Sin dalla presentazione ufficiale, avvenuta nel mese di Novembre 2008, le cpu Intel Core i7 serie 900 hanno rappresentato la migliore soluzione nel segmento top di gamma del mercato per soluzioni desktop. Le innovazioni introdotte da Intel con l'architettura Nehalem, alla base di quei processori, hanno permesso al produttore americano di raggiungere livelli prestazionali più elevati di quanto permesso in precedenza dalle cpu della famiglia Core 2, già riconosciute quale proposte top di gamma sul mercato.

Nel mese di Settembre 2009 Intel ha esteso la famiglia di soluzioni Nehalem presentando le cpu Core i7 serie 800 e Core i5 serie 700, abbinando a queste soluzioni le nuove schede madri Socket 1156 LGA; per le proposte Core i7 serie 900 la piattaforma utilizzata è quella Socket 1336 LGA, che verrà da Intel mantenuta in commercio ancora per lungo tempo grazie al debutto, nel corso del 2010, di processori con architettura a 6 core destinati al segmento top di gamma del mercato.

Le schede madri Socket 1366 LGA continueranno a venir sviluppate per future cpu, venendo comunque riservate solo al segmento top di gamma del mercato; la piattaforma Socket 1156 LGA, abbinata ai processori Core i7 serie 800 e Core i5 serie 700, è stata da Intel sviluppata pensando specificamente al segmento mainstream del mercato. La conseguenza diretta di questo è da un lato la disponibilità di un elevato numero di schede madri sul mercato, proposte da tutti i produttori, e dall'altro la progressiva disponibilità di altri processori compatibili con questo socket accanto alle soluzioni sino ad ora rese disponibili da Intel.

Il debutto odierno verte proprio sulle nuove soluzioni per schede madri Socket 1156 LGA, grazie alle quali Intel andrà a rimpiazzare vari processori della serie Core 2 sul mercato rendendo disponibili le innovazioni delle architetture della famiglia Nehalem anche in segmenti di prezzo ben inferiori ai 200 dollari di listino ufficiale, soglia considerata di fatto un limite superiore nel segmento mainstream.

approccio Tick-Tock di Intel: Westmere è un Tick, con passaggio a processo produttivo a 32 nanometri su microarchitettura derivata da quella Nehalem

Le nuove cpu appartengono alla famiglia di soluzioni Westmere, nome che indica la seconda generazione di processori derivati dal progetto Nehalem. Rimangono invariate le caratteristiche tecniche di base e vengono implementate alcune novità, con la maggiore delle quali data dal passaggio alla tecnologia produttiva a 32 nanometri. I processori Westmere presentati al debutto in questi giorni sono tutti dotati di architettura dual core, una novità considerando che tutte le cpu Nehalem precedentemente presentate da Intel erano dotate di 4 core al proprio interno, dividendosi in due famiglie: con il nome di Clarkdale sono indicate le soluzioni per sistemi desktop, mentre quello di Arrandale è utilizzato per le soluzioni destinate a sistemi notebook.

Vediamo in dettaglio quali siano i nuovi processori per sistemi desktop, delineandone le caratteristiche tecniche:

I nuovi processori appartengono alle serie Core i5 600 e Core i3 500; per tutte queste soluzioni l'architettura è di tipo dual core, con tecnologia HyperThreading e quindi un massimo di 4 threads processabili in parallelo contemporaneamente. Il controller memoria DDR3 integrato, di tipo dual channel, supporta ufficialmente moduli DDR3-1333 quale massimo mentre il quantitativo di cache L3 integrato è pari a 4 Mbytes. Oltre alla frequenza di clock dei differenti modelli, le due serie si distinguono per la tecnologia Turbo Boost, presente nelle soluzioni Core i5 serie 600 e assente in quelle Core i3 serie 500.

Segnaliamo anche il modello Pentium G9650, soluzione con frequenza di clock di 2,8 GHz che riprende le caratteristiche tecniche dei processori Core i3 senza integrate tecnologia HyperThreading e quindi mettendo a disposizione del sistema solo 2 core fisici e logici come massimo. La famiglia di processori Intel Core ix si differenzia nei differenti modelli a seconda del numero di core integrati, della presenza della tecnologia HyperThreading e di quella Turbo Mode; lo schema seguente differenzia le soluzioni Core i7, Core i5 e Core i3 in funzione di questi parametri:

Le differenze tra processori Core i7 e Core i5, dal punto di vista architetturale, riguardano il numero massimo di treads 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.

