Встречаем Wolfdale: первое знакомство с Core 2 Duo E8500


Введение

В этом году оверклокеры не могут расслабиться даже в день всенародного празднования православного Рождества Христова. Ведь Intel избрал 7 января для официального объявления своих новых процессоров, относящихся к семейству Penryn. С недавних пор Intel предпочитает массовые анонсы CPU, так и произошло на этот раз. Сегодня компания официально анонсирует сразу 16 процессоров, построенных на инновационных 45 нм ядрах.

Как видим, список новых процессоров включает продукты, ориентированные на разные рынки. Нам из них интересны лишь семь CPU, размещённых в нижней части таблицы: именно эти процессоры нацелены на использование в десктопах и совместимы с LGA775 инфраструктурой. Причём, из этой семёрки в ближайшее время будут доступны лишь четыре двухъядерных CPU. Как известно, начало поставок четырёхъядерных процессоров отложено в связи с обнаружением странной проблемы со стабильностью их работы в четырёхслойных материнских платах. Именно с такими двухъядерными процессорами, известными также под кодовым именем Wolfdale, мы и познакомимся сегодня. А чтобы наше знакомство не было голословным, параллельно мы проведём тесты старшего представителя линейки новых Core 2 Duo, имеющего процессорный номер E8500.

Немного теории

Итак, Wolfdale – это кодовое имя двухъядерных процессоров в семействе Penryn. Как и отложенные четырёхъядерные Yorkfield, процессоры Wolfdale производятся по 45 нм технологическому процессу. Причём, в основе Yorkfield и Wolfdale используются совершенно одинаковые полупроводниковые кристаллы: Yorkfield, по сложившейся традиции, представляет собой склейку из двух двухъядерных кристаллов Wolfdale, выполненную в одном процессорном корпусе. Таким образом, Wolfdale можно рассматривать как базовый строительный материал для формирования всего семейства Penryn, чем он и интересен.

Ядро процессоров Wolfdale имеет площадь 107 кв. мм и состоит из 410 миллионов транзисторов. Эти цифры недвусмысленно наводят на мысль о том, что в Wolfdale по сравнению с 65 нм предшественником Conroe, который содержал 291 миллион транзисторов, сделаны весьма существенные изменения. Собственно, видно это и по фотографии ядер Wolfdale и Conroe: компоновка функциональных блоков несколько изменилась.

Слева – Wolfdale, справа – Conroe (масштаб изображений не сохранён).





Таким образом, ядро Wolfdale – это не просто уменьшенное в связи с переходом на более совершенный техпроцесс ядро Conroe. В новых процессорах инженеры Intel сделали целый ряд усовершенствований.

Естественно, большинство из этих нововведений направлено на увеличение производительности. Наиболее очевидное преимущество Wolfdale заключается в возросшем до 6 Мбайт объёме разделяемой между ядрами кэш-памяти второго уровня. Кроме того, процессоры Wolfdale получили поддержку набора команд SSE4.1, включающего 47 новых инструкций, способных при соответствующей оптимизации приложений ускорить обработку 3D графики и видео, а также научные расчёты.

Кое-что изменилось и в глубине исполнительных устройств. Процессоры Wolfdale получили в своё распоряжение новый блок Fast Radix-16 Divider, наращивающий производительность операций деления и вычисления квадратных корней. Также, в новом CPU реализован механизм Super Shuffle Engine, ускоряющий обработку SSE инструкций, требующих выполнения побитовых перестановок.

Перечисленные и некоторые другие усовершенствования, сделанные в Wolfdale, выступают гарантом того, что новые CPU от Intel при аналогичных тактовых частотах работают несколько быстрее старых Conroe. Однако о значительном преимуществе речь всё же не идёт. Wolfdale предлагает лишь косметическое обновление микроархитектуры Core, капитальная переделка которой будет сделана лишь в перспективных процессорах семейства Nehalem, выходящих в конце 2008 года.

Самое же главное в Wolfdale – это, несомненно, принципиально новый 45 нм технологический процесс, который позволил Intel не только значительно увеличить число транзисторов в кристалле без роста его геометрических размеров. Новый техпроцесс, использующий транзисторы с металлическим затвором и диэлектриком на основе соединений гафния с высокой диэлектрической проницаемостью, открывает путь к дальнейшему росту тактовых частот CPU без увеличения их тепловыделения и энергопотребления. Именно этим новые процессоры особенно интересны оверклокерам, которые, безусловно, смогут поставить с их помощью новые рекорды.

