Intel Penryn - następca Core 2 Duo\Quad w testach

Zanim przejdziemy do zapoznania się z bohaterem dzisiejszej premiery chcemy wam przypomnieć co nowego niesie ze sobą Penryn. Pisaliśmy o nim od dawna. O układzie tym wiadomo było prawie wszystko, lecz dopiero podczas redakcyjnych testów mogliśmy wyłapać drobne smaczki, o których podczas prezentacji kilka miesięcy temu Intel milczał.

Pierwszą zmianą, jaka została wprowadzona w procesorze w stosunku do produktów rodziny Core jest nowy proces technologiczny - 45 zamiast 65 nm. Dla producenta oznacza to oczywiście ogromne zmniejszenie kosztów produkcji. Z tego samego wafla krzemowego ( aktualnie o średnicy 30 cm ) da się wyciąć o wiele więcej rdzeni procesorów, a to przekłada się na niższy koszt jednostki. Dla przeciętnego użytkownika 45 nm to mniejsze zapotrzebowanie procesora na energię, a co za tym idzie nadzieja, że procesor ten będzie się dobrze podkręcał.

|

|
| --- |

Jest jedno ale. Procesor zadowoli się mniejszą dawką prądu w sytuacji gdy będzie taktowany z częstotliwością nie wyższą niż starszy model 65-nm. Jeśli zwiększymy częstotliwość to oczywiście pobór mocy się zwiększy. Pierwszy model Penryna jaki mamy okazję testować pracuje z częstotliwością 3,0 GHz. Jeśli porównamy go do wcześniejszego, topowego układu Intela Core2 Quad QX6850 ( również 3,0 GHz ) to zauważymy dość istotne zmniejszenie zapotrzebowania Penryna na energię. Więcej napiszemy o tym w dalszej części artykułu, teraz zaprezentujemy pozostałe zmiany jakie niesie ze sobą nowa generacja CPU.

Penryn będzie występował zarówno w wersji 2-, jak i 4-rdzeniowej. W każdym z modeli zwiększeniu ulegnie pojemność pamięci podręcznej L2. W modelach 2-rdzeniowych klasy średniej pojemność cache L2 wzrośnie z 4 do 6 MB. W układach 4-rdzeniowych Core 2 Quad pojemność cache wzrasta z 8 do 12 MB. Wśród najtańszych Penrynów pojawią się także modele z mniejszą pamięcią podręczną - 3 MB. Struktura oferty będzie więc przypominała aktualną, gdzie mamy najtańsze modele Core 2 Duo z 2 MB pamięci podręcznej ( E4300, E6300 i 6400 ) oraz 4 MB ( E6600, 6700 i wyższe ) oraz Core 2 Quad i Extreme z 8 MB.

Szyna systemowa procesora to nadal 333 MHz ( efektywnie 1333 MHz ). Najistotniejsze zmiany oprócz większej pamięci podręcznej to:

- Przyspieszanie dzielenia. Nowy algorytm o nazwie Radix-16 ma znacznie zwiększyć wydajność układu bowiem umożliwi w jednym cyklu wykonanie czterech operacji na czterech bitach dzielonej liczby. Dla porównania aktualnie w procesorach Core 2 Duo obowiązuje algorytm Radix-4, który w jednym cyklu wykonuje operacje na dwóch bitach. Nowy algorytm wykorzystywany jest zarówno przy obliczeniach zmienno-, jak i stałoprzecinkowych.

- Super Shuffle Engine - przyspieszyć ma wykonywanie instrukcji SSE w tym nowych wprowadzonych w "pakiecie" SSE4, które mają zwiększać wydajność pracy z aplikacjami graficznymi, wideo i innymi. Optymalizacja wykonywania tych funkcji ma przynieść istotny wzrost wydajności.

