Rewolucja w rankingu procesorów

Nowy procesor Intela, Core i7 ma mniej tranzystorów od Core 2 Duo, mniej pamięci cache, wprowadza technologię stosowaną w nieudanym Pentium 4, zaś nowe łącze QPI – następca FSB – jest wolniejsze od łącza HT wykorzystywanego przez AMD. Czy więc Core i7 jest wart uwagi?

Architektura Nehalem – będąca podstawą najnowszych procesorów firmy Intel – znacznie różni się od tej stosowanej w procesorach Core 2 Duo. Z punktu widzenia Intela zaletą jest jej duża elastyczność. W przyszłości mogą zostać wprowadzone edycje 1-, 2-, 3-, 6- czy nawet 8-rdzeniowe bez konieczności zaawansowanego przeprojektowywania układu. Teoretycznie w równie prosty sposób można usunąć kontroler pamięci, dołożyć pamięć cache L4 czy też wprowadzić jeszcze inne zmiany. Dotychczas nie było to możliwe. To, że Intel ułatwił sobie życie i powinien zaoszczędzić na wprowadzaniu kolejnych wariacji Nehalema, nie jest dla nas tak istotne. Znacznie ważniejsze są zmiany w układzie, które przekładają się na jego praktyczne możliwości. A tych jest dużo.

Core i7: Intel naśladuje AMD

Kontroler pamięci do tej pory umieszczony był w mostku północnym chipsetu. W Core i7 został przeniesiony do procesora. Czyli Intel wprowadził rewolucyjną zmianę… której AMD dokonało już 5 lat temu. Kontroler Nehalema współpracuje tylko z pamięciami DDR3 i wykorzystuje aż trzy kanały o szerokości 64 bitów. W efekcie uzyskano wyższą wydajność niż w stosowanych dotychczas rozwiązaniach 2-kanałowych. Aby jednak uzyskać wyższą wydajność, musimy kupić trzy bądź sześć modułów pamięci RAM.

Producent porzucił też równoległą szynę FSB na rzecz nowoczesnego, szeregowego łącza QPI (Quick-Path Interconnect). Podczas gdy magistrala FSB w procesorze Core 2 Extreme QX9770 ma przepustowość do 12,8 GB/s, QPI osiąga aż 25,6 GB/s. I to w obu kierunkach jednocześnie, co w przypadku FSB nie jest możliwe. W całym tym zamieszaniu mało kto dostrzega, że AMD dokonało tej zmiany kilka lat temu, wraz z premierą procesorów AMD Athlon 64. Co ciekawe, ich szyna – HyperTransport – osiąga w obu kierunkach do… 32 GB/s.

Kolejna zmiana dotyczy pamięci podręcznej. Jedynie cache L1 (pierwszego poziomu) pozostał bez zmian i ma po 32 KB na rdzeń. Układy Core 2 Duo miały łącznie 12 MB cache L2. Core i7 ma jej zaledwie 1 MB (po 256 KB na rdzeń). W zamian dodano 8 MB cache L3.  Jakkolwiek by patrzeć, Core 2 Duo miał łącznie ponad 12 MB pamięci cache, zaś Core i7 ma jej jedynie ponad 9 MB. Jest jednak istotna różnica w sposobie gospodarowania pamięcią: żaden z rdzeni Core 2 Duo nie mógł wykorzystać całych 12 MB pamięci L2, a jedynie połowę tej wartości. Pamięć cache L3 w Core i7 jest współdzielona pomiędzy wszystkie rdzenie, a więc w razie potrzeby jeden z nich może swobodnie zagospodarować całą przestrzeń.

Zdecydowanie usprawniono zarządzanie poszczególnymi rdzeniami, co ma m.in. wpływ na energooszczędność. Nehalem w razie potrzeby może wyłączać poszczególne rdzenie. Jeżeli komputer nie jest obciążony, może pracować tylko jeden rdzeń. W przypadku gdy używana aplikacja nie została przystosowana do wielowątkowości, Core i7 potrafi automatycznie podnieść taktowanie jednego, obciążonego rdzenia. W modelu Core i7 965 będzie to wzrost z 3,2 do 3,46 GHz.