La principale novità implementata da Intel nelle cpu delle famiglie Clarkdale e Arrandale è sicuramente l'integrazione della GPU sullo stesso package del processore. E' bene specificare che il risultato raggiunto da Intel, l'integrazione tra GPU e CPU, sia avvenuta a livello di package e non di silicio: sul package del processore, rimossa la placca di dissipazione termica, sono presenti due distinti die, uno per la componente CPU e l'altro per quella GPU, collegati tra di loro attraverso QPI, Quick Path Interconnect.

processore della famiglia Core 2 a sinistra; cpu Clarkdale (della famiglia Westmere) a destra

Lo schema fornito da Intel esemplifica in modo molto chiaro l'architettura delle soluzioni Intel della famiglia Westmere: troviamo sullo stesso package due differenti die, con il più piccolo per la componente CPU costruito utilizzando tecnologia a 32 nanometri e il più grande che integra GPU e memory controller, costruiti invece con processo a 45 nanometri.

differenti versioni di processori della famiglia Westmere

Nell'immagine vediamo differenti versioni di processore della famiglia Westmere, con i package per schede madri Socket 1156 LGA e i due BGA e rPGA per le soluzioni destinate a utilizzi in notebook. L'integrazione del memory controller e della GPU sullo stesso package del processore ha da un lato richiesto la presenza di un maggior numero di pin di contatto sulla scheda madre, dall'altro ha permesso di semplificare l'architettura della motherboard riducendo il numero di componenti. Da un approccio a 3 chip (CPU, north bridge e south bridge) si è passati ad uno a 2 chip, con processore da un lato e chipset della serie 5 dall'altro.

Le piattaforme per processori Intel della famiglia Clarkdale abbinano quindi Socket 1156 LGA a chipset della serie 5; in quest'ultimo componente sono integrati il controller di I/O e i componenti tradizionalmente presenti nel south bridge del chipset della precedente generazione di piattaforma, oltre al controller per il display gestito dalla GPU integrata nel processore.

La CPU vede la presenza di memory controller DDR3 dual channel, della GPU, del processore e del controller PCI Express: al pari di quanto segnalato per le prime cpu Intel per piattaforme Socket 1156 LGA, modelli Core i7 serie 800 e Core i5 serie 700, le cpu Clarkdale integrano il controller PCI Express sino ad un massimo di 16 linee, dal quale quindi dipende la eventuale scheda video discreta presente nel sistema che bypassa la GPU integrata nel processore.

Il passaggio all'architettura Westmere rappresenta, nella logica di sviluppo adottata da Intel per i propri processori, quello che viene indicato con il termine di Tick. Abbiamo quindi processori basati su architettura già disponibile in commercio, con la quale è stata utilizzata una nuova tecnologia produttiva implementando anche alcune novità architetturali ma non sino al punto da poter affermare di avere a disposizione una microarchitettura completamente nuova.

Caso differente è la fase cosiddetta Tock, nella quale nuovi processori basati su microarchitettura completamente nuova vengono presentati in abbinamento ad una tecnologia produttiva già presente sul mercato. Questo è quanto accaduto nell'autunno 2008 con il debutto dei processori della famiglia Core i7 serie 900, basati su microarchitettura Nehalem e su tecnologia produttiva a 45 nanometri.

Le caratteristiche base dell'architettura Westmere rimangono quindi invariate rispetto a quanto visto in precedenza con le cpu della famiglia Core i7 e Core i5 costruite con tecnologia produttiva a 45 nanometri: per ogni core sono presenti cache L1 e L2, affiancate da una cache L3 unificata tra i vari core. Cambia il quantitativo di questo componente, diminuendo dagli 8 Mbytes integrati nelle cpu Nehalem quad core ai 4 o 3 Mbytes, a seconda della versione, delle soluzioni Westmere.

Uno degli elementi base dell'architettura Nehalem è sicuramente l'elevata modularità, cioè la possibilità di svilupparne solo alcuni dei blocchi alla base per poter ottenere differenti versioni di processore che si adattino a segmenti di mercato e prezzi di listino ben distanti tra di loro. Sulla sinistra vediamo il die delle prime versioni di processore Nehalem, quelle utilizzate nelle cpu Core i7 serie 900: da questo primo progetto è derivato quello delle soluzioni Lynnfield (desktop) e Clarksfield (notebook) soluzioni quad core con controller memoria dual channel integrato. Le differenze tra queste due soluzioni sono ben evidenti: la prima integra controller memoria triple channel e utilizza link QPI per il collegamento con il chipset; la seconda integra al proprio interno il controller PCI Express per la scheda video e utilizza un memory controller di tipo dual channel.

L'evoluzione dual core a 32 nanometri dell'architettura Nehalem prende la forma delle soluzioni Clarkdale (desktop) e Arrandale (notebook); troviamo in questo caso 2 core con cache L3 unificata in quantitativo ridotto rispetto alle altre cpu. Scompare il memory controller, integrato nella componente GPU montata sullo stesso package del processore, mentre ritorna il link QPI necessario proprio per collegare CPU e GPU tra di loro.

Una delle novità delle cpu Westmere è l'integrazione del supporto AES-NI, Advanced Encryption Standard New Instructions, attraverso un nuovo set di 6 istruzioni. La loro finalità è quella di accelerare tutte quelle applicazioni che utilizzano gli algoritmi AES, particolarmente utili nel momento in cui si eseguano criptaggi di dati così che non possano venir utilizzati se non da chi autorizzato. Le tecniche di criptaggio dei dati assumono maggior interesse in ambito professionale: un supporto hardware attraverso specifiche istruzioni ne permette l'utilizzo senza eccessive penalizzazioni prestazionali.

