Двухъядерные процессоры Intel Conroe

Вступление

Три года назад, компания AMD выпустила линейку процессоров с новой архитектурой AMD64 и сразу же обеспечила себе технологическое преимущество. Процессоры Athlon64 работали на гораздо меньшей частоте, чем процессоры Intel Pentium4, но демонстрировали более высокую производительность. Особенно это было заметно в игровых приложениях, т.е. в той области, которая наиболее близка большинству домашних пользователей. Преимущество в скорости обеспечивал более короткий конвейер, а также встроенный контроллер памяти. Компания Intel боролась как могла, постоянно наращивая тактовую частоту своих процессоров. Но так и не достигнув порога в 4 ГГц, остановилась. Дальнейшее увеличение частот было попросту невозможным: тепловыделение превосходило все разумные рамки.

Справедливости ради, стоит отметить, что последние процессоры Intel произведенные по 65 нм техпроцессу, снизили остроту проблемы энергопотребления. Но выйти в лидеры по производительности у Intel не получилось. Соответственно, AMD постепенно наращивала долю рынка, и за три года вышла на рубеж ~ 25%. Фактически, это максимально возможная доля рынка для AMD, из-за нехватки производственных мощностей.

Понятно, что подобная ситуация совершенно не устраивала Intel. И некоторое время назад появились первые слухи о новой процессорной архитектуре. Также появились первые образцы - речь идет о мобильных процессорах Pentium-M на ядре Dothan. Произведенные по 90 нм техпроцессу, и работающие на частоте ~ 2,5 ГГц, эти процессоры показывали очень высокую скорость работы, сравнимую с топовыми настольными процессорами AMD и Intel. Привлекательность Pentium-M оказалась настолько велика, что некоторые компании приготовили соответствующие решения для настольных систем.

Впрочем, чуть позже появилась первая информация о процессорах с архитектурой Intel Core 2 Duo, и интерес к Pentium-M постепенно угас. Грубо говоря, архитектура Core 2 Duo является логическим развитием архитектуры Pentium Pro с использованием всех технологий и наработок Intel. В частности новые процессоры имеют довольно короткий конвейер (14-стадий) и способны декодировать и исполнять до 4 инструкций за один такт. Более подробно ознакомиться с архитектурой Core 2 Duo вы могли в наших предыдущих материалах. А сегодня мы сконцентрируемся на практических аспектах работы с новыми процессорами.

Итак, с августа 2006 года в магазинах будут появляться следующие модели процессоров:

* - Процессор Core 2 Duo E4300 появится в продаже в первом квартале 2007года.

Итак, компания Intel представила два процессорных ядра архитектуры Core 2 Duo. Это Conroe и Allendale, которые отличаются между собой только объемом кеш-памяти второго уровня: 4 Мб и 2 Мб соответственно. Стоит отметить, что кеш L2 является разделяемым, т.е. каждое ядро способно осуществлять выборку из всего объема кеша. Также стоит упомянуть о процессорном ядре Millville, которое будет содержать только одно ядро. Вполне вероятно, на нем будут выпускаться бюджетные процессоры (думаю, это произойдет не ранее 2007 года).

Визуально процессоры на ядре Conroe и Allendale не сильно отличаются от других LGA775 процессоров. В частности лицевая часть закрыта теплораспределителем и полностью совпадает с другими процессорами, за исключением маркировки.

Попробуйте угадать, кто из них Conroe

На обратной части мы можем заметить небольшие изменения в расположении конденсаторов.
Gallatin, Conroe, Presler и Prescott 2M

Запуск утилиты CPU-Z выдает следующую информацию:

Стоит обратить внимание на степпинг процессора. Тестовый экземпляр имеет степпинг B1. Собственно все технические семплы, и редкие процессоры первых партий имели степпинги B0 и B1. А все процессоры поступающие в официальную продажу имеют степпинг B2.

