Реферат intel core i7

Обновлено: 02.07.2024

Конфигурация тестовых стендов

Процессор	Intel Core i7-880	Intel Core i7-2700K	Intel Core i7-3770K
Название ядра	Lynnfield	Sandy Bridge	Ivy Bridge
Технология производства	45 нм	32 нм	22 нм
Частота ядра, ГГц	3,06/3,73	3,5/3,9	3,5/3,9
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	4×256	4×256	4×256
Кэш L3, МиБ	8	8	8
Оперативная память	2×DDR3-1333	2×DDR3-1333	2×DDR3-1600
TDP, Вт	95	95	77

Процессор	Intel Core i7-4790K	Intel Core i7-5775C
Название ядра	Haswell	Broadwell
Технология производства	22 нм	14 нм
Частота ядра std/max, ГГц	4,0/4,4	3,3/3,7
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	4×256	4×256
Кэш L3 (L4), МиБ	8	6 (128)
Оперативная память	2×DDR3-1600	2×DDR3-1600
TDP, Вт	88	65

Процессор	Intel Core i7-6700K	Intel Core i7-7700K	Intel Core i7-8700K
Название ядра	Skylake	Kaby Lake	Coffee Lake
Технология производства	14 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,0/4,2	4,2/4,5	3,7/4,7
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8	6/12
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128	192/192
Кэш L2, КБ	4×256	4×256	6×256
Кэш L3, МиБ	8	8	12
Оперативная память	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2400	2×DDR4-2666
TDP, Вт	91	91	95

Процессор	Intel Core i3-7350K	Intel Core i5-7600K	Intel Core i5-8400
Название ядра	Kaby Lake	Kaby Lake	Coffee Lake
Технология производства	14 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,2	3,8/4,2	2,8/4,0
Кол-во ядер/потоков	2/4	4/4	6/6
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	64/64	128/128	192/192
Кэш L2, КБ	2×256	4×256	6×256
Кэш L3, МиБ	4	6	9
Оперативная память	2×DDR4-2400	2×DDR4-2400	2×DDR4-2666
TDP, Вт	60	91	65

С кем сравнить результаты? Как нам кажется, нужно в обязательном порядке взять пару самых быстрых современных двух- и четырехъядерных процессора линеек Core i3 и Core i5, благо уже протестированы, да и интересно посмотреть, кого из старичков они догонят и где (и догонят ли). Кроме того, нам удалось достать и совсем новый шестиядерный Core i5-8400, так что воспользовались возможностью протестировать и его.

Процессор	AMD FX-8350	AMD Ryzen 5 1400	AMD Ryzen 5 1600
Название ядра	Vishera	Ryzen	Ryzen
Технология производства	32 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,0/4,2	3,2/3,4	3,2/3,6
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8	6/12
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	256/128	256/128	384/192
Кэш L2, КБ	4×2048	4×512	6×512
Кэш L3, МиБ	8	8	16
Оперативная память	2×DDR3-1866	2×DDR4-2666	2×DDR4-2666
TDP, Вт	125	65	65

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:

Подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel 97—2003). Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные данные. В особенности это относится к тестам приложений, где все нормируется относительно референсной системы (AMD FX-8350 с 16 ГБ памяти, видеокартой GeForce GTX 1070 и SSD Corsair Force LE 960 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.

iXBT Application Benchmark 2017

При этом возможность резко нарастить производительность хотя бы в многопоточном ПО (а такого среди ресурсоемких программ давно уже немало) у компании была давно. Да и реализовывалась тоже — но в рамках совсем других платформ со своими особенностями. Недаром шестиядерные модели под LGA115x многие ждали еще c 2014 года. А вот от AMD многие в те годы уже никаких прорывов не ждали — тем более внушительными оказались уже первые тесты Ryzen. Неудивительно — как видим, даже недорогой Ryzen 5 1600 может конкурировать по производительности с Core i7-7700K, который всего пару месяцев назад был самым быстрым процессором для LGA1151. Теперь сходный уровень производительности вполне доступен и Core i5, но лучше бы это произошло ранее :) Во всяком случае, поводов для претензий было бы меньше.

Энергопотребление и энергоэффективность

iXBT Game Benchmark 2017

Вот, к примеру, Far Cry Primal. Сразу отбрасываем результаты Core i7-880: очевидна некорректная работа видеокарты на GTX 1070 с этой платформой. Возможно, кстати, это же распространимо и на LGA1155, хотя в целом частоту кадров тут низкой не назовешь: на практике достаточно. Но явно ниже, чем могло бы быть. И LGA1151 тоже как-то не блещет, а лучшей платформой выглядит LGA1150. Теперь вспоминаем, что модифицированная версия движка Dunia Engine 2 (здесь он как раз и используется) разрабатывалась между 2013 и 2014 годом, так что могли как раз и просто дооптимизироваться. Косвенным подтверждением чего являются и невысокая (относительно ожидаемой) частота кадров на Ryzen 5: вот есть ощущение, что должно быть больше, и все тут.

Итого

История создания и развития компьютерных процессоров Intel. Изучение архитектурного строения процессоров Intel Core, их ядра и кэш-память. Характеристика энергопотребления, производительности и систем управления питанием процессоров модельного рядя Core.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	17.05.2013
Размер файла	7,6 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Intel Core i7

2. Intel Core i3

3. Intel Core i5

Список использованной литературы

В данное время существует много разных процессоров от компании INTEL, первый процессор, реализованный в одной схеме, был выпущен 15 ноября 1971 года. Им был процессор 4004 с тактовой частотой 715кГц.

Каждой категории продукции Intel была присвоена своя цифра.

