Conroe Всемогущий: тестируем процессоры Core 2 Duo

Автор : Алексей Дрожжин, info@ferra.ru
Материал : http://www.ferra.ru
Оригинал статьи : http://www.ferra.ru/online/processors/s26528/

 Процессор, которого ждали. Процессор, который в корне меняет положение на рынке. Самый производительный и при этом самый «холодный» современный процессор. Наконец, процессор, впервые опровергший незыблемый доселе закон Мура. Встречайте – Intel Core 2 Duo наконец-то добрался до прилавков магазинов!

Наконец после долгого ожидания официально анонсированы процессоры Core 2, основанные на принципиально иной по сравнению с Pentium 4 архитектуре. Уже сейчас ясно, что Core пришли всерьёз и надолго, и можно с полной уверенностью утверждать, что статей, им посвящённых, на нашем сайте будет опубликовано великое множество. Данный материал следует воспринимать как first look, здесь мы разберёмся с архитектурой, номенклатурой и, конечно же, проведём экспресс-тестирование новых процессоров. Итак, приступим...

Архитектура

Процессоры на ядре Conroe, официально называемые Intel Core 2 Duo, как несложно догадаться, являются дальнейшим развитием архитектуры Core, анонсированной в начале этого года в составе мобильной платформы Intel Centrino Duo (подробнее обо всём с ней связанном вы можете прочитать в статье «Centrino Duo и все-все-все. Часть первая: процессор Core»). В свою очередь, процессор Core является изрядно переработанной версией не менее удачного процессора Pentium M, который был основой платформы Intel Centrino. Несколько менее очевиден тот факт, что сам Pentium M был мало связан с бывшим тогда на коне Pentium 4, а представлял собой продолжение Pentium III, адаптированное под актуальные потребности, – с широкой шиной, поддержкой новых наборов инструкций и направленностью на минимальное энергопотребление. Таким образом, можно построить следующий эволюционный ряд:

Pentium Pro

Pentium II

Pentium III

Pentium M

Core

Core 2

Итак, архитектура NetBurst, на которой были основаны процессоры Pentium 4, проведя на рынке без малого 6 лет (для сравнения: Pentium, Pentium II и Pentium III существовали на рынке в сумме чуть более 7 лет), теперь получила отставку. В чём-то она была хороша, в чём-то не очень, но то, что теперь с ней можно попрощаться если не навсегда, то как минимум надолго, – это точно.

Intel Core 2 – процессор двухъядерный. Поэтому в первую очередь следует отметить кардинально изменившуюся по сравнению с Pentium D идеологию. Теперь вместо двух практически самостоятельных процессоров в одном сокете, со всеми вытекающими отсюда недостатками, мы имеем полноценный двухъядерный процессор: в Core 2 Duo, как и в первом Core Duo, используется общий кэш второго уровня, к которому оба ядра имеют равноправный доступ.

Увеличить

А дабы не подтвердились опасения многочисленных скептиков о том, что при такой организации ядра могут «толкаться локтями», объём кэш-памяти увеличен до неправдоподобных 4 Мбайт.

Кроме того, в Core 2 Duo реализованы следующие технологии:

• Технология Intel Wide Dynamic Execution – повышает производительность и эффективность работы процессора, позволяя каждому ядру исполнять до четырех инструкций за такт с использованием эффективного 14-этапного конвейера.
• Технология Intel Smart Memory Access – повышает производительность системы путем снижения задержек при доступе к памяти и таким образом оптимизирует использование доступной пропускной способности, благодаря чему процессор получает данные тогда, когда они требуются.

• Технология Intel Advanced Smart Cache – общая кэш-память 2-го уровня сокращает энергопотребление, сводя к минимуму объём «трафика» в подсистеме памяти, и повышает производительность системы, обеспечивая одному из ядер доступ ко всей кэш-памяти при простое другого ядра.

• Технология Intel Advanced Digital Media Boost – удваивает скорость выполнения команд, часто используемых в мультимедийных и графических приложениях.
• Технология Intel 64 Technology – обеспечивает поддержку 64-разрядных вычислений, предоставляя, например, процессору доступ к большему объёму памяти.

Не следует думать, что цифра 2 в названии нового процессора является лишь маркетинговым ходом, – в новых процессорах действительно сделано немало улучшений по сравнению с прародителем Core Duo. Наиболее важно здесь следующее: увеличение скорости исполнения инструкций, оптимизация работы с памятью, введение поддержки 64-разрядных вычислений и, наконец, нового набора инструкций SSE4.