- Szybsze ładowanie pamięci podręcznej - przesyłanie danych pomiędzy pamięcią podręczną L2, a rdzeniami procesora ma być przyspieszone prawie dwukrotnie. Ładowanie pamięci jest podzielone, a układy pobrań wyprzedzających poszczególnych rdzeni mają zarządzań przesyłem danych tak aby nie powstawały niepotrzebne opóźnienia.

- Głębsze i szybsze przechodzenie w stan bezczynności. Nowe procesory mają być bardziej energooszczędne, a to dzięki dodaniu do dobrze już znanych stanów C0-C4 nowego Deep Power Down. Nie tylko nowy stan ma decydować o tym, że procesor zużyje mniej energii lecz także to, że przechodzenie pomiędzy poszczególnymi stanami ma być o wiele szybsze niż w układach Core 2 Duo.

To co jest istotne w przypadku Penryna to kompatybilność z wieloma aktualnie wykorzystywanymi płytami głównymi. Procesory Penryn są wyposażone w podstawkę LGA775 i działają na wszystkich płytach głównych pozwalających na obsługę FSB 333 ( 1333 MHz ). Takie płyty to popularne modele z chipsetami Intel P35, nowszym X38 oraz wszystkimi chipsetami NVIDII serii nForce 650, 680, a także tanimi płytami z chipsetami GeForce 7xxx. Oczywiście aby płyty poprawnie rozpoznały nowy procesor niezbędna jest aktualizacja BIOS-u.

Procesory serii podstawowej i średniej mają TDP ustalone na poziomie 65W. 4-rdzeniowe 95W, a Extreme 130W. To wartości maksymalne. Z naszych doświadczeń wynika, że Penryn wydziela mniej ciepła niż starszy Core 2 Quad o tej samej częstotliwości pracy. Do chłodzenia układu Extreme wystarczy standardowy układ chłodzenia z zestawu pudełkowego, procesor zadowoli się praktycznie każdym układem chłodzenia przeznaczonym dla modeli z podstawką LGA775. Przy podkręcaniu procesora używaliśmy standardowego chłodzenia BOX. Wystarczyło aby procesor pracował stabilnie przy częstotliwości 4,0 GHz.

Chcąc podkręcić procesor jeszcze mocniej należy już zastosować lepsze chłodzenie. My korzystaliśmy ze przyzwoitego coolera Titan Vanessa S-Type, kosztującego ok 120 zł.Wydajność

Napięcie nowego procesora Core 2 Extreme QX9650 w zależności od trybu pracy ( zmienia się automatycznie ) zawiera się w przedziale 0,825 - 1,25V. W stosunku do poprzednika modelu Core 2 Extreme QX6850 zostało więc obniżone, bo w modelu 65 nm maksymalnie wynosiło 1,325V. Dodajmy do tego 45 nm tryb produkcji i tak oto otrzymujemy procesor o naprawdę imponujących możliwościach przetaktowania.

Podczas naszych prób podkręcania ograniczyliśmy się do standardowych środków. Zastosowaliśmy cooler ze średniej półki cenowej, nie szaleliśmy też z wyjątkowymi modelami płyt głównych. Poprzestaliśmy na modelu ASUS P5K3 Deluxe, który jest naszą platformą do testów procesorów. Jako, że modele Extreme mają odblokowane mnożniki podkręcanie tych układów jest ułatwione. Zmieniliśmy początkowo mnożnik procesora ze standardowych 9 ( 3,0 GHz ) na 12 ( 4,0 GHz ). A co, jak szaleć to szaleć. Postanowiliśmy też zwiększyć napięcie procesora. Z 1,25 skoczyliśmy kilka pozycji na 1,485V. Komputer testowy wystartował bez problemu.

Pracował przy tym całkowicie stabilnie. Postanowiliśmy więc wycisnąć z niego jeszcze więcej. Mnożnik zwiększyliśmy do 13 ( 4,33 GHz ). Restart zestawu i przy uruchamianiu systemu operacyjnego niebieski ekran. Wejście do BIOS-u i podniesienie napięcia do 1,5V. Niewiele pomogło. Koniec końców po wielu próbach ustaliliśmy że system pracował stabilnie przy napięciu rdzenia 1,6V i zwiększeniu napięcia w opcji CPU PLL Voltage do 1,8V.

