Страница 2: Intel Core i7-5960X | Haswell-E в деталях (1)
По сравнению с "Haswell" и "Haswell Refresh" процессор "Haswell-E" можно назвать настоящим "монстром". На площади 355 квадратных миллиметров (17,6 x 20,2 мм) чип содержит 2,6 млрд. транзисторов. Даже у предыдущего поколения было всего 1,86 млрд. транзисторов на площади 257 квадратных миллиметров (15,0 x 17,1 мм), то есть структура чипа была менее сложной. Современные модели семейства Core i7-4700 обладают всего 1,4 млрд. транзисторов на площади 177 квадратных миллиметров. Впрочем, увеличение размера кристалла имеет свою причину: если "Ivy Bridge-E" был чистым 6-ядерным процессором, то, по крайней мере, топовая модель "Haswell-E" уже содержит восемь полноценных ядер. У двух "младших" процессоров часть ядер и кэша выключена.
По многим параметрам процессор "Haswell-E" получает фактически удвоение по сравнению с архитектурой "Haswell". Вместо четырёх ядер у "Haswell-E" мы получаем восемь или шесть ядер, вместо кэша 8 Мбайт мы получаем до 20 Мбайт, вместо двух каналов памяти поддерживаются уже четыре канала. Также в чип встроен полностью обновлённый контроллер памяти, способный работать с новым стандартом DDR4. Разве что без интегрированного графического ядра придётся обойтись, для него на кристалле просто не осталось места, да и целевая аудитория новых CPU вряд ли заинтересована во встроенной графике.
В целом, "Haswell-E" можно сравнивать с серверной платформой Intel, поскольку, как и в случае предыдущих процессоров "Ivy Bridge-E" или даже "Sandy Bridge-E", разница между серверными процессорами и настольными CPU невелика. Из-за более быстрого интерфейса памяти, более дорогого чипсета и соответствующего размера кэша, новые процессоры "Haswell-E" ориентированы на профессиональную сферу и энтузиастов. Разве что по оптимизации вычислительной архитектуры их можно сравнивать с процессорами под Socket LGA 1150.
Новый сокет
Для новых процессоров "Haswell-E" Intel представила новый сокет. Предыдущие поколения "Sandy Bridge-E" и "Ivy Bridge-E" устанавливались в сокет LGA2011, однако новый Intel Core i7-5960X вместе с двумя "младшими" CPU устанавливается в Socket LGA2011-v3. К сожалению, обратной совместимости нет, и в новый сокет вы сможете установить только новые процессоры. Но с монтажом CPU и кулера изменений не произошло. Мы без проблем установили кулер, который ранее использовали для тестов Socket LGA2011.
Говоря о кулере. Чтобы справиться с тепловыделением до 140 Вт TDP, Intel поставляет коробочный кулер в виде СВО с замкнутым контуром. Жидкость передаёт тепло на 120-мм теплообменник, оснащённый 120-мм вентилятором, скорость работы которого составляет от 800 до 2.200 об/мин, а воздушный поток - 74 CFM. Уровень шума составляет между 21 дБ(А) и 35 дБ(А) на максимальной скорости.
Turbo Boost 2.0
С первыми процессорами Core i7 Intel представила технологию, изменяющую тактовую частоту процессора в зависимости от нагрузки приложения, её поддержка была возложена на блок Power Control Unit. Для улучшения производительности шести- или восьмиядерных процессоров даже в том случае, когда приложение нагружает только одно ядро, тактовая частота соответствующих ядер автоматически увеличивалась. Но когда производительность не требовалась, то большая часто компонентов CPU просто отключалась, чтобы экономить энергию и снизить тепловыделение. Данные принципы сохранились и в процессорах "Haswell-E" от Intel.
Логика работы Intel Turbo Boost простая: если нагружены не все области процессора, а система охлаждения имеет потенциал для увеличения тактовых частот CPU, то подъём частоты можно использовать для повышения производительности. Поскольку многие приложения не оптимизированы под многопоточную нагрузку, они будут выигрывать от подобного принципа, но в первую очередь это касается однопоточных приложений. У процессора можно выделить несколько ступеней частоты, и у новых процессоров "Haswell-E" их стало больше. Каждая ступень соответствует изменению множителя.
У Intel Core i7-3960X использовались шесть ступеней Turbo: когда режим Turbo был выключен, то для всех шести ядер постоянно выставлялся множитель 33, частота составляла 3,3 ГГц. При активации Turbo Boost 2.0 текущий режим работы зависел от нагрузки процессора, которая определяла максимальную ступень. При нагрузке на шесть ядер Intel по сравнению со штатной частотой выставляла диапазон до трех ступеней (3,6 ГГц). Но если было нагружено только четыре или два ядра, то добавлялось по одной ступени. Процессор с нагруженными двумя ядрами мог работать до 3,6; 3,7; 3,8 или 3,9 ГГц. У преемника "Ivy Bridge-E" распределение частот изменилось. При нагрузке на одно ядро процессор Intel Core i7-4960X мог разгоняться до 4,0 ГГц. Но при нагрузке на три ядра максимальная тактовая частота была уже меньше – 3,9 ГГц. При нагрузке на четыре ядра была возможна частота до 3,8 ГГц, а при нагруженных шести ядрах – 3,7 ГГц. Без поддержки Turbo Boost все шесть ядер работали на 3,6 ГГц.
У процессоров "Haswell-E" Intel вновь изменила ступени Turbo. Если у процессора Intel Core i7-5960X нагружено не больше двух ядер, то частота увеличивается до 3,5 ГГц. В случае нагрузки на три-восемь ядер процессор работает уже на две ступени меньше, на 3,3 ГГц. Базовая частота составляет уже 3,0 ГГц.
| Нагрузка | Частота |
| от 3 до 8 ядер | 3,3 ГГц |
| от 1 до 2 ядер | 3,5 ГГц |
| Базовая частота | 3,0 ГГц |
Структура кэша
При переходе с "Sandy Bridge-E" на "Ivy Bridge-E" к кэшу L3 не добавился ни один килобайт, но у последнего поколения CPU ситуация изменилась. У топового процессора кэш L3 составляет 20 Мбайт, а у двух "младших" моделей с шестью ядрами – 15 Мбайт L3. С процессорами "Sandy Bridge" Intel представила новую кольцевую шину. Если посмотреть на снимок кристалла "Haswell-E", то данная структура хорошо видна. Но кольцевая шина больше не связывает ядра и кэши с графическим ядром, поскольку Intel отказалась от него из-за слишком большого размера кристалла "Haswell-E".
Кэши L1 и L2 остались прежними – Intel выделяет по 32 кбайт на кэши данных и инструкций на ядро, также остались и 256 кбайт кэша L2 (унифицированный, 8-канальный множественно ассоциативный, с низкими задержками). Кэш L3 по-прежнему является инклюзивным, то есть он содержит данные кэшей L2 и L1, чтобы не пробуждать эти ядра в режиме бездействия, если потребуется доступ к их данным.