Теперь рассмотрим другие вопросы. Какой процессор из списка покупать? Ответ прост - тот, на который хватает денег. Другой важный вопрос - какую выбрать материнскую плату? Тут тонкостей больше. Во-первых, нужно учитывать, что подавляющее большинство плат с сокетом LGA775 несовместимы с процессорами Core 2 Duo. Дело в том, что для поддержки новейших процессоров Intel необходимо, чтобы модуль питания материнской платы соответствовал спецификациям VRM 11. Таких плат немного: пара плат на чипсете i975P (Intel D975XBX Bad Axe и ASUS P5W-DH Deluxe), а также немногочисленные платы на чипсете P965. Впрочем, P965 только только появился, и со временем количество плат на его основе будет только увеличиваться (и все они будут совместимы с Core 2 Duo).

Теперь стоит подумать, какой процессор взять с прицелом на разгон. Понятно, что нужно брать самый дешевый, т.е. Core 2 Duo E6300 на ядре Allendale. Тут важно отметить, что хотя у ядра Allendale кеш L2 в два раза меньше, чем у ядра Conroe, разница в производительности на одинаковой частоте находится в районе 2% (в отдельных приложения - до 5-6%). Т.е. о маленьком кеше можно не беспокоиться. А вот над чем нужно серьезно подумать, так это о множителе, который у модели E6300 = 7. Это означает, что для достижения технологического предела 3,5 ГГц (при воздушном охлаждении) мы должны увеличить частоту FSB до 500 МГц. Это внушительная частота: для примера, плата Asus P5W-DH Deluxe имеет потолок FSB = 450 МГц. Кроме того, для стабильной работы на таких частотах необходимо наличие функции повышения напряжения на северном мосту чипсета. Поэтому выбор платы для разгона Core 2 Duo нужно осуществлять очень тщательно. И вполне возможно, что лучше потратить чуть больше денег, и купить более дорогой процессор с большим множителем. Иными словами - добавляем 40 $, и покупаем модель E6400 с множителем = 8. В результате для достижения 3,5 ГГц нам нужно поднять FSB уже до 437 МГц, что вполне достижимо! Поэтому, потенциально, именно модель E6400 будет выбором оверклокера до конца 2006 года. А точнее говоря, до выхода модели E4300, которая работает на частоте 1,8 ГГц, с системной шиной 800 МГц (QPB). Нетрудно подсчитать, что множитель этого процессора = 9, что значительно облегчает разгон. И опять же, эта модель будет самой дешевой из всех процессоров Core 2 Duo.

И раз мы заговорили о проблемах разгона, то проведем небольшое исследование "Разгон и тепловыделение процессора на ядре Conroe".

Разгон и тепловыделение

Сразу отметим, что работающие в штатном режиме процессоры Conroe и Allendale имеют очень низкое, по современным меркам, тепловыделение. В частности младший процессор E6300 при частоте 1,86 ГГц имеет типичное тепловыделение = 65 Вт. Немалую роль здесь сыграл очень тонкий (65 нм) техпроцесс, а также относительно невысокое напряжение питания.

А при включенной технологии Enhanced Intel SpeedStep тепловыделение снижается до 22 Вт. При этом множитель снижается до 6, и понижается напряжение Vcore. Остальные процессоры также поддерживают эту технологию, позволяющую снизить множитель до 6. Поэтому для большинства пользователей использование боксового кулера будет достаточным. Кстати, новое ядро Conroe содержит 291 млн. транзисторов, а его площадь равна 144 кв. мм.

Что касается разгона при помощи воздушного охлаждения, то используя кулер Gigabyte G-Power мы достигли частоты 3,46 ГГц при незначительном увеличении Vcore. При этом температура процессора, даже при полной нагрузке двух ядер, не превышала 54°С. И это при том, что на юге России уже третью неделю стоит жара в 34-36°C.

Ради эксперимента мы использовали жидкостную систему охлаждения Zalman Reserator, которая смогла удержать температуру на той же самой отметке.

Но при этом, процессор работал на частоте 3,64 ГГц.

Стоит отметить, что в интернете достаточно много информации о успешном разгоне ядра Conroe до 4 ГГц с водяным (а в отдельных случаях - с воздушным) охлаждением. Поэтому, очень вероятно, препятствием для дальнейшего разгона является именно тестовый экземпляр процессора. И, в первую очередь, подозрения падают на степпинг (B1): вполне возможно, разгон до 4 ГГц осуществлялся на процессорах, более "свежего", степпинга B2.

И наконец, мы переходим к самому интересному - исследованию производительности процессора Core 2 Duo E6700 на ядре Conroe.