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Pagina 1 - Introduzione Presentate nel corso del mese di Novembre 2008, le cpu Intel della serie Core i7 hanno rappresentato la prima implementazione dell'architettura Nehalem in processori desktop da parte del produttore americano. Con questo nome in codice, come gli utenti appassionati ben sanno, viene indicata l'innovativa architettura che Intel ha presentato quale successore delle soluzioni Core 2, all'interno della quale sono state introdotte varie novità miranti a incrementare le prestazioni velocistiche con un predeterminato livello di consumo massimo. Elenchiamo ora quali siano le principali caratteristiche tecniche delle soluzioni Intel Nehalem, rimandando a questo approfondimento architetturale per tutti i dettagli:
Quest'oggi Intel presenta ufficialmente le prime cpu della famiglia Nehalem ad essere basate su Socket 1156 LGA; si tratta di quelle che possono venir definire come le prime cpu Intel di fascia mainstream basate su questa architettura, proposte attualmente con nomi commerciali di Core i7 e Core i5 a seconda delle caratteristiche tecniche. La nuova piattaforma andrà progressivamente a occupare lo spazio delle cpu Socket 775 LGA delle famiglie Core 2 Quad, rappresentando la soluzione di fascia mainstream e successivamente anche entry level per le cpu Intel per sistemi desktop. Le schede madri Socket 1366 LGA continueranno a venir proposte da Intel quali soluzioni top di gamma, mantenendo a listino le attuali cpu Core i7 e presentando nella prima metà del 2010 cpu a 6 core basate su questo socket, costruite con tecnologia produttiva a 32 nanometri. Sono 3 le cpu per schede madri Socket 1156 LGA che Intel rende da quest'oggi disponibili: due appartengono alla famiglia Core i7, mentre la terza prende il nome di Core i5. Vedremo nella pagina seguente quale sia la nuova strategia di Intel nel suddividere le proprie cpu con architettura Nehalem in diverse famiglie di prodotti.
I nuovi processori utilizzano Socket 1156 LGA, ma risultano meccanicamente identici a quelli Socket 775 LGA quantomeno per lunghezza e altezza. Non è tuttavia possibile installare un processore Socket 1156 LGA su una scheda madre 775 LGA in quanto le scalanature presenti sul primo tipo di socket sono posizionate in area diversa rispetto a quella presente nella seconda.
Dall'immagine si può notare come la scalanatura che permette di allineare il processore al socket è differente tra soluzioni 775 LGA e 1156 LGA: la prima sulla sinistra, la seconda sulla destra. Pagina 2 - La famiglia Core ix rinnovata Due delle nuove cpu utilizzano lo stesso nome, Core i7, con il quale sono indicate le altre cpu Intel della famiglia Nehalem disponibili in commercio, compatibili con schede madri Socket 1366 LGA; cambia la sigla numerica, della serie 800 per le cpu Socket 1156 LGA e di tipo 900 per quelle Socket 1366 LGA. Capiamo la necessità di Intel di utilizzare uno stesso nome commerciale per processori che hanno simili caratteristiche tecniche tra di loro ma l'utilizzo di differenti Socket di connessione, non compatibili tra di loro, potrebbe generare evidenti problemi di percezione da parte degli utenti.
Anche per questo motivo Intel ha introdotto nuove confezioni per le proprie soluzioni retail, nelle quali al nome specifico del processore è stato affiancato il tipo di socket al quale sono destinati. La tabella seguente riassume le caratteristiche tecniche delle cpu Core ix attualmente disponibili in commercio:
Vediamo ora quali siano i requisiti che Intel adotta per suddividere i propri processori tra le serie Core ix:
Le differenze tra processori Core i7 e Core i5, dal punto di vista architetturale, riguardano il numero massimo di threads che possono venir processati contemporaneamente dal processore: 8 nel primo caso, 4 nel secondo. I processori Core i5 possono integrare architettura dual oppure quad core: nel primo caso saranno dotati di tecnologia HyperThreading, assente invece nel secondo caso. Passando alle cpu Core i3 troviamo architettura simile a quella delle soluzioni Core i5, con la principale differenza data dall'assenza della tecnologia Turbo Mode. Intel si appresta a presentare processori della famiglia Nehalem anche per sistemi mobile; la tabella seguente riassume quale sia la differenziazione tra i processori notebook basati su questa architettuta
L'approccio per i processori mobile è differente da quello desktop per quanto concernerà le cpu mobile Core i7: queste potranno avere architettura dual oppure quad core, con un numero di threads massimi che potrà variare da 4 a 8 a seconda del processore. Per le soluzioni Core i7 desktop il numero massimo di threads sarà sempre pari a 8, richiedendo quindi architettura quad core sempre in abbinamento a tecnologia HyperThreading. Per le soluzioni Core i5 e Core i3 le proposte mobile avranno le stesse caratteristiche base delle soluzioni desktop, con ovviamente livelli di consumo attesi ben più contenuti delle proposte desktop.
Core i5 750: clock di default 2,67 GHz, frequenza della componente Uncore pari a 2,4 GHz. La massima frequenza di clock con tecnologia Turbo Mode attivata raggiunge i 3,2 GHz, con moltiplicatore di frequenza incrementato di 4 livelli (da moltiplicatore 20x a moltiplicatore 24x).
Core i7 860: clock di default 2,8 GHz, frequenza della componente Uncore pari a 2,4 GHz. La massima frequenza di clock con tecnologia Turbo Mode attivata raggiunge i 3,46 GHz, con moltiplicatore di frequenza incrementato di 5 livelli (da moltiplicatore 21x a moltiplicatore 26x).