Passiamo ora alla serie di proposte Intel per sistemi notebook della famiglia Arrandale; questi i modelli resi disponibili da Intel al debutto:

La famiglia di soluzioni Arrandale prevede vari modelli, appartenenti alle famiglie Core i7, Core i5 e Core i3 pur essendo tutti dotati di architettura dual core e di supporto alla tecnologia HyperThreading, per un massimo di 4 threads che possono venir processati in parallelo. A differenza delle soluzioni Core ix per sistemi desktop, i modelli per sistemi notebook della serie Core i7 possono integrare architettura dual oppure quad core, con un numero di threads che può variare da 4 a 8 a seconda del tipo di architettura e della presenza della tecnologia HyperThreading. La tabella seguente meglio dettaglia le differenze tra i processori Intel Core ix per sistemi notebook:

I processori della famiglia Arrandale si differenziano tra di loro per il quantitativo di cache L3, pari a 4 Mbytes nelle soluzioni Core i7 e a 3 Mbytes in quelle Core i5 e Core i3. Varia anche di molto la frequenza di clock, con margini di tolleranza via tecnologia Turbo Boost che sono differenti a seconda del processore. Il memory controller integrato supporta moduli DDR3-1066 in configurazione dual channel, fatta eccezione per le soluzioni Ultra Low Voltage che sono abbinate a memoria DDR3-800 così da ridurre ulteriormente il consumo sino a 18 Watt di TDP.

Il pakage con il quale i processori vengono proposti sul mercato può essere di tipo BGA oppure rPGA, a seconda del tipo di configurazione sviluppata dal produttore del notebook. I TDP, infine, variano dai 18 Watt delle soluzioni Ultra Low Voltage ai 25 Watt di quelle Low Voltage, raggiungendo i 35 Watt per le cpu standard. Ricordiamo come questi valori di consumo comprendano CPU, memory controller e GPU, risultando di conseguenza non direttamente confrontabili con quelli dichiarati per i processori Mobile Core 2 Duo di precedente generazione, sprovvisti sia di memory controller sia di GPU.

Le cpu Arrandale differiscono da quelle Clarkdale per alcune specifiche soluzioni tecniche, utili per l'utilizzo in ambiente mobile. Oltre al package, che è adatto alle esigenze specifiche dei notebook, i processori Arrandale implementano una particolare tecnologia Turbo Mode che gestisce dinamicamente non solo la frequenza di clock dei due core in funzione del carico di lavoro istantaneo, della temperatura di funzionamento e del consumo, ma interviene anche sulla GPU integrata.

Se il carico di lavoro sulla GPU è tale da richiedere tutta la potenza elaborativa a disposizione e c'è margine per un incremento della frequenza di clock di questo componente, il processore porterà il clock dei due core all'impostazione di default permettendo alla GPU di overcloccarsi automaticamente, mantenendo ovviamente parametri di funzionamento che siano compatibili con il funzionamento stabile del sistema. Questa tecnologia è stata implementata da Intel solo in sistemi notebook, volendo in questo caso privilegiare una piattaforma che ha limiti in termini di massima dissipazione termica a pieno carico ben più stringenti di quelli della corrispondente soluzione desktop.

La tecnologia Turbo Mode opera molto bene con i processori Core ix sino ad ora presentati in commercio; una sua applicazione anche alla componente GPU è pertanto solo da vedere positivamente. Non è possibile indicare di quanto precisamente e in modo continuativo la frequenza di clock della GPU verrà incrementata, in quanto questo dipende dal carico di lavoro istantaneo, dalle condizioni d'uso dei due core della CPU, dal carico di lavoro del sottosistema video e ovviamente dalla temperatura di funzionamento sia di GPU sia di CPU in un dato istante.

Una seconda tecnologia specifica delle soluzioni mobile che Intel vuole proporre ai propri partner produttori di notebook è quella Swithable Graphics, una novità nel senso che per la prima volta viene applicata a sistemi che integrano GPU all'interno del package della CPU. La tecnologia prevede la possibilità di passare in modo dinamico e di fatto trasparente per l'utente dalla GPU integrata ad una discreta eventualmente presente nel sistema, e ovviamente di superiori prestazioni velocistiche, a seconda del tipo di alimentazione che viene fornita al notebook: GPU integrata con batteria e GPU dedicata se con alimentazione di rete.