Jestem pewien, że gdybyśmy mieli więcej czasu na testy i eksperymentowanie z ustawieniami BIOS-u, uzyskalibyśmy jeszcze wyższe taktowanie i stabilną pracę zestawu. Wydaje mi się jednak, że optymalne warunki pracy testowanego, podkręcanego procesora uzyskujemy przy ok 4,0 GHz. Zużycie energii jest przy obciążeniu systemu o ok 40 W niższe niż przy taktowaniu 4,33 MHz, a komputer pracuje stabilnie jak skała bez konieczności wyciskania ostatnich soków z CPU. To co nam się podobało to umiarkowane zapotrzebowanie na energię procesora.

Cały zestaw testowy minimalnie zadowalał się 175 W energii, a maksymalnie 320 W. Biorąc pod uwagę wydajność układu uważamy, że to dobry wynik. Po podkręceniu do 4,0 GHz zestaw potrzebował już minimum 235W, a w pełni obciążony ok 390W. Dalsze zwiększenie taktowania do 4,33 GHz skutkowało minimalnym zużyciem energii rzędu 240 i maksymalnym 423 W.Aplikacje biurowe i multimedialne

Trzon naszych testów stanowi aplikacja PCWorldBench 6 Beta 2 przygotowana przez naszych amerykańskich kolegów z laboratorium PC Worlda. Jest to test aplikacyjny, który uruchamia skrypty typowych zadań wykonywanych w programach pakietu MS Office 2003 ( Word, Excel, PowerPoint, Project ), Adobe Photoshop CS2, Autodesk 3ds max 8, Firefox 2, Windows Media Encoder 9, Roxio Videowave Movie Creator 1.5, Nero 7 Ultra i WinZip 10. Na podstawie działania tych skryptów PCWorldBench ocenia ogólną wydajność komputera ( WBScore ), mierzoną w stosunku do systemu bazowego ( referencyjne 100 punktów przy konfiguracji: Intel Core 2 Duo E6600 2,4-GHz, 2 GB RAM DDR2, NVIDIA GeForce 7900GS, dwa dyski WD Caviar WD3200KS w macierzy RAID, system Windows Vista Home Premium 32-bitowy; im wyższa wartość wyniku wydajności, tym lepszy zestaw testowy ).

Porównując wyniki testów aplikacyjnych zestawu z procesorem Core 2 Extreme QX6850 do QX9650 w zależności od aplikacji zauważyliśmy zróżnicowane rezultaty. Penryn w każdej próbie wypadał lepiej, jednak w niektórych testach jego przewaga była bardzo wyraźna. Niewiele, bo ok 1% zyskaliśmy w teście z użyciem przeglądarki Firefox 2 i Microsoft Office 2003. Za to w teście wielozadaniowości w którym operacje w Firefoksie 2 jednocześnie współtowarzyszyły kodowaniu filmu w Windows Media Encoder 9 wykazały już 4-procentową przewagę. Aż 38% nowy procesor zyskał w testach kompresji w programie WinZip. Ogólnie w testach aplikacyjnych Penryn wykazał się 4-procentową przewagę nad identycznie taktowanym Core 2 Extreme poprzedniej generacji.

Usprawnienia w mikroarchitekturze są widoczne w testach gdzie wykorzystanie 4 rdzeni jest istotne. W teście renderingu sceny w aplikacji Cinebench 9.5 Penryn pokazał się z dobrej strony i skończył tworzyć obraz o 10 % szybciej niż jego rywal.

Mniej bo 2 i 3% zyskał w renderingu w aplikacji Autodesk 3ds max 8.0 SP-3. O 1 % wolniej pracował w Photoshopie CS2.Benchmarki syntetyczne

Wynik PCMarka 05 jest praktycznie identyczny w przypadku Penryna i starszego Core 2 Extreme. Lepsze są wyniki testów syntetycznych w czułej Sandrze XI.