Core i7 870: clock di default 2,93 GHz, frequenza della componente Uncore pari a 2,133 GHz. La massima frequenza di clock con tecnologia Turbo Mode attivata raggiunge i 3,6 GHz, con moltiplicatore di frequenza incrementato di 5 livelli (da moltiplicatore 22x a moltiplicatore 27x). Analizzando in dettaglio i processori Core i7 800 e Core i5 750 emergono due significative differenze prestazionali:
Lo schema seguente sintetizza come la tecnologia Turbo Mode intervenga a variare la frequenza di clock della cpu a seconda della famiglia di processore, indicando la crescita massima del moltiplicatore di frequenza della cpu rispetto al valore di default a seconda del numero di core occupati: Turbo Mode Core i7 serie 800
Turbo Mode Core i5 serie 700
Pagina 3 - Un die identico, marchiato diversamente? Non proprio Osservando le caratteristiche tecniche delle cpu Intel Core i7 serie 800 a confronto con quelle Core i7 serie 900 si potrebbe pensare di avere di fronte processori differenti dotati dello stesso die, nel quale sono state disabilitate alcune delle funzionalità a seconda del tipo di modello. Non è tuttavia così: i processori della serie Lynnfield integrano al proprio interno alcune particolarità architetturali non presenti nelle soluzioni intel Core i7 serie 900, indicate con il nome in codice di Bloomfield. Grazie ai due schemi del die sviluppati da Intel evidenziamo quali siano le differenze tra le due famiglie di processori, costruiti entrambi con tecnologia produttiva a 45 nanometri.
La struttura di base delle due famiglie di processori è identica: troviamo i 4 core con la cache L3 da 8 Mbytes unificata, con cache L2 da 256 Kbytes indipendente per ciascuno dei core. Il memory controller è posizionato nella parte superiore del processore, con uno sviluppo di fatto identico tra le due tipologie di die; questo lascia immaginare che le cpu Lynnfield integrino un memory controller DDR3 capace di gestire configurazioni triple channel, con logica quindi mutuata dalle cpu Bloomfield ma uno dei canali non abilitabile. Sul lato sinistro le cpu Bloomfield presentano un link QPI e logica di I/O; le soluzioni Lynnfield presentano solo questa seconda parte in quanto la tecnologia QPI non è stata implementata in queste cpu a vantaggio della tecnologia DMA, utilizzata per il collegamento con il chip montato sulla scheda madre. Sul lato destro evidenziamo le principali differenze, date dalla presenza del controller PCI Express integrato nei processori Lynnfield e la conseguente assenza del secondo link QPI, implementato invece nelle soluzioni Bloomfield. Alla luce di queste considerazioni e degli schemi forniti da Intel si può dedurre che un die Lynnfield sia leggermente più grande di uno Bloomfield, a parità di cache L3 e di numero di core. La causa principale di questa disparità è data dal controller PCI Express integrato nel processore, novità architetturale che ha permesso di semplificare la parte chipset riducendola, nel modello P55 e nelle altre soluzioni della famiglia 5, a una soluzione a singolo chip. Pagina 4 - 1156 LGA: un nuovo Socket al debutto Abbiamo segnalato come i nuovi processori della famiglia Lynnfield utilizzino un nuovo Socket, modello 1156 LGA. Questa nuova piattaforma è destinata a venir utilizzata da Intel per la maggior parte dei processori di futura introduzione sul mercato, compresi quelli basati su architettura Westmere a 32 nanometri che integreranno sullo stesso package anche il sottosistema video.
A differenza del Socket 1366 LGA, oltre che di quello 775 LGA, il Socket 1156 LGA ha un meccanismo di fissaggio del processore al socket del tipo a scorrimento. Da un lato è montata una leva, che si sviluppa lungo tutto il Socket e tiene bloccata la cpu, mentre dall'altro lato è presente un perno fissato sulla scheda madre grazie al quale la placca di fissaggio viene ancorata alla cpu.
Il meccanismo di fissaggio del processore al socket è molto pratico, complessivamente più semplice da utilizzare rispetto sia al Socket 775 LGA sia a quello 1366 LGA.
L'area attorno al socket del processore prevede, al pari delle soluzioni 1366 e 775, i 4 perni di fissaggio per il sistema di raffreddamento. Intel ha sviluppato un approccio identico a quello delle altre due tipologie di processori per la nuova piattaforma Socket 1156 LGA, ma ha implementato dei fori per il sistema di raffreddamento che non sono meccanicamente compatibili con i dissipatori sviluppati per le altre due tipologie di processori. E' questo un grave limite a nostro avviso, in quanto porterà ad un ulteriore incremento nel numero di prodotti presenti in commercio differenti tra di loro solo per i dispositivi di fissaggio alla scheda madre. Alcuni produttori di schede madri hanno implementato sulle proprie soluzioni Socket 1156 LGA anche perni di fissaggio compatibili con i dissipatori 1366 LGA presenti in commercio: si tratta di soluzioni al momento adottate solo da un ridotto numero di modelli. Alcuni produttori di sistemi di raffreddamento hanno sviluppato appositi adattatori per convertire i propri sistemi Socket 1366 LGA in Socket 1156 LGA, in modo del resto molto simile a quanto avvenuto lo scorso autunno al debutto delle prime schede madri Socket 1366 LGA. Pagina 5 - 95 Watt di TDP con un dissipatore mignon I processori Core i7 870, Core i7 860 e Core i5 750 vengono certificati da Intel per un valore di TDP massimo pari a 95 Watt, ben inferiore rispetto ai 130 Watt per i quali vengono proposte le cpu Core i7 serie 900. In dotazione con i nuovi processori Lynnfield Intel fornisce un dissipatore di calore di dimensioni estremamente ridotte, che ricorda molto da vicino per forma quanto fornito con le cpu Core 2 Quad dallo stesso livello di TDP oltre che, quantomeno in parte, con il processore Core i7 920.
