Nové procesory Intel Core s architekturou Sandy Bridge

Úvod

V high-endové oblasti trhu s procesory Intel prakticky nemá konkurenci díky Core i7-900 určených pro patici Socket 1366. Ve střední třídě je situace zajímavější především díky agresivní cenové politice konkurence. Té od ledna tohoto roku Intel ještě více zatopí, protože chystá uvedení nových procesorů pro mainstreamovou patici Socket 1155. Nejedná se o žádný překlep, ale o modernizaci rozhraní pro čipy, které Intel vypustí do prodeje 9. ledna. Bude mít o jednu plošku méně a určena je pro všechny modely od nižších řad Core i7 až po nejlevnější Pentium. Intel oproti minulosti poupravil svoji strategii a levnější platformu pro nejširší veřejnost uvádí dříve než high-endové řešení, na které se můžeme těšit ve třetím čtvrtletí tohoto roku.

Zmenšení a integrace

Kódové označení SandyBridge zastupuje všechny procesory pro novou patici s 1155 ploškami. Podle řadu let zajetého modelu Tick-Tock společnosti Intel si nová architektura přináší stejný výrobní proces jako ta předešlá, což je v tomto případě vylepšený Nehalem – Westmere. Intel tak  pokračuje v moderní 32nm výrobní technologii, se kterou jsme měli možnost se setkat zatím pouze u nejvýkonnějších šestijádrových procesorů Core i7-970 a 980X. Nahrazení již zastarávajícího výrobního procesu v řadách mainstreamu s sebou jako vždy přináší řadu výhod. Kromě nižší spotřeby nám u SandyBridge půjde hlavně o velikost. Výrazné zmenšení samotného čipu umožňuje snadnou integraci všech důležitých součástek do jediného kousku křemíku. Kromě všech čtyř jader, sdílené paměti cache a paměťového řadiče v něm nově najdeme také integrovaný grafický čip. Žádné slepování více jednotlivých čipů, vše v jednom! Díky miniaturní velikosti se náklady na výrobu nijak nezvýší a zároveň odpadá nutnost pořizovat základní desku s dalším čipem. Možnosti využívat integrované grafiky neoceníme pouze v kanceláři, ale také u multimediálních sestav nebo pro postupný nákup herního děla. Kdykoliv můžeme základní desky osadit standardní PCIE grafickou kartou. Za novinku lze považovat i fakt, že grafika v procesoru se stala jeho plnohodnotnou součástí, najdeme ji u všech modelů včetně nejvyšších Core i7 pro Socket 1155.

Rozměry

Jádro SandyBridge bude hned ze začátku dostupné ve třech variantách. Největší čtyřjádrový čip se skládá z téměř miliardy tranzistorů a zaujímá plochu 216 mm^2. Předchozí generace Bloomfield z rodiny Nehalem byla o 47 mm^2 větší a obsahovala pouze necelé tři čtvrtě miliardy tranzistorů. Dvoujádrový procesor s výkonnější grafikou HD 3000 se rozkládá na ploše 149 mm^2 a má přes 600 milionů tranzistorů. Dvoujádro s pomalejší grafikou je o 18 mm^2 menší a skládá se z 500 milionů tranzistorů.

Cache

Vyrovnávacích paměti všech tří úrovní zůstaly zachovány. Každé jádro má dvě L1 cache po 32 KB pro instrukce a data a 256 KB L2 cache. S pamětí třetí úrovně se setkáme v kapacitách 3, 6 a 8 MB. Novinkou je prvek nazývaný jako L0 instrukční cache, která pobere až 1500 dekódovaných mikrooperací. Tato funkce má dvojí efekt. Kromě úspory spotřebované elektrické energie zvyšuje celkovou propustnost instrukcí. Vylepšení se dočkala také předpovídací jednotka, u níž došlo ke zvýšení přesnosti.

Advanced Vector Extensions

Procesory SandyBridge jsou první, které podporují technologii Advanced Vector Extensions, 256bitové rozšíření instrukční sady SSE. Za důvodem vzniku takového rozšíření stojí aplikace ze světa nejnáročnějších výpočtů, především z oblasti editace videa a zvuku. Pro využití AVX musí dojít u specializovaného softwaru k patřičné optimalizaci v jeho dalších verzích, v současnosti žádný takový program není k dispozici.

TurboBoost 2

Vylepšení doznala i technologie TurboBoost, která dokáže soustředit veškerý výkon pouze do jader, která jasou skutečně k výpočtům potřeba. Dříve bylo možné zvednout frekvenci vybraných jader na dlouhodobě stabilní mez. Pokud jste využívali jen jedno jádro, to jelo celou dobu např. na 3,6 GHz. Protože se však teplota procesoru nezvedne okamžitě po úpravě, lze takovému jádru ihned ze začátku nastavit frekvenci ještě o něco vyšší. Jakmile dojde k dosažení maximální akceptovatelné teploty, dojde k poklesu taktu na nižší hladinu. Výhoda spočívá především v efektivitě výpočtů, kdy ze začátku aktivity lze využít ještě vyššího výpočetního výkonu.

QuickSync

Technologie QuickSync se nezabývá ničím jiným než videem a veškerou aktivitou s ním spojenou. Jedná se o samostatnou a velmi specialiozovanou část procesoru, která hardwarově urychluje výpočty při práci i přehrávání podobným způsobem jako grafické karty. Shadery grafických procesorů však nemají žádnou specifickou funkci pro práci s videem, jejich využití jako GPGPU tedy nemůže obstát. QuickSync tak nahrazuje pro tyto účely konkurenční technologie CUDA a Stream od NVIDIE a AMD.

Čipsety

S novou paticí Intel přichází i se dvěma čipsety H67 a P67 Express. Oba podporují pouze USB 2.0, lze však připojit až čtrnáct zařízení. SATA konektorů je na referenčních základních deskách k nalezení šest, z toho jen dva s propustností 6 Gb/s. Odlišnosti obou typů se týkají v možnostech taktování. Základní desky s čipsetem H67 neumožňují taktovat procesor. Maximální frekvence je dána TurboBoost frekvencí procesoru. Na druhou stranu jde o jediný čipset, který je vybaven až dvěma výstupy na monitor a dá se tak využít integrovaný  grafický čip v procesoru. Oproti tomu P67 umožňuje změnu frekvence procesoru, ale na úkor nemožnosti připojit k integrované grafice monitor. Ještě letos by měl být uveden do prodeje další čipset Z68, který možnosti obou předchozích kombinuje.

Přetaktování

Přetaktování procesorů SandyBridge se zase trochu liší ve srovnání s předchozí generací. Byla řeč o omezení obou čipsetů, ale tím celý příběh zdaleka nekončí. Kvůli zjednodušení designu nových procesorů jsou frekvence všech subsystémů pevně spjaty a změna jedné z nich automaticky upraví hodnoty všech ostatních. To je problém třeba u PCIE, kde se nedá jít daleko za hranici 100 MHz. Znamená to, že jsou pryč časy, kdy se dala snadno měnit frekvence BCLK přes 200 MHz, což bohatě postačovalo k dosažení dobrého výsledku. Pokud tedy chcete zvyšovat frekvenci nového procesoru více než v rozpětí násobičů TurboBoostu, musíte zainvestovat do modelu s otevřenými násobiči s označením K. Kromě úpravy taktu samotného CPU až na 57násobek základní frekvence 100 MHz (ano, až 5,7 GHz) můžete snadným způsobem změnou násobiče vylepšit i frekvenci pamětí za hranice 2,1 GHz. Koho už jímá hrůza, že je s levným taktováním konec, může se zase uklidnit, protože cena procesorů s otevřeným násobičem bude jen o pár stovek vyšší než u zablokovaných modelů. Ve výsledku tedy taktování SandyBridge už nemůže být snadnější a zvládne ho i naprostý začátečník.

Spotřeba
Z testovaných procesorů má největší spotřebu počítač s šestijádrovým Phenomem II X6 1100T, téměř 200 W. Následují ho Phenom II X4 a Core i7-950 pro Socket 1366 se spotřebou kolem 180 W. Nejmenší nároky má Core 2 Quad Q9550 spolu s novými procesory SandyBridge – kolem 160 W.

Testy a testovací sestava

Procesory
Intel Core i7-2600K
Intel Core i5-2500K
Intel Core i5-2400
Intel Core i3-2100
Intel Core i7-875K
Intel Core i5-655K
Intel Core i7-950
Intel Core 2 Quad Q9550
AMD Phenom II X6 1100T
AMD Phenom II X4 970

Základní desky
Gigabyte P67A-UD7
Gigabyte H67MA-UD2
Gigabyte P55A-UD7
Gigabyte X58A-UD7
Gigabyte 890FXA-UD5
Intel DX48BT2
Asus P7H57D-V EVO

Paměti
Kingston 8 GB KHX2133C9AD3W1K2/4GX x 2
Crucial 12 GB MT16JTF51264AZ-1G4D1

Pevné disky
OCZ RevoDrive X2
Intel SSDSA2M160G2GC

Grafické karty
Nvidia GeForce GTX 580
AMD Radeon HD 5550
AMD Radeon HD 4550

Zdroj
Cooler Master UCP-1000 W

Operační  systém
Windows 7 Ultimate x64

Grafické ovladače
Nvidia GeForce 263.09
Intel 8.15.10.2266
AMD Catalyst 10.12

Závěr
Příchodem nové architektury se opět stalo to, co většinu majitelů stávajících počítačů nepotěší. S novými procesory došlo kromě nových čipsetů i na patici, což znamená, že v případě upgradu bude potřeba vyměnit také základní desku a tím se celá inovace o něco prodražuje. Pokud kupujete nový počítač, Socket 1155 vás trápit nemusí.

Jak se ukázalo ve všech testech, nejlépe si vedou nové procesory SandyBridge z řad Core i7 a Core i5. Zástupce vyšší třídy předčí i čtyřjádrový Core i7-950 pro Socket 1366. Razantní nárůst výkonu se projevil v aplikacích optimalizovaných pro práci s videem a aktivní technologií QuickSync, kde SandyBridge drtí i grafické karty AMD a NVIDIA na celé čáře. Ve hrách je situace různá, v některých záleží více na grafice a rozdíly mezi procesory jsou minimální, jinde jsou rozdíly patrné více, každdopádně vždy vychází SandyBridge jako vítěz.

Nové procesory od Intelu dostupné v různých výkonnostních úrovních velmi dobře uspokojí potřeby všech skupin uživatelů. Svoje místo si najdou jak v nejvýkonnějších herních počítačích, tak v domácnostech pro multimediální účely nebo v kancelářích. Pokud si vyberete vhodný model pro vaše potřeby, můžete si být jisti, že za své peníze dostanete maximum.

zdroj: tomshardware.com