La risultante è un bilanciamento tra le esigenze puramente prestazionali, ricercate con alimentazione da linea di corrente, e quelle di autonomia di funzionamento nel momento in cui si utilizza la batteria. Il passaggio avviene automaticamente nel momento in cui viene collegata o scollegata l'alimentazione di rete, senza che l'utente debba fare nulla, a condizione che il sistema operativo utilizzato sia quello Windows Vista oppure Windows 7. Nel momento in cui si esegue un'applicazione che sfrutta la GPU discreta presente nel sistema e si scollega l'alimentazione di rete, la GPU discreta continuerà a funzionare fino a quando l'applicazione 3D non verrà completata, passando il carico di lavoro alla GPU integrata solo al completamento dell'elaborazione.

Sia ATI che NVIDIA hanno da tempo sviluppato propri approcci di swithable graphics sia per sistemi desktop che notebook, incontrando notevoli difficoltà in termini di ottimizzazione del passaggio da GPU integrata a GPU discreta da lato driver. Un approccio di questo tipo, superate le problematiche software, permette realmente di ottimizzare il funzionamento dei vari componenti interni al sistema così da ottenere la più elevata autonomia possibile, senza per questo dover rinunciare alle prestazioni velocistiche 3D. Dal nostro punto di vista una tecnologia di questo tipo è ulteriore conferma di come i sottosistemi video integrati, nel chipset come nella GPU, siano caratterizzati da continue innovazioni prestazionali e tecnologiche ogni anno che passa ma non possono essere messi a confronto, sul piano prestazionale, con soluzioni discrete.

Dal punto di vista tecnologico la principale novità implementata da Intel nelle cpu Clarkdale e Arrandale è sicuramente la componente GPU, per la prima volta presente sullo stesso package del processore. L'integrazione, come segnalato, non è a livello di silicio ma solo di package: è presumibile che lo sviluppo di un unico componente di silicio che integri GPU e CPU venga adottato per future CPU dotate di GPU integrata, ma questo richiederà tempo. Intel ha superato AMD con questa tipologia di architettura: il produttore americano infatti da anni discute della propria futura serie di processori della famiglia Fusion, con la quale GPU e CPU saranno integrate, senza aver ancora presentato nulla e di fatto cancellando le prime due generazioni di soluzioni Fusion inserite in roadmap. Intel è stata capace di giungere prima a questo appuntamento, potendo sfruttare un vantaggio di almeno un anno che si rivelerà a nostro avviso particolarmente importante nel segmento notebook.

E' bene ricordare che quello integrato nelle GPU Intel delle serie Clarkdale e Arrandale è un sottosistema video che deriva da quanto proposto da Intel nelle proprie soluzioni di precedente generazione, sviluppate quindi per processori Intel Core 2 Duo e Core 2 Quad su Socket 775 LGA. La diretta conseguenza è quella di non doversi attendere prestazioni equiparabili, con applicazioni 3D, a quelle di una soluzione discreta su scheda PCI Express ma una proposta più che adatta per applicazioni di produttività personale, con la quale poter gestire senza problemi flussi video anche ad alta definizione sia riprodotti dal web, sia attraverso supporti Blu-Ray.

Analizzando lo schema delle caratteristiche tecniche fornito da Intel notiamo come siano integrati 12 Execution Units nella GPU, un incremento del 20% rispetto a quelle presenti nelle piattaforme chipset della serie G45 e GM45 abbinate ai processori Core 2. In termini di API permane il supporto a quelle DirectX 10, mentre per Open GL viene estesa la compatibilità alla release 2.1.

Tra le funzionalità specifiche per la riproduzione di flussi video segnaliamo l'integrazione di un dual video decode: questo permette di gestire con accelerazione via GPU due flussi video ad alta definizione contemporaneamente, nella forma ad esempio di un picture in picture su singolo schermo. Segnaliamo anche il supporto a due connessioni HDMI simultanee, che non implica tuttavia il supporto a dual link HDMI: per la risoluzione video di 2560x1600 pixel è quindi necessario utilizzare la connessione Display Port. Attraverso connessione HDMI oppure DislayPort la GPU integrata fornisce supporto a flusso audio per streaming Dolby TrueHD e DTS HD Master Audio, con 8 canali sull range a 24bit e 96 kHz: si tratta di una caratteristica unica tra le soluzioni video integrate nel chipset, attualmente messa a disposizione solo da ATI con le proprie schede video della serie Radeon HD 5000.

Segnaliamo come non vi siano differenze tra le cpu della serie Core ix basate su architettura Arrandale o Clarkdale in termini di funzionalità della componente GPU; per i processori della famiglia Pentium, proposte basate sulla stessa architettura ma posizionate quali soluzioni entry level, Intel non proporrà il completo set di funzionalità previsto per le altre soluzioni così da meglio differenziare tra di loro i prodotti.

Tra le proposte della famiglia Clarkdale, destinate a sistemi desktop, segnaliamo inoltre una differenza tra i processori Core i5 serie 66x: il modello Core i5 661 e quello Core i5 660 vantano le medesime specifiche della componente CPU (3,33 GHz di clock, cache L3 da 4 Mbytes) mentre differiscono per quanto riguarda il TDP massimo, pari a 87 Watt per la prima cpu e a 73 Watt per la seconda. Questa differenza è giustificata unicamente dalla frequenza di clock che può essere raggiunta come massimo dalla GPU integrata. Stranamente Intel non differenzia per prezzo i due processori, proposti nel listino ufficiale a 196 dollari.

In concomitanza con il debutto dei nuovi processori della famiglia Westmere Intel ha rivisto le proprie roadmap dei processori per sistemi desktop e notebook. Con il lancio odierno la gamma di soluzioni Intel prevede processori delle serie Core ix in pressoché tutti i segmenti di mercato, con una diffusione iniziata nel mese di Novembre 2008 con le prime soluzioni Core i7 serie 900 e che viene di fatto completata quest'oggi con il debutto delle architetture dual core con GPU integrata e processo produttivo a 32 nanometri.

La roadmap delle soluzioni desktop continua a segnalare, quale proposta top di gamma per l'utente enthusiast, le proposte Core i7 della famiglia Bloomfield, costruite con tecnologia produttiva a 45 nanometri. Si tratta delle cpu Core i7 serie 900, abbinate a schede madri Socket 1366 LGA. Questi processori vedranno il passaggio ad architettura a 6 core, presumibilmente nel corso del secondo trimestre 2009, con una cpu sempre appartenente alla serie Core i7 900, costruita tuttavia con tecnologia produttiva a 32 nanometri così da poter integrare al proprio interno 6 core e un quantitativo di cache L3 più elevato pari a 12 Mbytes.

Nel segmento di fascia mainstream alta proviamo le soluzioni Core i7 serie 800 e Core i5 serie 700, basate su architettura Lynnfield: si tratta di processori quad core costruiti con tecnologia produttiva a 45 nanometri, abbinati a schede madri Socket 1156 LGA e dotati di controller memoria DDR3 dual channel integrato ma non di componente GPU. A chiudere la roadmap, nel segmento mainstream di costo più ridotto, troviamo le nuove cpu Core i5 e Core i3 basate su architettura Clarkdale, di tipo dual core con GPU integrata e costruite con tecnologia produttiva a 32 nanometri. Il Socket di connessione rimane quello 1156 LGA delle soluzioni Lynnfield ma viene richiesto l'utilizzo di schede madri che integrino al proprio interno la necessaria componentistica per la gestione del segnale video proveniente dalla GPU integrata.

La roadmap delle soluzioni notebook prevede quale proposta top di gamma le soluzioni Core i7 basate su architettura Clarksfield, presentate da Intel lo scorso mese di Settembre. Si tratta di processori costruiti con tecnologia produttiva a 45 nanometri sprovvisti di grafica integrata, dotati di 4 core con tecnologia HyperThreading e di memory controller DDR3 dual channel integrato; di fatto questi processori riprendono le caratteristiche tecniche delle soluzioni Lynnfield, riadattate per l'impiego in sistemi notebook.

Passando al segmento mainstream troviamo i nuovi processori della famiglia Arrandale, in versioni Core i7, Core i5 e Core i3, dotati di sottosistema video integrato e di architettura dual core. Le differenti versioni di processore Arrandale saranno proposte dai produttori di notebook per sistemi performance dal ridotto spessore, lasciando tuttavia spazio alle soluzioni della famiglia Core 2 Duo nel segmento maggiormente entry level del mercato con proposte dal costo ancor più contenuto di quelle Arrandale Core i3.

Assieme ai nuovi processori Intel ha presentato anche le corrispondenti piattaforme chipset, distinte in modelli per processori desktop e notebook. Considerando quanti elementi base sono stati integrati all'interno dei processori i nuovi chipset presentano di fatto le specifiche tecniche riconducibili ad un south bridge, in un approccio di chipset a doppio chip nel quale il north bridge integra controller memoria e controller PCI Express. Le tabelle seguenti riassumono le caratteristiche tecniche delle due nuove famiglie di chipset, accanto alle soluzioni già disponibili in commercio (P55 per processori desktop Lynnfield e PM55 per quelli mobile Clarksfield).

E' evidente come le differenze tra le piattaforme chipset siano complessivamente molto ridotte; segnaliamo come le soluzioni della serie Q siano specificamente indirizzate a sistemi di fascia business in quanto implementano pieno supporto alla tecnologia Intel Active Management 6.0, per la gestione remota dei PC.

Per l'analisi prestazionale dei nuovi processori Clarkdale abbiamo avuto a disposizione unicamente la cpu Core i5 661, soluzione con frequenza di clock di default di 3,33 GHz capace via tecnologia Turbo Mode di raggiungere la frequenza di clock massima di 3,6 GHz.

La tabella riassume le caratteristiche tecniche dei processori AMD e Intel inseriti in questo confronto prestazionale.

Di seguito i componenti utilizzati nel confronto prestazionale:

• scheda madre cpu Intel Core i5 e Core i3: Intel DH55TC (chipset Intel H55);
• scheda madre cpu Intel Core i7: Gigabyte EX-58UD4P (chipset Intel X58);
• scheda madre cpu Intel Core i7 e Core i5: Gigabyte P55-UD6 (chipset Intel P55);
• scheda madre cpu Intel Core 2: Gigabyte GA-X48T-DQ6 (chipset Intel X48 Express, Socket 775 LGA);
• scheda madre cpu AMD: Asus M4A79T Deluxe (chipset AMD 790FX, Socket AM3);
• scheda video: Point of View GeForce GTX 285 (clock GPU 675 MHz; clock stream processors 1.537 MHz; clock memoria video 2.550 MHz);
• hard disk: Maxtor DiamondMax 23 500 Gbytes, SATA
• memoria sistema Core i7-900: 3 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 9-9-9-24;
• memoria sistema Core i7 e Core i5: 2 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 9-9-9-24;
• memoria sistema Core 2: 2 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 9-9-9-24;
• memoria sistema AMD DDR3: 2 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 8-8-8-20 2T;
• alimentatore Enermax Infinity 720 Watt;
• sistema operativo Windows Vista Ultimate 64bit, Service Pack 1;
• driver video: NVIDIA Forceware 185.85.

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:

• Povray 3.7 beta 32 - 64bit
• Cinebench 10 - 64bit
• 3ds Max 2009 x64 - Dragon_character_rig.max
• Blender 2.48 - render flyingsquirrerblend
• Euler 3D - benchmark (in Hz)

• Divx 6.8.5 - Virtualdub 1.8.8
• AutoMVK 0.98.4
• Windows Media Encoder 9
• Mainconcept Reference Encoder and Decoder 1.6.1
• TMPEG 4.7.1.284
• x264 benchmark
  
• Unreal Tournament 3 - no AA anis 16x; ShangriLa
• Half Life 2 Episode 2 - AA 8xCSAA anis 16x
• Crysis (DX9 - high - anis 16x)
• Far Cry 2
• Far Cry 2 - AA
• World in Conflict
  
• Winrar 3.90 beta 2 x64 . test integrato
• 7-Zip 4.65 x64

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+:

• scheda madre cpu Intel Core i5 e Core i3: Intel DH55TC (chipset Intel H55);
• scheda madre cpu Intel Core i7: Gigabyte EX-58UD4P (chipset Intel X58);
• scheda madre cpu Intel Core i7 e Core i5: Gigabyte P55-UD6 (chipset Intel P55);
• scheda madre cpu Intel Core 2: Gigabyte GA-X48T-DQ6 (chipset Intel X48 Express, Socket 775 LGA);
• scheda madre cpu AMD: Asus M4A79T Deluxe (chipset AMD 790FX, Socket AM3);
• scheda video: Point of View GeForce GTX 285 (clock GPU 675 MHz; clock stream processors 1.537 MHz; clock memoria video 2.550 MHz);
• hard disk: Maxtor DiamondMax 23 500 Gbytes, SATA
• memoria sistema Core i7-900: 3 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 9-9-9-24;
• memoria sistema Core i7 e Core i5: 2 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 9-9-9-24;
• memoria sistema Core 2: 2 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 9-9-9-24;
• memoria sistema AMD DDR3: 2 moduli G.Skill DDR3-1333 da 2 Gbytes ciascuno, timings 8-8-8-20 2T;
• alimentatore Enermax Infinity 720 Watt.

Nelle rilevazioni in idle sono state abilitate tutte le modalità di risparmio energetico specifiche di ogni processore.

Estremamente ridotti in idle i consumi del sistema dotato di processore Intel Core i5 661: alla base di questo risultato le innovazioni architetturali implementate nelle soluzioni Clarkdale e ovviamente la presenza di due soli core, senza dimenticare i benefici dati dal processo produttivo a 32 nanometri. Il sistema, come indicato nelle note, prevede l'utilizzo di una scheda video discreta pertanto il consumo complessivo è indipendente dalla componente GPU integrata nel processore.

Dinamica simile anche per quanto riguarda le rilevazioni di consumo a pieno carico: il sistema Clarkdale fa registrare i valori più ridotti, con un risultato lievemente migliore delle soluzioni AMD Athlon II X2 serie 200 e dei processori Core 2 Duo serie E7000, tutte cpu con architettura dual core ma sprovviste di HyperThreading al contrario del processore Core i5 661.

Il processore Intel Core i5 661 viene proposto ad un listino ufficiale di 196 dollari USA, cifra perfettamente allineata a quanto richiesto per la cpu Core i5 750 e per il modello Phenom II X4 965 di AMD. Nel confrontare questo processore con i due modelli menzionati non dobbiamo tuttavia dimenticare come con i 196 dollari del prezzo ufficiale venga offerto anche il sottosistema video integrato. Confrontare questo processore con altri sul piano del costo, escludendo la componente video integrata, richiede quindi un riposizionamento su una soglia di costo più bassa quali i 175 dollari del processore Phenom II X4 955 oppure i 183 dollari del modello Core 2 Duo E8500.

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 prestazioni medie del processore Intel Core i5 661 scontano, con questo tipo di applicazioni, la presenza di due soli core pur con tecnologia HyperThreading attivata. I risultati sono quindi sempre i migliori tra le cpu dual core sia Intel che AMD, allineandosi a quelli delle soluzioni Core 2 Quad a 2,5 GHz di clock, modello Core 2 Quad Q8300 e Core 2 Quad Q9300, che invece sono provvisti di 4 core.

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.

Le prestazioni velocistiche registrate dal processore Intel Core i5 661 con giochi 3D sono complessivamente allineate a quelle delle altre soluzioni dual core; i valori registrati sembrano scontare almeno in parte l'inferiore quantitativo di cache L3 integrata in queste cpu, pari a 4 Mbytes, rispetto agli 8 Mbytes delle altre soluzioni Core i7. Confronto simile può essere fatto anche con riferimento ai processori Core 2 Duo e Core 2 Quad, che non integrano cache L3 ma sono dotati di cache L2 unificata tra i core di elevate dimensioni, caratteristica tecnica che mediamente premia nell'esecuzione di giochi.

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.

Molto validi i risultati ottenuti dal processore Core i5 661, che nella compressione beneficia sia delle caratteristiche architetturali proprie sia della presenza della tecnologia HyperThreading. I risultati sono superiori a quelli delle soluzioni dual core sia Intel che AMD, risultando mediamente superiori a quelli delle soluzioni quad core Intel Core 2 Quad sia serie 8x00 sia 9x00.

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.

Mainconcept Reference, in versione 1.6.1, è stato utilizzato per eseguire 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.

Nuovamente valide le prestazioni complessive del processore Core i5 661 anche con applicazioni multimediali; in questi ambiti è possibile sfruttare al meglio sia il memory controller integrato sia la tecnologia HyperThreading, distanziando le altre soluzioni dual core con risultati in media preferibili a quelli delle cpu Intel Core 2 Quad dalla frequenza di clock di 2,66 GHz, modelli Core 2 Quad Q9400 e Q8400.

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 meno veloce tra quelli inseriti nell'analisi. Nel caso pratico di questo articolo la scelta è caduta sul processore Intel Pentium E5200, soluzione proposta al prezzo ufficiale di 64 dollari USA.

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 retailer, 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. I prezzi fanno riferimento ai listini online pubblici dei due produttori, aggiornati al 3 Gennaio 2010; non comprendono tasse e fanno riferimento all'acquisto da parte di partner e distributori per lotti di 1.000 processori.

La prima indicazione che 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 Intel Pentium E5200. Il risultato della cpu Core i5 661 è complessivamente molto valido, superiore a quello delle cpu Core 2 Quad Q9400 e Q8400 con inferiore frequenza di clock ma architettura quad core; il nuovo processore Intel è non molto distante dalla cpu AMD Phenom II X4 945, proposta ad un listino inferiore ma sprovvista di sottosistema video integrato.

Passiamo ora a riparametrare i risultati prestazionali in funzione del costo d'acquisto; questo tipo di indicatore è fortemente influenzato dal costo d'acquisto, motivo per il quale primeggiano sempre quelle cpu che abbinano valide prestazioni velocistiche a un costo molto contenuto. Da questo il successo delle soluzioni AMD della famiglia Athlon II, con un risultato solo discreto per la cpu Core i5 661. Non dobbiamo tuttavia dimenticare come il nuovo processore Intel sia dotato di GPU integrata, elemento che ovviamente incide sul costo ma che in questo tipo di analisi del rapporto tra prestazioni e prezzo non emerge in quanto non valutata sul piano prestazionale.

Tecnologia produttiva a 32 nanometri e architettura dual core: questi elementi ben si accompagnano, almeno in teoria, con elevati margini di overcloccabilità complessiva. Il processore Core i5 661 utilizzato in questi test è un engineering sample con frequenza di clock di default pari a 3,33 GHz, capace di passare sino a 3,6 GHz nel momento in cui la tecnologia Turbo Boost interviene al massimo delle potenzialità.

Abbiamo abbandonato la scheda madre Intel DH55TC, utilizzata nella parte prestazionale, a favore della proposta Asus P7H57D-V EVO per i test di overclock, potendo in questo sfruttare al meglio le opzioni messe a disposizione a livello bios per il controllo del processore e degli altri elementi.

Bloccando il moltiplicatore di frequenza sul valore di 26x, il massimo selezionabile da bios, siamo intervenuti aumentando la frequenza di Base Clock sino al valore di 167 MHz, raggiungendo la frequenza di clock finale di 4.354 MHz; tale valore è stato ottenuto con un lieve overvolt, utilizzando un dissipatore di calore Thermaltake, modello 1156 Silent, che abbina una costruzione massiccia con heatpipes e base in rame ad un funzionamento particolarmente silenzioso.