Il dissipatore di calore utilizza lo stesso design reso popolare dalle precedenti versioni di dissipatore boxed sviluppato da Intel; stupisce lo spessore complessivo che è veramente molto ridotto anche in considerazione delle prestazioni velocistiche complessive di questa soluzione. Abbiamo eseguito alcuni test di temperatura, rilevando attraverso l'utility Core Temp 0.99.5 la temperatura minima in idle e quella massima a pieno carico, utilizzando per quest'ultima impstazione il programma OCCT con il test Linpack eseguito su tutti i core sia fisici che logici. La temperatura minima con dissipatore boxed rilevata per la cpu Core i7 870 con tecnologia Turbo Mode abilitata è stata pari a 37 gradi, mentre per quella massima si sono raggiunti gli 85 gradi di picco.
Il dissipatore Thermalright MUX 120 ci è stato messo a disposizione da Intel assieme alla cpu Core i7 860, sottolineando come questa soluzione sia specificamente consigliata nel momento in cui si voglia intervenire in overclock con queste cpu. Il dissipatore ha uno sviluppo verticale, con 4 heatpipes che trasferiscono il calore dalla base verso il radiatore. A completare la struttura una ventola di raffredamento da 12 cm di diametro. Le temperature rilevate con il dissipatore Thermalright sono le migliori: 33 gradi in idle e 62 gradi a pieno carico. Questi risultati non sorprendono, trattandosi di un dissipatore di notevoli dimensioni ottimizzato per dissipare una elevata quantità di calore come quella generata dai processori Socket 1366 LGA, ovviamente utilizzando pin di contatto adeguati.
Il terzo dissipatore di calore Socket 1156 LGA che abbiamo utilizzato in questa analisi è una proposta Thermaltake, modello 1156 Silent, che abbina un design articolato ad un funzionamento particolarmente silenzioso. Thermaltake propone specificamente questa soluzione quale alternativa al dissipatore boxed fornito da Intel, migliorandone tutti gli aspetti di funzionamento con un ingombro complessivo superiore benché non elevato in senso assoluto. Per la soluzione Thermaltake abbiamo rilevato un valore di temperatura di 35 gradi in idle e di 71 gradi a pieno carico: risultato peggiore rispetto al dissipatore Thermalright ma nel complesso molto valido considerando che viene proposto per rumore e ingombro quale alternativa al dissipatore boxed Intel, non come dissipatore svilupato spercificamente per l'overclocking. Pagina 6 - Chipset P55: Gigabyte P55-UD6 La scheda madre Socket 1156 LGA che abbiamo utilizzato per questa analisi prestazionale è il modello Gigabyte P55-UD6, proposta top di gamma tra le schede madri Gigabyte per la nuova generazione di processori Intel della famiglia Lynnfield. Tra le caratteristiche di spicco di questo prodotto segnaliamo la circuiteria di alimentazione a ben 24 fasi, scelta tecnica sicuramente interessante ma che per certi versi incide più come veicolo marketing per la promozione del prodotto.
La disposizione dei componenti scelta da Gigabyte per questo modello è standard per una soluzione destinata all'utenza enthustast: troviamo 3 slot PCI Express 16x, ben 6 Slot memoria DDR3, 2 Slot PCI Express 1x e 2 Slot PCI tradizionali. Il sottosistema storage prevede la presenza di 6 canali SATA gestiti dal chipset Intel P55, affiancati da altri 4 canali SATA governati una coppia dal chip Gigabyte SATA2 e l'altra da quello JMB362. Un secondo chip JMB362 è posizionato all'altezza delle porte posteriori, responsabile della gestione del canale E-SATA. Per il raffreddamento del chipset P55 Gigabyte ha impiegato un tradizionale dissipatore di calore passivo, collegato attraverso una heatpipe ad un secondo radiatore nonché al sistema di raffreddamento passivo della circuiteria di alimentazione del processore attraverso un'altra heatpipe. Sotto al radiatore posizionato dietro gli slot PCI non troviamo, come abituale, il south bridge del chipset in quanto l'architettura P55 è a singolo chip; il componente raffredda il chip Gigabyte SATA2, oltre al secondo controller JMB362.
Segnaliamo come i 3 Slot PCI Express 16x gestiscano segnali elettrici differenti tra di loro. Il primo è 16x se viene utilizzata una sola scheda video, mentre scende a 8 linee elettriche come il secondo nel caso in cui vengano utilizzate due schede video in parallelo con tecnologie SLI di NVIDIA o CrossfireX di ATI. A chiudere il terzo Slot PCI Express 16x, che gestisce solo segnali elettrici 4x come massimo. Il segnale PCI Express 16x viene gestito dal controller integrato nel processore, mentre le linee supplementari sono dipendenti dal chipset P55 che integra a sua volta un controller PCI Express.
Per quanto concerne i 6 Slot memoria DDR3 non ci troviamo di fronte a un controller triple channel, come per le soluzioni basate su chipset X58 e processori Socket 1366 LGA; Gigabyte ha semplicemente esteso il numero di moduli memoria utilizzabili su questa scheda madre dai 4 tradizionalmente presenti, rendendo accessibile una dotazione massima di memoria più elevata. Segnaliamo come nel manuale sia chiaramente indicata la combinazione di moduli memoria accessibile, tra modelli single side e double side, nel momento in cui si vogliono utilizzare contemporaneamente tutti e 6 gli slot: 4 moduli single side e 2 moduli double side come massimo. Pagina 7 - HyperThreading: quale vantaggio? Le cpu core i7 serie 800 implementano tecnologia HyperThreading, al pari delle soluzioni Core i7 900 già disponibili in commercio. HyperThreading permette al processore di eseguire in parallelo un numero di threads doppio rispetto al numero di core a disposizione. La conseguenza è un incremento prestazionale notevole con quelle applicazioni che possono essere fortemente parallelizzate, con un esempio classico dato dai programmi di rendering.