Вторая цифра обозначала тип продукции: 0 -- процессоры, 1-- микросхемы RAM, 2 -- контроллеры, 3 -- микросхемы ROM, 4 -- сдвиговые регистры, 5 -- микросхемы ELPD, 6 -- микросхемы PROM, 7 -- микросхемы EPROM, 8 -- чипы наблюдения и схемы синхронизации в генераторах импульсов, 9 -- чипы для телекоммуникаций.

Третья и четвёртая цифры соответствовали порядковому номеру изделия.

Для таких процессоров как 8086/88, 186/188, 286, 386, 486 были выпущены сопроцессоры для операций с плавающей точкой, как правило, последняя цифра у таких сопроцессоров была 7(8087, 187, 287, 387, 487).

1. Intel Core i7

6 ноября 2008 года корпорация Intel официально представила Core i7 - первые процессоры архитектуры Nehalem. Новая линейка CPU принимает эстафету у суперуспешной разработки Intel Core. Оба поколения процессоров будут продаваться параллельно, вплоть до анонса двухъядерников Havendale, использующих микроархитектуру Intel Nehalem и разъем LGA1160.

Рисунок 1.Логотип Intel Core i7

Выпуск четырехъядерников Core i7 должен закрепить подавляющее преимущество Intel в секторе наиболее производительных решений. Кроме того, с анонсом Core i7 возвращается основательно подзабытая технология Hyper-Threading, обеспечивающая многопоточную обработку данных в пределах одного физического ядра. Этот факт должен побудить разработчиков ПО к дальнейшей оптимизации софта для процессоров с числом ядер больше двух.

Рисунок 2.Эволюция процессоров Intel

В течение последующих 2-2,5 лет Intel примет на вооружение 32-нанометровый техпроцесс, связанный с приходом Westmere и Sandy Bridge. Впрочем, не будем забегать далеко вперед, а рассмотрим в мельчайших подробностях самые, что ни на есть свежие новинки процессорного рынка.

Рисунок 3.Архитектурное строение Core i7

Процессоры Bloomfield имеют нативный четырехъядерный дизайн, тогда как структура их предшественников - Core 2 Quad - представляла собой мультичиповый модуль из пары Core 2 Duo. К числу основных элементов кристалла Core i7 принадлежат четыре физических ядра, разделяемый кэш третьего уровня, встроенный контроллер памяти DDR3 и шина QuickPath Interconnect (QPI).

Каждое из четырех ядер Bloomfield, в свою очередь, распределяется на меньшие блоки, один из них изображен на рисунке 4.

Рисунок 4.Устройство каждого ядра

Ширина конвейера Core i7 сохранена на уровне 4-х инструкций за такт; при этом значительно расширены буферы резервирования, загрузки, хранения и внеочередного выполнения операций. Эти изменения помогают оптимизировать энергопотребление CPU и более эффективно распараллеливать вычисления.

В отличие от процессоров прошлых поколений, микроархитектура Nehalem предполагает трехуровневую организацию ячеек кэш-памяти. Кэши L1 и L2 выделены индивидуально для каждого ядра, а вот кэш третьего уровня является общим для всех ядер,схематичное изображение на рисунке 5.

Рисунок 5.Организация кэш-памяти

Кэш первого уровня, как и у Penryn, составляет 64 КБ: по 32 килобайта для инструкций и данных. Его задержка увеличена с 3 до 4 тактов, что позволяет Bloomfield достичь высоких результирующих частот, жертвуя при этом всего 2-3% производительности. Уровнем выше размещено небольшое (256 КБ) количество унифицированного L2 кэша, суммарный объем которого в 12 (!) раз меньше, чем у топовых представителей Core 2 Extreme. Это позволило разработчикам уменьшить время выполнения одной операции с 15 до 11 тактов и обеспечить должную масштабируемость вычислений.

Основная ставка в Core i7 сделана на кэш-память третьего уровня объемом 8 МБ, который является инклюзивным: он содержит все записи из L1 и L2, таким образом, снижая трафик запросов. Восьмимегабайтный буфер способен хранить большое число, часто используемых ядрами, инструкций. Чем выше загрузка кэша третьего уровня, тем эффективнее проявляет себя Core i7 в мультипоточных приложениях.

Рисунок 6.Механизм работы технологии Hyper-Threading

Hyper-Threading позволяет эффективно обрабатывать разнотипные данные в пределах одного ядра. В то же время, интенсивные вычисления схожей природы увеличивают нагрузку на буфер изменения порядка команд (reorder buffer) вследствие соперничества операционных блоков за первоочередной доступ к кэшу. В подобных условиях активация HT приносит мало пользы, а в некоторых игровых приложениях даже приводит к снижению производительности. Впрочем, основная масса программ положительно реагирует на многопотоковый алгоритм вычислений. Учитывая невысокую себестоимость внедрения Hyper-Threading и приобретенный инженерами Intel опыт, нет повода сомневаться в целесообразности нововведения.

В первых процессорах Nehalem нашел применение обновленный до версии 4.2 набор инструкций SSE( Streaming SIMD Extensions, потоковое SIMD-расширение процессора). Он включает в себя весь перечень потоковых SIMD-расширений(Single Instruction, Multiple Data, Одна инструкция -- множество данных) v.4.1 плюс семь новых инструкций, которые представлены на рисунке 7.

Рисунок 7.Возможности SSE 4.2

Благодаря SSE 4.2, процессоры Core i7 быстрее обрабатывают XML-код и введенный, с целью распознавания, рукописный текст. Идеально подходят для сложных математических вычислений, как-то: генный анализ, расчет расстояния Хэмминга или моделирование динамики роста населения, а также обладают расширенными коммуникационными возможностями - ускоренной работой с NAS-хранилищами (Network Attached Storage -- сетевая система хранения данных) и механизмом экономии электропитания в условиях Software I-SCSI, RDMA и SCTP.