Как результат – большая эффективность даже при равной тактовой частоте. А учитывая, что перед настольными процессорами не стоит задача обеспечить минимальное энергопотребление и, следовательно, можно использовать более высокие частоты, чем те, на которых работают мобильные процессоры, несложно догадаться, что Core 2 на ядре Conroe заметно превосходит по производительности Core на ядре Yonah.

Кстати, об энергопотреблении. Этот аспект «личной жизни» героя нашего обзора также вызывает немалый интерес, ведь ему инженеры Intel уделили, пожалуй, не меньше внимания, чем обеспечению высокой производительности. Отметим наиболее значимые моменты.

• Использование техпроцесса 65 нм. Конечно, это не в новинку для процессоров Intel, но выгодно отличает Core 2 от конкурирующих AMD Athlon.
• Поддержка технологии Intel Enhanced SpeedStep – динамическое изменение тактовой частоты процессора в зависимости от текущих потребностей в вычислительной мощности.
• Технология Ultra Fine Grained Power Control – возможность выключения тех блоков процессора, которые в данный момент не используются. Можете себе представить, сколько экономит энергии эта функция при сравнительно небольших нагрузках – офисной работе или просмотре DVD-фильмов, например.
• Снижение разрядности шины. Опять-таки в «лёгких» режимах львиная доля пропускной способности шин не используется, поэтому разрядность их можно снизить без ущерба для текущих потребностей в производительности.

В результате получился самый «холодный» двухъядерный процессор из тех, что используются в настольных компьютерах.

Процессор	Техпроцесс	TDP
Core 2 Extreme X6800	65 нм	75 Вт
Core 2 Duo E6700	65 нм	65 Вт
Pentium D 950	65 нм	115 Вт
Pentium D 840	90 нм	130 Вт
Athlon 64 FX-62	91 нм	125 Вт

Согласитесь, впечатляет. Кстати, ко всему прочему Core 2 Duo ещё и опровергает закон Мура – количество транзисторов в нём гораздо меньше, чем у конкурирующих процессоров от AMD, и вдвое меньше, чем у Pentium D 900!

Процессор	Площадь кристалла	Число транзисторов
Core 2 E6600/E6700/X6800	143 мм2	291 млн
Core 2 Duo E6300/E6400	111 мм2	167 млн
Pentium D 900	280 мм2	376 млн
Athlon 64 FX-62	230 мм2	227 млн

Модельный ряд и цены

Начиная с Core в модельном ряду Intel произошло изменение способа нумерации процессоров. Если раньше использовались трёхциферные названия, то теперь модельный номер представляет собой комбинацию из пяти символов – одной буквы и четырёх цифр. Например:

Core 2 Duo E6700

Наиболее важна здесь первая буква, поскольку она символизирует энергопотребление/тепловыделение и, таким образом, тип процессора. На сегодня буквы в привязке к TDP могут быть следующие:

• U: не более 14 Вт (мобильный ULV-процессор);
• L: от 15 до 24 Вт (мобильный LV-процессор);
• T: от 25 до 49 Вт («обычный» мобильный процессор);
• E: более 50 Вт (настольный процессор);
• X: более 75 Вт (Extreme Edition).

Четыре последующие цифры показывают производительность в пределах одной линейки. Не следует сравнивать «в лоб» индексы различных типов процессоров. Так, настольный E6600 будет несколько производительнее, чем мобильный T7600, несмотря на то что проигрывает ему в первой цифре и равен в последующих трёх: тактовая частота E6600 на 300 МГц больше, да и шина FSB в полтора раза шире.

На данный момент линейка настольных процессоров Core 2 насчитывает пять моделей, довольно сильно отличающихся друг от друга, – весьма лаконично по сравнению с разросшимся модельным рядом процессоров Pentium 4.

Модель	Частота	FSB	Кэш L2	Цена
Intel Core2 Extreme X6800	2,93 ГГц	1066	4 Мбайт	$999
Intel Core2 Duo E6700	2,66 ГГц	1066	4 Мбайт	$530
Intel Core2 Duo E6600	2,40 ГГц	1066	4 Мбайт	$316
Intel Core2 Duo E6400	2,13 ГГц	1066	2 Мбайт	$224
Intel Core2 Duo E6300	1,86 ГГц	1066	2 Мбайт	$183

Но несмотря на лаконичность, здесь присутствуют процессоры «на любой вкус». Интересна дифференциация по размеру кэш-памяти – в случае с Core 2 Duo не получится приобрести самый дешёвый «камень» и разогнать его до самого дорогого. Для этого придётся обзавестись как минимум мейнстрим-моделью E6600. Кстати, можно с уверенностью предполагать, что упомянутый E6600 как раз и будет самой популярной моделью Core 2 Duo среди оверклокеров и компьютерных энтузиастов.