Abbiamo eseguito test con il processore Core i7 860 lasciando sempre attivata la tecnologia Turbo Mode e intervenendo solo sulla tecnologia HyperThreading, abilitandola e disabilitandola direttamente da bios. L'analisi dei risultati prestazionali ottenuti con i test evidenzia come la tecnologia HyperThreading porta ad un incremento medio delle prestazioni, con questa cpu, pari all'11,1% ma nel dettaglio notiamo come per i singoli test i margini di variazione siano più elevati. Notiamo come i più elevati incrementi giungano con quelle applicazioni che per loro natura beneficiano della presenza di un più elevato numero di threads che possono venir processati dalla CPU in parallelo, come i tool di rendering o i programmi multimediali. Diverso comportamento per alcune applicazioni tipicamente single threaded, che mostrano in alcuni casi un calo prestazionale che può raggiungere il 10% ma che in generale è molto contenuto. Abbiamo già evidenziato questo andamento anche nella nostra iniziale analisi delle cpu Core i7 serie 900 ed è uno dei limiti propri delle cpu dotate di questa tecnologia: la distinzione tra core fisici e core logici non viene a volte gestita in modo ottimale dal sistema operativo nel momento in cui vengono utilizzati solo alcuni dei core a disposizione e non tutti quelli presenti. Un esempio pratico è un gioco che sfrutta 2 core: con tecnologia HyperThreading il sistema operativo potrebbe utilizzare un core logico e uno virtuale al posto di due fisici, mentre con HyperThreading disabilitato il sistema operativo utilizzerà solo due core fisici. Pagina 8 - Confronti relativi su Core i7 860 Passiamo ora a confrontare alcuni dei processori Intel tra di loro, evidenziando processori che sono commercializzati a prezzi simili tra di loro o che abbiano alcune affinità architettuali (come ad esempio la stessa frequenza di clock). Iniziamo dal confronto tra processore Core 2 Quad Q9550, con frequenza di clock di 2,83 GHz e costo ufficiale di 266 dollari, e cpu Core i7 860, con frequenza di clock di 2,8 GHz e listino ufficiale pari a 285 dollari.
La lieve differenza di prezzo tra questi due processori, alla quale sommiamo anche un presumibile costo superiore della scheda madre Socket 1156 LGA rispetto alla soluzione Socket 775 LGA, è abbondantemente compensata dal vantaggio prestazionale registrato dal nuovo processore Intel Core i7 860. A parità di frequenza di clock la nuova cpu Intel registra un margine di vantaggio medio del 27,5%, con valori sempre più elevati in tutti i test e variazioni consistenti in alcune delle applicazioni. A giustificare questo comportamento le innovazioni architetturali introdotte da Intel nelle cpu della famiglia Nehalem e quindi anche nelle nuove cpu Lynnfield: memory controller integrato, tecnologia HyperThreading e Turbo Mode su tutte. Il secondo confronto analizza il comportamento della cpu Core i7 860 rispetto a quello della soluzione Core i5 750. Questi due processori sono caratterizzati da frequenze di clock molto simili tra di loro (2,66 GHz contro 2,83 GHz) ma implementano alcune sostanziali differenze architetturali:
La cpu Core i7 860 beneficia di un vantaggio prestazionale medio del 14,7%, giustificato per la maggiore dalla presenza della tecnologia HyperThreading con quelle applicazioni che sfruttano al meglio la presenza di più di 4 threads processabili in parallelo. Evidenziamo come in alcuni casi la cpu Core i7 860 faccia registrare prestazioni inferiori rispetto al modello Core i7 750: questo accade con alcuni giochi utilizzati nel confronto prestazionale che sfruttano al massimo un paio di core, con i quali il sistema operativo non riesce a gestire al meglio la divisione tra core logici e core fisici così come abbiamo del resto già evidenziato nell'analisi dell'impatto della tecnologia HyperThreading. Alla luce di questi risultati la differenza di prezzo tra le due cpu, quantificabile in circa 90 dollari prendendo il listino ufficiale Intel, è giustificabile se si fa molto uso di applicazioni che scalano bene sino a 8 threads in parallelo. Viceversa la cpu Core i5 750 rappresenta un ottimo compromesso prestazionale, soprattutto alla luce del costo d'acquisto molto contenuto. Pagina 9 - Confronti relativi su Core i5 750 Il processore Intel Core i5 750 viene proposto al prezzo ufficiale di 198 dollari, mentre la cpu Core 2 Quad Q9400 è presente nel listino Intel a 183 dollari. I due processori sono quindi non solo identici quanto a frequenza di clock (2,66 GHz) e a numero massimo di threads che possono gestire in parallelo, ma pressoché coincidenti anche per il costo d'acquisto.
Il confronto evidenzia un netto margine di vantaggio per la cpu Core i5 750, quantificato mediamente nel 21,3% con le applicazioni che abbiamo utilizzato in questi test. L'incremento è presente in tutti gli ambiti di utilizzo ma maggiormente evidente con quelle applicazioni che beneficiano del memory controller integrato nel processore Core i5 750. Anche ipotizzando un costo più elevato della scheda madre Socket 1156 LGA rispetto alla proposta Socket 775 LGA il consiglio è quello di indirizzarsi verso il processore Core i5 750 in quanto dotato di un miglior rapporto tra prestazioni e prezzo. Poniamo ora in contrapposizione due processori particolarmente interessanti per gli utenti più appassionati: da un lato la cpu AMD Phenom II X4 965 Black Edition, con frequenza di clock di 3,4 GHz, e dall'altro la soluzione Core i5 750. Il processore AMD viene proposto di listino a 245 dollari, cifra che la rende più costosa di quasi 50 dollari rispetto alla proposta Intel Core i5 750; a compensare questo divario la differenza di prezzo esistente tra schede madri Socket AM3 e Socket 1156 LGA, a vantaggio della prima tipologia di prodotti.
