ou até quatro configurações x8 PCIe. Muitas boas adições, você vê, especialmente com o crescimento adicional de controladores USB 3.0 e SATA6G.

QPI é um dos novos blocos de construção da arquitetura de processador extensível do Nehalem. Gulftown tem dois ônibus QPI operando a 6400 MT / s. A QPI usa barramentos de até 6400 MT / s (milhões de transferências por segundo) na faixa superior de produtos, incluindo o processador 980X mostrado hoje. Acima, os núcleos Core 980X i7 são mostrados, com texto sobreposto descrevendo o que cada segmento representa.

Controlador de memória de três canais

Com o advento do Core i7, aprendemos sobre controladores de memória DDR3 SDRAM integrados à CPU de um a três canais de memória de 64 bits (fisicamente dentro do controlador de memória há suporte real para quatro, mas apenas três estão ativos) - tudo isso é o que é chamado de controlador de memória de três canais. Assim, a largura total do barramento de memória é aumentada de 128 para 192 bits, o que pode aumentar significativamente a largura de banda. A Intel eliminou a lentidão do barramento antigo ao desenvolver a arquitetura Nehalem baseada em um controlador de memória de 64 bits ligado diretamente ao silício do processador. Como resultado, este novo design deve aumentar a utilização da largura de banda em até 90% - um bom salto dos 50-60% de utilização do barramento antigo. O controlador integrado, é claro, suporta DIMMs registrados (mercado de servidores) e não registrados (consumidor). O controlador é rápido, muito rápido, com suporte para DDR3-800, DDR3-1066, DDR3-1333 JEDEC, e ainda há espaço para expansão futura. O controlador de memória é capaz de lidar com 64 GB / s sozinho, enquanto a implementação do DDR3-1333 de três canais completo fornece apenas 32 GB / s de utilização máxima da largura de banda. Quanto aos números, podemos concluir que mesmo DDR3-2000 não será a carga máxima no controlador. Gulftown, aliás, é anunciado para suportar até DDR3 1066 MHz. Neste teste, usaremos memória OCZ Blade DDR3 2133MHz OCZ. Esta é uma memória baseada em chips Elpida em HYPER.

Hyper-Threading

Inevitavelmente, os chips baseados na família Nehalem terão entre dois e oito núcleos, a linha de ponta será capaz de lidar com dois threads de software independentes por núcleo de processador físico. Isso se chama Hyper Threading Technology, nome dado pela Intel ao novo conceito. Isso permite que o processador execute praticamente dois threads diferentes ao mesmo tempo.

Esta era uma característica dos processadores Intel Pentium 4 de um só núcleo, mas foi posteriormente descontinuada com o advento dos chips multi-core; na verdade, essa tecnologia é a mesma de antes, só que agora no nível mais alto. Com dois threads por núcleo, os chips Core i7 Gulftown serão embalados com não menos que doze núcleos lógicos na inicialização. Se você olhar a captura de tela acima, verá o que está acontecendo.

Chipset X58

O processador Intel Core i7 topo de linha emparelhado com o chipset Tylersburg é conhecido como o chipset Intel X58 Express. Este chipset usa o mesmo Southbridge ICH10 (R) que o chipset P45 (Eaglelake) da Intel, mas o X58 é obviamente radicalmente diferente dele:

O X58 Express usará o soquete LGA1366 (também conhecido como soquete B).

Não há mais controlador de memória.

O QPI serve como conexão entre o Core i7 e o X58 Express.

Grande largura de banda. A principal característica do chipset H55, como o P55, é que existem muitas pistas PCIe disponíveis para você. Há suporte para 2 slots PCI Express x16 2.0 com uma opção de quatro slots x8 para suportar placas de vídeo com várias GPUs.

Consumo de energia e temperatura

Portanto, é aqui que começa o teste de um processador físico.Primeiro você precisa dar uma olhada rápida no consumo de energia do processador no modo inativo e sob carga e, é claro, com overclock.