Более хладнокровные пользователи наверняка отдадут предпочтение младшим моделям, рассудив, что даже «минимальные» 2 Мбайт кэш-памяти на сегодняшний день являются весьма и весьма внушительным объёмом, а $100-150 лишними не будут никогда. Ну а для самых отчаянных юзеров, желающих получить самое дорогое, существует экстремальная версия Core 2 Extreme X6800. Впрочем, учитывая, что принципиальных отличий от мейнстрим-процессоров она не имеет, а стоит в 2-3 раза дороже, большинство наверняка предпочтут добиваться частотных высот самостоятельно.

Первый взгляд

К нам на тест попали инженерные образцы процессоров Core 2 с соответствующей маркировкой «Intel Confidential». Соответственно, похвастаться красочной упаковкой они не могли.

Внутри коробок помимо самих процессоров скрывались стандартные кулеры, привычные по Pentium 4 и Pentium D.

Медное основание, основная часть из алюминия – в общем, ничего интересного. Впрочем, для процессора с TDP 65 Вт можно использовать что-нибудь даже ещё более прозаическое.

Посмотрим на процессоры.

Как и боксовые кулеры, внешне Core 2 Duo ничем не отличаются от предыдущих процессоров Intel.

Тестирование производительности

Для тестирования производительности мы использовали наш традиционный набор тестовых приложений, в которые входили следующие программы.

• Синтетические приложения:
  • SpecViewPerf8;
  • 3DMark’06;
  • PCMark’05;
  • Codecult Codecreatures.
• Игровые и специальные тесты:
  • WinRAR 3.60, сжатие пакета файлов объёмом 700 Мбайт;
  • «Return to the Castle of Wolfenstein»;
  • «Quake III»;
  • «Serious Sam»
  • «Doom III»;
  • «Half-Life 2».

Приведём и конфигурацию тестового стенда:

• Материнская плата: Biostar T-Force P965 Deluxe.
• Процессоры:
  • Intel Pentium 4 561 (одно ядро; 3,6 ГГц; FSB 800 МГц; 1 Мбайт L2).
  • Intel Pentium D 955 XE (два ядра; 3,46 ГГц; FSB 1066 МГц; 2x2 Мбайт L2).
  • Intel Core 2 Duo E6700 (два ядра; 2,66 ГГц; FSB 1066 МГц; 4 Мбайт L2).
  • Intel Core 2 Duo X6800 (два ядра; 2,93 ГГц; FSB 1066 МГц; 4 Мбайт L2).
• Память: Corsair DDR2-667, 2х1024 Мбайт.
• Жёсткий диск: WD 80 Гбайт, 7200 об./мин.
• Блок питания: FSP 430 Вт.
• Видеоплата: Sapphire Radeon X800 XT 256 Мбайт, PCI-Express.

Итак, приступим.

Синтетические тесты офисной и профессиональной производительности

Достаточно свежий тестовый пакет PCMark’05 поддерживает многопоточные вычисления, поэтому в нём двухъядерные процессоры имеют значительное преимущество перед одноядерными.

В результате Pentium D выигрывает у Pentium 4 с большим отрывом. Ну а Core 2 Duo E6700 и X6800, в свою очередь, обгоняют «старичка» на 14 и 22% соответственно. Обратите внимание на Memory Score – инженеры Intel хорошенько поработали над взаимоотношениями памяти, чипсета и процессора.

В частности, изрядно снижены задержки, что вы можете видеть на графике.

При копировании памяти всё не так гладко, Core 2 Duo имеют преимущество при работе с блоками данных небольшого объёма, но с более крупными блоками лучше работает Pentium D.

Примерно то же можно видеть и в тесте записи памяти.

А при чтении Pentium D побеждает во всех четырёх сериях. Надо сказать, это единственный график в этой статье, где можно наблюдать такую картину.

Перед тем как закончить с пакетом PCMark’05, посмотрим на то, как новые процессоры работают с видео. Благо посмотреть тут есть на что – Core 2 выигрывает у Pentium В до 75%.