La nuova cpu della serie Lynnfield, alla luce della nostra analisi prestazionale, è mediamente più veloce del 6,7% rispetto alla soluzione AMD Phenom II X4 965 Black Edition. In alcuni ambiti applicativi il vantaggio della soluzione della famiglia Lynnfield è molto netto, mentre in altri è la proposta AMD ad avantaggiarsi. In generale è preferibile la soluzione Core i5 750, complice anche il livello di consumo sia in idle che a pieno carico inferiore rispetto alla proposta AMD, del resto certificata dal produttore per un valore di TDP massimo pari a 140 Watt. Pagina 10 - Consumi I dati forniti in questa pagina si riferiscono al consumo complessivo a monte dell'alimentatore da parte dei sistemi utilizzati nei test: i valori in Watt forniti sono quindi dell'interno sistema e non del solo processore. Di seguito i componenti adottati per le configurazioni Socket LGA 1366, Socket 1156 LGA, Socket 775 e Socket AM2+:
Ottimi risultati in idle per i processori core i5 750 e le due soluzioni Core i7 serie 800: il valore registrato per i sistemi abbinati a queste cpu è il più contenuto nel complesso tra le piattaforme in prova. Riteniamo che questo risultato sia giustificato sia dalle ottimizzazioni interne al processore sia all'architettura della piattaforma a singolo chip.
Passando a pieno carico le soluzioni basate su architettura Lynnfield confermano quanto dichiatato da Intel in termini di TDP, con un valore massimo di 95 Watt per queste soluzioni contro i 130 Watt delle proposte Core i7 serie 900. I valori sono, alla luce anche delle prestazioni ottenute, molto contenuti con un valore di tutto rilievo per la proposta Core i5 750. Pagina 11 - Configurazione di test La tabella riassume le caratteristiche tecniche dei processori AMD e Intel inseriti in questo confronto prestazionale.
Di seguito i componenti utilizzati nel confronto prestazionale:
La piattaforma per processori Intel Core i7 Socket 1366 è dotata di 6 Gbytes di memoria di sistema, mentre quelle con cpu Intel Core i7 e Core i5 Socket 1156 LGA, Intel Core 2, AMD Phenom II e AMD Athlon II sono abbinate a 4 Gbytes di memoria; la differenza è dovuta al tipo di memory controller abbinato ai processori Intel della serie Core i7. I test che abbiamo eseguito rientrano tutti, come occupazione di memoria, entro la soglia dei 4 Gbytes della piattaforma Socket 775 LGA e Socket AM2+ pertanto i 2 Gbytes addizionali della piattaforma Core i7 non influenzano i risultati ottenuti. Queste le applicazioni utilizzate nel confronto prestazionale:
Pagina 12 - Rendering
Utilizzando la versione 3.7 beta 32 di Povray, eseguito con codice a 64bit, abbiamo misurato il risultato ottenuto renderizzando la scena benchmark multi CPU integrata: a valori maggiori corrisponde un tempo di rendering della stessa scena inferiore. Al crescere del numero dei core a disposizione e della frequenza di clock le prestazioni tendono a scalare pressoché linearmente con questo tipo di test.
Il secondo test consiste nel rendering della scena Dragon_character_rig con la versione 2009, in codice a 64bit, di 3ds Max; il rendering è limitato al primo frame ed è stato eseguito alla risoluzione di 1920x1080 pixel.
Cinebench 10 è un classico test per valutare le capacità di rendering di un processore, in questo caso utilizzando l'engine del programma Cinema 3D. Il benchmark misura le prestazioni del processore sia in modalità single threaded, sia sfruttando tutti i core a disposizione del sistema. Abbiamo riportato entrambi i valori ma è evidente come uno scenario d'utilizzo realistico di questo test preveda l'utilizzo della modalità multi CPU, così da avantaggiarsi della presenza di tutti i core, logici e fisici, a disposizione.
Euler 3D è un tool utilizzato per analisi di fluidodinamica, dotato di una modalità di benchmarking integrata liberamente utilizzabile che sfrutta tutti i core e thread a disposizione del processore. Per ulteriori informazioni su questo test si rimanda alla pagina ufficiale, accessibile a questo indirizzo.
Il rendering con blender è stato eseguito utilizzando la scena flyingsquirrelblend, selezionando le impostazioni di default. Le due nuove cpu Core i7 serie 800 fanno registrare prestazioni velocistiche sempre migliori di quelle della cpu Core i7 920 con questi ambiti applicativi; ad avantaggiare le nuove soluzioni Intel la tecnologia Turbo Mode, che interviene con incrementi di clock più elevati rispetto all'implementazione scelta per la cpu Core i7 920, oltre alla frequenza di clock di default più elevata. Pagina 13 - Giochi 3D I test con giochi sono stati eseguiti utilizzando una scheda video Point of View GeForce GTX 285: le specifiche tecniche prevedono clock della GPU di 675 MHz, 240 stream processors con frequenza di 1.537 MHz e 1 Gbyte di memoria video alla frequenza di 2.550 MHz. Le misurazioni sono state eseguite alle risoluzioni video di 1280x1024 pixel e 1600x1200 pixel, così da valutare scenari di utilizzo che siano maggiormente dipendenti dalla potenza di elaborazione della CPU.
