Первое знакомство с процессорами Intel Broadwell-E

Оглавление

• Вступление
• Bloomfield
• Gulftown
• Sandy Bridge-E
• Ivy Bridge-E
• Haswell-E
• Broadwell-E
• Turbo Boost 3.0
• Микроархитектура
• Промежуточные выводы
• Заключение

Вступление

Современная история процессоров Intel серии Extreme Edition насчитывает более двух десятков моделей и началась она почти десять лет тому назад, точнее в 2008 году.

Именно тогда компания Intel решила повториться и перезапустить отдельную линию ЦП и материнских плат для энтузиастов и расточительных пользователей, предложив им нечто большее, чем заурядные Intel Core i3 и Core i5.

Bloomfield

С появлением «Блумфильда» началась эра многоядерных процессоров с большим объемом кэш-памяти. ЦП сочетался с материнскими платами на чипсете Intel Х58 и разъемом LGA 1366.

Надо сказать, что процессоры получились на удивление удачными. Core i7-920, Core i7-930, Core i7-940, Core i7-950, Core i7-960, Core i7-965 Extreme Edition и Core i7-975 Extreme Edition – у всех были равные характеристики, за исключением цены и частоты. Каждый ЦП оснащался четырьмя ядрами и 8 Мбайтами кэш-памяти третьего уровня, а стоили они в зависимости от названия от $284 до $999.

Процессоры состояли из 731 миллиона транзисторов, а их площадь была 263 мм. В производстве использовалась 45 нм литография. За полтора года Intel успела даже модернизировать их, выпустив на замену степпинга С новую ревизию D0.

Gulftown

В 2010 году наметились явные изменения в планах компании. Теперь четырехъядерные процессоры были слишком распространены, и освоение 32 нм техпроцесса позволило Intel заявить о первых экземплярах шестиядерных ЦП. Таким образом появились «Гульфики». Они содержали по шесть ядер Westmere, улучшенной архитектуры Nehalem.

Объективно это был «шринк» с 45 нм до 32 нм, площадью 239 мм с 1170 миллионами транзисторов. За все время существования был один-единственный степпинг B1. В паре с процессорами работали материнские платы Socket LGA 1366 на базе чипсета Intel Х58. Именно «Гульфтауны» стали настоящим спасением для топовых ПК, поскольку характеризовались большим объемом кэш-памяти, трехканальной памятью и шестеркой ядер.

Впрочем, «Гульфики», как и «Блумфильды», отличились одной интересной особенностью: на платформах часто пропадали каналы памяти. Бывает, постоит компьютер несколько дней, включаешь его, а вместо 12 Гбайт остается только 8. Все это происходило из-за слабых контактов в разъемах; достаточно было пошевелить планки и пропавшая память возвращалась.

Sandy Bridge-E

В 2011 году Intel кардинально сменила архитектуру процессоров, анонсировав ЦП Sandy Bridge. Тогда же разделение между моделями компанией было пересмотрено. Вместо разной частоты для убедительности ввели несколько градаций по числу активных ядер, объему кэш-памяти и энергопотреблению. По-прежнему использовалась 32 нм литография, поэтому число ядер не росло. Но из-за смены архитектуры удельная производительность существенно выросла. А раз сменилась архитектура, то понадобился новый разъем для CPU.

Начиная с 2011 года, можно праздновать появление сокета LGA 2011 в его первой версии. Кстати, параллельно с Sandy Bridge-E существовали серверные решения в виде Sandy Bridge-EP, содержащие от двух до восьми ядер и до 20 Мбайт кэш-памяти. Соединялись процессоры через шину QPI. В обыкновенной системе Sandy Bridge-E лишились такой возможности, им оставили только традиционный I/O DMI. Во всех CPU использовалась четырехканальная память DDR3 частотой до 1600 МГц. Площадь ядра составляла от 294 до 435 мм. Количество транзисторов в зависимости от степпинга – 1270-2270 миллионов.

Здесь уместно задать вопрос о столь большой разнице в физических характеристиках. Дело в том, что за два года Intel сменила аж три ревизии процессорного ядра. Изначально в десктопную версию попадали дезактивированные Sandy Bridge-EP С1. Чуть позже компания разделила дизайны на производстве, выпустив ревизию С2. Для самого маленького и наименее мощного i7-3820 использовалась ревизия М1. Поэтому-то мы и можем говорить о существовании целых трех поколений Sandy Bridge-E. Для ЦП были выпущены новые материнские платы на чипсете Intel Х79.

Обзоры в лаборатории:

• Новое поколение Intel. Сравнительное тестирование i7-3930K и i7-3960X в 2D и 3D;
• Обзор и тестирование процессора Intel Core i7-3820.

Ivy Bridge-E

Ожидание новой серии процессоров тянулось с конца 2012 года. В определенный момент все уже решили, что Intel решила пропустить архитектуру Ivy Bridge и сразу перейдет на ядро Haswell. Сама компания лишь намекала на то, что Intel Х79 остается в строю и надо набраться терпения. Как следствие, модели Ivy Bridge-E вышли в свет лишь во второй половине 2013 года.

Никаких фундаментальных изменений в процессоре не произошло. Очередной «шринк» с 32 нм до 22 нм, казалось бы, должен увеличить удельную производительность и повысить частоты, но, увы, добавил только 100 МГц. Опасения насчет трехмерных транзисторов подтвердились при первых попытках разгона – новинки сильно нагревались и требовали повышенных напряжений. Зато для Intel выпуск Ivy Bridge-E стал чуть ли не самым удачным запуском.

Во-первых, площадь ядра десктопных версий была относительно маленькой (256 мм), количество транзисторов дошло до 1860 миллионов. Во-вторых, заменить Sandy Bridge-E в старой материнской плате на Ivy Bridge-E мог каждый желающий, благодаря одинаковому разъему LGA 2011. Впрочем, присущие Sandy Bridge-E проблемы совместимости и разгона памяти остались. Заявленная официальная частота поднялась до 1866 МГц, все что выше – чистая лотерея.

Обзоры в лаборатории:

• Встречаем Ivy Bridge-E: обзор и тестирование процессора Intel Core i7-4930K.

Модели Ivy Bridge-E существовали и в серверном исполнении. Всего Intel создала три дизайна в зависимости от количества ядер.

Для топовых компьютеров Intel выделила самое компактное ядро, убрав из него все серверные возможности.