Предисловие

Если Вы в состоянии прочитать этот текст, то наверняка можете осознать, что сегодня наступило 5 января. Эта дата в сердцах мирового ИТ-сообщества должна бы надолго оставить приятный след, ведь именно сегодня, спустя 5 лет разработок, корпорация Intel представляет замену семейству Westmere под названием Sandy Bridge, речь о котором и пойдет ниже.

Микроархитектура Sandy Bridge

Принцип увеличения интеграции и качественного, а не количественного, улучшения находит свое продолжение и в этот раз. Это тот же 64-битный 4-ядерный процессор, но выполненный уже полностью в рамках 32-нм технологического процесса на монолитном кристалле с поддержкой симуляции многопоточности, знакомой как Hyper-threading (HT). Реалии прогресса оказались таковы, что коммутация компонентов шинами с перекрёстной топологией стала "узким горлышком". На смену QPI пришла до 4х раз более быстрая 256-битная кольцевая шина Ring Interconnect. Она соединяет четыре ядра, кэш последнего уровня, графическое ядро и блок системного агента, через четыре 32-байтных кольца: шины данных, запросов, подтверждения и мониторинга. Обработка запросов прямо зависит от тактовой частоты ядер. Процессоры обладают кэш-памятью первого уровня объёмом 64 Кбайт (32 Кбайт для инструкций и 32 Кбайт для данных) и кэшем L2 объёмом 256 Кбайт. До 8 Мбайт кэша третьего уровня распределяются не только на графическую систему, но и на блок Uncore, название которого теперь системный агент. Помимо реализации мульти-медиа обработки с поддержкой одновременного аппаратного кодирования, декодирования видео высокой четкости в форматах MPEG2, VC1, AVC и вывода изображения через Display Port разрешением до 2560 x 1600 точек, двухканального контроллера памяти DDR3 с поддержкой 1600 МГц модулей(в настольном варианте 1333 МГц) с максимальным объемом в 32 ГБ и контроллера питания, шин PCI-E x16 2.0 и DMI, в нем размещен специальный трассировочный механизм для предотвращения конфликта доступа. Это обосновано особенностью работы L3 кэша разделением на 4 сегмента  с независимыми контроллерами. Они отдают половину своей шины для доступа кольцевой шины данных, а другую на взаимодействие с системным агентом, например, на предмет неудачных обращений, контроля межкомпонентного обмена данными и некэшируемых обращений. Такая схема позволяет значительно снизить латентность работы практически всех модулей, включая графическую систему, путем снижения частоты обращения к оперативной памяти.

Одной из наиболее значимых нововведений является появление кэша микроопераций L0, при сверке с которым инструкции могут загружаться в обход  декодеров. А список всех этих инструкций теперь хранится в отдельном регистровом файле. Благодаря этому буферу переупорядочивания не нужно их физически перемещать, а достаточно просто ссылаться на них

Помимо наличия привычных инструкций для увеличения скорости кодирования и декодирования алгоритмом блочного шифрования Advanced Encryption Standard (AES), шифрования RSA и SHA, набора виртуализации Virtualization Machine Extensions (VMX) под фирменным названием VT-d, появилось расширение системы команд Advanced Vector Extensions. Набор призван увеличить производительность операций поддержкой векторных регистров SIMD размером до 256 бит, ослаблением требования выравнивая данных для операндов SIMD и увеличением эффективности обработки двухоперандных инструкций XMM, которые теперь могут обрабатываться в трёхоперандном виде без модификации регистров-источников, но с отдельным регистром для результата. Увеличение производительности в микрооперациях SIMD, целочисленных, с плавающей запятой обязано и повышению точности работы блоков предсказаний ветвлений, благодаря буферам удвоенной ёмкости с историей команд и результатами ветвления.

