Clarkdale: velmi neobyčejné dvoujádro
Nové procesory architektury Westmere, 32nm dvoujádra Core i5, Core i3 i Pentia, přinášejí oproti velkým 45nm čtyřjádrům nejen zbrusu nové grafické jádro, ale i řadu vylepšení v procesoru samotném. Intel připravil legendárním procesorům Core 2 Duo zdatného nástupce a každou z mnohých inovací se umí náležitě pochlubit. osmnáct nových modelů se začne prodávat už brzy.
Procesory – od Gulftownu k ULV
Mnohé jste si přečetli v testu Core i5-661, v tomto článku se na novinky v procesorech Westmere podíváme spíše teoreticky. Zdrojem mi bude prosincový workshop Intelu v Londýně a materiály z něj. Malý oslavný slajd vidíte hned pod tímto odstavcem. Turbo Boost pro automatické přetaktování je tu s námi už od Bloomfieldu, nyní ovšem ve větší míře, Hyper-Threading se také nezměnil, pouze je relativně užitečnější než u čtyřjader. Smart Cache i integrovaný paměťový řadič nejsou nic nového, nejdůležitějším bodem je ovšem inteligentní správa energie. Asi každý pochopí význam vyššího výkonu a 32nm výroby.
Nenechte se zmást, Westmere je přeci jen starým známým Nehalemem s pár vylepšeními a hlavně v 32nm kabátě.
Intel zdatně dodržuje svou Tick-Tock strategii, což AMD zrovna na optimismu nepřidá. Po dvou letech opět přeskočili na nižší výrobní proces, tentokráte 32nm high-k metal gate. Více o výrobním procesu se dočtete v poslední kapitole. Vylepšení v architektuře jsou tu také, ovšem příští rok nás čeká zbrusu nová architektura Sandy Bridge, opět stavěná 32nm výrobou.
Roadmapa vám vcelku jasně napoví, co má Intel v plánu udělat. Po uvedení Core i7 do socketu LGA 1366 na jádře Bloomfield sestoupil o krok níž a uvedl Core i5 a Core i7 na jádře Lynnfield, tentokráte do LGA 1156. Tento lidový socket se teď dočká spousty nových dvoujádrových 32nm modelů na jádře Clarksdale. Hodilo by se poznamenat, že v extrémním highendu Intel plánuje také uvést šestijádrový 32nm model na jádře Gulftown, Core i7-980 XE.
Je to tak, žádná 32nm čtyřjádra na trhu ještě dlouho neuvidíme.
Malý pohled na rodinu Core ix procesorů napovídá, že ty nejdražší modely se budou značit jako Core i7, ty drahé jako Core i5 a ty průměrně drahé jako Core i3. Ano, zapomnělo se na Pentium pro běžné smrtelníky, které ovšem bude.
Čtyři nová Core i5 určitě znáte, dvě Core i3 tikají na nižších frekvencích a nepodporují technologii Turbo Boost pro automatické přetaktování. Nezmíněné Pentium G6950 pracuje na 2,8 GHz, nepodporuje Turbo Boost ani Hyper-Threading a má i menší L3 cache (3 MB oproti 4 MB). Všechny procesory se vsazují do socketu LGA 1156 a podporují pouze paměti DDR3.
Pro zajímavost i mobilní modely, o kterých se více rozhovoříme na serveru Extranotebook.cz. Zde je situace podobná, až na dvě věci. Zaprvé, v noteboocích jsou i některá Core i7 dvoujádrová. Pouze Core i7 tu také mají plnou 4MB cache. Turbo Boost zde znamená opravdu velmi mnoho, zejména u CULV procesorů, kde frekvenci zvedne až na dvojnásobek.