Обобщая сказанное, сопоставим основные характеристики процессоров Wolfdale и Conroe:

  Core 2 Duo E8000 Core 2 Duo E6000
Кодовое имя Wolfdale Conroe
Технология производства 45 нм 65 нм
Микроархитектура Core (Penryn) Core
Число ядер 2 2
Число кристаллов 1 1
Тактовые частоты 2.66 - 3.16 ГГц 1.86 - 3.0 ГГц
L2 кэш 6 Мбайт 4 Мбайт
Шина 1333 МГц 1066/1333 МГц
Типичное тепловыделение 65 Вт 65 Вт
Упаковка LGA775 LGA775
Enhanced Intel SpeedStep Есть Есть
Intel EM64T Есть Есть
Intel Virtualization Technology Есть Есть
Поддержка SIMD инструкций MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4.1 MMX, SSE, SSE2, SSE3
Число транзисторов 410 млн. 291 млн.
Площадь кристалла 107 кв. мм 143 кв. мм

После краткого обзора основных особенностей процессоров Wolfdale, давайте перейдём к более близкому знакомству с конкретным представителем этого семейства.





Core 2 Duo E8500 с практической стороны

Core 2 Duo E8500 – это старшая модель в линейке двухъядерных процессоров нового поколения. Соответственно, его тактовая частота равна 3.16 ГГц. Прочие подробности о характеристиках этой новинки можно получить из скриншотов диагностических утилит.

Заметьте, процессоры Wolfdale получили поддержку дробных коэффициентов умножения, что даёт Intel возможность сделать сетку тактовых частот гуще. Именно это мы и видим на примере Core 2 Duo E8500 – данный процессор имеет множитель 9.5x. Очевидно, для нормального функционирования такого CPU требуется поддержка дробных множителей со стороны BIOS материнской платы. Впрочем, в ближайшее время соответствующие обновления должны выпустить все ведущие производители материнских плат.

Производительность

В первую очередь у нас возникло желание оценить практическую пользу от всех усовершенствований, сделанных в Wolfdale. Для этого мы провели сравнение производительности процессоров с микроархитектурой Core, построенных на новом (Wolfdale – 45 нм) и старом (Conroe – 65 нм) ядре и работающих на одинаковой тактовой частоте. В качестве сравниваемых CPU выступили модели Core 2 Duo E6850 и Core 2 Duo E8500.

Тестовая система была собрана из следующих комплектующих:

  • Процессоры:
    • Intel Core 2 Duo E8500 (LGA775, 3.16GHz, 1333MHz FSB, 6MB L2, Wolfdale);
    • Intel Core 2 Duo E6850 (LGA775, 3.0GHz, 1333MHz FSB, 4MB L2, Conroe);
  • Материнская плата: ASUS P5E (LGA775, Intel X38, DDR2 SDRAM).
  • Память: 2 Гбайта DDR2-1066 с таймингами 5-5-5-15 (Corsair Dominator TWIN2X2048-10000C5DF).
  • Графическая карта: OCZ GeForce 8800GTX (PCI-E x16).
  • Дисковая подсистема: Western Digital WD1500AHFD (SATA150).
  • Операционная система: Microsoft Windows Vista x86.





Для того, чтобы сравнение было корректным, оба эти процессора работали при частоте 3.0 ГГц, полученной как 9 x 333 МГц. То есть, частота Core 2 Duo E8500 была понижена на полшага и доведена до частоты Core 2 Duo E8400.

  Wolfdale 3.0GHz Conroe 3.0GHz Прирост
производительности
3DMark06 11601 11453 1.3%
3DMark06, CPU 2813 2694 4.4%
Quake 4, 1024x768 HQ 155.23 145.35 6.8%
Half-Life 2 Episode Two, 1024x768 181.26 167.96 7.9%
Crysys, 1024x768 MQ 68.7 65.3 5.2%
Unreal Tournament 3, 1024x768 101.06 96.24 5.0%
World in Conflict, 1024x768 MQ 89 80 11.3%
mp3 Encoding, iTunes 7.4, sec 108 109 0.9%
Xvid 1.2, fps 45.63 43.85 4.1%
DivX 6.8, fps 66.88 63.79 4.8%
Mainconcept H.264 Encoder, fps 35.01 32.32 8.3%
Photoshop CS3, sec 67 72 7.5%
After Effects CS3, sec 383 415 8.4%
WinRAR 3.7, sec 287 307 7.0%
Mathematica 6 3.4 3.25 4.6%
CINEBENCH R10, Rendering 6318 5910 6.9%
3ds Max 9, Rendering 5.21 4.93 5.7%

Полученные результаты вряд ли можно назвать разочаровывающими. Новые процессоры Wolfdale оказываются ощутимо быстрее своих предшественников даже при работе на одинаковых тактовых частотах. Уровень этого выигрыша в среднем составляет 6%, но в некоторых приложениях он может быть значительно сильнее. К этому следует добавить возможность работы процессоров Wolfdale на более высоких тактовых частотах, и в итоге становится понятно, что Intel действительно подготовил потенциальный хит.

Более подробный анализ результатов показывает, что основную роль в повышении производительности новых процессоров играет увеличившийся кэш второго уровня. Действительно, наиболее заметно производительность выросла именно в тех приложениях, которые чувствительны к этому параметру. Например, преимущество Wolfdale над Conroe в играх достигает 11%, а в среднем равно 7.2%.