Концепция динамического изменения частоты и напряжений технологиями Turbo-boost и EIST максимально доработаны. Режим экономии энергии предполагает даже кольцевая шина, а для незадействованных компонентов предусмотрены агрессивные режимы отключения. Теперь на срок увеличения производительности должны влиять температурные показатели, которые обрабатываются не с помощью программного драйвера, а аппаратно. Поддаваться такому заводскому разгону сможет и интегрированная видеосистема уровня Intel HD Graphics 200/100 с 12 и 6 исполнительными шейдерными модулями (EU) соответственно. В топовых моделях мобильных процессоров ее рабочие частоты могут увеличиваться вдвое, с 650 МГц до 1300 МГц. Основной упор при усовершенствовании видеоподсистемы был сделан на самый массовый рынок которому необходима поддержка Blu-ray 3D-графики и улучшение показателей энергоэффективности. Производительность, по сравнению с предыдущими 45 нм ядрами Clarkdale/Arrandale, увеличена вдвое, а прирост в сложных вычислениях (синус, косинус, извлечение квадратного корня и т.п.) достигает двадцати раз. Перечень технологий 3D приложений, за исключением введения поддержки DirectX 10.1 и 4xMSAA рендера, остался тот же. Для лучшего воспроизведения видео добавлена поддержка детектирования деинтерлейсинга, фильтрации шумов, возможность повышения детализации и улучшенная передача телесных тонов.

Общие характеристики платформы

Список анонсируемых решений всех линеек: Core i5, Core i7, Core i7 Extreme, включая образцы для мобильной платформы Huron River, с техническими подробностями выглядит так:

  Помимо знакомых, ориентированных на мультимедийные системы, энергоэффективных S-процессоров с низкими частотами в обычном режиме и высокими в режиме Turbo, появилось еще пару новых суффиксов, которые обозначают принадлежность процессора к той или иной особенности:

K - процессоры с разблокированными множителями для оверклокинга;

E - младшие процессоры в линейке.

Кстати, первые серверные образцы SandyBridge-EP схожей микроархитектуры в самых дорогих вариантах будут обладать поддержкой большего числа каналов оперативной памяти, а также как минимум восьмью ядрами, увеличенным кэшем L3 и наличием PCI-Express 3.0 с пропускной способностью 8 ГТ/с. По заявлению представителей Intel, в последующем, число ядер быстро может быть увеличено до 20. Для корпоративного рынка предусмотрена функция дистанционного отключения системы в рамках технологии vPro.

Материнские платы основаны, конечно, на новом процессорном разъеме LGA 1155 и наборе логик Intel семейства Cougar Point. Первыми появятся P67 без поддержки интегрированного видеоядра и H67. Вслед за ними во втором квартале 2011 года - H61 офисной направленности и Z68, предположительно с иной реализацией тактового генератора для большего разгона. Все материнские платы будут поддерживать новый стандарт оперативной памяти JEDEC PC3L с заниженным напряжением питания 1,35 В. Конкуренция, порой, вынуждает делать уступки и на этой платформе NVIDIA легализировала работу SLI. Разумеется, CrossFire X так же поддерживается. Начало конца эры PCI слотов знаменует отказ от их поддержки чипсетами Intel. Как минимум два порта SATA 3.0 на топовых чипсетах будут реализованы без сторонних контролеров. H61 офисной направленности обойдется десятью USB 2.0 и четырьмя обычными SATA 2.0 портами без возможности организации RAID-массивов. USB 3.0 предполагает соперничество с разработкой Intel Light Peak, так что без ставших уже популярными контроллеров NEC не обойтись.

Обзор MSI P67A-GD55

Подробно познакомиться с новой платформой нам поможет материнская плата среднего ценового диапазона MSI P67A-GD55. Беглый осмотр коробки дает понять, что она отвечает внутреннему стандарту MilitaryClass II. В его спецификацию входит использование исключительно твердотельных конденсаторов, а в цепи питания процессоров дорогих полимерных с  танталовыми сердечниками (Hi-C CAP), катушек  SFC (Super Ferrite Choke), которые могут автоматически переключаться между режимами с высокой производительностью и с высокой эффективностью в зависимости от нагрузки. В данном случае на питание процессорных ядер приходится суммарная емкость в 5640 мкФ. Остальные преимущества, которые хотели отметить маркетологи - наличие четырех портов USB 3.0, двух SATA 3.0. и поддержки фирменной технологии разгона OC Genie II.

Комплект поставки включает:

• заглушка на заднюю панель;

• четыре кабеля SATA 3.0;

• переходник питания для SATA-устройств;

• набор переходников M-Connector;

• длинный мост SLI;

• DVD с драйверами и программным обеспечением для системной платы;

• руководства по программам и материнской платы;

• буклет по сборке ПК.