Ve srovnání s procesorem Core 2 Duo E6400 vyjde najevo, jak skvělým procesorem Clarkdale vlastně je. Kromě vyššího výkonu na takt a vlákno nabízí díky Hyper-Threadingu dvojnásobek vláken. To je vedle Turbo Boostu jedním z důvodů, proč tato dvoujádra v testech mnohdy poráží i slabší čtyřjádra. Nemůžeme říci, že se jedná o čtyřjádrové procesory, ovšem v mnohovláknových operacích je vliv HT často znát. Závratné násobky výkonu jsou způsobeny mj. poněkud „neférovým“ srovnáním rychlého Core i5-650 (3,2 GHz) se starým levným Core 2 Duo E6400 (2,13 GHz, 2 MB L2).
Většinu věcí nyní vyčtete z tabulky. Na tomto slajdu už není uvedena L3 cache jako „Enhanced Smart cache“, ale pouze jako „Smart Cache“. Není to chyba, David Hill, architekt uncore částí jádra (více dále) nám potvrdil, že s cache se nic nedělo.
Zde nám David vysvětluje zřejmě největší vylepšení nových procesorů. Správa energie je opravdu pečlivá.
Integrovaný obvod v procesoru, PCU = Power Controller Unit, má na starost nejen snižování násobiče při nízkém vytížení procesoru, velmi hbitě dovede rovněž zcela vypínat jednotlivá jádra. Při jednovláknovém vytížení se tak druhé jádro zcela deaktivuje a i ve Správci úloh uvidíte jen dvě vlákna (jedno jádro). Pokud procesor nemá práci, spotřeba se blíží opravdu limitním hodnotám.
Protikladem je známý Turbo Boost. Ten po krocích o velikosti 133 MHz zvyšuje frekvenci procesoru, je–li třeba. Jak víme, dovede dobře známé obrazné zlaté destičky seskládat tak, jak je zrovna třeba. PCU se zde stará i o to, zda má procesor tepelnou rezervu a zda je zvýšení násobiče energeticky výhodné. V notebooku vám tedy vlivem Turbo Boostu neshoří procesor ani při zanešeném chladiči. A analogicky, lepší chlazení znamená bez dalších úprav vyšší výkon procesoru.
Malá čtvercová aplikace do rohu plochy na Windows 7 či Vista vám poměrně jednoduchou formou znázorňuje aktuální funkci Turbo Boostu.
Pro milovníky hraní her na integrované grafické kartě se pouze na noteboocích otevírá možnost aplikovat Turbo Boost i na grafické jádro. A stejně jako u procesoru, i zde funguje PCU i na snižování frekvence při 2D/nízké aktivitě.
Šest nových instrukcí pro AES počty ve Westmere architektuře přidá výkon v šifrování disku i při bezpečnosti na internetu a v dalších oblastech, což bylo dost poznat například v PCMarku Vantage – Communications.
Intel opět využívá modularity návrhu procesorů. Ta už je zděděna od Nehalemu a koneckonců ani procesory Phenom a vlastně i Core 2 nejsou v tomto v zásadě jiné. Celý procesor je rozdělen na takzvané core a uncore části. Core = jádro je zkrátka jádro procesoru, bez cache, bez paměťového řadiče atd. David nám sdělil, že Arrandale, Clarkdale i Gulftown, přestože to jsou výrazně odlišné procesory, používají stejná jádra. Pouze se jich na wafer vytiskne jiný počet v jiném rozmístění a doplní se uncore částmi. Toto slouží k úspoře nákladů. Jinými slovy – Pentium G6950 i Core i7-980 XE používají identická jádra.
Wafer s procesory Clarkdale: schválně, kolik se jich na jeden Intelu vejde?
Grafický čip a čipsety: Crysis na IGP?
Integrovaná grafika – zůstáváme na 45nm, přesto jsme se posunuli
Jak víte a můžete vidět na obrázku níže (Arrandale, Clarkdale a jejich PCH), pod jedním pouzdrem se vedle procesoru skrývá i grafické jádro.