Dużą niespodzianką w Nehalemie jest zastosowanie technologii Hyper-Threading, którą niektórzy pewnie jeszcze pamiętają z procesorów Pentium 4. Dzięki niej w tamtych układach jeden rdzeń był widoczny w systemie jako dwa niezależne procesory. Mógł więc jednocześnie przetwarzać dwa niezależne wątki danych. W przypadku Nehalema historia się powtarza. Dzięki zaimplementowaniu znacznie usprawnionej technologii Hyper-Threading, Core i7 ma cztery rdzenie, ale aż osiem niezależnych wątków.

W Nehalemie znajdziemy także nowe gniazdo. LGA775 zostało porzucone na rzecz LGA1366, zatem wybór nowego procesora pociąga za sobą wymianę płyty głównej. Konieczność upchnięcia w gnieździe aż 1366 styków spowodowała, że Core i7 jest znacznie większy od Core 2 Duo. Reasumując – kupno Core i7 oznacza wydanie minimum 1400 zł na procesor, połowy tej kwoty na płytę główną i dodatkowych 300–400 zł na przynajmniej 3 GB pamięci DDR3, bo większość nas wciąż używa niekompatybilnych modułów DDR2. Łącznie trzeba wydać przynajmniej 2500 zł – sporo jak na wymianę procesora.

Phenom II: Odpowiedź AMD już wkrótce

Już na początku 2009 roku AMD zamierza odświeżyć rodzinę procesorów Phenom. Procesory znane pod nazwą kodową Deneb będą wytwarzane w procesie technologicznym 45 nm i taktowane zegarem do 3 GHz. Sporą zmianą będzie też rozszerzenie pamięci cache L3: z 2 aż do 6 MB. Jeżeli dodamy do tego 4x 256 KB cache L2, okaże się, że nowe Phenomy będą miały niewiele mniej pamięci cache od Core i7. Ostatnią ciekawostką jest nazwa, bowiem układy bazujące na rdzeniu Deneb będą się nazywały… Phenom II.

Wiadomo także, że pierwsze wersje nowych Phenomów będą wykorzystywać znane gniazdo Socket AM3. Będzie ono wstecznie kompatybilne z AM2+, więc wymiana płyty nie będzie konieczna. Jak zapowiada producent, nowe Phenomy będą szybsze od 5 do 20% w porównaniu  z obecną generacją tych układów. AMD chwali się także dużymi możliwościami podkręcania. Podobno z modelu o taktowaniu 3 GHz będzie można wycisnąć grubo ponad 4 GHz. I to wszystko ma być dostępne za dużo mniejsze pieniądze od tych, jakie życzy sobie Intel za Nehalema. Czyżby więc AMD wracało do łask? Czas pokaże. Pewnie, gdy czytacie te słowa, my już kończymy testy Phenoma II, więc naszą opinię na jego temat poznacie niebawem. AMD wspomina też o wprowadzeniu procesu technologicznego 32 nm. Ma to nastąpić w 2010 lub 2011 roku.

Wydajność: Core i7 16-krotnie wydajniejszy dzięki 8 wątkom

Wiemy już, jak zbudowany jest najnowszy procesor Intela i czego spodziewać się po nowym produkcie AMD. Zatem przekonajmy się, co z tych rewolucyjnych zmian wynika. No cóż… nie aż tak wiele. Najszybszy Core i7 trafił na szczyt naszego rankingu, ale o nokaucie poprzednika nie może być mowy. W niektórych testach Core 2 spisywał się lepiej. Jeszcze większe zaskoczenie to miejsca 7 i 8 odpowiednio zajmowane przez tani model od niego Core 2 Duo E8500 (540 zł) i prawie trzy razy droższy Core i7 920 (1450 zł). Pierwszy z owych układów ma tylko dwa rdzenie, a drugi cztery, obsługujące po dwa wątki każdy. Co się stało? Inżynierowie z Intela nie oszaleli – po prostu ich układ ciągle trochę wychodzi przed szereg. Spora grupa benchmarków ciągle premiuje megaherce, a tych więcej oferuje E8500.

W testach zoptymalizowanych pod kątem wielowątkowości i7 920 nie pozostawia złudzeń, kto rządzi. Gdyby ranking ułożyć tylko na podstawie wyników pochodzących ze stworzonego przez nasze laboratorium programu testowego CHIP Benchmark32, zoptymalizowanego pod kątem obciążania wielu rdzeni, architektura Nehalem nie daje szans konkurencji. W tym benchmarku najwydajniejszy procesor w naszym teście zdobywa aż 16 razy więcej punktów niż ostatni, choć częstotliwość tego pierwszego jest tylko 1,7 razy wyższa niż tego ostatniego. Podobnie sprawa wygląda w wypadku procesorów AMD. Athlon 64 X2 6400+ ma dwa rdzenie o wysokiej częstotliwości – aż 3,2 GHz. Z kolei Phenom X4 9850 Black Edition ma cztery rdzenie, jednak o taktowaniu tylko 2,5 GHz. Wynik: zbliżona uśredniona wydajność. Wyższe miejsce Athlon zawdzięcza tylko niższej cenie. Gdy jednak weźmiemy pod uwagę wyniki CHIP Benchmark32, wykorzystującego wielowątkowość, okazuje się, że Phenom X4 jest o 50 proc. wydajniejszy od Athlona X2. Wniosek? Jeśli procesor kupujesz na kilka lat, większą wagę przykładaj do liczby rdzeni – aplikacji potrafiących wykorzystać oferowaną przez nich moc będzie przybywać. Gdy chcesz już dziś uzyskać jak największą wydajność w konkretnej aplikacji niezoptymalizowanej pod kątem wielu wątków (niemal wszystkie gry), zwracaj uwagę na wysoką częstotliwość.

Co jeszcze się liczy: Cache, a może magistrala?

Wiemy już, kiedy korzyści przynosi wiele rdzeni, a kiedy wysoka częstotliwość. Zastanówmy się, po co producenci tak majstrują przy cache’u, czyli superszybkiej pamięci podręcznej procesora. Ostatni w rankingu procesor ma więcej pamięci cache L1 na rdzeń niż pierwszy. Układy AMD Phenom mają miej pamięci L2 niż Intel Core 2, ale za to te drugie nie mają pamięci trzeciego poziomu. Do tego procesory Core i7 mają sumarycznie sporo mniej cache’u od poprzedników, ale inaczej jest on zorganizowany. Tyle teorii, sprawdźmy wyniki. Dobrym przykładem będą modele Core 2 Duo E8200 (16. miejsce) i E7300 (21. miejsce). Oba układy taktowane są zegarem 2,67 GHz, bazują na tym samym rdzeniu, zaś ich FSB wynosi 1066 MHz. Różnią się natomiast ceną i właśnie rozmiarem pamięci cache L2: pierwszy ma 6 MB, drugi – 3 MB. W niektórych testach E8200 był aż o 20 proc. lepszy od E7300! Wniosek jest prosty: cache ma znaczenie. Ze zrozumiałych względów nie ma układu o identycznej architekturze rdzenia, a różnej organizacji pamięci cache – więc niestety nie da się porównać o ile rozwiązanie z trzystopniową pamięcią podręczną w praktyce  różni się od tego dysponującego tylko cache’em L1/L2.

Spore różnice między procesorami dotyczą także magistrali systemowej, począwszy od samej jej budowy i nazwy (FSB w przypadku Core 2 Duo, QPI w Core i7 i HyperTransport w procesorach AMD) po częstotliwość. Kłopot w tym, że trudno wskazać dwa procesory, które różni tylko i wyłącznie taktowanie szyny. Dlatego przeprowadziliśmy pewien eksperyment. Obniżyliśmy taktowanie Core 2 Extreme QX9770 do 3 GHz, czyli takiego samego, jakim taktowany jest QX9650. Po tym zabiegu oba procesory różniło tylko FSB: w przypadku QX9770 wynoszące 1600 MHz, a 1333 MHz w wypadku QX9650. Jak wykazały testy, różnica wydajności pomiędzy tymi procesorami była… na granicy błędu pomiarowego. Wniosek: jeśli producenci podnosiliby tylko częstotliwość magistrali, mieliby kłopot z pokazaniem wynikających z tego korzyści.

Energooszczędność: Ile zapłacimy za prąd

TDP, czyli Thermal Design Power, to wartość, która mówi nam, ile prądu pobiera procesor. Im jest wyższa, tym więcej zapłacimy za prąd. Ale to niejedyny minus: procesory o wysokim TDP wymagają lepszego układu chłodzenia, który dość głośno pracuje. Procesory o niskim TDP to podstawa w wypadku sprzętu mobilnego, ale w komputerach stacjonarnych też się przydają, chociażby w modelach typu media center stojących w salonie, gdzie poziom hałasu jest istotny.

Najmniej energooszczędnym układem okazał się leciwy już Core 2 Quad Q6700 (17. miejsce) z TDP 133 W. Powyżej 100 W zużywa 11 procesorów. Najmniej prądu potrzebują układy Celeron 420 (85. miejsce), 430 (82. miejsce) oraz 440 (77. miejsce) – tylko 35 W.

Z parametrem TDP pośrednio powiązane jest też napięcie zasilające. Im jest ono niższe, tym mniej prądu powinien pobierać procesor. Napięciem na poziomie 1,1 V charakteryzowały się układy Core 2 Duo E7300 (21. miejsce), Phenom X4 9350e (50. miejsce) oraz X4 9150e (59. miejsce). Najwięcej, bo aż 1,45 V potrzebował Core 2 Quad Q9300 (15. miejsce) oraz Q9450 (9. miejsce).

Kolejny ważny parametr mający wpływ na TDP to proces technologiczny. Im jest mniejszy, tym niższe jest TDP. W procesie 45 nm produkowane są na razie tylko układy Intela – w naszym teście 19 modeli. Najwięcej procesorów wytwarzanych jest w procesie 65 nm – aż 52 układy. Co ciekawe, na rynku wciąż dostępne są procesory wytwarzane w 90 nm. Prawdziwą ciekawostką jest AMD Athlon 64 X2 6400+ (25. miejsce). Ma 2 rdzenie, taktowany jest zegarem aż 3,2 GHz i wykonany właśnie w 90 nm. Jego TDP to aż 125 W. Co interesujące, jest to najszybszy procesor AMD w zestawieniu. Bynajmniej nie oznacza to, że procesory AMD nie są warte uwagi – wprost przeciwnie, to one zdominowały czołówkę rankingu opłacalności. Jeśli chcemy mieć wydajny procesor za niewielkie pieniądze, warto szczegółowo przyjrzeć się ofercie AMD.

ModelIntel Core i7 965 Extreme EditionIntel Core 2 Extreme QX9770
ArchitekturaNehalemCore
Nazwa kodowa rdzeniaBloomfieldYorkfield
Cena3500 zł4700 zł
Taktowanie3,2 GHz3,2 GHz
Taktowanie Turbo Boost3,46 GHzbrak
Szyna3,2 GHz (6,4 GT/s)1,6 GHz (1600 MT/s)
ZłączeLGA1366LGA775
Proces technologiczny45 nm45 nm
Liczba rdzeni44
Technologia Hyper-Threadingtaknie
Liczba wątków84
Pamięć cache L14x 32 KB4x 32 KB
Pamięć cache L24x 256 KB2x 6 MB
Pamięć cache L38 MBbrak
TDP130 W136 W
Najlepsze w teście
1. Intel Core i7-965 Extreme Edition

Cztery rdzenie wyposażone w Hyper-Threading daje aż osiem wątków widzianych przez system operacyjny. Taktowanie bez zmian, 3,2 GHz, trzykanałowy kontroler pamięci, szybka szyna QPI, tryb Turbo Boost itd. Wymieniać można by długo. Jedno jest pewne: Core i7 to obecnie najwydajniejszy procesor na rynku.

2. Intel Core i7-940

Od modelu Core i7-965 różni go taktowanie rdzeni – 2,93 GHz zamiast 3,2 GHz – oraz niższa częstotliwość łącza QPI: 4800 MHz, a nie 6400 MHz. Dzięki temu cena jest sporo niższa. Niestety, kwota 2100 zł jest naszym zdaniem wciąż zbyt wygórowana. Za te pieniądze można przecież już nabyć cały komputer. Wydajność jednak sporo kosztuje.

80. AMD Sempron LE-1200

Tylko jeden rdzeń taktowany zegarem 2,1 GHz i zaledwie 512 KB cache L2. Efekt – odległe miejsce w rankingu wydajności. Natomiast cena układu jest rewelacyjnie niska – możemy go kupić już za… 70 zł! Procesory AMD, choć nie znalazły się w czołówce rankingu wydajności, oferują dobry stosunek ceny do możliwości.

Przed zakupem

Najmniej opłacalnym zakupem jest Core 2 Extreme QX9770 (3. miejsce). Pod tym względem zdecydowanie wygrywa AMD, bowiem aż 6 najkorzystniejszych cenowo układów wyprodukowała właśnie ta firma. Jeżeli szukamy taniego 2-rdzeniowca, ciekawą propozycją jest AMD AMD Athlon X2 4850e. Za niecałe 300 zł dostaniemy 3 rdzenie oferowane przez AMD Phenom X3 8450. Najbardziej opłacalne 4 rdzenie także należą do AMD. Phenom X4 9550 kosztuje 400 zł.

Liczba rdzeni

Procesor powinien mieć przynajmniej dwa rdzenie. Jeden rdzeń sprawdzi się tylko w biurze.

Pamięć cache

Im jest jej mniej, tym procesor będzie wolniejszy. Najważniejsza jest pamięć L2 oraz L3.

TDP

Jeżeli składamy cichy komputer, procesor powinien mieć niskie TDP.

FSB QPI HT

Jak pokazuje praktyka, ów parametr nie ma wpływu na wydajność, jednak producenci często się nim chwalą.

Złącze

Zwróćmy uwagę, czy nowy procesor będzie pasował do naszej płyty. Poszczególne procesory pasują tylko do określonych gniazd.

Platforma testowa
Płyta główna AMDAsus M3A32-MVP Deluxe
Płyta główna IntelGigabyte GA-X48T-DQ6
MonitorBenQ FP92W
Pamięć RAM2x1GB GoodRAM PRO PC7200 DDR2
Karta graficznaNvidia GeForce 6800 GT 256MB
HDDWD Raptor 36,7 GB
Napęd optycznyLite-On DVDRW SH-16A7S
Mysz i klawiaturaLogitech Black Pro 2400 Cordless Desktop
System operacyjnyMicrosoft Windows XP Professional + SP2
Procedura testowa

Gry i grafika 3D – testy zostały wykonane za pomocą 3DMark05 i PCMark05. Prócz tego użyliśmy aplikacji Cinebench oraz gier Doom 3, FarCry i UT 2003.

Multimedia i wielowątkowość – konwertowaliśmy filmy DVD do formatu XviD, kompresowaliśmy dźwięk do MP3. Wielowątkowość sprawdzaliśmy za pomocą łączonych testów aplikacji, np. Doom 3 + WinRAR.

Biuro i testy niskopoziomowe – wykonaliśmy serie pomiarów w programach PCMark05, WinRAR, QuickPar (wyliczanie sum kontrolnych) oraz NikonView (czas konwersji plików RAW do JPG). Punkty za testy niskopoziomowe zostały wyliczone na podstawie aplikacji CHIP Benchmark32 oraz SiSoft Sandra.

Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.