Jednostka arytmetyczna została wyraźnie poprawiona. Operacje stałoprzecinkowe wykonywane są tylko o 1% szybciej, za to operacje zmiennoprzecinkowe przyspieszyły aż o 14%.

W teście procesora z benchmarka 3DMark 05 Penryn także zwyciężył uzyskując wynik o 6% lepszy.

W grach podobnie jak w większości naszych testów uzyskaliśmy lepsze rezultaty wydajności Penryna. W grze S.T.A.L.K.E.R procesor pozwolił na wyświetlanie obrazu o 4 klatki/s szybciej, natomiast Supreme Commander okazał się mało czuły na wydajność procesora i wykazał 2% przewagę Penryna nad starszym CPU.Wydajność po podkręcaniu

O ile wydajność Penryna taktowanego ze swoją standardową częstotliwością 3,0 GHz wypadła zgodnie z naszymi przewidywaniami ( wzrosty rzędu kilku procent wynikające ze zmian technologicznych ), to już wydajność procesora po przetaktowaniu zasługuje na dodatkowy komentarz. Penryn podkręcony bez trudu do 4,0 GHz przyspiesza w aplikacjach biurowych o 25% w stosunku do modelu 3,0 GHz. W aplikacjach graficznych typu Cinebench zyskujemy już aż 44%, natomiast benchmarki syntetyczne wykazują wzrost wydajności rzędu 28-56% ( w większości ok 30% ). Zyskujemy także w grach czułych na wydajność procesora. S.T.A.L.K.E.R generował obraz o 36 klatek/sekundę szybciej niż korzystając z procesora Core 2 Quad QX6850.

Mając okazję już kilka miesięcy temu dokonania wstępnych ( lecz odbywających się pod okiem Intela ) testów Penryna ( m.in. w Pekinie podczas Intel Developer Forum 2007 ) mieliśmy pewne pojęcie o jego potencjale. Widzieliśmy, że nie należy się spodziewać bardzo wyraźnego wzrostu wydajności. Intel deklarował wzrosty rzędu kilku - kilkunastu procent i te zapewnienia zostały potwierdzone w naszych testach. Największych wzrostów wydajności należy oczekiwać w zadaniach wykorzystujących 47 nowych instrukcji SSE4. Jest to m.in kodowanie DivX-em, który w wersji 6.7 zapewnia wsparcie nowych funkcji. Niestety nie udało nam się jeszcze tego sprawdzić, a ponoć kodowanie przy użyciu Penryna pozwala skrócić proces konwersji plików o ok 40%. Sprawdziliśmy za to jak Penryn się podkręca. Musicie przyznać, że nieźle, szczególnie że zastosowane przez nas metody zaliczają się do podstawowych i miały na celu wykazać, że praktycznie każdy kto kupi ten procesor będzie w stanie samodzielnie w kilka chwil zwiększyć jego osiągi o
kilkadziesiąt procent. Penryn w wersji Extreme to oczywiście procesor ekstremalnie drogi. Kosztuje 999 USD, co niestety w Polsce nie oznacza 2500 zł, lecz kwotę bliską 3800 zł. Na taki wydatek pozwolić sobie mogą nieliczni, lecz już w styczniu w momencie wprowadzenia do sprzedaży 4-rdzeniowych odmian Penryna "dla mas" ( częstotliwości taktowania 2,83 i 2,66 GHz ) będzie można kupić te układy w cenach poniżej 1000 zł ( jest to informacja z pewnego źródła ). Wtedy 4-rdzeniowy Penryn z 12 MB pamięci L2 będzie naprawdę łakomym kąskiem, szczególnie jeśli trafi w ręce doświadczonego użytkownika, który podkręcając go uzyska komputer o fantastycznych osiągach.

więcej w serwisie PC World Komputer »