Z ekonomických a časových důvodů je jádro vyrobeno 45nm postupem, nikoli 32nm. Mimo jiné proto jde tedy o ten větší čip. V GPU najdeme ale i řadič pamětí či sběrnice PCI Express. To je jedna z věcí, ze kterých nová grafika Intelu těží. Místo pomalé komunikace se severním můstkem a poté paměťovými bankami si GPU samo sáhne skrz relativně širokou sběrnici (single channel = 64 bitů, dual channel = 128 bitů) do pamětí typu DDR3.
Nové IGP od Intelu také akceleruje všelijaký HD obsah. Přehrávání Blu-Ray s H.264, MPEG-2 či VC-1 až do 1080p by neměl být problém ani s nejpomalejším mobilním Arrandale. Rozhodně není bez zajímavosti připravená podpora pro HDMI 1.3a, DisplayPort 1.1 a to, že mohou být na desce klidně i dva (současně fungující) HDMI výstupy. Vhodnost pro domácí kino podtrhuje bit streaming Dolby TrueHD a DTS HD.
Praktické porovnání se starší generací máte zde v tabulce:
Oproti deseti operačním jednotkám (Execution Units, EU, v podstatě unifikované shadery) v G45 jich má HD Graphics hned 12, na vyšší frekvenci a hlavně výrazně předělaných. Velmi důležitá věc je na předchozí stránce zmíněné Dynamické škálování frekvence pomocí PCU, ovšem pouze u mobilních procesorů.
Pyramidu nejhranějších her dle Intelu už jste v novince viděli, nyní se Intel chlubí nejhranějšími hrami, které se dají na nových 32nm Core hrát. World of Warcraft, The Sims 3 a mnoho dalších hráče jistě potěší. Podle výkonových testů se grafika přibližuje k IGP jako je GeForce 9300 či Radeon HD 3200, což už jsou opravdu schopné GPU, na kterých si na nízké detaily zahrajete i většinu moderních her.
Čipset – zase něco nového
Michael Abel nám připomíná, že důležitý je i čipset a základní deska, aneb „na kontaktní plošky procesoru monitor nepřipojíte“:
Jak vidíme, na I/O backpanelu desky pro Core i3/i5 najdeme nejen DVI, ale i zmíněné HDMI ve verzi 1.3, optický S/PDIF výstup také není překvapením.
Jako to známe třeba u čipsetu P55, nové řešení čipové sady už nepoužívá severní a jižní můstek, nýbrž pouze PCH (Platform Control Hub), známý také jako Ibex Peak. Blesková sběrnice QPI vede pod pouzdrem procesoru a procesor je s PCH spojen pouze pomocí sběrnic DMI a FDI. Jak už jsem řekl, ze severního můstku se pod jedno pouzdro k procesoru přesunulo nejen grafické jádro, ale i paměťový řadič a řadič sběrnice PCI Express.
Vlastnosti čipsetu máte rozepsané níže. Zamrzí nepodpora nativního SATA 6 Gb/s či USB 3.0, potěší naopak novinka v podobě RapidStorage Technology či Anti-Theft Technology. Druhá jmenovaná dovede dálkově deaktivovat/zaheslovat váš počítač v případě ztráty či odcizení.
Ke stávajícímu P55 Intel přidal další tři desktopové čipsety pro LGA 1156. Na rozdíl od P55 už můžete využívat integrovanou grafiku v procesoru. H55 je standardní čipset s obrazovým výstupem, H57 je pro trochu náročnější uživatele a Q57 je potom jako obvykle profesionální/podnikový model, čemuž odpovídají i jiné použité technologie (Anti-Theft, atd.).
Intel tentokrát prozradil i ceny čipových sad. Nejlevnějšími čipsety 5 Series jsou P55 a H55 (asi 40 USD při odběru 1000 kusů), H57 stojí o pár dolarů více a další drobné připlatíte za byznys model Q57. Z rukávu vám nevysypu ceny dalších čipových sad, ale minimálně v desktopu nebudou kombinace desek byť jen s H55 a základními Core i3 (či později Pentiem G6950) tvořit zrovna úplně levné duo.