Processador Core i7 980X + 5870: Ocioso - 139 W; carga - 150 W; máximo - 272 W

Core i7 980X + 5870 @ 4,4 GHz: Ocioso - 184 W; carga - 184 W; máximo - 360 W

Balanced State IDLE é um sistema operacional ajustado em modo de energia balanceada, estrangulado pelo processador SpeedSteps. Isso produz 139 W e é instalado com um vídeo Radeon HD 5870, mas a GPU está ociosa aqui. Se mudarmos para o Windows 7 ou Vista no modo de desempenho, veremos um aumento na potência de até 150 watts, mesmo no modo inativo. Agora, é enfatizado que vemos 6 núcleos, a energia é consumida até 272 W (em geral, para um PC, medida na tomada). 272W - 139W = 133W de potência, que está de acordo com o anunciado. Assim que fizermos o overclock de todos os quatro núcleos para 4,4 GHz, tudo ficará muito mais rápido, estamos agora no pico de consumo de 360 ​​watts - 139 watts da frequência normal do modo balanceado = 221 watts de consumo de energia no total. Mas vamos dar uma olhada nas temperaturas. Portanto, vemos seis núcleos totalmente carregados, com 100% de utilização de cada núcleo no benchmark Prime95 completo, o modo turbo dá outros 133 MHz para o processador, resultando em apenas 3,4 GHz de velocidade de clock. Zalman Reserator XT refrigerado a água (semipassivo) agora é aplicado. Você pode ver que a temperatura de inatividade é de 25 ~ 30 graus C. E quando a carga continua por um longo período de tempo, vemos que o pico máximo de temperatura é de cerca de 55 graus C. Os mesmos resultados são obtidos com esta configuração em quad- processadores core Core i7 975. Talvez um pouco mais alto, mas não é ruim.

Agora vamos dar uma olhada no overclock.

Overclocking Core i7 980X

Com o barramento antigo oficialmente removido do processador, poucas mudanças durante o overclocking. É um pouco estranho, mas o conceito continua o mesmo. Na BIOS você encontrará um registro de 133 MHz chamado de clock base, pense nisso como o seu novo acelerador descrito acima - você pode apenas brincar com ele. Claro, se você tiver um processador Extreme Edition, as coisas são muito mais fáceis. Basta brincar com a voltagem e o multiplicador da CPU e até mesmo no resfriamento de ar mais frio você pode obter alguns resultados incríveis. Em primeiro lugar, verifique o seu valor atual. A placa Intel X58 usa um multiplicador dinâmico. A frequência base junto com o multiplicador de 133 MHz é 3,33 GHz a um fator de 25. Esta é a sua velocidade de clock. Na configuração padrão, entretanto, também é possível aplicar o Multiplicador 26 com o Modo Turbo habilitado. Portanto, o seu processador Core i7 irá além das especificações padrão.

Agora, se você deseja overclocking extremo, em primeiro lugar, no BIOS, desative as funções SpeedStep, C1E e TM projetadas para evitar que o processador faça overclocking dinamicamente para baixo ou para cima com base em várias variáveis, incluindo sobrecargas térmicas e 100% de utilização da CPU. Agora apenas aumentamos o multiplicador até o sistema travar, então aumentamos a voltagem e começamos tudo de novo. Inevitavelmente, encontraremos um ponto em que nossa freqüência ou temperatura máximas simplesmente sairão de controle. Para overclock, aumentamos a tensão em 1,42 V no processador e usamos um refrigerador líquido Zalman Reserator XT. Finalmente, tudo inicializa facilmente no Windows a 4,0 GHz com um processador Core i7 980X. Naquela época, a temperatura começou a subir lentamente, descobrimos que estávamos 100% estáveis ​​em 4,4 GHz. O overclock em si é uma coisa bastante fácil de conseguir com este processador.

Lembre-se de que o overclock consome muito mais energia do sistema e também leve em consideração que seu sistema de refrigeração deve ser adequado, pois um processador com quatro a seis núcleos deve produzir muito mais calor. A 4,4 GHz, todos os 6 núcleos nele estão sobrecarregados (mas não os gráficos), estamos usando cerca de 360 ​​watts (6 + 6 núcleos HT estão 100% carregados). Confira o teste de estresse. Aqui você pode ver um processador com uma frequência de 4 400 MHz. Aplicamos 1,42 V para manter a estabilidade com sobrecarga extrema da CPU.Nessa configuração, as temperaturas chegam a 75 graus C, e esse é realmente o máximo, e é hora de parar por aí. Mas tenho certeza de que acabamos de adicionar mais 1 GHz de cada um dos 6 núcleos para liberdade total.

Capturas de tela CPU-Z

Então, como você pode ver, a frequência parece relativamente fraca. O modo turbo está ativado, nossos processadores estão funcionando e, como tal - um aumento de 133 MHz.