In Crysis abbiamo utilizzato la demo di default; si nota chiaramente come questo titolo sia più dipendente dalla pura frequenza di clock del processore che non dal numero di core integrati, motivo per il quale anche soluzioni dual core di adeguata frequenza di clock riescono a ben figurare con questo titolo.
Half-Life 2 Episode 2 è un titolo da lungo disponibile sul mercato, che ha storicamente sempre permesso di evidenziare una buona scalabilità delle prestazioni al variare del processore utilizzato. Questo gioco è stato valutato abilitando anti aliasing 8x CSAA e filtro anisotropo 16x, con la più elevata impostazione qualitativa possibile, servendosi della scena integrata nel benchmark sviluppato da Hocbench.
Far Cry 2 integra un completo tool di analisi delle prestazioni del sistema completamente configurabile; i test sono stati eseguiti con impostazione qualitativa high per tutti i parametri, disabilitando l'anti aliasing e abilitando questa impostazione a livello 4x così da valutare l'incidenza di questo parametro sulle prestazioni velocistiche al variare della cpu utilizzata.
Unreal Tournament 3 è stato analizzato disabilitando l'anti aliasing e con filtro anisotropo 16x attivo; la mappa scelta è quella DM-ShangriLa_fly con il benchmark sviluppato da HocBench.
A chiudere i risultati con il benchmark integrato nel gioco World in Conflict, titolo aggiornato con la patch più recente a disposizione; il benchmark è stato eseguito con anti aliasing 4x e filtro anisotropico 16x abilitati. Anche con giochi 3D le prestazioni velocistiche delle soluzioni Core i7 serie 800 e Core i5 750 si confermano come molto valide: notiamo risultati pressoché allineati a quelli delle altre cpu Core i7 serie 900. Da segnalare come con alcuni test la cpu Core i5 750 faccia registrare prestazioni leggermente migliori delle due proposte Core i7 serie 800: questo comportamento, come già spiegato in precedenza, è dato dalla tecnologia HyperThreading. Pagina 14 - Compressione
Winrar, popolare tool per la compressione dei files, integra una modalità di benchmarking che riporta quanti kbytes di dati sia possibile comprimere al secondo; a valori maggiori corrispondono tempi inferiori per la compressione di un archivio di files.
7-zip è un altro tool per la compressione dei files, dotato di una modalità di test integrata e capace di elaborare sfruttando più thread in parallelo. Il benchmark fornisce indicazioni di quanti Kbytes di dati possano essere compressi e decompressi ogni secondo; l'ultimo grafico è una indicazione media dei due precedenti risultati. Se le due cpu Core i7 serie 800 fanno registrare prestazioni allineate a quelle delle soluzioni Core i7 serie 900, con la frequenza di clock quale vera discriminante alle prestazioni, il risultato della cpu Core i5 750 evidenzia come la tecnologia HyperThreading permetta di ottenere sensibili incrementi prestazionali con questi ambiti applicativi. Pagina 15 - Multimedia
Con AutoMKV è stato misurato il tempo necessario ad eseguire una conversione da formato avi a quello x.264 di un video da 416 Mbytes di dimensione, con risoluzione di 720x480 pixel, utilizzando l'impostazione balanced quality a 2 passate.
Con VirtualDub è stato convertito un video con risoluzione nativa di 1920x1080 pixel, in standard DV, nel formato Divx alla risoluzione di 720x480 pixel; il codec è stato configurato con il preset "Home Theater Profile" con bitrate fisso di 780 e abilitando il supporto alle istruzioni SSE4, in modo nativo con i processori che le supportano o sfruttando le SSE2 con gli altri.
Con la versione 1.6.1 di Mainconcept Reference abbiamo eseguito la conversione di un video con risoluzione nativa di 1920x1080 pixel, in standard DV, utilizzando il preset standard con profilo H-264/AVC Pro e impostazione qualitativa High.
In Windows Media Encoder 9 abbiamo convertito un flusso video a 1080p, il trailer del film Alexander, alla risoluzione di 720p utilizzando codec audio multichannel e il preset per l'archiviazione su PC del flusso video presente in Windows Media Encoder.
Il benchmark x264, del quale è possibile scaricare una copia a questo indirizzo, permette di valutare quanto velocemente il proprio sistema possa convertire un flusso video da 1280x720 pixel di risoluzione in un file x.264 ad alta risoluzione. I test con applicazioni multimedia non cambiano il quadro delineato con le precedenti tipologie di test eseguiti: le due cpu Core i7 serie 800 sono allineate alle soluzioni serie 900, con un ordine prestazionale dato di fatto dalla frequenza di clock. In alcuni ambiti la tecnologia Turbo Mode permette di ottenere un margine di vantaggio sulle cpu Core i7 serie 900: è il caso di Windows Media Encoder 9, software che non sfrutta appieno tutti gli 8 threads delle cpu Core i7 serie 800 e serie 900 e che pertanto può venir eseguita con una modalitò Turbo più elevata con cpu Core i7 serie 800 e Core i7 750 rispetto alle soluzioni Core i7 serie 900. Pagina 16 - Un tuffo nel passato: confronto con Pentium 4 EE Nelle scorse settimane, con questo articolo, abbiamo confrontato le prestazioni velocistiche di 51 processori presentati da Intel e da AMD nel corso degli ultimi anni, introducendo processori con architettura dual core e quad core. Il riferimento prestazionale che abbiamo scelto è la cpu Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, una delle soluzioni della famiglia Extreme Edition presentata da Intel nel corso degli anni "pre Core 2" e cpu caratterizzata da una delle più alte frequenze di clock di defaut. Lo schema seguente fornisce una indicazione media dell'incremento prestazionale ottenibile utilizzando uno dei processori al posto della cpu Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz: un incremento del 100% delle prestazioni implica un raddoppio del risultato numerico, oppure un dimezzamento del tempo di esecuzione, a seconda del tipo di test che viene eseguito.