Одна из самых «любимых», наверное, всеми пользователями задач – архивирование данных.

И новые процессоры Intel способны сократить ожидание результата на 20%.

Теперь посмотрим, чем порадует Core 2 Duo пользователей профессиональных пакетов 3D-моделирования.

Преимущество новых процессоров впечатляет даже на фоне результатов офисно-мультимедийного PCMark, прирост производительности можно грубо оценить как 10-25%. И это при немалом проигрыше в тактовой частоте. Что сказать, Core Duo получились гораздо более эффективными, чем Pentium 4.

Cинтетические тесты игровой производительности

Сравнение производительности в игровой синтетике начнём с самого, наверное, популярного пакета – 3DMark’06.

Большая часть нагрузки в игровых тестах 3DMark’06 ложится на видеокарту, но и на долю процессора кое-что остаётся, благодаря чему Core 2 Duo получает примерно на 10-15% более высокий результат, чем процессоры предыдущего поколения. Примерно то же самое можно видеть и на графиках результатов двух игровых тестов – «Return to Proxycon» и «Firefly Forest»

В составе пакета есть и несколько тестов, проверяющих производительность собственно процессора.

Последний 3DMark поддерживает многопоточность, поэтому двухъядерные процессоры получают изрядно более высокое количество «попугаев», чем одноядерный Pentium 4. Ну а Core 2 Duo снова на высоте – результаты экстремального X6800 на четверть выше, чем результаты не менее экстремального Pentium D 955.

Чтобы не попадать в полную зависимость от «доброй воли» программистов FutureMark, посмотрим на результаты ещё одного популярного синтетического теста игровой производительности – CodeCult CodeCreatures. Здесь и далее внимание в основном стоит обращать на результаты в самом низком разрешении, ведь именно они больше зависят от процессора, в прочих режимах производительность начинает всё больше и больше упираться в видеокарту.

И снова выигрывает наш фаворит, на сей раз с 10-15-процентным отрывом. Чем дальше, тем менее удивительными становятся подобные результаты.

Реальные игровые приложения

Теперь посмотрим, на что способен Core 2 в играх – современных и не очень.

Старенький «RtCW» не способен как следует нагрузить современную видеокарту даже в самых «тяжёлых» режимах. Как результат, здесь производительность зависит исключительно от процессора. И Core 2 Duo не ударил в грязь лицом, показав от 60 до почти 100% больше fps по сравнению с обоими представителями архитектуры NetBurst.

В «Quake III» результат не столь впечатляющий, но тоже есть на что посмотреть – в режиме 640х480 разрыв между старыми и новыми процессорами Intel около 90%.

«Серьёзный Сэм» также отдаёт предпочтение Core 2 Duo, даже в высоких разрешениях разрыв весьма и весьма ощутимый.

И даже в довольно-таки тяжёлом «Doom III» использование новых процессоров Intel способно подарить вам как минимум лишних 3-20 кадров в секунду. Не говоря уже о низких разрешениях, в которых Core 2 Duo имеет колоссальное преимущество.

В высоких разрешениях узким местом является не самая производительная видеоплата, а вот в низких мы наблюдаем просто поразительную картину – новые процессоры Intel прямо-таки топчут своих дальних родственников, основанных на архитектуре NetBurst. Разрыв 100% – что может быть убедительнее? На этой радостной ноте мы и закончим сегодняшнее тестирование и перейдём к выводам.

Выводы

Как вы уже, наверное, догадались, сейчас мы будем хвалить Core 2 Duo, его разработчиков и компанию Intel в целом. Процессор получился очень, очень и очень удачный. Без сомнения, это прорыв. Такой прорыв, которого не наблюдалось на рынке процессоров уже несколько лет. При гораздо менее высокой тактовой частоте новые процессоры получились заметно производительнее, чем старые. Кроме того, в Core 2 Duo внимание уделено и снижению энергопотребления/тепловыделения, благодаря чему их можно назвать самыми «холодными» настольными процессорами Dual Core.

Без сомнения, Core 2 Duo станет хитом продаж этой осени и предновогоднего периода, желающих заполучить этот замечательный процессор наверняка будет очень много. В том, что у компании Intel хватит пороху обеспечить всех страждущих процессорами, сомнений не возникает. Главное, чтобы производители материнских плат справились с насыщением рынка моделями на чипсетах, поддерживающих Core 2. Надеемся, что у них это получится.