Intel Penryn na scéně – 45 nm Core 2

Poslední rok byl až několik výjimek ve znamení velkého úspěchu mikroarchitektury Intel Core a jejích procesorů Core 2 Duo a Quad. Pokrok se však nezastavil a v průběhu listopadu byl uveden na trh první mikroprocesor vyrobený novou 45nm výrobní technologií.
Co si představit pod pojmem nová 45nm výrobní technologie? Především tedy zmenšení plochy samotného čipu a tudíž zlevnění jeho výroby. Na jeden 300mm 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 kvartále 2008. Celá řada nových mikroprocesorů se označuje jako Penryn a při jejich výrobě jsou použité 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. Mikro¬procesor 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 2× 6 MB L2 cache. Jeho pracovní frekvence činí 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 oproti 65nm předchůdci, který měl 2× 4 MB L2 cache, rozlohu 286 mm2 a 586 milionu tranzistorů.
Procesor má k dispozici jak známé sady ×32, 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 procesor není plně vytížen), Execute Disable Bit a vizualizační 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 na jedné základní desce ze čtyř přítomných (tou šťastnou byla Gigabyte GA-P35-DQ6), ostatní buďto zcela rezignovaly nebo nepracovaly s daným procesorem korektně. Pokud si hodláte tento procesor pořídit, mějte na vědomí, že je k němu potřeba i základní deska s podporou 45nm 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 měly 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 14–22 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 2× 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 kvartále 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 – nasvědčují tomu nejen nová výrobní technologie, ale i jiný proces výroby). 7 0593/TJi ?
Verdikt
Drahý, ale výkonný procesor demonstrující možnosti pokročilých technologií a výrobních procesů. Hledáte-li výkonné řešení, je samozřejmě tento procesor správnou volbou, ostatním se ještě vyplatí počkat na „odlehčené“ modely, které je nedonutí před koupí CPU prodat ledvinu.

Procesor Everest
čtení/zápis paměť (MB/s) Super PI
1M/4M
(v sec) PCMark05
CPU
(body) DVD
Shrink
(min:sec) Cinebech 10 Single/Multi CPU (body) 3DMark
2005 / 2006 (body) Half-Life2
E.O. / Quake IV (fps) PCMark
2005 – Systém (body) SYSmark
2004 SE
(body)
Intel Core 2
Extreme QX9650 7 410/6 071 15/87 10 422 3:49 3 335/11 836 12 532/6 785 196,1/150,3 9 367 485/631/373
Intel Core 2
Extreme QX6850 7 214/6 068 16/95 9 496 4:01 3 103/10 674 12 295/6 696 194,3/147,5 8 905 455/584/354


Intel Core 2

Extreme QX9650
Frekvence: 3 000 MHz
Systémová sběrnice:
1 333 MHz
L1 cache: 4× 64 kB
L2 cache: 2× 6 144 kB
Počet jader: 4
Mikroarchitektura:
Intel Core
Kódové označení: Yorkfield
Výrobní technologie:
45 nm
Revize: C0
TDP: 130 W
Patice: Intel LGA775
Instrukce: ×86, EM64T, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4.1
Funkce: XD, EIST, VT
Klady: výkon, 45nm techno­logie, vyspělá mikro­architektura, přetaktování
Zápory: cena, spotřeba
Cena vč. DPH: 23 857?Kč
www.intel.com
Hodnocení: 4