I risultati rispecchiano quanto evidenziato in precedenza nell'analisi specifica dei test eseguiti: le cpu della famiglia Lynnfield registrano prestazioni allineate alle cpu Core i7 serie 900 di pari frequenza di clock, con incrementi medi che vanno dal 400% della cpu Core i5 750 al circa 550% della soluzione Core i7 870, non molto lontana dal 600% registrato dall'attuale proposta top di gamma di Intel, modello Core i7 975. Pagina 17 - Moneybench: il miglior rapporto prestazioni su prezzo Una delle tipiche richieste che provengono dagli utenti è quella di avere una indicazione di quale sia il migliore processore da acquistare per un determinato livello di prezzo. Con la finalità di avere uno strumento in più che possa aiutare a fornire questa risposta abbiamo implementato il "Moneybench": si tratta di una indicazione numerica di quale sia il rapporto tra prezzo d'acquisto e prestazioni velocistiche dei vari processori inseriti nell'analisi, utilizzando quale parametro di riferimento quelle che sono le prestazioni velocistiche medie del processore più lento tra quelli inseriti in prova. Nel caso pratico di questo articolo la scelta è caduta sul processore AMD Athlon II X2 250, soluzione che con il prezzo ufficiale di 87 dollari USA è anche la più economica tra quelle in prova.
Iniziamo questa analisi partendo dai prezzi: abbiamo preferito, per uniformità, utilizzare i listini ufficiali di Intel e di AMD e non i prezzi praticati sul mercato dai vari rivenditori, così da non dover procedere ad una selezione tra i vari rivenditori o venir influenzati nel giudizio da prezzi che fossero in qualche misura falsati dalla non effettiva disponibilità sul mercato. Raccomandiamo di verificare, attraverso comparatori di prezzi online, quali siano gli effettivi prezzi praticati in Euro nel nostro mercato, oltre alla disponibilità dei processori, così da confermare la preferenza accordata a uno specifico processore alla luce dei risultati pubblicati e dai test qui condotti. In questa analisi non abbiamo inserito tutti i processori oggetto di test prestazionale ma solo quelli presenti al momento attuale a listino, evitando quanti abbiano costo identico a modelli appartenenti alla stessa famiglia ma con migliori caratteristiche tecniche. Un esempio di questo è la rimozione del processore Core 2 Quad Q9300, di pari prezzo rispetto alla cpu Core 2 Quad Q9400 ma caratterizzato da una frequenza di clock inferiore.
La prima indicazione che il moneybench ci fornisce è l'andamento delle prestazioni velocistiche assolute, relativizzate per ogni singolo benchmark su quelle che sono le capacità del processore più lento del lotto, modello AMD Athlon II X2 250. Le soluzioni Intel della serie Core i7 si confermano le più veloci, seguite dalla cpu Core i5 750 che riesce a distanziare il modello AMD Phenom II X4 965 Black Edition. E' evidente come questo livello prestazionale tra i vari processori sia fortemente influenzato dal tipo di architettura utilizzata oltre che dal numero di core e di threads che possono venir utilizzati contemporaneamente dalle applicazioni.
Passiamo ora a riparametrare i risultati prestazionali in funzione del costo d'acquisto: come già emerso in precedenti analisi di questo tipo notiamo come siano i processori più economici a primeggiare, in quanto al raddoppio del prezzo non si ottiene mai un incremento proporzionale delle prestazioni velocistiche. Esulando il comportamento delle due cpu AMD con architettura dual core, modelli Athlon II X2 250 e Phenom II X2 550, in quanto molto avantaggiate dal costo contenuto, emerge chiaramente come il processore Intel Core i7 750 rappresenti un'ottima soluzione in termini di rapporto tra prestazioni e prezzo, seguito a breve distanza dal modello Core i7 860. Ben più lontana la cpu Core i7 870, a motivo del costo ufficiale vicino a 600 dollari di fatto doppio rispetto a quello della cpu Core i7 860. Molto valida la cpu Core i7 920, che tuttavia non è preferibile al modello Core i7 860 sia in termini di pure prestazioni velocistiche sia di rapporto tra prestazioni e prezzo. Ricordiamo che, per il modo con il quale viene ricavato, Moneybench tende a premiare i processori che abbiano in media un prezzo più basso; il mercato delle cpu è attualmente strutturato in modo tale che ad un raddoppio nel prezzo passando da un processore all'altro vi sia un incremento solo marginale delle prestazioni velocistiche e non di certo direttamente proporzionale alla maggiorazione di spesa. Pagina 18 - Overclocking I test di overclock dei processori Lynnfield sono stati eseguiti utilizzando il dissipatore di calore Thermalright MUX-120, la scheda madre Gigabyte P55-UD6 e 3 sample di processore differenti: la cpu Core i7 860 è del tipo retail, mentre i modelli Core i7 870 e Core i5 750 sono engineering sample forniti da Intel. Nel corso dei test abbiamo ricercato la massima frequenza di clock supportata da questi processori senza intervenire manualmente sulle tensioni di alimentazione, lasciando che fosse la scheda madre ad adeguare le tensioni automaticamente in overclock. La tecnologia Turbo Mode è stata disabilitata, così che quest'ultima non diventasse un collo di bottiglia all'ottenimento della frequenza più elevata possibile. La risultante sono state frequenze di clock molto elevate, con temperature di esercizio che non hanno mai superato come massimo i 75 gradi centigradi utilizzando il sistema di raffreddamento Thermalright. Core i7 870