Немаловажным оказалось и внедрение Fast Radix-16 Divider: выигрыш в типично вычислительных задачах, например, при финальном рендеринге, также оказывается выше среднего уровня. Не менее ощутимый рост быстродействия заметен при использовании H.264 кодека от Mainconcept и при обработке видео в After Effects CS3: тут, по всей видимости, сказывается появление блока Super Shuffle Engine, ускорившего исполнение некоторых SSE команд.

Что же касается поддержки набора команд SSE4.1, то, несмотря на его потенциальную востребованность, программисты пока что не успели подготовиться к его появлению в современных CPU. Поэтому никаких конкретных выводов мы здесь сделать не можем. Фактически, на данный момент поддержкой новых инструкций может похвастать лишь кодек TMPGenc и, в экспериментальном режиме, DivX. Причём, с DivX ситуация такова, что включение функции Experimental SSE4 full search приводит к падению производительности, что не даёт возможности всерьёз говорить о качественной оптимизации этого кодека под SSE4.1. Тем не менее, мы ожидаем, что приложения, готовые задействовать SSE4.1 инструкции, всё-таки появятся, и тогда значение нового набора SIMD команд сможет быть оценено по достоинству. Например, по нашим данным, соответствующие изменения должны быть сделаны уже в ближайших версиях MainConcept H.264 Encoder, Pinnacle Studio Plus и Sony Vegas.

Разгон

Переходим к наиболее интересному для многих энтузиастов разделу наших испытаний: тестированию процессоров Wolfdale на разгон. На новые процессоры в этом плане возлагаются очень большие надежды.

Исследование оверклокерских возможностей проводилось с использованием той же самой платформы, что и тестирование производительности. Для охлаждения процессора использовался воздушный кулер Zalman CNPS9700 LED. Стабильность работы CPU в разогнанном состоянии проверялась получасовым прогоном утилиты Prime 25.5. В первую очередь мы попробовали разогнать тестовый образец Core 2 Duo E8500 без повышения напряжения питания. В таких условиях процессор смог обеспечить стабильную работу при частотах до 3.66 ГГц.





Разгон, безусловно, хороший. Core 2 Duo, основанные на 65 нм ядрах, могли работать на таких частотах исключительно с повышением напряжения питания. Однако на этой отметке мы не остановились и продолжили оверклокерские эксперименты при увеличении напряжения питания.

Вообще, как показали многочисленные опыты, Wolfdale очень хорошо откликается на рост напряжения. Но мы не ставили своей целью установку очередного рекорда, поэтому увеличили Vcore в BIOS Setup лишь до 1.5 В, что с учётом Vdroop выразилось в 1.42-1.46 реальных Вольт. Такой прирост вольтажа относительно безопасен для процессора, охлаждаемого хорошим воздушным кулером, и может без опаски использоваться в системах, работающих в режиме 24/7. Впрочем, даже в этом случае наш Core 2 Duo E8500 не дал поводов для разочарования.

Процессор удалось заставить стабильно работать на частоте 4.37 ГГц. Сомнений быть не может: процессоры Wolfdale станут очередными любимцами оверклокеров. Ведь такие высоты были недоступны процессорам Conroe без значительного повышения напряжения питания и применения специальных средств охлаждения. Кстати, наш CPU, работающий на частоте 4.37 ГГц, демонстрировал и вполне пристойный температурный режим, не разогреваясь под нагрузкой выше 70 °C.

Описанные эксперименты были проведены без изменения множителя CPU, во всех случаях он оставался равным штатному значению 9.5x. Именно поэтому максимальная частота FSB, достигнутая нами в предыдущих опытах, составила лишь 460 МГц. Между тем, интерес вызывает и способность процессоров Wolfdale работать на более высоких частотах шины. Поэтому, мы провели ещё один эксперимент, в котором попытались найти предельную частоту FSB нашего процессора, иными словами, его FSB Wall.

Как было установлено, верхняя граница частоты шины для нашего образца Core 2 Duo E8500 оказалась равна 540 МГц. При дальнейшем увеличении FSB стабильность системы терялась. Таким образом, граница FSB Wall у новых процессоров находится на достаточно высоком уровне.

Выводы

Всё говорит о том, что Intel сделал нам очередной подарок. Ведь более быстрый и более разгоняемый, нежели предшественники, процессор Core 2 Duo E8500, согласно официальному прайс-листу, будет продаваться по той же цене, что и Core 2 Duo E6850. И если розничные торговцы не станут делать из Wolfdale источник собственной наживы, Core 2 Duo E8500, как и Core 2 Duo E8400 и Core 2 Duo E8200, могут стать отличным оверклокерским выбором в ценовом диапазоне от 160 до 270 долларов.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал
рейтинг: 4.6 из 5
голосов: 447

Комментарии 265 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают