На первый взгляд. Знакомимся с ядром Intel Clarkdale и процессором Core i5-660

Стратегия «Тик-Так», которой придерживается компания Intel уже четвертый год, несомненно, позволила ускорить развитие процессорного рынка. Каждые два года она предлагает решения на базе новой микроархитектуры, совершенствуя ее каждый промежуточный год, используя более тонкий техпроцесс. Смена архитектуры Core, представленной с процессорами Core 2 Duo, уже произошла и вполне резонно ожидать от компании переход на новые технологические нормы.


Если ранее Intel изначально представляла очередные CPU на более тонком техпроцессе для высокоуровневого сегмента рынка, то в этот раз она немного отошла от своей практики, выпустив массовые решения среднеценовой категории. Кроме того, новейшие процессоры с кодовым именем Clarkdale стали первыми гибридными продуктами компании, включающие кроме самих вычислительных блоков и встроенного контроллера памяти еще и графическое ядро, ранее являвшееся составной частью интегрированных чипсетов. Насколько целесообразен такой подход мы поговорим ниже, а пока рассмотрим архитектурные особенности новинок.


Процессоры семейства Westmere

С конца 2008 года процессоры на базе микроархитектуры Nehalem постепенно стали вытеснять высокоуровневые решения прошлого поколения, ставя крест на перспективности платформы Socket LGA775. Но нишу от 100 до 200 долларов по-прежнему занимали продукты семейства Penryn и более устаревшего Conroe, производство которых стало экономически невыгодно. Выпуск урезанных моделей CPU под Socket LGA1156 при 45-нм техпроцессе влетел бы в копейку, учитывая желание Intel интегрировать графическое ядро. Последнее также вносит свою лепту в общий уровень TDP, поэтому массовые решения нового поколения было решено выпустить при технологических нормах 32 нм.


Переход к более тонкому техпроцессу позволяет серьезно сэкономить, но выход годных кристаллов в самом начале производства невелик. И если процессор с частично битым кэшем можно использовать для самой недорогой модели с урезанной функциональностью, то с неработоспособным видеоядром изделие уже непригодно к использованию. Для решения этой задачи инженеры компании сделали двойную компоновку: вычислительные блоки и кэш-память на одном кристалле, выполненном по 32-нм техпроцессу, а графическое ядро, контроллер памяти, шины PCI Express и DMI — на другом, но изготовленным по старым 45 нм. Оба чипа соединены посредством интерфейса QPI.



Такой подход позволяет выпускать относительно недорогие решения, вплоть до процессоров начального уровня, что, рано или поздно, мы и увидим. Хотя, возможно, что с обкаткой нового техпроцесса выпустить монолитный кристалл будет уже проще.

Основная часть CPU содержит два ядра, поддерживающие технологию Hyper-Threading, с собственной кэш-памятью первого и второго уровня, а также L3-кэш объемом 4 МБ. Фактически, Clarkdale получается половинкой процессоров Lynnfield, только двухканальный контроллер памяти перенесен в отдельный чип. Наличие еще двух виртуальных ядер позволяет новым CPU конкурировать не только с процессорами Core 2 Duo, но и с младшими четырехъядерными собратьями с разъемом LGA775. Это достигается как за счет более емкого кэша, так и за счет более высокой рабочей частоты.

Графическое ядро представляет собой GPU нового поколения, получившее название Intel HD Graphics. В отличие от GMA X4500, использовавшегося в чипсете Intel G45 Express, в новом ядре количество потоковых процессоров было увеличено с 10 до 12, рабочие частоты стали выше и появилась возможность использовать больший объем памяти для нужд видеоподсистемы. Мобильные процессоры нового семейства могут также динамически менять частоту видеоядра.


Контроллер шины PCI Express соответствует версии 2.0 и поддерживает 16 линий скоростного интерфейса, которые могут использоваться как для одного видеоадаптера, так и для пары (или какого-то другого оборудования) по формуле «х8+х8». Единственное условие для этого — плата должна быть основана на чипсете Intel P55 Express.

Теперь самое главное. Связь между чипами процессора отведена интерфейсу QPI, частота которого на данный момент составляет 3,2 ГГц (6,4 ГТ/с), что дает в итоге пропускную способность шины около 12,8 ГБ/с в одну сторону. Двухканальный контроллер памяти поддерживает максимум DDR3-1333, а это в теории порядка 21,3 ГБ/с. Но ведь QPI использует еще и контроллер PCI Express. В конечном итоге Clarkdale работает с памятью также быстро, как и процессоры архитектуры Core в связке с чипсетами Intel 3/4 Series, и в плане производительности они отстают процентов на 50% от решений на базе ядра Lynnfield. Кроме того, «встроенный» контроллер отличается высокой латентностью — на уровне все тех же наборов системной логики прошлого поколения. Скорее Clarkdale можно назвать гибридом процессора архитектуры Nehalem и чипсета G45. Но в целом, несмотря на такое искусственное ограничение производительности подсистемы памяти, для многих приложений при использовании новых процессоров высокая ПСП будет попросту излишней. В чем мы и убедимся при тестировании новинки.

Кроме встроенного графического ядра процессоры Clarkdale обзавелись поддержкой криптографии. Набор из шести новых инструкций позволят ускорить работу алгоритма AES, который используется различными программами при блочном шифровании.


Правда, пока поддержку AESNI имеют старшие модели нового семейства CPU.


Core i5-6xx, Core i3-5xx и Pentium G6950

Всего в новом семействе процессоров семь моделей, которые отличаются тактовыми частотами, поддержкой технологий Turbo Boost и Hyper-Threading. В таблице ниже для сравнения приведены данные по CPU на базе ядра Lynnfield.

	Intel Core i7-870	Intel Core i7-860	Intel Core i5-750	Intel Core i5-670	Intel Core i5-661	Intel Core i5-660	Intel Core i5-650	Intel Core i3-540	Intel Core i3-530	Pentium G6950
Семейство	Nehalem	Nehalem	Nehalem	Westmere	Westmere	Westmere	Westmere	Westmere	Westmere	Westmere
Ядро	Lynnfield	Lynnfield	Lynnfield	Clarkdale	Clarkdale	Clarkdale	Clarkdale	Clarkdale	Clarkdale	Clarkdale
Разъем	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156	LGA1156
Техпроцесс CPU, нм	45	45	45	32	32	32	32	32	32	32
Техпроцесс GPU, нм	-	-	-	45	45	45	45	45	45	45
Число ядер	4 (8 потоков)	4 (8 потоков)	4 (4 потока)	2 (4 потока)	2 (4 потока)	2 (4 потока)	2 (4 потока)	2 (4 потока)	2 (4 потока)	2 (2 потока)
Номинальная частота, ГГц	2,93	2,8	2,66	3,46	3,33	3,33	3,2	3,06	2,93	2,8
Частота Uncore, ГГц	2,4	2,4	2,13	2,4	2,4	2,4	2,4	2,13	2,13	2,0
Частота графического ядра, МГц	-	-	-	733	900	733	733	733	733	533
Hyper-Threading	+	+	-	+	+	+	+	+	+	-
Turbo Boost (шаг поднятия частоты в зависимости от загрузки I/II/III/IV ядер)	5/4/2/2	5/4/1/1	4/4/1/1	2/1	2/1	2/1	2/1	-	-	-
Объем L1 кэша, КБ	4 x (32+32)	4 x (32+32)	4 x (32+32)	2 x (32+32)	2 x (32+32)	2 x (32+32)	2 x (32+32)	2 x (32+32)	2 x (32+32)	2 x (32+32)
Объем L2 кэша, КБ	4 x 256	4 x 256	4 x 256	2 x 256	2 x 256	2 x 256	2 x 256	2 x 256	2 x 256	2 x 256
Объем L3 кэша, МБ	8	8	8	4	4	4	4	4	4	3
Множитель	х22-x9	х21-x9	х20-x9	х26-x9	х25-x9	х25-x9	х24-x9	х23-x9	х22-x9	х21-x9
Двухканальный контроллер памяти	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддерживаемый тип памяти	DDR3 1333	DDR3 1333	DDR3 1066	DDR3 1333	DDR3 1333	DDR3 1333	DDR3 1333	DDR3 1333	DDR3 1333	DDR3 1066
Шина для связи с чипсетом	DMI	DMI	DMI	DMI+FDI	DMI+FDI	DMI+FDI	DMI+FDI	DMI+FDI	DMI+FDI	DMI+FDI
PCI Express 2.0	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)	x16 (x8+x8)
Скорость QPI, ГТ/с	4,8	4,8	4,8	6,4	6,4	6,4	6,4	5,86	5,86	4,8
AESNI	-	-	-	+	+	+	+	-	-	-
Рабочее напряжение, В	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4	0,65-1,4
TDP, Вт	95	95	95	73	87	73	73	73	73	73
Рекомендованная стоимость, $	562	284	196	284	196	196	176	133	113	87

* — FDI используется для передачи видеосигнала от встроенного графического ядра.

Старшие модели Clarkdale компания Intel отнесла к той же серии процессоров, в которой находится четырехъядерник Core i5-750, при этом рейтинг новинок стал на сотню ниже. Конечно, даже с включенной технологией Hyper-Threading Core i5-6xx вряд ли смогут на равных тягаться с полноценным CPU, но в однопоточных приложениях за счет высокой частоты они вполне конкурентоспособны. В этом также поможет технология Turbo Boost, которая позволит поднять частоту процессора на один-два шага в зависимости от загрузки того или иного количества ядер. Например, для Core i5-670 при нагрузке только на одно ядро, его частота поднимется с 3,46 до 3,72 ГГц. Что интересно, рекомендованная стоимость старшей модели Clarkdale находится на том же уровне, что и Core i7-860 — как-то слишком много для «офисного» решения, даже со встроенным видеоядром. Возможно, такое ценообразование связано с поддержкой AESNI и других технологий для корпоративного сектора (vPro, VT-d, TXT).

Контроллер памяти и кэш третьего уровня функционируют на частоте 2,4 ГГц (фиксированный множитель х18), что соответствует параметрам старших моделей Lynnfield. Частота шины QPI не ограничена 3,2 ГГц, а меняется в широких пределах (множители x24–x12). Теперь при разгоне процессора достаточно выбрать необходимый коэффициент умножения, который позволил бы интерфейсу QPI стабильно работать при повышенной частоте Bclk.

Частота графического ядра в моделях Core i5-6xx равна 733 МГц, только в Core i5-661 она повышена до 900 МГц, что повлекло за собой увеличение уровня TDP с 73 до 87 Вт. Также этот процессор лишен поддержки бизнес-технологий — получился своеобразный hi-end для мультимедийного ПК. Его рекомендованная цена осталась на уровне «корпоративного» Core i5-660, а это порядка 196 долларов.

Более интересные решения на базе Clarkdale относятся к серии Core i3. Они хоть и лишены поддержки технологии Turbo Boost, но их рабочие частоты находятся на уровне 3 ГГц при вполне демократичной цене. С одной стороны, они составляют конкуренцию Core 2 Duo, которые отличаются либо меньшей частотой, либо урезанной кэш-памятью, а с другой — младшим четырехъядерным моделям. Частоты контроллера памяти и шины QPI уменьшены по сравнению с Core i5-6xx и равны 2,13 и 2,92 ГГц соответственно. Видеоядро работает на все тех же 733 МГц. Пожалуй, это одни из самых сбалансированных продуктов под платформу LGA1156, выполненных по 32-нм техпроцессу.

Не забыта марка Pentium, которая ранее олицетворяла максимальную производительность при соответствующей цене. Теперь это относительно дешевые, ниже среднего уровня решения. Желающим приобрести CPU с ностальгическим названием предусмотрена модель Pentium G6950, максимально урезанная в плане функциональности. Тактовая частота процессора составляет 2,8 ГГц, нет поддержки Turbo Boost и Hyper-Threading. Кэш-память третьего уровня урезана до 3 МБ и работает на 2 ГГц. Уменьшена также частота графического ядра до 533 МГц, а скорость QPI составляет лишь 4,8 ГТ/с. Добавим сюда поддержку памяти максимум DDR3-1066 и получим «крепкого середнячка», способного конкурировать с Core 2 Duo E7xxx.


Intel H57/H55/Q57 Express

Для работы новых процессоров достаточно использовать материнские платы на базе Intel P55 Express, предварительно обновив BIOS, но воспользоваться функциональностью встроенного графического ядра в таком случае не выйдет. С анонсом Clarkdale были представлены новые наборы системной логики (хотя наборами их уже сложно назвать, так как состоят из одной микросхемы PCH), полностью использующие возможности 32-нм CPU, — Intel H57, H55 и Q57. Последний рассчитан на корпоративный сектор.


Отличительной особенностью данных чипсетов является наличие цифрового интерфейса Intel FDI (Flexible Display Interface), выполненного на базе технологии DisplayPort и передающего видеосигнал от процессора к микросхеме PCH, которая уже производит преобразование и дальнейший транзит к разъемам DVI/HDMI/DisplayPort. Видеосигнал можно выводить на два экрана одновременно.


Интеграция видеоядра в процессор не прошла бесследно, и новые чипсеты официально не поддерживают возможность разделения 16 линий PCI Express 2.0, как это можно сделать с P55. Теперь на платах используется либо одиночный полноскоростной графический интерфейс, либо в связке с разъемом PCI-E x16, к которому подводится четыре линии PCI Express от PCH.



Если бы ни эта особенность, то продукты на H57/H55 стали бы универсальными решениями, позволяющими собирать системы различного назначения. Допустим, сперва можно было бы установить процессор Core i3 или даже Pentium G, а после — перейти на полноценный четырехъядерный CPU и связку из пары производительных карт Radeon или GeForce. Впрочем, производители по собственной инициативе начали выпускать подобные решения. Например, плата P7H57D-V EVO от ASUS позволяет при установке процессора Lynnfield задействовать режим «x8+x8» для работы графических акселераторов при использовании технологий CrossFireX или SLI.

Если чипсеты Intel H57 и P55 более ничем не отличаются, кроме некоторых специфических технологий, то H55 обладает меньшим количеством USB-портов и линий PCI Express — 12 вместо 14 и 6 вместо 8 соответственно. Также он лишен поддержки RAID-массивов.


Несмотря на такое ограничение, вряд ли кто-то из рядовых пользователей будет расстроен, так как коммуникационные возможности чипсета на достаточном уровне, а RAID-массивы интересуют лишь незначительное количество людей, которые, скорее всего, выберут решение на базе Intel P55, H57 или даже более функциональные продукты на H55 с внешними RAID-контроллерами.

Тепловыделение H57 и H55 немного подросло и составляет около 5,2 Вт против 4,7 Вт у P55. Низкое энергопотребление современных чипсетов позволяет использовать радиаторы небольшого размера. И если бы не отношение производителей к новым наборам системной логики как к сугубо «офисным», то вполне вероятно мы бы увидели платы с сложными системами охлаждения с тепловыми трубками — зарабатывать то как-то надо. Тем более что чипсеты пятой серии для процессоров с разъемом LGA1156 имеют отпускную цену 40-43 доллара. А ведь, по сути, они ничем не отличаются от южных мостов ICH10/ICH10R...