Модельный ряд Core i7, энергопотребление и производительность

17 ноября 2008 года - официальный старт продаж процессоров Intel Core i7. В общей сложности, на прилавках магазинов появятся три модели Core i7 номиналом 3,20, 2,93 и 2,66 ГГц. Результирующая частота дебютных четырехъядерников Nehalem формируется путем произведения опорной частоты шины QPI (133 МГц) на процессорный множитель - полное соответствие современной платформе AMD.

Рисунок 8.Процессор Core i7 и сокет LGA1366

Модель CPU / Параметры

Intel Core i7-965 Extreme Edition

Intel Core i7-940

Intel Core i7-920

45-нм, с применением high-k диэлектриков

22х, заблокирован на повышение

20х, заблокирован на повышение

Пропускная способность QPI

В состав коробочных версий Core i7, как и раньше, входит сам процессор, стоковый кулер и инструкция по эксплуатации CPU. Каких-либо радикальных новшеств в дизайне охладителя не предусмотрено - увеличены лишь его размеры и расстояние между креплениями к печатной плате.

Относительная экономичность Core i7 обусловлена низким рабочим напряжением (1,20 В), обновленной иерархией структур кэш-памяти и размещением в теле процессора специального микроконтроллера Power Control Unit (PCU) схема которого изображена на рисунке 9. В функциональные обязанности последнего входит мониторинг и регуляция показателей напряжения, силы тока и температуры ядер. Среди прочего, PCU способен полностью отключать одно или несколько ядер от энергоснабжения.

Рисунок 9. Блок управления питанием

Другим интересным новшеством является технология Turbo Mode, сочетающая в себе функции энергосбережения и автоматического разгона процессора. Активация режима Turbo Mode связана с двумя обязательными условиями: уровень энергопотребления должен быть ниже порогового значения (точная цифра не сообщается), выполняющееся приложение должно быть слабо оптимизировано под многопотоковые вычисления. Наглядный пример приведен на рисунке 10.

Рисунок 10.Пример работы технологии Turbo Mode

Слева изображена работа процессорных ядер без участия Turbo Mode: все 4 ядра работают с одинаковой нагрузкой. Справа Turbo Mode уже активирован: два ядра полностью отключены, а другая пара ядер функционирует в режиме небольшого разгона путем поднятия коэффициента умножения процессора на 1 или 2 пункта.

По аналогичной схеме осуществляется автоматический разгон процессора в случае его 100%-ной загрузки изображено на рисунке 11.

Рисунок 11.Пример работы технологии Turbo Mode

По последней информации, Turbo Mode не влияет на общую стабильность системы при разгоне CPU. В любом случае, данную технологию легко отключить через BIOS материнской платы.

В заключение перечислим основные категории приложений, в которых процессоры Core i7 демонстрируют особую эффективность по сравнению с поколением Penryn. Во-первых, это любое программное обеспечение, оптимизированное под многопоточную обработку данных. Во-вторых, Core i7 благоволит к большинству других программ, как-то архиваторы, приложения для работы с графикой, аудио, видео, базами данных и т.п. Практически единственное и, в то же время, весьма неприятное исключение из правил - производительность в играх. Показатели эффективности Core i7 подробно рассмотрены в одном из следующих материалов.

2. Intel Core i3

Intel Core i3 -- семейство двухъядерных процессоров x86-64 фирмы Intel.

Позиционируются как процессоры начального и среднего уровня цены и производительности. В новом модельном ряду призваны заменить морально устаревшие Core 2 Duo на архитектуре Intel Core 2.

Имеют встроенный графический процессор и встроенный контроллер памяти. Процессоры Core i3 соединяются с чипсетом через шину DMI или DMI 2.0. Поддерживают инструкции - MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2. Поддерживают технологии - Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64, XD bit (an NX bit implementation), Intel VT-x, Smart-Cache, а также технологию Hyper-threading, из-за чего операционная система распознаёт данный двухъядерный процессор, как четырёхъядерный.

Не поддерживают технологию Turbo Boost (автоматический разгон процессора под нагрузкой).

Первые процессоры Core i3 были выпущены 7 января 2010 года. Первые представители семейства Core i3 на основе ядра Clarkdale микроархитектуры Nehalem имели интегрированный GPU и два процессорных ядра. Процессоры Core i3-3xxM на основе ядра Arrandale являлись мобильными версиями десктопных процессоров Clarkdale.

Второе поколение процессоров Core i3 было представлено 20 февраля 2011 года. Процессоры базировались на основе микроархитектуры Sandy Bridge.

Intel Core i3-3220

Intel Core i3-3240

Старший процессор в обновлённой линейке Core i3, использующей дизайн Ivy Bridge, работает на частоте 3.4 ГГц, совпадающей с номинальной частотой старших четырёхъядерных процессоров. Однако при этом у Core i3-3240 вдвое меньше ядер и нет поддержки технологии Turbo Boost. Кроме того, в этом процессоре реализована лишь младшая версия интегрированного графического ядра, Intel HD Graphics 2500, обладающая шестью исполнительными устройствами.

Несмотря на то, что Core i3-3240 - самый дорогой двухъядерный десктопный процессор Intel на данный момент, никаких возможностей для увеличения множителя и, соответственно, разгона он не предоставляет. Однако при этом в процессоре сохранены средства для управления частотами графического ядра и DDR3-памяти, что позволяет разгонять графику и использовать DDR3 SDRAM в режимах, существенно превосходящих по скорости номинальные DDR3-1333/1600.

