Intel Sandy Bridge – podrobný rozbor architektury | Kapitola 14
Seznam kapitol
Architektura Nehalem a její vylepšená varianta Westmere je s námi už dlouhé dva roky. Intel uvádí jejich nástupce, zcela novou architekturu Sandy Bridge. Zcela novou jsem použil záměrně, nejedná se totiž o vylepšeného předchůdce, ale o skutečnou novinku se vším všudy. Co nového přinášejí CPU, čipsety a základní desky?
Před časem se objevila na internetu zpráva a video z asijské IDF 2010 společnosti Intel. To ukazovalo několik slajdů, které komentovaly situaci ohledně přetaktování procesorů Sandy Bridge. Na většině světových magazínů, fórech se hned objevily zděšené zprávy o konci taktování procesorů Intel. Ke zděšení ale není důvod, taktovat se bude a dokonce snadněji než nyní. Pokud jste počítačoví pamětníci, možná vám tento "humbuk" něco připomněl. Já vám několik podobných situací připomenu ..
Nic nejde taktovat ..
Poprvé se zprávy o nemožnosti přetaktovat nadcházející platformu LGA 775 objevily s příchodem čipsetů i925X Express a dalších z této rodiny. Nakonec se blok od výrobce podařilo výrobcům desek prolomit a tato platforma se taktovala velice slušně. Stejnou aférku si samozřejmě odbyl i Nehalem, kdy se vehementně tvrdilo, že čipy pro střední třídu a patici LGA 1156 nepůjdou vůbec taktovat, díky internímu generátoru frekvence v PCH čipu. Naprosto stejně je na tom nyní Sandy Bridge, jež také díky absenci externího generátoru kmitočtu nemá jít taktovat vůbec, maximálně o pár procent.
Sandy Bridge ano ..
Podívejme se nyní na první obrázek z prezentace. Podmínkou pro všechny funkce je čipset P67 Express, to je základ. Tabulka hovoří o tom, že jádra procesoru půjdou taktovat, také paměti DDR3 půjdou přetaktovat, jen základní frekvence bude mít omezené rezervy. Zde se pozastavme nad vysvětlivkami pod tabulkou. S novými procesory totiž přichází dvě novinky - částečně odemčené procesory a další povolené násobiče na maximální Turbo násobič (říkejme jim OC Turbo násobiče). Co znamená částečně odemčený procesor? - Tento procesor má odemčené všechny násobiče pro paměti DDR3 a má k dispozici další násobiče pro přetaktování. Máme například Core i5-2500 se základní frekvencí 3,3 GHz. To znamená 100 MHz x 33 násobič.
Jak se bude systém chovat ukazuje obrázek. Připomínám, že pro Core i5-2500 je maximální Turbo násobič pro jedno jádro +4 a pro všechna jádra +1. To znamená, že maximální frekvence jednoho jádra je 3,7 GHz a pro všechna jádra 3,4 GHz. Pro zamčené procesory ale Intel připravil možnost navýšit frekvenci o další +4 násobiče při zatížení libovolného počtu jader. Tabulka ukazuje, že s použitím těchto "Turbo OC násobičů" bude jedno jádro pracovat na frekvenci 4,1 GHz a všechna čtyři na 3,8 GHz. Pro všechna jádra jde o navýšení 500 MHz. Pokud k tomu připočteme malé navýšení základní frekvence BCLK, může frekvence ještě stoupnout. Takt sběrnice 103 MHz by měl znamenat výslednou frekvenci všech jader procesoru 3,9 GHz. Což není špatné navýšení výkonu zamčeného procesoru.
POZOR! Na některých deskách je možné ručně navýšit TDP a dosáhnout tak se všemi jádry na absolutní násobiče (Turbo + Turbo OC). Procesor Core i5-2500 bude na takové desce pracovat v plném zatížení všech jader na frekvenci 4,1 GHz. a výše.Tuto funkci jsem viděl u desek Asus, u jiných výrobců nevím zdali ji poskytují. Podrobně ji prozkoumáme u testů jednotlivých desek.
Druhou volbou jsou pak zcela odemčené procesory, jež umožňují navýšit svůj takt pomocí násobiče s maximální hodnotou 57. Zde se objevily informace, že Intel vyšší násobiče než 49 zamkl, není to ale pravda. Díky limitaci starším BIOSem se nové revize D2 v ES procesorech nedaří přetaktovat nad 4,9 GHz. Prodejní verze ale bez potíží pracují i na 5,44 GHz s násobičem 54. O tom vám poví více kolega v samotném testu procesorů. Pokud chce uživatel taktovat a využít potenciál nových čipů zcela, musí si připlatit za odemčený model s písmenkem "K". Ty stojí asi o 500 Kč víc než zamčené ekvivalenty.
POZOR! V žádné případě se vám nevyplatí koupi "K" procesor a netaktovat ho, právě naopak! Zamčené procesory totiž využívají klasické Turbo násobiče a také Turbo OC násobiče, jejich pracovní frekvence bude tedy vždy vyšší než odemčených procesorů - ty mají jen klasické Turbo násobiče. Této skutečnosti jsme si všimli při testování, kdy Core i7-2500 má větší výkon než Core i7-2600K na základním nastavení BIOSu! Potvrdil to i Intel a jeho firemní měření, v tabulkách výrobce má Core i5-2600 také vyšší výkon než odemčený procesor. Pokud si tedy "K" koupíte - musíte ho taktovat.
OC Platformy Sandy Bridge
Podívejme se nyní na obrázek platforem a řešení generátoru frekvence. První řešení je tradiční, jak jej známe například z platformy X58 Express. Generátor kmitočtu poskytuje základní takt jak severnímu můstku (PCI-Express) tak i jižnímu čipu. O koncové frekvence se pak stará řada děliček ve všech částech systému, všechny je většinou možné ovládat z BIOSu. U některých drahých desek je generátorů dokonce více.
Prostřední obrázek ukazuje implementaci u platformy LGA 1156. Externí generátor dodává frekvenci PCH čipu a ten ji dále distribuuje do celého systému skrze DMI sběrnici, opět je zde několik děliček a jsou řiditelné z BIOSu. Náklady na toto řešení jsou vypsány dole, je potřeba dvou krystalů a generátor kmitočtu.
U desek architektury Sandy Bridge a patice LGA 1155 Intel zredukoval náklady a potřebuje pouze jediný krystal a žádnou další komponentu. Základní frekvenci generuje přímo PCH čip a distribuuje ji do celého systému sám přes DMI a procesor. Několik ušetřených dolarů se mu na milionech prodaných čipsetech zřejmě vyplatí.
Tady vidíme kompletní platformu patice LGA 1155. Základní frekvence DMICLK je generována v PCH čipu, násobením se z ní vytvoří pracovní frekvence procesoru a frekvence pamětí. Ta není pochopitelně omezena, jelikož by na frekvenci pamětí nad 2000 MHz nešlo nijak dosáhnout, pokud nejde zvyšovat základní takt. Děličky modulů jsou tedy na čipsetu P67 Express odemčené až na maximum 2133 MHz. Jelikož PCIe sběrnice nemá žádnou vlastní děličku, každé navýšení základního taktu znamená také zvýšení frekvence PCI. To se týká i komponent připojených k PCH čipu. Tuto situaci naznačuje slajd maximální rezervou v přetaktování DMI sběrnice (BCLK) o 2-3 procenta.
Další obrázek ukazuje řešení nejvyššího segmentu. Ten samozřejmě nebude nijak omezen. Frekvence je generována externím čipem a dodávána do procesoru i PCH čipu. Všechny důležité komponenty jsou opatřeny děličkami, tedy bude vše možné nastavit jak jsme zvyklí u stávajících platforem. Na trh přijdou Extreme verze procesorů s maximálním násobičem 57x. Běžné verze nebudou kromě Turba a nabízet žádné vyšší násobiče, taktovat se bude přes navyšování DMICLK frekvenci, tak jako dnes. Tato platforma bude zřejmě postrádat Turbo OC násobiče. Paměti DDR3 budeme moci nastavit až do frekvence 2666+ MHz. Tato platforma je dle mého názoru jasná volba pro taktovače. Objeví se ale až za dlouho.
Spásný Z68 Express
Co si budeme povídat, i přesto, že Intel vybavil zamčené procesory dalšími násobiči navíc a takty kolem 4 GHz půjdou dosáhnout - je to vůči dnešním i levným CPU bída. Frekvence nad 4 GHz dosáhne dnes téměř každý procesor Intelu do patic LGA 1366, LGA 1156 a výkon tím stoupne razantně. U zamčených Sandy Bridge to zkrátka už taková legrace nebude a každý hned nepoběží kupovat "K" procesor jež jsou oba drahé. Myslím si, že na Intel v tomto směru hodně tlačilo veřejné mínění i výrobci desek a gigant ustoupil. Na speciálním čipsetu Z68 Express půjde i nejlevnější zamčený procesor Sandy Bridge taktovat skrze navýšení BCLK frekvence, tedy stejně jako to děláme dnes u všech platforem. Jde v podstatě o P67 Express čipset, ale s osazeným externím generátorem frekvence a dalšími děličkami pro PCI a další okruhy. Jelikož půjde o hodně blízké řešení čipu X68 Express (Patsburg) je i název už čistě High-endový (Z68). Tento čipset bude hlavní zbraň Intelu proti Bulldozeru než přijde opravdový High-end do patice LGA 2011.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