Con questa cpu abbiamo raggiunto una frequenza di clock di 4.137 MHz, abbinando moltiplicatore 21x e Base Clock di 197 MHz. Questa impostazione è stata mantenuta con tensioni di alimentazione di default, portando il link QPI alla frequenza di 3.546 MHz e la componente Uncore del processore a 3.546 MHz. Con questo processore è stato possibile selezionare frequenza di clock Base sino al valore di 210 MHz, contro una impostazione di default pari a 133 MHz. Core i7 860
Frequenza di clock finale molto simile a quella del modello Core i7 870 per questa cpu, che abbiamo portato a 4.095 MHz di clock lasciando il moltiplicatore invariato al valore di 21x di default e abbinando frequenza di clock Base di 195 MHz. Identici anche frequenza QPI e di Uncore, pari a 3.510 MHz. Core i5 750
Frequenza di clock finale molto elevata anche per la cpu Core i5 750, che ha ragiunto i 4.100 MHz abbinando il moltiplicatore di default di 20x a frequenza di clock base pari a 205 MHz. La frequenza di clock QPI è stata pari a 3.280 MHz, allineata a quella della componente Uncore del processore. Pagina 19 - Considerazioni Con il debutto dei processori Core i7, avvenuto nel mese di Novembre 2008, Intel ha rimarcato in modo netto il proprio vantaggio architetturale e prestazionale su AMD nel segmento delle soluzioni desktop. AMD è stata capace, con il debutto delle soluzioni Phenom II, di proporre ottime soluzioni nei segmenti di fascia media ed entry level del mercato, grazie anche ad una politica di prezzo particolarmente aggressiva. Nel confronto diretto con le cpu Core i7 serie 900, tuttavia, AMD non ha potuto di fatto proporre valide alternative, dovendo scegliere di restare fuori dal segmento enthusiast.
Con il debutto delle prime cpu della serie Core i7 800 e della cpu Core i5 750 Intel delinea un nuovo scenario di mercato: i processori Core i7 860 e Core i5 750 si sono confermati essere sempre più veloci delle soluzioni AMD Phenom II in commercio, andando a posizionarsi in un segmento di mercato ancora facilmente accessibile ad un buon numero di utenti appassionati come quello tra i 200 e i 300 dollari di costo ufficiale. Considerando il livello prestazionale delle due nuove cpu Intel è evidente come AMD debba intervenire sui prezzi delle cpu Phenom II X4 per renderle maggiormente interessanti. Nella strategia commerciale di Intel il processore Core i7 870 ha francamente poca appetibilità: il livello prestazionale è leggermente superiore a quella della cpu Core i7 860 per un prezzo ufficiale doppio. A quel livello di costo la sovrapposizione con la cpu Core i7 950 è netta, nonostante quest'ultima cpu utilizzi una differente piattaforma e richieda un kit memoria DDR3 triple channel. Tra processore Core i7 860 e modello Core i5 750 la scelta non è delle più semplici: il primo è preferibile, a dispetto del costo superiore, per tutti quegli utenti che fanno ampio utilizzo di applicazioni che sfruttano più di 4 threads in parallelo (rendering e multimedia su tutte). La seconda è ideale per chi si dedica principalmente al gaming, con il quale l'assenza di tecnologia HyperThreading non rappresenta un limite : la differenza di prezzo tra le due cpu può essere investita in questo caso in un scheda video di superiore potenza elaborativa, con un positivo impatto sulle prestazioni.
Cosa possiamo attenderci dalla famiglia di soluzioni Socket 1156 LGA nel corso dei prossimi mesi? Per la fine dell'anno Intel presenterà le prime cpu costruite con tecnologia produttiva a 32 nanometri, appartenenti alle serie Core i7 600 e Core i3 500 e basati sulla nuova microarchitettura Westmere evoluzione di quella Nehalem. La tabella seguente riassume le caratteristiche tecniche attualmente note di queste future cpu, non confermate ufficialmente da Intel:
Questi processori saranno i primi a integrare anche la componente GPU, con un approccio multichip che veda sullo stesso package il die CPU a 32 nanometri affiancato a quello GPU a 45 nanometri. La roadmap tecnologica di Intel per le piattaforme Socket 1156 LGA è ben definita e destinata a svilupparsi nel corso di vari anni; questo socket del resto andrà a prendere il posto di quello Socket 775 LGA, sul mercato dal mese di Giugno 2004. Alla luce dei risultati di questa analisi è evidente come la cpu Intel Core i7 920, scelta ideale per gli utenti più appassionati prima del debutto delle soluzioni Lynnfield, abbia di fatto i giorni contati. Il prezzo di questo processore, abbinato ad una scheda madre Socket 1366 LGA, è infatti superiore a quello della cpu Core i7 860 con scheda madre Socket 1156 LGA, garantendo inoltre prestazioni velocistiche più contenute. Questo risultato spiega perché a Giugno Intel abbia in parte rinnovato la gamma Core i7 serie 900 con versioni dal clock più elevato (Core i7 975 e Core i7 950), lasciando invariato proprio il modello Core i7 920. Il futuro delle schede madri Socket 1366 LGA è definitivamente compromesso? Riteniamo di no, in quanto questa piattaforma è stata da sempre indicata da Intel quale soluzione per gli utenti enthusiast e così continuerà a venir sviluppata almeno per tutto il 2010. Intel prevede di presentare, nel corso della prima metà del 2010, processori Socket 1366 LGA dotati di architettura a 6 core destinati al segmento di fascia più alta del mercato; queste cpu verranno rese disponibili solo per questo tipo di Socket, mentre le soluzioni 1156 LGA saranno almeno per il momento disponibili solo con architettura quad core. |
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