Il margine di overclock ottenuto con il processore Core i5 661 a nostra disposizione è indubbiamente molto interessante, e può fornire alcune indicazioni di base su cosa attendersi con le altre versioni di processore Core i5 e Core i3 della famiglia Clarkdale. Riteniamo che l'utente più appassionato preferirà rivolgersi verso soluzioni quad core native, ma i prezzi particolarmente interessanti di alcune delle soluzioni Core i5 e Core i3 al debutto oggi, abbinate agli elevati margini di overcloccabilità assicurati dalla tecnologia produttiva a 32 nanometri, cattureranno sicuramente l'attenzione di vari appassionati.

Il livello prestazionale messo a disposizione dal processore Core i5 661 è indubbiamente molto elevato: l'architettura dual core, abbinata a tecnologia HyperThreading, ha permesso di superare come risultato medio tutti gli altri processori dual core sia Intel sia AMD, nonché tutte le soluzioni della famiglia Core 2 Quad dal costo comparabile. Il confronto diretto deve quindi essere fatto con il processore Intel Core i5 750, modello con architettura quad core sprovvisto di tecnologia HyperThreading ma basato sulla stessa microarchitettura di base della cpu Core i5 661.

In questo caso, per un prezzo ufficiale identico pari a 196 dollari, la cpu Core i5 750 risulta essere quella più veloce in media, a dispetto di una frequenza di clock massima inferiore (2,66 GHz contro 3,33 GHz). Questo non deve sorprendere: è del resto lo stesso nome del processore che lascia intendere come per la soluzione Core i5 750 ci si debba attendere prestazioni più elevate. La cpu Core i5 661 deve essere più correttamente confrontata con altre tipologie di processori e differenti livelli di prezzo: per 196 dollari di listino ufficiale questa cpu mette infatti a disposizione anche il sottosistema video integrato.

Portando il confronto su questo nuovo livello di analisi ne emerge un quadro ancor più interessante, considerando questo processore come svincolato dalla propria GPU integrata. Un confronto di mercato potrebbe essere quello con le cpu AMD Athlon II X4, proposte quad core dal costo molto aggressivo e dalle prestazioni complessive valide: queste cpu, abbinate ad una scheda madre con chipset AMD 785G, possono rappresentare una buona alternativa ai processori Clarksfield con un costo medio inferiore per l'intera piattaforma, fermi restando i vantaggi dell'architettura Westmere.

Dedicheremo uno spazio apposito alle prestazioni velocistiche del processore Core i5 661 utilizzando la GPU integrata con applicazioni 3D; possiamo anticipare come, pur trattandosi di una soluzione sviluppata da Intel basata sulle GPU integrate nei chipset di precedente generazione, la potenza elaborativa nel complesso sia più che valida, tale da garantire un livello di giocabilità allineato a quanto messo a disposizione dalle schede madri dotate di chipset AMD 785G. Dal versante riproduzione video nulla di specifico da segnalare: questa GPU è in grado di accelerare flussi video ad alta definizione, oltre a gestire in modo nativo direttamente da uscita video anche i flussi audio a 8 canali non compressi, sia Dolby Digital che DTS, che vengono forniti con i supporti Blu-Ray. Difficile pensare a qualcosa di diverso per gli appassionati di home cinema che ricerchino una soluzione integrata e dal ridotto consumo per il proprio HTPC.

Wafer da 300 millimetri con processori Westmere, costruito con tecnologia a 32 nanometri

La più importante innovazione introdotta da Intel con le cpu della famiglia Westmere, unitamente all'integrazione della GPU, è il passaggio alla tecnologia produttiva a 32 nanometri. I costi di produzione si riducono, migliorano sensibilmente i consumi come abbiamo visto con le rilevazioni fatte sul processore Core i5 661 e sembrano essere accessibili nuovi livelli di overclock medi.

AMD non avrà a disposizione questa tecnologia produttiva prima di circa 1 anno, assieme ad una nuova microarchitettura indicata con il nome di Bulldozer. Per tutto il 2010 AMD dovrà quindi continuare l'evoluzione delle proprie cpu delle serie Phenom II e Athlon II, puntando sul buon connubio tra prestazioni e costo per poter cercare di contrastare i vantaggi prestazionali di Intel, ben manifestati l'anno scorso con le soluzioni Nehalem nel segmento di fascia alta del mercato e confermati ora con le soluzioni dual core della famiglia Westmere.

I prezzi iniziali dei processori Intel Core i5 serie 600 sembrano essere nel complesso un po' più alti di quelli che dovrebbero per avere un ottimale posizionamento sul mercato, considerando le altre soluzioni concorrenti disponibili al momento. Sono più allineati i prezzi delle soluzioni Core i3, che rinunciano alla tecnologia Turbo e a parte della frequenza di clock delle soluzioni Core i5 per un costo complessivo ben più competitivo: sarà presumibilmente proprio con queste cpu che Intel spingerà le vendite di soluzioni Clarksfield nel segmento mainstream del mercato.