Что касается целесообразности интеграции видеоядра в процессор, то такой подход позволяет занять значительную часть графического рынка. Дело в том, что основное количество ПК собирается с CPU начального и среднего уровня стоимостью до $150. И если каждый процессор этой категории будет обладать встроенным GPU, то при отказе от его использования он все равно будет считаться проданным видеоакселератором. С другой же стороны, пользователь получает более экономичное решение в виде «CPU+PCH», чем если бы это было в связке «CPU+GMCH+ICH»: меньше энергопотребление, проще конструкция материнских плат. Последнее особо актуально для систем формата Micro-ITX.
Процессор Core i5-660

В качестве представителя нового семейства процессоров на базе ядра Clarkdale к нам на тестирование попала модель Core i5-660. Это один из старших CPU в новой линейке продуктов Intel. Единственные, пока замеченные внешние отличия 32-нм моделей от Lynnfield заключаются в расположении элементов на «брюшке» процессоров и чуть более высокой теплораспределительной крышке у новых решений. Каких-либо других различий нет — Core i5-6xx и Core i3-5xx без проблем устанавливаются на платы, основанные на чипсете Intel P55 Express (и наоборот, когда Lynnfield можно использовать с H55/H57/Q57 — о чем и говорилось выше).



Попавший на тестирование экземпляр был тестовым семплом, поэтому какой-либо системой охлаждения он не комплектовался, но розничные варианты новых CPU поставляются с низкопрофильными кулерами, как 45-нм решения семейства Penryn.

Процессор Core i5-660 функционирует на частоте 3,33 ГГц, которая за счет технологии Turbo Boost увеличивается до 3,46 ГГц при нагрузке на все ядра, и до 3,6 ГГц при выполнении однопоточных расчетов. Частота шины QPI составляет 3,2 ГГц, объем кэш-памяти третьего уровня — 4 МБ, что полностью соответствует спецификациям данной модели.


Во время тестирования процессора были выявлены некоторые проблемы с отображением характеристик  CPU той или иной утилитой. Например, CPU-Z версии 1.53.1 не определяет частоту контроллера памяти и L3-кэша, хотя с решениями Lynnfield и Bloomfield такого не наблюдалось. Также странно вела себя эта программа при выборе в BIOS Setup стендовой платы Gigabyte GA-H55M-UD2M параметра CAS Latency, равного 7 или 8 — в таком случае CPU-Z отображала значение, превышающее на одну единицу от выбранного. При этом с CPU-Z 1.52.2 никаких проблем не было.


С утилитой CPU-Tweaker 1.4 beta6 уже можно было увидеть частоту блока Uncore, но какие бы тайминги не выставлялись в BIOS Setup, CAS всегда был заблокирован на значении 7. Поэтому точно сказать, меняется ли CAS Latency или этот параметр жестко зафиксирован, например, на 9 (задержки 9-9-9-27 всегда отображались корректно) пока сложно.


Встроенное видеоядро работает на частоте 748 МГц (по данным GPU-Z 0.3.9), память является частью системной ОЗУ, поэтому функционирует на 1360 МГц. Объем видеопамяти, выделенной для нужд GPU, равнялся 128 МБ, но утилитой не отслеживался.



Разгон процессоров Clarkdale

Разгон процессоров Clarkdale ничем не отличается от разгона решений микроархитектуры Nehalem. Частоты вычислительных блоков, контроллера памяти и L3-кэша (Uncore), шины QPI и памяти формируются путем умножения определенных коэффициентов на базовую частоту (Bclk), равную в номинале 133 МГц. Множитель процессора всегда заблокирован на повышение (кроме моделей Extreme Edition), поэтому разгон осуществляется путем поднятия частоты Bclk. Также заблокированы в процессорах с разъемом LGA1156 множители контроллера памяти и шины QPI (последний можно изменять в сторону уменьшения). Режимы работы памяти ограничены 800, 1066 и 1333 МГц при номинальных частотах. Процессор Pentium G6950 поддерживает лишь эффективные множители памяти x6 и x8.

Все данные по рабочим частотам и коэффициентам умножения процессоров Core i5-6xx, Core i3-5xx и Pentium G занесены в следующую таблицу:

	Частота, ГГц	Множитель CPU	Множитель Uncore	Множитель памяти*	Множитель QPI
Core i5-670	3,46	x9-x26	x18	x6, x8, x10	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18, x20, x22, x24
Core i5-661	3,33	x9-x25	x18	x6, x8, x10	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18, x20, x22, x24
Core i5-660	3,33	x9-x25	x18	x6, x8, x10	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18, x20, x22, x24
Core i5-650	3,2	x9-x24	x18	x6, x8, x10	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18, x20, x22, x24
Core i3-540	3,06	x9-x23	x16	x6, x8, x10	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18, x20, x22
Core i3-530	2,93	x9-x22	x16	x6, x8, x10	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18, x20, x22
Pentium G6950	2,8	x9-x21	x15	x6, x8	x6, x8, x10, x12, x14, x16, x18

* — множитель эффективный, реальный в два раза меньше

Естественно, с поднятием Bclk будут расти частоты всех остальных узлов системы, а не только процессора. Но невысокие множители блока Uncore и возможность снизить коэффициент умножения шины QPI позволят сохранить их частоты в пределах нормы (как правило, максимальная стабильная частота этих узлов составляет около 4 ГГц). Даже память стандарта DDR3-1333 не станет ограничивающим фактором, вплоть до 220 МГц по Bclk при установке ее множителя, равного x6.

Если же система после поднятия базовой частоты ведет себя не стабильно, можно увеличить напряжения питания на процессоре, контроллере памяти и шине QPI (общее питание для блока Uncore, в BIOS материнских плат обычно параметр QPI Vtt или CPU Vtt), а также на модулях памяти. Для CPU вполне безопасны 1,3–1,35 В (номинал ~1,15 В; допустимый максимум — 1,4 В), а для Uncore можно поднять с номинальных 1,1 до 1,3 В (сохранность процессора при напряжении свыше 1,4 В компания Intel не гарантирует). Максимально допустимое напряжение питания памяти ограничено пресловутыми 1,65 В, хотя при повышении QPI Vtt до 1,3 В можно будет установить на модулях 1,8 В.  Для встроенного графического ядра ограничение находится на уровне 1,55 В, для CPU PLL — не более 1,98 В. Во время экстремального разгона, как правило, напряжения устанавливаются значительно выше, чем приведенные нами значения.

Наш экземпляр Core i5-660 на материнской плате Gigabyte GA-H55M-UD2H при напряжении питания CPU 1,3 В и QPI Vtt 1,25 В c отключенной технологией Turbo Boost смог стабильно работать на частоте 4,4 ГГц (Bclk 176 МГц, множитель x25). При этом коэффициент умножения шины QPI был снижен с х24 до x18, множитель памяти составлял х6. С поднятием напряжения питания процессора до 1,35 В удалось пройти тестирование на стабильность уже на частоте 4,5 ГГц, а установка 1,39375 В отодвинуло планку еще на 100 МГц.


Максимальная температура, которую удалось зафиксировать при таком разгоне, составила 60 °C (превышать 85-градусный порог не рекомендуется). В целом, потенциал Clarkdale находится на уровне 4,2-4,4 ГГц и для Core i5-660 4,6 ГГц можно назвать просто отличным результатом.

Корректность отображения данных утилитами вновь оставляла желать лучшего — CPU-Z показывала CAS как 7 циклов, вместо выставленных в BIOS девяти, а CPU Tweaker всегда рапортовал о включенной технологии Turbo Boost:


Надеемся, что через время программы наконец-то станут демонстрировать достоверную информацию.
Тестовые конфигурации

Система для процессора Core i5-660:

• Материнская плата: Gigabyte GA-H55M-UD2M (Intel H55 Express);
• Память: G.Skill F3-10666CL7T-6GBPK (2x2 ГБ, DDR3-1333), OCZ OCZ3G1333LV4GK (2x2 ГБ, DDR3-1333);
• Кулер: Prolimatech Megahalems + Nanoxia FX12-2000;
• Видеокарта: Inno3D GeForce GTX 295 Platinum Edition (GeForce GTX 295);
• Жесткий диск: Samsung HD252HJ (250 ГБ, SATAII);
• Блок питания: Seasonic SS-750KM (750 Вт);
• Термоинтерфейс: Noctua NT-H1;

• Операционная система: Windows Vista Ultimate x86 SP2;
• Драйвер чипсетов: Intel Chipset Software Installation Utility 9.1.1.1019;
• Драйвер видеокарты: GeForce 196.21.

В операционной системе брандмауэр, UAC и Windows Defender отключались, файл подкачки устанавливался в размере 4096 МБ. Настройки видеодрайвера не изменялись.

Настройки в BIOS Setup материнской платы кроме основных таймингов и напряжений, а также частот Bclk и PCI Express (жестко фиксировались на 133 и 100 МГц соответственно), оставлялись по умолчанию. Задержки для памяти G.Skill F3-10666CL7T-6GBPK при номинальной частоте 1333 МГц выставлялись как 7-7-7-21-1T. Из-за временных ограничений на использование набора G.Skill был взят второй комплект, OCZ OCZ3G1333LV4GK, который применялся для дополнительных тестирований, включавших выяснение производительности подсистемы памяти при различной частоте шины QPI и весь цикл тестирования процессора при отключенной технологии Hyper-Threading. Последнее было связано с тем, что материнская плата Gigabyte GA-H55M-UD2M (версия BIOS F4), используемая для нашего стенда, отказывалась функционировать с отключением Hyper-Threading. И лишь с недавно вышедшей версией BIOS данная проблема была решена. Набор памяти OCZ OCZ3G1333LV4GK также рассчитан на 1333 МГц, но тайминги для него можно было выставить как 8-8-8-24-1T, не меньше.

Тестирование Core i5-660 проводилось как в номинальном режиме, так и при разгоне до 3,8 ГГц (173x22). Всего режимов пять:

1. «3,33/HT/TB» — стандартная частота процессора (3333 МГц), технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost включен;
2. «3,33/HT/TB/GPU» — стандартная частота процессора (3333 МГц), технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost включен, используется встроенное графическое ядро;
3. «3,33/HT/noTB» — стандартная частота процессора (3333 МГц), технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost отключен;
4. «3,8/HT/noTB» — разгон процессора до 3800 МГц, технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost отключен, частота QPI 3,11 ГГц, частота памяти 1384 МГц;
5. «3,8/HT/noTB/GPU» — разгон процессора до 3800 МГц, технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost отключен, используется встроенное графическое ядро, частота QPI 3,11 ГГц, частота памяти 1384 МГц.