3. Intel Core i5

Все процессоры серии Core i5, использующие новую микроархитектуру, сильно похожи друг на друга. Это в какой-то мере позволяет Intel унифицировать выпуск продукции: все сегодняшние Core i5 поколения Ivy Bridge используют совершенно идентичный 22-нм полупроводниковый кристалл степпинга E1, состоящий из 1,4 млрд. транзисторов и имеющий площадь порядка 160 кв. мм.
Несмотря на схожесть всех LGA 1155-процессоров Core i5 по целому ряду формальных характеристик, отличия между ними хорошо заметны. Новый технологический процесс с 22-нм нормами и трёхмерными (Tri-Gate) транзисторами позволил Intel понизить для новых Core i5 типичное тепловыделение. Если ранее Core i5 в LGA 1155-исполнении обладали тепловым пакетом 95 Вт, то для Ivy Bridge эта величина снижена до 77 Вт. Однако вслед за уменьшением типичного тепловыделения увеличения тактовых частот процессоров Ivy Bridge, входящих в семейство Core i5, не последовало. Старшие Core i5 прошлого поколения, также как и их сегодняшние последователи, имеют номинальные тактовые частоты, не превышающие 3.4 ГГц. Это значит, что в целом преимущество в производительности новых Core i5 над старыми обеспечивается лишь улучшениями в микроархитектуре, которые, применительно к вычислительным ресурсам CPU, малозначительны даже по словам самих разработчиков Intel.

Говоря же о сильных сторонах свежего процессорного дизайна, в первую очередь следует обратить внимание на изменения графического ядра. В процессорах Core i5 третьего поколения используется новая версия интеловского видеоускорителя - HD Graphics 2500/4000. Она обладает поддержкой программных интерфейсов DirectX 11, OpenGL 4.0 и OpenCL 1.1 и в некоторых случаях может предложить более высокую производительность в 3D и более быстрое кодирование видео высокого разрешения в формат H.264 посредством технологии Quick Sync.

Intel Core i5-3570

Intel Core i5-3570K

При этом Core i5-3570K интересен не только своей предрасположенностью к разгону. Для прочих пользователей эта модель может быть интересна и благодаря тому, что в ней встроена старшая вариация графического ядра - Intel HD Graphics 4000, которая имеет существенно более высокую производительность, нежели графические ядра прочих представителей модельного ряда Core i5.

Intel Core i5-3550

Убывание модельного номера в очередной раз указывает на снижение вычислительной производительности. В данном случае, Core i5-3550 медленнее Core i5-3570 из-за чуть меньшей тактовой частоты. Впрочем, разница составляет всего 100 МГц, или около 3 процентов, так что не стоит удивляться, что и Core i5-3570, и Core i5-3550 оценены Intel одинаково. Логика производителя заключается в том, что Core i5-3570 должен постепенно вытеснить с полок магазинов Core i5-3550. Поэтому-то по всем остальным характеристикам, кроме тактовой частоты, оба эти CPU полностью идентичны.

Intel Core i5-3470

Младшая пара процессоров Core i5, основанных на новом 22-нм ядре Ivy Bridge, имеет рекомендованную цену ниже 200-долларовой отметки. По близкой цене эти процессоры можно найти и в магазине. При этом Core i5-3470 мало в чём уступает старшим Core i5: на месте все четыре вычислительных ядра, 6-мегабайтный кэш третьего уровня и тактовая частота свыше 3-гигагерцовой отметки. Intel избрала для дифференциации модификаций в обновлённом ряду Core i5 100-мегагерцовый шаг тактовой частоты, так что ожидать существенного различия между моделями в быстродействии в реальных задачах попросту неоткуда.
Впрочем, Core i5-3470 дополнительно отличается от старших собратьев и по графической производительности. Видеоядро HD Graphics 2500 работает в нём на чуть более низкой частоте: 1.1 ГГц против 1.15 ГГц у более дорогих модификаций процессоров.

Intel Core i5-3450

Самая младшая в иерархии Intel вариация процессора Core i5 третьего поколения, Core i5-3450, подобно Core i5-3550, постепенно уходит с рынка. Процессор Core i5-3450 плавно заменяется на описанный выше Core i5-3470, который работает на слегка более высокой таковой частоте. Других отличий между этими CPU нет.

ядро память производительность процессор core

Заключение

Выпуск Intel Core i7 (Bloomfield) - безусловно, менее яркое событие, чем сенсационное пришествие процессоров Core 2 в 2006-м году. Однако не стоит недооценивать новичка. В лице Core i7 на рынок выходит продукт высшего разряда, как в плане производительности, так и с точки зрения технологического исполнения. Компания Intel впервые применила встроенный контроллер памяти, причем, сразу же трехканальный, и отказалась от использования шины FSB. Внедрение новых энергосберегающих функций и технологий позволят, как снизит нагрев, так и повысить быстродействие при выполнении однопоточных приложений. Кроме того, была возвращена технология Hyper-Threading, которая использовалась в процессорах Pentium 4. Несмотря на серверную архитектуру, новые CPU имеют все шансы стать именно настольными после внедрения многопоточной обработки в обычные и игровые приложения, которые поднимут эффективность данных процессоров.

Содержание
1. Микроархитектура Nehalem.
2. Технология Intel® QuickPath.
3. Разъемы Socket LGA 1366 и LGA 1156.
4. Основные характеристикипроцессоров на базе Lynnfield и Bloomfield.
5. Технологии процессоров.
6. Характеристики тестовой платформы.
7. Особенности работы процессоров Core i7 и Core i5 на ядре Lynnfield
8. Разгон Core i5 750.
9. Выводы.

