Intel Penryn na scéně – 45 nm Core 2

Co si představit pod pojmem nová 45 nm výrobní technologie? Především tedy zmenšení plochy samotného čipu a tudíž zlevnění jeho výroby. Na jeden 300 mm wafer, ze kterých se dělají mikroprocesory Intel, se tak vejde až o čtyřicet procent více čipů (za předpokladu porovnání stejných čipů). Zlevnění nových procesorů se však neprojeví ihned, protože první vydané verze mikroprocesorů budou směřovat do high-end segmetu a tudíž budou prodávány za obvyklých 999 dolarů za nejvýkonnější stolní model. Tím se stal dnem uvedení Intel Core 2 Extreme QX9650, další budou následovat v prvním čtvrtletí 2008. Celá řada nových mikroprocesorů se označuje jako Penryn a při jejich výrobě jsou použity mimo jiné i technologie a kombinace nových materiálů, které významně omezují svodové proudy v tranzistoru a zvyšují výkon celé 45nm výrobní technologie. Intel používá při izolaci tranzistorových hradel nový materiál s vysokou dielektrickou konstantou (high-k) a novou kombinaci kovových materiálů v tranzistorových elektrodách.

Vraťme se však k QX9650. Jedná se o čtyřjádrový mikroprocesor složený ze dvou dvoujádrových čipů, spojených systémovou sběrnicí Front Side Bus (stejně jako u předchozích čtyřjádrových modelů) pracující na frekvenci 1 333 MHz. Mikroprocesor disponuje vyrovnávací pamětí L1 cache o velikosti 64 kB pro každé jádro zvlášť (rozdělené na 32 kB pro data a 32 kB pro instrukce), u L2 cache je situace taková, že každá dvě jádra mají vlastních 6 MB, celkově tedy procesor má 2x 6 MB L2 cache. Jeho pracovní frekvence jsou rovné 3 GHz a jako každý Extreme model disponuje odemčeným násobitelem, což znamená teoreticky neomezenou možnost zvýšení pracovní frekvence. Procesor se skládá z 820 milionů tranzistorů rozložených na ploše 214 mm2, což je obrovský rozdíl proti 65nm předchůdci, který měl 2x 4 MB L2 cache, rozlohu 286 mm2 a 586 milionu tranzistorů.



Procesor má k dispozici jak známé sady x32, EM64T, MMX, SSE, SSE2, SSE3, tak i plnohodnotnou SSE4 označenou jako SSE4.1, která přináší nové instrukce pro zpracování audio, video a foto obsahu včetně podpory kódování a dekódování videa. Nechybí ani staré známé technologie EIST (snižující spotřebu a výkon v případě, že není procesor plně vytížen), Execute Disable Bit a virtualizační technologii, využitelnou především v podnikové sféře.

Praxe aneb slasti a strasti QX9650
Procesor jsme dostali zhruba měsíc před oficiálním uvedením a první nadšení pomalu ustalo ve chvíli, kdy se procesor rozběhl pouze na jedné základní desce ze čtyř přítomných (tou šťastnou byla deska Gigabyte GA-P35-DQ6), ostatní buďto zcela rezignovaly nebo nepracovaly s daným procesorem korektně. Pokud si hodláte tento procesor pořídit, mějte na paměti, že je k němu potřeba i základní deska s podporou 45 nm procesorů a systémové sběrnice FSB 1 333 MHz. První sérii testů jsme provedli na defaultní pracovní frekvenci 3 GHz a porovnali výsledky se stejně taktovaným quad-core QX6850, v druhé sérii jsme se neostýchali najít maximální frekvenci tohoto modelu a zastavili jsme se při běžném chlazení vzduchem na frekvenci 4 125 MHz a napětí 1,45 V. Abychom však měli jistotu, že systém poběží stabilně, nastavili jsme pro druhé kolečko testů pracovní frekvenci na 4 000 MHz. Pokud jde o výkon procesoru na té samé frekvenci ve stěžejním benchmarku SYSmark 2004 SE, jedná se o nárůst výkonu o 6,5 procenta, přičemž nárůst výkonu má na svědomí především větší L2 cache. Při testech na 4 GHz jsme dosáhli nárůstu výkonu v rozmezí 14 až 22 procent a to v závislosti na rychlosti FSB sběrnice. 1 333 MHz totiž pro tak rychlý procesor prostě nestačí a při vysokých frekvencích se systémová sběrnice stala limitujícím faktorem celé sestavy.

Konkurence v podobě AMD Phenom je zatím v nedohlednu a tak se QX9650 směle usadil na pomyslném výkonnostním vrcholu desktopových procesorů. Není a nikdy to nebude procesor pro masy, nicméně své využití nalezne především ve výkonných stanicích, na kterých běží renderování nebo jiné složité a náročné početní úkoly. Čtyři jádra v kombinaci s 2x 6 MB L2 cache a pracovní frekvencí dosahující až ke 4 GHz jsou zaručeným receptem pro velmi rychlou práci všeho druhu. A hry? Na hry je tento procesor vyloženě nevhodný, neboť jeho pořizovací cena je 999 dolarů (což je u nás v přepočtu nějakých 24 000 Kč včetně DPH), nehledě na fakt, že jeho TDP je 130 W a pracovní teplota při plném zatížení okolo 65 stupňů Celsia. Pro obyčejné domácnosti budou k dispozici modely nových čtyřjádrových Core 2 procesorů v prvním čtvrtletí 2008 s cenou okolo 10 000 Kč. QX9650 je prostě špičkový procesor poskytující aktuálně nejvyšší možný výkon za cenu obvyklou pro naprostý high-end, na druhou stranu nám předvedl možnosti, které budeme moci očekávat od jeho pomalejších a méně taktovaných kolegů (které při troše štěstí budou dosahovat obdobných nárůstů frekvencí jako tomu bylo u 65nm verzí – nejen nová výrobní technologie, ale i jiný proces výroby tomu mnoho napovídá).