Использование встроенного графического ядра позволит определить его влияние на производительность CPU.

В качестве оппонента в наличии оказался лишь серверный аналог процессора Core i7-870 — Xeon X3470, который также был протестирован в пяти режимах:

1. «2,93/HT/TB» — стандартная частота процессора (2933 МГц), технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost включен;
2. «2,93/noHT/TB» — стандартная частота процессора (2933 МГц), технология Hyper-Threading деактивирована, Turbo Boost включен;
3. «2,93/HT/noTB» — стандартная частота процессора (2933 МГц), технология Hyper-Threading активирована, Turbo Boost отключен;
4. «2,93/noHT/noTB» — стандартная частота процессора (2933 МГц), технология Hyper-Threading деактивирована, Turbo Boost отключен;
5. «3,8/noHT/noTB» — разгон процессора до 3800 МГц, технология Hyper-Threading деактивирована, Turbo Boost отключен, частота QPI 2,76 ГГц, частота памяти 1384 МГц.

При разгоне тестового Xeon X3470 до 3,8 ГГц (173x22) пришлось деактивировать технологию Hyper-Threading, так как подсистема питания процессора не выдерживала нагрузки с ней и материнская плата отключалась.

Платформа LGA775 отличалась следующими компонентами:

• Процессор: Core 2 Duo E8500 (3,16 ГГц, 6 МБ, FSB 1333 МГц)
• Материнская плата: ASUS P5E3 Deluxe WiFi-AP (Intel X38 Express)
• Кулер: Noctua NH-D14;
• Блок питания: Tagan BZ1300W (1300 Вт).

Процессор Core 2 Duo E8500 не сильно отличается по частоте от Core i5-660, при этом разница в цене составляет около 20 долларов. Режимов тестирования было два — номинальная частота и разгон до 3,8 ГГц, который осуществлялся за счет поднятия частоты системной шины до 400 МГц. Память всегда использовалась производства G.Skill. Для стандартной частоты 1333 МГц уровень Performance Level выставлялся на 7, при разгоне системы — на 9, при этом модули работали на 1334 МГц.


Результаты тестирования в прикладном ПО

Подсистема памяти




Как и следовало ожидать, производительность подсистемы памяти Core i5-660 находится примерно на одном и том же уровне, что и у Core 2 Duo в связке с соответствующим чипсетом. Использование встроенного графического ядра вместо дискретной видеокарты незначительно сказывается на быстродействие системы.


Латентность контроллера памяти новинки выше процентов на 25, чем у E8500+X38, что в ряде приложений может сказаться на производительности.


Архивирование


Архиваторы давно уже поддерживают многоядерные процессоры и количество ядер, хоть и логических, для них играет более важную роль, чем частота. Но в WinRAR Clarkdale проявляет себя не с лучшей стороны, совсем немного опережая Core 2 Duo.



В 7-Zip напротив, разница между решениями различной архитектуры куда значительней. Тест декомпрессии даже лучше дается и Core i5-660 по результату вплотную приближается к Lynnfield с отключенной технологией Hyper-Threading.


Рендеринг



Тест в Cinebench 10, использующий лишь одно ядро зависит от частоты процессора, поэтому «турбированный» режим для него предпочтительней. Опять заметна небольшая разница между Core 2 Duo и Clarkdale с почти одинаковыми частотами. При просчете сцены на всех логических ядрах, количество последних больше влияет на результат. Но, при хорошем разгоне, мегагерцы делают свое.



POV по-прежнему «не переваривает» Hyper-Threading и активация этой технологии лишь усугубляет все — новинка показывает более низкую производительность, чем продукт семейства Penryn. Lynnfield вне конкуренции, особенно, на 3,8 ГГц.


Математические расчеты


Шахматный тестовый пакет неплохо распараллеливает потоки и тактовая частота процессоров отходит на второй план.



Аналогичная ситуация и с wPrime. Модель Core 2 Duo E8500 на расчеты тратить времени в два раза больше, чем решения новой архитектуры.


Работа с видео


На графике тестирования в x264 HD Benchmark результаты представлены как среднее количество кадров в секунду по восьми проходам, поэтому даже небольшая разница между ними имеет значительный вес. Что касается самих результатов, то процессоры демонстрируют привычную при многопоточности производительность. Активация Hyper-Threading немного сказывается на среднем fps, а разгон дает больше возможностей старшим моделям линейки Core.


При конвертировании программой Virtual Dub ролика MPG2 в DivX хорошо проявляет себя как количество ядер, так и их частота. На фоне Core 2 Duo и 870 модели с отключенной технологией Turbo Boost Clarkdale смотрится весьма неплохо. С разгоном производительность Core i5-660 начинает упираться в подсистему памяти и размер L3-кэша.
Результаты тестирования в игровых приложениях

Синтетика



В синтетическом пакете 3DMark’06 новичок выглядит неплохо, хотя повышение рабочей частоты несильно влияет на итоговый балл. Встроенное графическое ядро вполне подходит для игр, только старых. Например, Doom 3, Half-Life 2 или Far Cry.



3DMark Vantage уже более чувствителен к вычислительной мощности процессора и четыре логических ядра Clarkdale вносят свою лепту в конечный результат.


Игры



Но в синтетике особо не наиграешься, а в реальных приложениях Clarkdale смотрится не так однозначно, как в оптимизированном ПО. За счет более высокой частоты и турбо-режима Core i5-660 позволяет в некоторых играх получить больше кадров в секунду. Но стоит разогнать процессоры до одинакового уровня, как он сдает позиции и его результат ничем не отличается от результата CPU прошлого поколения. Именно так в Far Cry 2 и произошло.



Для Crysis 32-нм процессоры подходят в меньшей степени, чем Core 2 Duo, не говоря уже про Lynnfield.



S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky равнодушно относится к новому продукту — для однопоточного приложения кроме частоты нужен еще и емкий кэш. Этим Core i5-660 похвастаться не может.



В Tom Clancy's H.A.W.X. в номинальном режиме Clarkdale демонстрирует свое превосходство над двухъядерным процессором за счет более высокой частоты. При разгоне же эффективность новинки падает. А ведь 3,8 ГГц — не предел для обеих платформ, и что будет после достижения 4,2 ГГц можно лишь догадываться.



Стратегия реального времени World in Conflict сильно зависит от мощности процессора, но Core i5-660 может проявить себя лишь при более высокой частоте, чем у предшественника. Складывается впечатление, что семейство Clarkdale для игр можно использовать только при номинальном режиме работы, иначе при разгоне до 4 ГГц 32-нм решения начнут уступать морально устаревшим Core 2 Duo с повышенной частотой.


Подсистема памяти и шина QPI

Теперь посмотрим, как повлияет на производительность системы различная частота шины QPI. Для этого процессор Core i5-660 был разогнан до 3,8 ГГц (173х22), память OCZ OCZ3G1333LV4GK работала на частоте 1384 МГц (эффективный множитель х6) с таймингами 8-8-8-24-1T. Для QPI использовались следующие значения скорости шины: 6,22 (множитель х18), 6,92 (х20), 7,61 (х22) и 8,3 ГТ/с (х24). Все данные по тестам внесены в таблицу, представленную ниже. Также в ней можно увидеть результаты при использовании разогнанных процессоров Core i5-660 и Core i7-870 с отключенными Hyper-Threading и Turbo Boost. Для последнего использовалось лишь два ядра.

	Core i7-870 3,8GHz, 2core	Core i5-660 3,8GHz, noHT, QPI 6,22 GT/s	Core i5-660 3,8GHz, HT, QPI 6,22 GT/s	Core i5-660 3,8GHz, HT, QPI 6,92 GT/s	Core i5-660 3,8GHz, HT, QPI 7,61 GT/s	Core i5-660 3,8GHz, HT, QPI 8,3 GT/s
Lavalys Everest, Read, MB/s	17665	9885	9905	10466	10917	11123
Lavalys Everest, Write, MB/s	17775	8004	8006	8640	9083	9458
Lavalys Everest, Copy, MB/s	18943	9341	9326	9834	10275	10591
Lavalys Everest, Latency, ns	45,8	73,3	73,2	71	69,6	70,05
WinRAR 3.92b1, KB/s	2258	1415	2124	2271	2270	2309
7-Zip 4.65, Compressing, KB/s	6588	5996	7816	7874	7934	7918
7-Zip 4.65, Decompressing, KB/s	79400	76998	119697	116650	117202	118590
Cinebench 10, 1CPU, score	4325	4232	4244	4253	4247	4259
Cinebench 10, xCPU, score	8344	8198	9817	9918	9806	9909
POV 3.7 b35a, 1CPU, PPS	881,02	880,12	877,41	879,34	879,16	879,57
POV 3.7 b35a, xCPU, PPS	1774,32	1765,03	1605,38	1603,23	1620,72	1599,8
Fritz Chess Benchmark, KNPS	5641	5288	6964	6978	6974	6971
wPrime 2.0, 32M, s	17,084	16,927	12,511	12,603	12,542	12,587
wPrime 2.0, 1024M, s	543,723	540,883	399,986	399,765	399,813	399,64
x264 HD Benchmark 3.10, average fps	38,63	35,02	39,22	39,45	39,53	39,69
Virtual Dub 1.8.6, s	3:45	4:02	3:50	3:50	3:51	3:49
3DMark’06, overall score	19603	18085	19262	19338	19273	19339
3DMark’06, CPU, score	3390	3331	4104	4125	4105	4113
3DMark Vantage, Performance, overall score	14333	13443	15068	15080	15149	15060
3DMark Vantage, Performance, CPU, score	8605	8145	10988	11032	11089	11048
Far Cry 2, 1024x768, MQ, fps	118,27	90,06	101,19	101,37	103,3	102,49
Far Cry 2, 1680x1050, UQ, fps	76,1	58,91	65,37	65,06	65,26	65,55
Crysis, 1024x768, MQ, fps	98,62	80,4	79,24	80,03	81,65	81,3
Crysis, 1680x1050, VQ, fps	45,4	39,24	39,71	39,79	39,68	39,66
H.A.W.X., 1024x768, MQ, fps	164	123	162	165	163	167
H.A.W.X., 1024x768, VQ, fps	94	81	88	88	89	89
S.T.A.L.K.E.R.:CS, 1024x768, MQ, fps	157,5	112,5	-	-	-	-
S.T.A.L.K.E.R.:CS, 1680x1050, VQ, fps	71	59	-	-	-	-
World in Conflict, 1024x768, MQ, fps	127	93	95	98	98	100
World in Conflict, 1024x768, VQ, fps	56	44	49	50	50	51