Как известно, смена микропроцессорных архитектур Intel происходит каждые два года. Вычислительная мощь постоянно растёт, флагманы недавнего прошлого превращаются ваутсайдеров, уступая место сильнейшим представителям новой архитектуры. С выводом на рынок в ноябре 2008 года процессоров на основе архитектуры Nehalem, компания Intel значительно укрепила свои позиции в Hi-End секторе настольных ПК. И недавние топ-модели в линейках Core 2 Quad и Core 2 Duo уже не могли составить конкуренцию процессорам Core i7, поэтому им пришлось сместиться в среднюю ценовую нишу,уступая место в сегменте Hi-End высокопроизводительным новичкам.
Микроархитектура Intel нового поколения (кодовое название Nehalem) представляет собой следующий шаг в повышении энергоэкономичности, производительности и динамической масштабируемости процессоров. Микроархитектура Nehalem, построенная на базе 45-нанометровой производственной технологии с использованием металлических затворов и диэлектриковHi-K, станет первой микроархитектурой, в которой будет реализована технология Intel® QuickPath
возможности технологий:
* Динамическая масштабируемость и управление ядрами процессора, вычислительными потоками, кэш-памятью, интерфейсами и питанием обеспечивает энергоэкономичную производительность по требованию.
* Масштабирование производительности серверов, рабочих станций, ПК и мобильныхустройств с поддержкой 2-8 и более ядер и до 16 и более потоков с технологией одновременной многопоточности (SMT), а также масштабирование размера кэш-памяти, системных интерфейсов и встроенных контроллеров памяти.
* Одновременная многопоточность повышает производительность массовых вычислительных систем с 1-16 и большим количеством потоков, оптимизированных для архитектуры многоядерныхпроцессоров нового поколения.
* Масштабируемая общая память в технологии Intel® QuickPath обеспечивает распределение ресурсов памяти между процессорами с помощью встроенных контроллеров памяти и высокоскоростных интерфейсов, позволяя полностью раскрыть преимущества производительности многоядерных процессоров Intel®.
* Многоуровневая общая кэш-память повышает производительность и эффективность работы, снижаязадержки доступа к часто используемым данным.

Технология Intel® QuickPath |
|

| |
Технология Intel® QuickPath обеспечивает высокоскоростные каналы соединения с распределенной общей памятью, организованные по принципу "точка-точка", раскрывая преимущества параллелизма нового поколения микроархитектуры Intel® (под кодовым названием Nehalem и Tukwila). Микроархитектуры Intelнового поколения были изначально разработаны для использования с технологией Intel® QuickPath, и поэтому обеспечивают значительное повышение общей производительности платформ.

С новой технологией Intel® QuickPath, интегрированной в микроархитектуры будущего Nehalem и Tukwila, каждое ядро процессора включает встроенный контроллер памяти и высокоскоростной канал, соединяющий процессоры и другиекомпоненты: * Динамическое масштабирование пропускной способности интерфейсов позволяет использовать все преимущества Nehalem, Tukwila и будущих поколений многоядерных процессоров Intel® * Выдающаяся производительность памяти и гибкая поддержка ведущих технологий памяти * Надёжность, высокая доступность, удобное обслуживание интерфейсов с масштабируемыми конфигурациями.

Премьера архитектуры Intel Core стала прорывом на рынке процессоров и предшествовала дебюту Intel Core первого поколения (Nehalem). Каким был путь настольных процессоров до серии Intel Alder Lake-S?

Я приглашаю вас в сентиментальное путешествие, во время которого перенесу свои воспоминания о развитии процессоров Intel Core с 1-го по 12-е поколения.

Intel Nehalem (1 поколение), рождение Intel Core i3, i5 и i7

Премьера: 2009 (45 нм) и 2010 (32 нм)
Архитектура: Nehalem (45 нм) и Westmere (32 нм)
Технологический процесс: 45 нм (Lynnfield) и 32 нм (Clarkdale)
Разъём: LGA 1156
Некоторые модели процессоров: i3-530, i5-660, i5-750, i5-760, i7-870

Первые потребительские процессоры Intel Core (Lynnfield), изготовленные по 45-нанометровому техпроцессу, появились менее чем через год (i5-750 и топовые Core i7-860 и i7-870). В 2010 году процессоры среднего уровня (Core i5) и высокого уровня (Core i7) были дополнены процессорами низкого уровня (Core i3). Таким образом, Intel четко определила сегменты своих процессоров, которые работают до сих пор.

Процессоры под кодовым названием Lynnfield предлагали значительно лучшую производительность, чем легендарные процессоры серии AMD Phenom. Несмотря на это, в первом поколении Intel не сказала последнего слова. В начале 2010 года компания подготовила более энергоэффективные процессоры с 32-нанометровой литографией (Westmere), впервые представив процессор под кодовым названием Clarkdale из ранее упомянутой серии Intel Core i3. Обновленные модели отличались ещё и тем, что были оснащены iGPU Intel HD Graphics.

Nehalem были первыми потребительскими процессорами Intel, которые поддерживали память DDR3 и технологию Turbo Boost (повышает тактовую частоту, например, в играх, и, таким образом, увеличивает производительность). Он получил дальнейшее развитие в процессорах Intel Core. Технология Hyper-Threading (HT) вернулась на избранные устройства. Вишенкой на торте стал кэш L3, который стал популярным благодаря Nehalem.