Este cache L3 é, claro, bom e grande, com 12 MB. Então, o cache L2 de 6x256 KB e, obviamente, o cache L1 de 384 KB (6x 32i + 32g por núcleo). Nós descobrimos que 1066 MHz DDR3 é suportado em uma placa-mãe de três canais, mas 1333 MHz como tal não é.

Você pode definir a frequência de memória muito mais alta, é claro, assim que começar a tocar na frequência base. Mas isso significa que o produto 980X Core i7 é mais limitado nos divisores de memória disponíveis.

Por último, mas não menos importante, em relação à placa-mãe. Para testes e overclock, usamos uma placa-mãe ASUS Rampage II Extreme e o mais recente SBIOS 1802.

Conclusões e conclusão

Bem, a Intel venceu novamente. O 980X Core i7 é grande e majestoso - é seu USS Enterprise - grande e poderoso. Para ser honesto, ninguém esperava que o processador fosse tão bom. Os resultados do benchmark medem o desempenho por núcleo. Portanto, os resultados do teste, como tais, podem ser um pouco ofuscados. A maioria dos aplicativos de software usados ​​é capaz de funcionar em dois e, no máximo, em quatro threads. Portanto, embora os benchmarks mostrem lucros absurdos, a realidade é que em relação a um processador Core i7 975, em quase todas as situações você não notará diferença de desempenho, a menos que seu aplicativo seja muito adequado para processadores multi-core e, portanto, muito avançado. Isso é pura realidade. Então, onde está o brilho principal do i7 980X? Ele está em várias direções. Criação de conteúdo, transcodificação de vídeo, renderização 3D e design de produto com software como Cinema 4D em MAXON, virtualização, arquivos de compactação / descompactação de software e alguns jogos estão começando a receber suporte massivamente multithread. E, claro, o novo processador é bom para entusiastas de overclock - o 980X é simplesmente um gigante neste aspecto.

A Intel fez esse dever de casa, eles não economizam na velocidade do clock e o cache L3 adicional acelera um pouco até mesmo os aplicativos de thread único. O novo número de núcleos e a tecnologia de fabricação de 32 nm parecem fazer maravilhas. O fato de termos seis núcleos físicos com clock de 3,33 MHz e Turbo até 3,4 GHz, mas ainda assim conseguirmos ficar com 130W de potência térmica é absolutamente impressionante, o que é bom! Sério, o processador Core i7 920, muito mais fraco, tem o mesmo poder. Todos esses pensamentos são subjetivos, mas olhe o progresso! Se voltarmos a 2003 e olharmos as estatísticas de um processador muito mais lento (um núcleo) Pentium 4 Extreme Edition com uma frequência de 3,2 GHz (soquete 478), então este processador consumiu 92W. Meu ponto de vista? Se você adicionar 6 núcleos, o resultado será 552 watts. Agora, em 2011, consumimos apenas 130 W e os processadores têm seis núcleos, aumentados pelo HyperThread para 12, cada um muito mais rápido do que um Pentium 4 de núcleo único.

Agora, há algo negativo? Claro - os preços o colocam fora do alcance da maioria dos consumidores. E a única coisa que pode ser um pouco decepcionante são as partições de memória. O processador é anunciado apenas com suporte a DDR3 1066 MHz, que pode ser de três canais, mas parece um pouco deficiente. Insinuando que o overclock baseado na frequência fará com que a frequência da sua memória aumente com ele, você deve buscar um pouco mais de largura de banda da memória. Agora sobre o overclock em si. Em primeiro lugar, isso é algo que os engenheiros realmente não colocaram nos esforços sérios do processador durante os testes. Eles jogaram com voltagem e um multiplicador desbloqueado por 10 minutos e obtiveram um processador estável a 4400 MHz.Agora - eles usaram refrigeração líquida, mas este é um reserator Zalman XT unidade de refrigeração semipassiva, que oferece mais desempenho de refrigeração. Em outros aspectos, podemos dizer que o 980X Core i7 é um grande processador quando em overclock.

Obviamente, é voltado para usuários profissionais, caras que precisam de transcodificação rápida de vídeo, ou mesmo alguns dos aficionados de hardware extremos. Normalmente ninguém justifica um processador nesta faixa de preço, nem eu posso justificar este, com 6 núcleos físicos. Porém, atrás dele, como todos sabemos e entendemos, está o futuro. Felizmente, você não precisa comprar uma nova placa-mãe, basta atualizar o firmware da placa X58 e tudo correrá bem. Portanto, se você puder e estiver disposto a pagar ... Você não se arrependerá de sua compra, nem por um segundo. Este processador é uma verdadeira jóia.