Итак, с чего же начать? Наверное, со сравнения решений различных семейств. Процессоры Lynnfield обладают более производительным контроллером памяти и емким кэшем третьего уровня, равным 8 МБ. Clarkdale ограничен 4-мегабайтным кэшем и очень медленным контроллером. Теперь посмотрев на результаты тестов, оптимизированных под многопоточность становится ясно, что для 32-нм процессоров производительный контроллер памяти не нужен, так как CPU попросту не сможет обрабатывать больший поток данных. Приложения, зависящие от емкости кэша в таком случае окажутся в проигрыше, что видно по играм и архиватору WinRAR. Но процессоры Core i5-6xx и Core i3-5xx больше ориентированы как корпоративные решения и для систем начально-среднего уровня, а игры в таком случае отходят на второй план.

Теперь относительно повышения частоты шины QPI. Увеличение скорости этого интерфейса повышает производительность подсистемы памяти процентов на 10-20. В реальных приложениях такой эффект не наблюдается, так как зависит от совокупности многих факторов (тот же кэш, возможности двухъядерного процессора с технологией Hyper-Threading). В играх же пару кадров получить все-таки можно, но конечный эффект от этого минимален. Скорее всего, большую выгоду от увеличения частоты QPI получать младшие представители Clarkdale при разгоне, которые ограничены скоростями 5,86 и 4,8 ГТ/с в номинале.


Выводы

Представив в далеком в 2008 году высокоуровневые процессоры Core i7-9xx компания Intel наконец-то выпустила самые доступные решения на базе новой микроархитектуры. Желание интегрировать графическое ядро вынудило инженеров реализовывать первого представителя Westmere в виде пары чипов на одной подложке. Один полупроводниковый кристалл, содержащий два ядра и кэш-память, выполнен по технологическим нормам 32 нм, в то время как второй, с GPU и контроллером памяти, — лишь на старом, 45-нм техпроцессе. Но даже с такой компоновкой процессоры Clarkdale стали относительно дешевыми и позволяющими заменить собой линейку Core 2 Duo, а за счет использования технологии Hyper-Threading — даже младшие четырехъядерные модели с разъемом LGA775.

Из-за архитектурных особенностей производительность контроллера памяти Clarkdale находится на уровне чипсетов Intel 3/4 Series. Но, как показало наше тестирование, даже этого более чем достаточно для очередных процессоров под Socket LGA1156. Возможность использовать Clarkdale с материнскими платами как на новых чипсетах с поддержкой встроенного графического ядра, так и на Intel P55 Express позволяют создавать системы различной ценовой категории.

Но не все так гладко, как хотелось бы. Процессоры Core i5-6xx, являющиеся старшими моделями в новой линейке продуктов Intel, относительно дороги и в некоторых приложениях, особенно в играх, проигрывают даже двухъядерным решениями семейства Penryn. Энтузиастов вряд ли заинтересуют такие новинки — лучше обратить внимание на Intel Core i5-750 или старшие AMD Phenom II. Скорее всего, высокочастотные Clarkdale станут уделом корпоративного сектора, где найдется применение поддерживаемым ими технологиям.

Для массового рынка оптимальным выбором становятся процессоры Core i3-5xx, которые хоть и лишены возможности увеличивать свою тактовую частоту за счет Turbo Boost, но они, как и старшие модели, поддерживают технологию Hyper-Threading. Последнее позволяет видеть операционной системе вместо двух физических ядер четыре логических, что положительным образом скажется на производительности в оптимизированном программном обеспечении. Высокий разгонный потенциал Clarkdale придется по душе экономным оверклокерам, которые смогут достигнуть 4,0–4,2 ГГц даже на Core i3-530 с относительно недорогой материнской платой.

Самое доступное решение Pentium G6950, лишенное поддержки технологий Turbo Boost и Hyper-Threading и обладающее меньшей тактовой частотой, как и все процессоры новой линейки, имеет в своем распоряжении встроенное видеоядро. Естественно, такой продукт не сможет конкурировать по производительности со 150-долларовыми «монстрами», а его офисное использование ставится под сомнение — связка Celeron DC или Athlon II с интегрированным решением обойдется в два раза дешевле. Пожалуй, на базе Pentium G6950 можно строить медиацентры начального уровня. Но опять же, без проблем найдется большое количество конфигураций за меньшую цену и с такой же функциональностью.

И последнее. Материнские платы на Intel H55/H57 и Q57 сейчас отличаются не самой демократичной стоимостью — за один разъем PCI Express x16, пару видеовыходов и «южный мост» просят около 100 долларов и выше. Отчасти заслуга этому высокая отпускная цена на микросхемы PCH, которая составляет $40-43. Но, если сравнивать их с недорогими решениями на базе Intel P55, то они смотрятся более привлекательно, так как при аналогичном разгонном потенциале позволяют воспользоваться графическим ядром процессоров Clarkdale. С приходом новых чипсетов платформа LGA1156 становится действительно массовой и, возможно, в следующем году процессоры под Socket LGA775 останутся лишь в сегменте low-end.