Intel Sandy Bridge (2 поколение) – шаг к повышению производительности

Премьера: январь 2011 г.
Архитектура: Sandy Bridge
Технологический процесс: 32 нм
Разъём: LGA 1155
Некоторые модели процессоров: i5-2500K и i7-2600K

Возможности процессоров Sandy Bridge оправдали или даже превзошли ожидания. По производительности они явно превзошли Intel Core первого поколения и даже опередили конкурентов. Intel использовала 32-нанометровый процесс, известный по процессорам Westmere, но новый процессор использовал новый сокет, а значит, и новые материнские платы.

Процессоры Intel Core 2-го поколения имели встроенный графический чип, на этот раз развёрнутый в более крупном масштабе. Они отличались монолитной структурой, поэтому iGPU – в отличие от Westmere – размещался внутри одной матрицы. Графический чип поддерживал DirectX 10.1, OpenGL 3.1 и Shader Model 4.1.

В серии также впервые представлены процессоры, поддерживающие векторные инструкции AVX (Advanced Vector Extensions) и аппаратное ускорение обработки мультимедиа (для кодеков H.264, VC-1 и MPEG-2) благодаря технологии Intel Quick Sync Video. Более того, подсистемы процессора были внутренне связаны кольцевой шиной с очень высокой пропускной способностью, которая отвечала за связь между ядрами и остальными компонентами ЦП.

Intel Sandy Bridge предложил новую версию Turbo Boost (2.0). Сами тактовые частоты в новой серии также увеличились по сравнению с предыдущим поколением. Процессоры Intel Sandy Bridge стали огромным хитом и произвели даже лучшее впечатление, если учесть значительно меньшее энергопотребление и лучшие возможности OC, чем у Intel Core 1-го поколения.

Только версии K имели разблокированный множитель, что Intel делает до сих пор.

Intel Ivy Bridge (3 поколение) – небольшая эволюция

Премьера: апрель 2012 г.
Архитектура: Ivy Bridge
Технологический процесс: 22 нм
Разъём: LGA 1155
Некоторые модели процессоров: i5-3570K, i7-3770K

Ivy Bridge также был первым процессором, отказавшимся от 2D-транзисторной архитектуры (небольшой электрический переключатель) в пользу транзисторов 3D Tri-Gate. Эти изменения позволили эффективно снизить энергопотребление за счёт повышения эффективности или получить на 50% меньшее потребление энергии при той же эффективности.

Более того, процессорам не требовался новый сокет – Intel осталась с LGA 1155, что было хорошей новостью. В конце концов, пользователи хотели – и всё ещё хотят – менять материнские платы как можно реже (на старых чипах требовалось обновление BIOS).

Я с сожалением добавляю, что это поколение, в котором Intel на долгое время отказалась от паяных теплообменников (IHS), которые обеспечивали лучшие тепловые свойства.

В конечном итоге, в процессорах Intel Core 3-го поколения кардинальных изменений не произошло. Это не значит, что их там вообще не было. В дополнение к более низкой литографии и технологии Tri-Gate, Ivy Bridge обеспечил поддержку PCI-Express 3.0 и более быстрой памяти DDR3, а также более мощных iGPU. Фактически, процессоры оказались лишь незначительным развитием очень удачного Sandy Bridge.

Intel Haswell (4 поколение) – чертовски эффективный процессор

Премьера: июнь 2013 г. (Haswell) и июнь 2014 г. (Devil's Canyon)
Архитектура: Haswell
Технологический процесс: 22 нм
Разъём: LGA 1150
Некоторые модели процессоров: i5-4570, i5-4670K, i5-4690K, i7-4770K, i7-4790K

Следующее поколение, Haswell, не изменило литографию, и мы остались с 22-нм процессорами. Тем не менее, потребовался новый сокет. В самой архитектуре Intel внесла небольшие изменения. Улучшили механизмы энергосбережения и расширили поддержку инструкций за счёт 256-битного AVX2, FMA (Fused Multiply-Add), который ускоряет обработку данных, или TSX (Transactional Synchronization Extensions), который отвечает за масштабирование производительности при многопоточной обработке. Последние были позже отключены Intel для повышения безопасности.

Год спустя Intel обновила процессоры. Haswell Refresh, или Devil's Canyon, был (очень) небольшим улучшением (i5-4690K и i7-4790K). Intel добавила конденсаторы и использовала новый теплопроводящий материал (NGPTIM – полимерный термоинтерфейсный материал нового поколения). Более высокие тактовые частоты и немного больше потенциала разгона, которые были ответом на несколько ограниченные возможности разгона Haswells, было недостаточно. Процессоры не всколыхнули умы компьютерных энтузиастов, хотя в то время они были самыми быстрыми на рынке.

Intel Broadwell (5 поколение) – процессоры, которые (почти) никто не помнит

Премьера: июнь 2015 г.
Архитектура: Broadwell
Технологический процесс: 14 нм
Разъём: LGA 1150
Модели процессоров: i5-5675C и i7-5775C

Intel Broadwell – это особые и забытые процессоры, которыми воспользовалось очень мало обычных пользователей ПК. Это неудивительно, поскольку они даже не заменили весь ассортимент процессоров предыдущего поколения. Intel полностью исключила настольные модели с полки недорогой производительности, сосредоточившись на рынке мобильных устройств. Фактически в продажу поступило всего две потребительские модели: Intel Core i5-5675C и Core i7-5775C.

Процессоры Intel Broadwell для настольных ПК были разработаны с более низким технологическим процессом, чем серия Haswell, и предназначались для материнских плат с тем же сокетом.

Запомните: не SkyLake, а Broadwell был первым 14-нм процессором Intel для настольных ПК.

Время их внедрения было неподходящим, потому что нас ждал дебют более современной платформы – Intel Skylake. Между 5-м и 6-м поколениями Intel Core прошло всего. два месяца! Точно так же процессоры серии Intel Broadwell могли не появиться, и мало кто их заметил бы. Просто они вышли слишком поздно. Позже Intel пожалела и признала ошибку.

Broadwell представили кэш-память L4 большой емкости (128 МБ eDRAM), которая особенно повышает производительность в играх. Это можно увидеть на тестах в требовательных и относительно свежих играх, таких как RDR 2. Intel Core i7-5775C, несмотря на устаревшую архитектуру, работает с ними на удивление хорошо, иногда предлагая даже более высокую производительность, чем гораздо более новый Ryzen 5 3600.

Процессоры Intel Broadwell также предлагали мощную интегрированную графику Intel Iris Pro (6200). У них было значительно увеличенное количество исполнительных блоков по сравнению с серией Intel Graphics HD 4000, известной по Haswell (48 вместо 20).

Intel SkyLake (6 поколение) – прощай eDRAM, здравствуй DDR4

Премьера: август 2015 г.
Архитектура: SkyLake
Технологический процесс: 14 нм
Разъём: LGA 1151
Некоторые модели процессоров: i5-6500K, i7-6700K

Intel SkyLake – это архитектура, которая быстро заменила не очень популярные процессоры Broadwell. Они были изготовлены в том же технологическом размере 14 нанометров. Самым большим нововведением стало введение в потребительский ЦП поддержки памяти DDR4, которой не хватало в Broadwell. Здесь использовался двухканальный контроллер памяти. Поддержка оперативной памяти включала не только более высокие частоты DDR4, но и низковольтную DDR3L.

Интересно, что в Intel SkyLake производитель избавился от большой кеш-памяти L4, которая сильно помогала процессорам Broadwell в играх.

В серии SkyLake также отсутствует система питания на основе встроенного регулятора напряжения (FIVR), представленная в сериях Haswell и Broadwell. Это увеличило температуру процессора и ограничило возможности разгона.

В конце концов, премьера процессоров Intel SkyLake стала периодом значительных изменений – не только новой архитектуры, но и новой оперативной памяти, сокета и iGPU. Тем не менее, они не привели к резкому повышению производительности – как в приложениях, так и в играх. В последних они даже проигрывали Intel Broadwell из-за отсутствия модуля eDRAM.

Intel Kaby Lake (7 поколение) – большое разочарование

Премьера: январь 2017 г.
Архитектура: Kaby Lake
Технологический процесс: 14 нм +
Разъём: LGA 1151
Некоторые модели процессоров: i5-7600K, i7-7700K

Серия Intel Kaby Lake укрепила сильные позиции Intel на рынке процессоров. Поскольку у этих процессоров не было большой конкуренции, Intel почила на лаврах. Они оказались относительно незначительным улучшением архитектуры SkyLake.

Однако, более высокие тактовые частоты или аппаратная поддержка (де)кодирования видео H.265 / HEVC-10-bit и VP9 в iGPU были немного похожи на новое поколение. В свою очередь, улучшения в архитектуре привели к увеличению производительности, примерно, на 10% по сравнению с Intel SkyLake. После полутора лет все ждали чего-то большего.

Intel Coffee Lake (8 поколение) – больше ядер

Премьера: октябрь 2017 г.
Архитектура: Coffee Lake
Технологический процесс: 14 нм ++
Разъём: LGA 1151
Некоторые модели процессоров: i5-8400, i5-8600K, Core i7-8700K

В этой серии наконец отказались от альтернативной поддержки памяти DDR3L. Несмотря на отсутствие изменений, для сокетов Intel Coffee Lake требовались – по крайней мере, официально – материнские платы на базе нового чипсета (300-я серия).

Особенно хорошо работает процессор Intel Core i7-8700(K) с 6 ядрами и 12 потоками в современных играх AAA. Это доза ядер, которой всё ещё достаточно в 2021 году, особенно по сравнению с Intel Core i7-7700K (Kaby Lake) с 4 ядрами и 8 потоками.

Intel Coffee Lake Refresh (9 поколение) – начало эры Core i9

Премьера: октябрь 2018 г.
Архитектура: Coffee Lake
Технологический процесс: 14 нм ++
Разъём: LGA 1151
Некоторые модели процессоров: i5-9400, i5-9600K, i7-9700K, i9-9900K

В то время как серия Intel Coffee Lake-S привнесла глоток свежего воздуха в немного затхлую архитектуру, модели Refresh 9-го поколения снова внесли незначительные изменения. В некоторых отношениях они даже регрессировали в своём развитии. Возможно, Intel осознала, что иногда нужно сделать один шаг назад, чтобы сделать два шага вперёд. И поэтому серия Intel Coffee Lake Refresh в глазах некоторых была шагом назад.

Intel просто добавила одну (лучшую) полку повыше. Поэтому, для сравнения, Intel Core i7-8700, хотя и имеет на 2 физических ядра меньше, чем его преемник, Intel Core i7-9700, предлагал больше потоков (12 вместо 8). На практике было подтверждено, что лучше иметь больше (более сильных) физических ядер, чем логических. Поэтому говорить о регрессе в строгом смысле слова сложно.

Это последние настольные процессоры под сокет LGA 1151. Также стоит отметить, что в отдельных моделях из серии Intel Core 9-го поколения удалось восстановить распаянный радиатор.

Intel Comet Lake (10 поколениt) – HT для Core i3

Премьера: май 2020 г.
Архитектура: Comet Lake
Технологический процесс: 14 нм +++
Разъём: LGA 1200
Некоторые модели процессоров: Core i5-10400KF, Core i5-10600K, Core i7-10700, Core i9-10900

Процессоры не имели большого значения по сравнению с предыдущим поколением – речь идёт о преимуществе в несколько (десять) процентов над Intel Coffee Lake Refresh.

Intel Rocket Lake (11 поколение) – неизбежное прощание с 14 нм

Премьера: март 2021 г.
Архитектура: Cypress Cove
Технологический процесс: 14 нм +++
Разъём: LGA 1200
Некоторые модели процессоров: Core i5-11400KF, Core i5-11600K, Core i7-11700, Core i9-11900

Серия Rocket Lake-S – это последняя разработка Intel в эпоху 14-нм процессоров. Наконец! – хочется кричать. Многие пользователи, включая меня, терпеливо ждали конца этой литографии настольных процессоров. Это оказались не стоящими обновления Intel Comet Lake-S. Скорее всего, согласитесь со мной, что надежды на большие изменения вызывали слухи и сплетни об Intel Alder Lake-S.

Хотя Intel Core i9 имел урезанное количество ядер и, следовательно, кэш L3, по сравнению с его аналогом из серии Comet Lake-S (8/16 вместо конфигурации 10/20), он компенсировал кое-чем другим. Intel Core 11-го поколения – это 19%-ное увеличение IPC (инструкций за такт) и более быстрый контроллер памяти (DDR4-3200), в котором Intel изменила механизм работы. Он усложнил жизнь, введя два режима: синхронный (Gear 1) и асинхронный (Gear 2, характеризующиеся снижением производительности).

Несмотря на архитектурные изменения, пользователи материнских плат LGA 1200 могли легко переключиться на Rocket Lake-S (требовалось только обновление BIOS), и эта серия должна была стать последней, поддерживающей эту платформу Intel.

Это поколение, в целом, можно рассматривать как переходное. Энтузиасты ждали Intel Alder Lake-S, с нетерпением кусая ногти.

Intel Alder Lake (12 поколение) – гибридная структура и DDR5

Премьера: ноябрь 2021 г.
Архитектура: Golden Cove (Performance Core) и Gracemont (Efficient Core)
Технологический процесс: Intel 7 (10 нм Enhanced SuperFin)
Разъём: LGA 1700
Некоторые модели процессоров: Core i5-12600K, Intel Core i7-12700K, Intel Core i9-12900K

Что даёт Intel Core 12-го поколения, помимо более низкого технологического процесса и гетерогенной архитектуры (гибридное построение ядер на основе двух разных архитектур)? Intel Alder Lake-S требует материнских плат с новым разъёмом (LGA 1700) и является первой серией настольных процессоров с поддержкой памяти DDR5 и интерфейса PCI-Express 5.0.

Вы хотите знать больше? Изучите нашу публикацию, благодаря которой вы узнаете самую важную информацию о революционной серии Intel Core 12-го поколения: Intel Alder Lake-S – премьера, технические характеристики и производительность

Конфигурация тестовых стендов

Процессор	Intel Core i7-880	Intel Core i7-2700K	Intel Core i7-3770K
Название ядра	Lynnfield	Sandy Bridge	Ivy Bridge
Технология производства	45 нм	32 нм	22 нм
Частота ядра, ГГц	3,06/3,73	3,5/3,9	3,5/3,9
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	4×256	4×256	4×256
Кэш L3, МиБ	8	8	8
Оперативная память	2×DDR3-1333	2×DDR3-1333	2×DDR3-1600
TDP, Вт	95	95	77

Процессор	Intel Core i7-4790K	Intel Core i7-5775C
Название ядра	Haswell	Broadwell
Технология производства	22 нм	14 нм
Частота ядра std/max, ГГц	4,0/4,4	3,3/3,7
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	4×256	4×256
Кэш L3 (L4), МиБ	8	6 (128)
Оперативная память	2×DDR3-1600	2×DDR3-1600
TDP, Вт	88	65

Процессор	Intel Core i7-6700K	Intel Core i7-7700K	Intel Core i7-8700K
Название ядра	Skylake	Kaby Lake	Coffee Lake
Технология производства	14 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,0/4,2	4,2/4,5	3,7/4,7
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8	6/12
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128	192/192
Кэш L2, КБ	4×256	4×256	6×256
Кэш L3, МиБ	8	8	12
Оперативная память	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2400	2×DDR4-2666
TDP, Вт	91	91	95

Процессор	Intel Core i3-7350K	Intel Core i5-7600K	Intel Core i5-8400
Название ядра	Kaby Lake	Kaby Lake	Coffee Lake
Технология производства	14 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,2	3,8/4,2	2,8/4,0
Кол-во ядер/потоков	2/4	4/4	6/6
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	64/64	128/128	192/192
Кэш L2, КБ	2×256	4×256	6×256
Кэш L3, МиБ	4	6	9
Оперативная память	2×DDR4-2400	2×DDR4-2400	2×DDR4-2666
TDP, Вт	60	91	65

Процессор	AMD FX-8350	AMD Ryzen 5 1400	AMD Ryzen 5 1600
Название ядра	Vishera	Ryzen	Ryzen
Технология производства	32 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,0/4,2	3,2/3,4	3,2/3,6
Кол-во ядер/потоков	4/8	4/8	6/12
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	256/128	256/128	384/192
Кэш L2, КБ	4×2048	4×512	6×512
Кэш L3, МиБ	8	8	16
Оперативная память	2×DDR3-1866	2×DDR4-2666	2×DDR4-2666
TDP, Вт	125	65	65