Техническая спецификация MSI P67A-GD55:

Радует отсутствие экономии производителя на вопросах долговечности и устойчивости работы продуктов разного ценового диапазона. В большинстве случаев снижение стоимости возможно только за счет уменьшения избыточной функциональности. Данная материнская плата тому яркое подтверждение.

Наличие регуляторов питания Renesas R2J20652 позволяет обоснованно снизить количество фаз питания процессора до схемы 6+1, при этом, для большей гибкости системы, предусмотрено отключение 5 фаз. Также необходимо отметить, что подсистема питания построена с использованием фирменной технологии DrMOS.

Эргономичность платы очень хорошая. Слоты оперативной памяти не перекрываются видеокартой, разъемы питания находятся возле креплений печатной платы (не будет прогиба при чрезмерном давлении), слоты PCI-Ex16 размещены на расстоянии позволяющем использовать трех-слотовые видеокарты, любители экстремального разгона оценят простую возможность снимать крепление процессора для организации лучшей тепло- и гидроизоляции при экстремальном охлаждении.  И конечно же нельзя не отметить традицию использование качественные Socket производства LOTES, ведь именно из-за экономии на этом элементе после анонса платформы 1156, многие производители поплатились большим количеством брака материнских плат из-за подгорания ножек процессора (на относительно невысоких вольтажах). На обратной стороне печатной платы нет мелких элементов, которые могут быть повреждены при сборке. Имеются кнопки включения, перезагрузки, сброса настроек, и заветная для новичков единственная кнопка моментального разгона платформы OC Genie II.

Для более продвинутых в этом плане имеется набор контрольных точек для мониторинга основных напряжений (cpu, cpu vtt, cpu sa, ddr, pch). Все радиаторы системы охлаждения надежно крепятся болтами.

Используемый новейший звуковой кодек RealTek ALC892 теперь может одновременно выводить стерео и 7.1-канальный звук, но делает это так же плохо, как и предшественники.

Все материнские платы MSI на чипсетах P67 и H67 будут располагать UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Это современная замена BIOS без жесткой аппаратной привязки и соответственно со своей собственной моделью драйверов и поддержкой служб и интерфейсов. На деле UEFI представляет собой простую операционную систему с удобным интерфейсом и поддержкой манипуляторов.

В корневом меню современной версии MSI Click BIOS можно увидеть 5 основных раздела. В первом можно выбрать режим работы фаз питания и их световую индикацию. В папке утилиты находятся приложения для тестирования стабильности оперативной памяти и меню выбора загрузочного изображения. Там же доступно онлайн-обновления версии UEFI и резервирования данных в образ диска, но только при условии наличия фирменного DVD в приводе. Это же условие действует и для игр. Далее следует меню разгона со всеми необходимыми настройками включая выбор количества активных ядер процессора, режима работы технологий EIST, Turbo и сохранение настроек в профили. Предельные значения доступных напряжений в этой версии таковы:

Заканчивают список сервисные меню. В них производится настройка времени, работы периферийных устройств, мониторинг системы, ручное обновление UEFI и многое другое.

   Фирменные утилиты для среды операционной системы состоят из Control Center, основная полезность которой выбор напряжений и таймингов, жизненно необходимых при подборе настроек для максимального увеличения производительности, Super-Charger для увеличения силы тока при зарядке продуктов Apple, и Live Update 5 - максимально расширенная форма простого обновления драйверов системы. Отдельной горой стоит Winki III. Это урезанная в функциональности суб-операционная система разработанная на платформе Linux для использования типичных задач, как веб-серфинг, skype, просмотр фото и обмен сообщениями.

