45-нм Intel QX9650 на Penryn/ Yorkfield: абсолютный чемпион Опции

[Dizza]

Краткое содержание статьи: Intel представила первый четырёхядерный процессор, изготовленный по новейшему 45-нм техпроцессу Intel QX9650 с кодовым названием Yorkfield, состоящий из двух двуядерных кристаллов Penryn в одной упаковке. Новый техпроцесс несёт революционные изменения за последние несколько десятилетий, поскольку Intel перешла от диоксида кремния к новому диэлектрику High-K и металлическому затвору. Добавьте к этому увеличение размера кэша L2 до 12 Мбайт и новый набор инструкций SSE4. Всё это привело к тому, что новые процессоры Penryn и Yorkfield не только работают быстрее Conroe и Kentsfield на равных тактовых частотах, но и выделяют меньше тепла и меньше нагреваются. Добавьте к этому великолепный потенциал по разгону: мы смогли легко разогнать Intel QX9650 до 4,0 ГГц со штатным воздушным кулером! Этот процессор нельзя пропустить мимо внимания.

Обновление архитектуры Core 2: новый флагман Extreme QX9650

Не часто у компаний встречаются столь благоприятные стечения обстоятельств, как сегодня у Intel. Через 18 месяцев после первого объявления Intel решила обновить очень успешные процессоры Core 2. Производитель чипов уменьшил техпроцесс с 65 до 45 нм и готов к следующему шагу - переходу на платформу Nehalem. Впрочем, это всё ещё дело будущего, и раньше конца 2008 года, по самым оптимистичным прогнозам, Nehalem не выйдет.

Обновление архитектуры Conroe в целях увеличения производительности, добавления новых инструкций и, что наиболее важно, снижения энергопотребления идёт по плану. До сих пор процессоры Intel Core 2 уступали процессорам AMD Athlon 64 X2 по энергопотреблению, по крайней мере, в режиме бездействия. Именно поэтому мы построили наш солнечный ПК на платформе AMD. Впрочем, ситуация изменилась с появлением Intel Core 2 Extreme QX9650 на ядре Yorkfield (два кристалла Penryn).

Одновременно Intel пошла на радикальные изменения в техпроцессе, нарушая традиционный метод. Вместо производства транзисторов MOSFET (канальный полевой униполярный МОП-транзистор) внутри процессора на технологии с диоксидом кремния, которая работает с 1960-х годов, Intel теперь производит транзисторы по новой технологии с диэлектриком High-K. Это позволяет ядру Penryn опережать предыдущие поколения несколькими путями.

Перед тем, как мы перейдём к тестам, следует сделать несколько комментариев. Поскольку AMD так и не смогла обеспечить нам систему 4x4, пришлось использовать самый скоростной двуядерный процессор AMD Athlon X2 6400+ Black Edition. Конечно, сложная двусокетная система AMD на рынке практически отсутствует, но для полноты мы хотели бы привести и её тесты. Собственно, по этой причине мы сравниваем четырёхядерный процессор Intel с двуядерным процессором AMD. Это всё, что мы можем сделать до появления Phenom.

Собственно, это мы и хотели сказать после бессонных ночей за тестовой системой, когда нам пришлось обходить некоторые проблемы, связанные с новизной компонентов. Новые процессоры, изготавливающиеся по 45-нм технологии, не только потребляют феноменально мало энергии, но и обеспечивают прекрасный потенциал разгона. Даже когда мы разогнали процессор до предела, его тепловыделение и энергопотребление практически не превышали уровень современных процессоров Core 2 - на их штатных частотах. Новый набор инструкций SSE4 и больший объём кэша L2 в 12 Мбайт обеспечивают уже неслабой архитектуре Core 2 заметный прирост производительности. Насколько он велик?

Мы уже встречали несколько разогнанных систем на четырёхядерных Penryn на последнем IDF в Сан-Франциско.

Примечание: если быть точным, то кодовое название Penryn имеют двуядерные чипы с одним кристаллом. А четырёхядерные процессоры на двух кристаллах Penryn имеют кодовое название Yorkfield.


Новый диэлектрик минимизирует токи утечки

С 1960-х годов все MOSFET, то есть все транзисторы в современных процессорах, изготавливались только из кремния и диоксида кремния. С выходом процессора Penryn и одновременным переходом на 45-нм технологию Intel стала первым производителем, который добавил в процесс изготовления другое вещество.

В каждом транзисторе Intel заменила два слоя (показаны на иллюстрации синим и жёлтым) другими материалами. Жёлтый слой диэлектрика, влияющий на скорость переключения между истоком и стоком MOSFET, раньше состоял из диоксида кремния, а теперь его заменил диэлектрик High-K. Кроме того, бывший слой кремния в затворе над диэлектриком (синий) теперь стал металлическим.

По сравнению с традиционным техпроцессом, который по-прежнему используется для изготовления 65-нм процессоров, изменились следующие характеристики.
Скорость переключения транзисторов выросла на 20%.
Токи утечки, которые приводили к немалому тепловыделению (особенно у Pentium 4 Prescott), снизились в 10 раз.

Поэтому время переключения отдельных транзисторов нового процессора Penryn уменьшилось, а характеристики переключения таковы, что сигналы получаются более чистыми.

Именно благодаря использованию двух новых материалов процессор Penryn получил такой экстраординарный потенциал разгона. Теперь не проблема даже частота 4 ГГц и выше, что мы уже видели на нынешнем "Форуме Intel для разработчиков".

Здесь еще есть :(ТРАФ)
1. Обновление архитектуры Core 2: новый флагман Extreme QX9650
2. Новый диэлектрик минимизирует токи утечки
3. 45 нм: выход годных кристаллов больше, площадь кристалла меньше
4. 12 Мбайт кэша L2 и SSE4
5. Процессор: Intel Core 2 QX9650
6. Разгон I: 3,33 ГГц
7. Разгон II: 3,66 ГГц
8. Разгон III: 3,8 ГГц
9. Разгон IV: 4 ГГц при очень высоком напряжении
10. Разгон V: 4 ГГц на FSB 1600
11. Разгон: до 19% больше производительности
12. Разгон до 4,0 ГГц: FSB1600 не даёт преимущества
13. Сенсация: энергопотребление в режиме бездействия всего 3,79 Вт
14. Очень хорошо: 73 Вт для четырёх ядер
15. Меньшее напряжение ядра: 1,250 В
16. Рабочая температура: на 12°C ниже
17. Процессоры Core 2 на Penryn/Yorkfield: модели, цены, новый штатный кулер
18. Чипсеты
19. Новый "коробочный" кулер
20. Сравнение производительности: на 6,9% лучше
21. Intel на 45% быстрее AMD
22. Тестовая конфигурация
- Операционная система: Windows Vista Enterprise
- Аппаратная конфигурация
- Программная конфигурация
- Тесты и настройки
23. Результаты тестов
- 3D-игры
- 3D-рендеринг
- Приложения
- Кодирование аудио
- Синтетические тесты
- Кодирование видео
24. Заключение

PS Статья написана Дмитрием Чекановым 2 ноября 2007...

Сообщение отредактировал Dizza - Jan 10 2008, 12:35