На зразок взятий 4-ох ядерний процесор Core i5 2500(К)[1] на ядрі Sandy Bridge.

Процесор зроблений по 32нм технології, що одразу відображається на тепловиділенні процесора. В моделі є вбудоване графічне ядро Intel HD, що дозволяє апаратно прискорювати відео високої чіткості (DXVA), а також декодувати відео. Цей процесор не підтримує технологію Hyper-Threading, тобто тут 4 ядра оброблюють інформацію в 4 потоки. Завдяки технології Turbo Boost процесор підвищуватиме свою швидкість з 3.3 Ггц, до 3.7 Ггц в режимі високого навантаження.

Якщо коротко наводити основні можливості архітектури Sandy Bridge, то це:

1. В основі процесорів Sandy Bridge лежить монолітний 32-нм напівпровідниковий кристал, який об'єднує процесорні ядра, графічне ядро, кеш-пам'ять третього рівня, контролер шини PCI Express і контролер пам'яті.

2. В залежності від ринкового сегменту, на який націлюється відповідна модифікація CPU, процесор може містити два або чотири процесорних ядра і підтримувати технології Hyper-Threading і Turbo Boost.

3. Номінальні тактові частоти процесорів Sandy Bridge можуть досягати 3,4 ГГц, а з урахуванням технології Turbo Boost ця частота може збільшуватися до 3,8 ГГц.

4. Максимальний обсяг розділеного між усіма ядрами (включаючи графічне) L3-кеш може досягати 8 Мбайт. Цей кеш працює на частоті процесора і має суттєво вищу, ніж у попередників, пропускну здатність.

5. Контролер пам'яті в Sandy Bridge суттєво покращено і показує кращу продуктивність серед всіх процесорів, що працюють з двоканальною DDR3 SDRAM.

6. Обчислювальні ядра процесорів Sandy Bridge отримали додатковий L0-кеш декодованих інструкцій і оптимізований блок передбачення переходів. Обидва ці вдосконалення збільшують питому продуктивність CPU і сприяють зниженню енергоспоживання.

7. В процесорах підтримуються нові набори інструкцій AES-NI і AVX. Перший набір дозволяє прискорювати криптографічні алгоритми. Другий - вводить SIMD операції з 256-бітними векторами, темп виконання яких процесором в цілому не поступається швидкості виконання 128-бітних SSE інструкцій.

8. Вбудоване в процесор графічне ядро також отримало численні удосконалення в частині шейдерних процесорів, подвоїв свою продуктивність. Крім того, в графічне ядро впроваджені виділені апаратні блоки для кодування і декодування HD відео в популярних форматах. Ці блоки можуть використовуватися як програмними плеєрами, так і утилітами для обробки відеоконтенту.

 

На даний момент Intel пропонує для типових настільних комп'ютерів на базі процесорів Sandy Bridge два нових чіпсета - P67 і H67

У чіпсетах важливих відмінностей від попередників два. По-перше, чіпсети «шостої» серії отримали підтримку SATA 6 Гбіт/с. Два SATA порти з шести можуть працювати з підвищеною швидкістю, і це - дуже своєчасне нововведення, враховуючи появу на ринку швидкісних SSD з SATA 6 Гбіт/с інтерфейсом. По-друге, нові набори системної логіки нарешті підтримують PCI Express версії 2.0, так що подвоєну пропускну здатність цієї шини зможуть задіяти не тільки графічні карти, що підключаються до процесора, але й інші контролери, наприклад USB 3.0.

Відмінності між чіпсетами P67 і H67 цілком природні. Перший націлюється на продуктивні десктопи, другий - на машини, що працюють з вбудованою графікою. Відповідно, в H67 підтримується два незалежних моніторних виведення, але немає можливості розділяти процесорну шину PCI Express x16 на дві частини для установки пар відеокарт. Крім того, в H67 урізані і функції, націлені на ентузіастів - цей чіпсет не дозволяє розганяти процесори і не дає встановлювати більш швидкісну, ніж DDR3-1333 пам'ять.

Одже, головні можливості архітектури Sandy Bridge ми розглянули, звісно, є ще багато «плюшок», але по цьому можна написати ще один реферат.

 

Архітектура та можливості Core 2 Duo

За зразок взятий процесор Е8600, з ядром Wolfdale.

Процесор основується на 45нм. технології. Одже в ньому два фізичких ядра, що оброблюють інформацію 1 потік на 1 ядро.

Не будемо також забувати, що всі можливості Core 2 Duo також реалізовані і в архітектурі Sandy Bridge.

Отже:

1. Процесор підтримує технологію Trusted Execution Technology, яка призначена для ще кращого захисту ПК від вірусів на апаратному рівні. Вона є подальшим продовженням ідеї NX-bit, але із застосуванням шифрування виділених областей пам'яті, що не дозволить навіть цілеспрямовано іншому додатку в них впровадитися або зчитати будь-які дані. Причому шифруванню можуть піддаватися і потоки введення-виведення, що «погіршить життя» кейлогерам та іншим додаткам які «крадуть» конфіденційну інформацію.

2. Процесор заснований на архітектурі Core і підтримує технологію PECI (Platform Environment Control Interface), яка забезпечує автономну обробку інформації з термодатчиків і, відповідно до заздалегідь визначеної стратегії, керування не тільки швидкістю обертання процесорного кулера, але і корпусних вентиляторів.

3. У процесорі залишені розробниками «аналогові» датчики температури, що працюють за старою схемою, коли їх показання зчитувалися і інтерпретувалися логікою і BIOS материнської плати. Це може бути корисно з метою сумісності з системною логікою попередніх поколінь і сторонніх розробників.

4. Також процесор має «включені» і нові «цифрові» температурні датчики, з якими і працює технологія PECI.

5. Процесор підтримує схему самостійної зупинки і наступного вимикання системи у випадку його критичного перегріву.

6. Процесором підтримується режим енергозбереження C2E, більш характерний для ноутбуків, при якому відбувається його майже повне знеструмлення і зупинка всіх виконавчих вузлів.

7. Процесор підтримує енергозберігаючий режим «глибокого сну», коли, крім відключення виконавчих вузлів, проводиться зупинка майже всіх систем вводу-виводу, але ще можуть обслуговуватися переривання.

8. Процесор підтримує режим енергозбереження «дуже глибокий сон», коли по суті відбувається його повна зупинка, а керування потоками введення-виводу перекладається на чіпсет.

Чіпсет Intel P45 підтримує графіку PCI Express 2.0, ефективно подвоюючи пропускну здатність кожного каналу PCI Express з 250 Мбайт/с до 500 Мбайт/с на лінію (в одному напрямку). Однак, щоб виграти від більш високої пропускної здатності, інтерфейсу PCI Express 2.0 потрібно PCIe 2.0-сумісна карта розширення (наприклад, відео карта. Проте контролер може урізати швидкість каналу до PCI Express 1.0, і є можливість скоротити кількість використовуваних ліній PCI Express, щоб мінімізувати енергоспоживання.

Слід ще раз занотувати, що система на базі Core 2 та чіпі P45 підтримує як DDR2 так і DDR3, в той час як Sandy Bridge тільки DDR3

Ми коротко розглянули характеристики (можливості) архітектури Core 2 Duo.

Порівняльна таблиця можливостей

Core 2 Duo E8600

Модель	Intel Core 2 Duo E8600
Процесорний роз'єм	LGA775
Тактовая частота, МГц
Множник
Частота шини, МГц
Об’ем кэша L1, Кб	64 x2
Об’ем кэша L2, Кб
Ядро	Wolfdale (ревизия E0)
Кількість ядер
Підримка функцій	MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, EM64T
Напруга живлення, В	0,85-1,3625
Розсіювана потужність, Вт
Критична температура, °C	72,4
Техпроцес	45 нм
Підтримка технологій	Enhanced Halt State (C1E) Enhanced Intel Speedstep Technology Execute Disable Bit Intel Thermal Monitor 2 Intel Virtualization Technology

 

Core i5 2500(K)

Модель	Intel Core i5-2500
Процесорний роз'єм	LGA1155
Тактовая частота, МГц	3300 у режимі TB 3700 Мгц
Множник	33 (у версії К множник розблокований)
Частота шини, ГГц	5 Ггц
Об’ем кэша L1, Кб	4x324x32
Об’ем кэша L2, Кб	256x4
Об’ем кэша L3, Кб
Ядро	Sandy Bridge
Кількість ядер
Підримка функцій	MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, VT-x, AES, AVX
Напруга живлення, В	1,38
Розсіювана потужність, Вт
Критична температура, °C	72,6
Техпроцес	32 нм
Підтримка технологій	Enhanced Intel SpeedStep Technology Enhanced Halt State (C1E) Execute Disable Bit Intel vPro Technology Intel Turbo Boost Technology 2.0 Intel Virtualization Technology for Directed I/O (Intel VT-d) Intel Virtualization Technology (Intel VT-x) Intel Flex Memory Access Intel HD Graphics

Опис можливостей DDR3 та DDR2[2]

Можливості мікросхем DDR3

1. Предвибірки 8 байт

2. Функція асинхронного скидання з окремим контактом

3. Підтримка компенсації часу готовності на системному рівні

4. Дзеркальне розташування контактів, зручне для складання модулів

5. Виконання CAS Write Latency за такт

6. Вбудована термінация даних

7. Вбудована калібрування вводу / виводу (моніторинг часу готовності та коригування рівнів)

8. Автоматичне калібрування шини даних

Переваги у порівнянні з DDR2

1. Більш висока пропускна здатність (до 19200 МБ / с)

2. Знижений тепловиділення (результат зменшення напруги живлення)

3. Менше енергоспоживання та поліпшене енергозбереження

4. Трохи зменшені затримки (в наносекундах)

Отже, вагомих переваг у DDR3 перед DDR2 у повсякденній роботі ми не замітимо, лиш у деяких 3D іграх та синтетичних тестах.

Порівняльний аналіз процесорів (Core i5 проти Core 2 Duo)

У порівняльному аналізі ми підберемо тестові стенди та порівняємо процесори у тестах

Тестовий стенд для Core i5

Процесор

· Intel Core i5-2500 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,3 ГГц, 6 Мбайт L3)

Процесорний кулер

· Thermalright Ultra-120 eXtreme з вентилятором Enermax Everest

Материнська плата

· ASUS P8P67 Deluxe (LGA1155, Intel P67 Express

Память

· 2 x 2 GB DDR3 SDRAM (1333 (9-9-9-27))

Графічна карта

· ATI Radeon HD 6970

Твердий диск

· Kingston SNVP325-S2/128GB

Блок живлення

· Tagan TG880-U33II (880 Вт)

Операційна система

· Microsoft Windows 7 Ultimate x64

Драйвери

· Intel Chipset Driver 9.2.0.1019

· ATI Catalyst 10.12 Display Driver

Тестовий для Core 2 Duo

Процесор

· Intel Core 2 Duo E8600 (Wolfdale, 2 ядра. 3.1 Ггц, 6 Мбайт L2

Процесорний кулер

· Thermalright Ultra-120 eXtreme з вентилятором Enermax Everest

Материнська плата

· GIGABYTE GA-EP45-UD3P (Intel P45, LGA 775, DDR2, ATX)

Память

· 3 x 4 GB DDR2 SDRAM (800 (6-6-6-18))

Графічна карта

· ATI Radeon HD 6970

Твердий диск

· Kingston SNVP325-S2/128GB

Блок живлення

· Tagan TG880-U33II (880 Вт)

Операційна система

· Microsoft Windows 7 Ultimate x64

Драйвери

· Intel Chipset Driver 9.2.0.1019

· ATI Catalyst 10.12 Display Driver

Синтетичний тест Futuremark PCMark’05

Синтетичний тест Futuremark PCMark’05 вимірює продуктивність ПК в неігрових умовах, тобто в текстових і графічних редакторах, при кодуванні відео тощо.

В цьому тесті велика роль ОЗУ та ЦПУ, тому система на базі DDR2 пам’яті Core 2 Duo замітно відстає. Тест оптимізований як під 2 ядерні так і 4 ядені процесори, тому приріст Sandy Bridge вражає, особливо з Turbo Boost.

WinRAR 3.80 – програма яка стискає данні обьєднуючи їх в архіви. Цей тест заміряє тільки продуктивність процессора тому знову ми бачимо, що система на базі Sandy Bridge відривається більш ніж на половину.

Цікавий момент в діаграммі ми бачимо коли Core i5 з Turbo Boost програє процесору який не використовував Turbo Boost, це означає тільки те що програма не дуже добре оптимізована для цієї технології.

Futuremark 3DMark’06 - це синтетичний тест продуктивності компютера в ігрових умовах

В загальному балі цей тест вимірює продуктивність 3D. На тестових стеднах в обох конфігураціях встановлені одинакові відео карти ATI HD 6970. Тому система на базі Core 2 Duo відстає на незначних «700 попугайчиків». А в балі процесора, Sandy Bridge показує неймовірні результати.

Висновки

У всіх тестах Sandy Bridge показала вищі бали ніж у Core 2 Duo. Технологія Turbo Boost також приносила свої плоди, проте незначні. Усі програми, навіть, 2009-10 роках вже вміли використовувати 4 ядра процесора. Процесо-залежність в іграх не висока, проте, в найсучасніших іграх дається в знаки.

У синтетичних тестах ми не бачимо залежності в ОЗУ. Бачимо лиш в архітектурі DDR2 та DDR3, звісно незначні.

Оперативна пам’ять

Модулі об'ємом 512 Мбайт і нижче вже стали історією. Досить швидко 2 Гбайт ОЗУ стали стандартом для продуктивних конфігурацій, а в 2007 році комплекти по 4 Гбайт стали використовуватися скрізь, крім дешевих комп'ютерів. Чи настав час зробити наступний крок і перейти на обсяги 8 Гбайт або вище? Що більш важливо, чи дають 4-Гбайт модулі приріст продуктивності в іграх і повсякденних додатках? З урахуванням того, що 32-бітні операційні системи обмежують пам'ять 4 Гбайт (у багатьох випадках є трохи більше 3 Гбайт), то чи варто сьогодні переходити на 64-бітові ОС?

Тестовий стенд

Процесор

· Intel Core i7 920 (2,66 ГГц, кэш 8,0 Мбайт), @3,20 ГГц (BCLK 200)

Кулер

· CPU Swiftech Liquid Cooling: водоблок Apogee GTZ, насос MCP-655b, теплообмінник к 3x120-мм вентиляторами

Материнська плата

· Asus P6T, чіпсет Intel X58/ICH10R, LGA-1366

Пам’ять

· 3,0, 6,0 и 12,0 Гбайт DDR3-1600 (трьох канальні набіри), CAS 8-8-8-24 на 1,65 В

Відеокарта

· Zotac GeForce GTX 260 896 Мбайт, 576/999 МГц GPU/потокові процесори, GDDR3-2484

Жосткий диск

· WD VelociRaptor WD30000HLFS, 0,3 Тбайт, 10 000 об/хв, кеш 16 Мбайт

Блок живлення

· Cooler Master RS-850-EMBA, ATX12V v2.2. EPS12V, 850 Вт, 64 А по лініям +12 В

Програмне забеспечення

· ОС Microsoft Windows Vista Ultimate x64 SP1

· Графічний драйвер Nvidia Forceware 182.08

· Драйвер чіпсета Intel INF 9.1.0.1007

 

iTunes

Конвертування Audio CD “Terminator 2” в AAC

WinRAR

Найкраще стисненя 334МБ папки

*Менше=краще
3DS Max 2009 x64

Редрендинг одного кадру (1920х1080 пікселів)

WinRAR виявився єдиним додатком, що продемонстрував помітний приріст продуктивності від додаткової пам'яті, але різниця невелика.

3DMark Vantage v1.02

Навіть у синтетичному тесті ми не побачили покращень що до об’єму ОЗУ

Отже, обсяг ОЗУ не впливає на виконання повсякденних задач чи кодування аудіо і навіть при проходженні синтетичних тестів.

Середній обсяг ОЗУ для типового користувача зараз складає 3ГБ.Цього обсягу досить для повсякденних задач, серфінгу в інтернеті, обробці фото та відео, 3D ігор тощо. Якщо у Ви збираєте ПК для того щоб професійно займатись у Photoshop чи Sony Vegas і оброблювати HD матеріал, звісно, тоді потрібно подумати над покупкою до 6 чи 12 ГБ оперативної пам’яті.

 

Основна тема реферату «Дослідження залежності продуктивності системи з якісно відмінним ЦП від обсягу ОП (за умови що система з більш потужним ЦП має менший обсяг ОП)».

Ми розглянули залежність процесора в системі та обсяг оперативної пам’яті. Тести показали, що залежність процесора більш вагома ніж об’єм оперативної пам’яті, але також не слід забувати про збалансованість і потреби кінцевого користувача. Тобто не можна ставити 4ох ядерний процесор та 1 ГБ пам’яті так як це не розкриє весь потенціал процесора. Чи на ігровий ПК ставити вбудовану відео карту.

Якщо в кінцевий користувач справді має необхідність в 8 чи 12ГБ ОЗУ, то звісно потрібно подивитись в сторону покупки ОЗУ. Та для переважної більшості, навіть, 3ГБ ОЗУ більш ніж хватить для абсолютно любих задач.

 

Джерела

http://www.thg.ru/mainboard/skolko_pamyati_nugno/index.html

http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/processors/30175

http://www.easycom.com.ua/cpu/intel_core_2_duo_e8600/?id=572&lang=ukr&id_result_compare_1=300&id_result_compare_2=706&id_result_compare_3=707&id_result_compare_4=341#graphics

http://www.overclockers.ua/news/hardware/2008-07-11/102297/

http://www.intel.com/ru_ru/products/processor/corei5/index.htm

http://www.intel.com/cd/products/services/emea/rus/processors/core2duo/overview/422521.htm

[1] Маркування «К» в кінці цифр процесора означає тільки те, що в ньому розблокований множник, для кращого overclocking’у (розгону) процесора

[2] Я вважаю, що читач розуміє, що таке оперативна па’ять, для чого вона застосовується та, що таке DDR