Без манипуляций с поднятием напряжения предоставленный процессор Core i5 2500 инженерной версии с частотой 3,33 ГГц легко преодолел максимальную отметку в 4,1 ГГц. Этим фактом обязаны сырой версии UEFI, который некорректно распознает модель процессора. На текущем этапе усовершенствования множители Turbo имелись в пределах от 37 до 57. Значений ниже стандартных, как понимаете, пока нет, что вызывает трудности с даунклокингом. Другого простого способа до анонса набора логики Z68 не предполагается. Отследить частоту каждого из ядер в режиме Turbo не удалось, на основе наличия ступенчатости выбора множителей в UEFI, показаний утилит можно сделать предположение, что одновременная работа всех ядер на максимальном множителе пока не предусмотрена. С выключенным контролем питания система не стартовала в режиме разгона. Этим же иногда заканчивались и перезагрузки, но, разумеется, все это можно списать огрехи UEFI и быть вполне уверенным что в продажу поступят более «отзывчивые» продукты.

На момент написания обзора цена продукта не известна. Как заключение по материнской плате MSI P67A-GD55, можно сказать, что она заслуживает внимание потребителей, предоставляя достаточный и актуальный набор функций и одну из лучшей на сегодняшний день технической реализации, обеспечивающую максимальную  долговечность.

Тестирование

Конфигурация тестового стенда:

• Процессор: Intel Core i5 2500 ES

• Материнская плата: MSI P67A-GD55, (BIOS v.152)

• Оперативная память: 2 х 2048 Мбайт Kingston KHX1600C8D3K2/4GX @2133 МГц CL9

• Твердотельный накопитель: OCZ SSD2-1VTX30G 1.6

• Блок питания: Enermax Galaxy EGX1000EWL

• Операционная система: Windows 7 build 7600 RTMx64

Для наглядности эффективности платформы было выбрано 4 варианта тестирования:

Для каждого из вариантов мы измерили с помощью EVEREST скорость работы памяти и кешей всех уровней (чтение/запись, копирование, латентность):

Основываясь на ценах в прайс-листах на момент написания обзора, в роли потенциальных конкурентов могут выступать процессоры Core i7-870 (от самой Intel), а со стороны AMD - Phenom II X6 1100T Black Edition.

Взглянем на результаты тестов:

Нельзя обходить стороной факт роста популярности распределительных вычислений, поэтому процессор был протестирован и в клиенте Folding@Home WinSMP 6.30. На задании p6025, PPD с учетом бонуса составляет 12100 очков, а в разгоне - 14100.

В принципе результаты более чем предсказуемые. Не самый быстрый процессор средней линейки компании оказывается быстрее топового шестиядерного процессора AMD, за исключением оптимизированного под многопоточность Cinebench. Но и там отставание составляет всего 7%. На фоне i7-870, Sandy Bridge из более медленной линейки оказывается так же предпочтительней.

Заключение

Как уже известно из презентаций Intel, процессоры Sandy Bridge будут актуальны на первичном рынке всего один год. Ведь последующее семейство Ivy Bridge, на более холодном 22 нм техпроцессе, не имеет технических преград для значительного увеличения частот, которые могут предоставить обычным пользователям прирост в скорости сравнимый даже с переходом на полностью новую архитектуру. А более быстрая встроенная графика с поддержкой DirectX 11 будет восприниматься уже в качестве приятного дополнения, а не основой побуждения со стороны маркетологов.

Тяжело придумать весомую мотивацию, которая заставит людей в срочном порядке сменить платформу поколения Nehalem/Westmere. Компьютеры на основе LGA 1156 не отличаются ничем, кроме меньшей скорости и большего энергопотребления. Гонящиеся за новинками нестесненные в средствах геймеры по-прежнему остаются с LGA 1366, ожидая LGA 2011 c поддержкой четырех каналов памяти, вместо трех. Но кого это интересует? Количество причин пойти и купить Sandy Bridge, нисколько не взирая на стоимость, навязанную ценовой политикой Intel из года в год, более чем достаточно для безоговорочного успеха платформы. Тут и потенциальные 65% обладателей настольных процессоров с сокетом 775, которым пора уже выходить из строя, и ранее обделенные вниманием будущие владельцы мощных и производительных HTPC (но только если Intel реализует ноутбучную схему гибридной графики с горячим подключением сил сторонней видеокарты для ресурсоемких приложений, будь-то Photoshop или игры). А вот с успехом Huron River все более однозначно. Ведь если менять ноутбук - то менять каждый раз при анонсе новой платформы, тем более, настолько революционной

В день сегодняшнего анонса новой платформы в украинской розничной продаже (по данным hotline.ua) замечены следующие цены на новые материнские платы: