Procesorji z grafiko se predstavijo
V Intelu se že od leta 2006 pridno držijo svojih lastnih zapovedi, ki jim vsako leto narekujejo predstavitev nove mikroarhitekture čipov. Tako imajo tudi razvojniki postavljene (precej) visoke cilje, da v ostrem boju s konkurentom ne zaspijo. Leto 2010 na namizja prinaša procesorje, izdelane z 32-nm tehnološkim postopkom, prvič pa se predstavljajo procesorji z vgrajeno grafiko.
Potem ko je Intel s procesorji Core i7 dobesedno prevzel segment procesorjev za najzahtevnejše uporabnike, se s prvimi procesorji, ki jih krasi "modelno leto" 2010, podaja v precej nižje, a zato toliko obsežnejše tržne segmente. Procesorji, temelječi na arhitekturi Clarkdale, so prvi, kjer so pri izdelavi uporabili nove stroje, ki milijone tranzistorjev sestavljajo v 32-nm tehnološkem postopku. Prvi se predstavljajo dvojedrniki, v Intelu pa so poskrbeli še za eno pomembno inovacijo - v osrednji procesor se je po novem preselila tudi grafična rešitev. Preizkusili smo tri takšne procesorje, vsakega iz različnega podsegmenta.
Poglejmo si najprej, katere novosti nam prinašajo nove procesorske rešitve. Procesorji s kodnim imenom Clarkdale delujejo na podnožju LGA1156 in bodo tako nadomestili starejše modele s podnožjem LGA775; ti se tako z letošnjim letom dejansko poslavljajo. Zavedajoč se dejstva, da prav cenovno ugodni procesorji sestavljajo daleč največji del tržne pogače, so v Intelu razvili dostojne naslednike nadvse priljubljenih modelov Core 2 Duo, ki so obdržali skoraj vse vrline predhodnikov. Ker gre za procesorje, ki se uporabljajo v manj zahtevnih pisarniških in domačih okoljih, kjer so večinoma spojeni z osnovnimi ploščami z integrirano grafiko, so inženirji pri Intelu staknili glave in slednjo preselili v samo jedro procesorja. No, bodimo natančnejši. Monoliten dizajn jedra z združenim delom za opravljanje tipičnih procesnih nalog in delom, zadolženim za grafiko, bi stroške izdelave bržkone postavil na raven štirijedrnikov, zato pod pokrovom novih procesorjev najdemo dve ločeni sredici.
Večji košček silicija je "grafična kartica" in ne procesor
Prvo jedro, ki meri okoli 78 mm2, je pravzaprav dvojedrnik s predpomnilnikom L3, medtem ko je manjše, 38 mm2 veliko jedro zadolženo za računanje grafike. Posebnost takšnega dizajna procesorja je tudi vgradnja številnih komponent severnega mostu v sam procesor - v tem primeru v jedro, zadolženo za grafiko. To namreč premore vgrajen pomnilniški krmilnik ter krmilnik grafičnih vodil PCI Express. Če smo povsem natančni, je zgolj procesorski del izdelan v 32 nm tehnološkem postopku, medtem ko grafični del še vedno temelji na tehnologiji 45 nm rezin. Tehnološko gledano je jedro procesorjev Clarkdale zelo podobno tistemu, ki ga premorejo procesorji Wolfdale (Core 2 Duo E7x00, različice s 3 MB L3-predpomnilnika), le da je manjšanje velikosti tranzistorjev pomenilo, da je zdaj več prostora na voljo za L3 predpomnilnik, ki ga je v tem primeru 4 megazloge.
Grafična sredica predstavlja novo generacijo grafičnih pospeševalnikov Intel GMA. V primerjavi z dosedanjo rešitvijo GMA X4500, ki jo je bilo moč najti v čipovjih Intel G45, ima novo grafično srce 12 senčilnih cevovodov (namesto 10) ter deluje pri povišanih delovnih taktih. Še največja pridobitev je integracija pomnilniškega krmilnika v ta del sredice, kar pomeni, da je dostop do pomnilnika DDR3 (podprti pomnilniki so DDR3-1067 in DDR3-1333) precej hitrejši. Kljub vsemu pa velja že takoj zapisati, da gre še vedno zgolj za zelo osnovno integrirano grafično rešitev, od katere seveda ne gre pričakovati čudežev. Medtem ko bo za delo z 2D aplikacijami več kot zadostna, bo za poganjanje 3D iger bistveno boljša izbira že katerakoli grafična kartica na vodilu PCI Express.
Z eno napako
Zasnova z dvema ločenima sredicama, ki sta med seboj povezani z vodilom QPI, je s stroškovnega vidika zelo učinkovita, žal pa prinaša tudi veliko pomanjkljivost. Razlog za skrb je predvsem pomnilniški krmilnik, ki je integriran v grafični del procesorja namesto v procesorskega. Prav zato je intenzivno procesiranje, ki temelji na hitrem dostavljanju podatkov iz pomnilnika, občutno okrnjeno. V primerjavi s procesorji Core i5 na arhitekturi Lynnfield z neposrednim dostopom do pomnilniškega krmilnika se procesorji Clarkdale pri zahtevnih operacijah odrežejo občutno slabše. Programi, ki med drugim merijo tudi prepustnost pomnilnika (denimo Lavalys EVEREST ali SiSoft Sandra), kažejo, da so procesorji z vgrajeno grafiko okoli 25 odstotkov počasnejši pri pomnilniško zahtevnih opravilih, dostop do podatkov prek vodila QPI pa občutno poviša tudi latenco pomnilnika - za skoraj polovico. Pomnilniške zmogljivosti novih procesorjev Clarkdale so tako primerljive s procesorji na podnožju LGA775, ki so do pomnilnika dostopali prek pomnilniškega krmilnika, vgrajenega v severni most.
Kljub v procesor vgrajeni grafični rešitvi je na novi platformi, ki jo bodo podpirala čipovja H55, H57 in Q57 ter starejši P55, moč uporabljati tudi samostojne grafične kartice na vodilu PCI Express. Grafični krmilnik v procesorju podpira način delovanja 1x PCIE x16 ali 2x PCIE x8, torej kombinacije z več kot dvema grafičnima karticama odpadejo, a to je bilo v tem cenovnem rangu pričakovati. Bolj kot to je zanimivo dejstvo, da moramo za preklop med integrirano in samostojno grafično rešitvijo računalnik znova zagnati. Namreč na mobilni različici te platforme, ki jo je Intel že poslal izdelovalcem prenosnikov, ta korak ni potreben in je preklop mogoč kar med samim delovanjem operacijskega sistema ter aplikacij.
Ko takole razmišljamo o tej manj posrečeni implementaciji pomnilniškega krmilnika v grafični del jedra, se ne moremo znebiti občutka, da so v Intelu omenjeno potezo povlekli naravnost nalašč, saj bodo tako zahtevnejši uporabniki še vedno posegali po zmogljivejših in pomnilniško neokrnjenih modelih Core i5 in Core i7. Škoda.
Kriptografski mojstri
Danes praktično živimo v časih, ko je razbijanje kriptografij poleg spletkarstva ena najpogostejših "nalog" hekerjev. Informatiki uporabnike že dalj časa učijo uporabe kriptografskih orodij za zaščito podatkov, temu "vozu" pa se očitno pridružuje tudi Intel. Odločitev, da v nabor procesorskih ukazov dodajo še ukaze AES-NI (Advanced Encryption Standard New Instructions), teh je šest, je vsekakor zelo dobrodošla. A tudi ta bonbonček so v Intelu spretno omejili - na voljo je le pri zmogljivejših procesorjih Core i5 serije 600 (v našem primeru ga je premogel zgolj model i5-661). Kljub večjedrni in večnitni zasnovi ter razmeroma visokim delovnim taktom sodobnih procesorjev velja enkripcija podatkov za zahtevno opravilo. Z novim naborom ukazov pa se čas (de)kriptiranja občutno skrajša (Intel navaja, da v povprečju za faktor 12). Seveda omenjeno velja zgolj za enkripcije, temelječe na AES, kriptiranje po standardu SHA pa se bo na primerljivo zmogljivih procesorjih izvedlo enako hitro kot doslej.
Novinci se predstavijo
Po pregledu glavnih tehnoloških novosti je čas, da spoznamo Intelove adute z letnico 2010. V primerjalni tabeli navajamo njihove glavne lastnosti, po katerih jih bomo hitro ločili. V času nastanka tega prispevka cene procesorjev na slovenskem trgu še niso bile znane, zato objavljamo priporočene prodajne cene, ki veljajo v ZDA. Kljub nizkemu tečaju dolarja ocenjujemo, da bodo domače cene zelo podobne, le z evrskim znakom za posamezno številko. Pri preizkusu zmogljivosti v posameznih aplikacijah smo za primerjavo dodali še enega izmed dvojedrnih favoritov našega preteklega preizkusa (Monitor, april 2009), model Intel Core 2 Duo E7400.
Tabelca:
Intel Core i5-661
Procesor Core i5-661 je bil najzmogljivejši procesor na tokratnem preizkusu in hkrati tudi najmanj okrnjen, saj so mu snovalci vgradili tehnologiji Hyper-Threading in Turbo Boost, podpiral pa je tudi nov nabor enkripcijskih ukazov AES-NI. Posebnost tega modela je tudi zmogljivejši grafični del, ki za razliko od drugih modelov deluje pri taktu 900 MHz. Ta je poleg delovne frekvence 3,33 GHz tudi najbolj zaslužna za nekoliko višjo porabo energije, ki pa v praksi le težko doseže navedeno termalno ovojnico, katere vrednost je 87 W.
Procesor zna po zaslugi vgrajene tehnologije Turbo Boost ob polni obremenitvi delovni takt še povečati, in sicer v dveh korakih, do 3,60 GHz. Kadar se tako obremeni le eno jedro, lahko njegova frekvenca doseže 3,60 GHz, ob obremenitvi obeh pa procesor dovoli dvig do 3,46 GHz. Opažamo, da je Turbo Boost pri generaciji procesorjev z vgrajeno grafiko občutno bolj omejen kot pri štirijedrnikih iz družine Core i7, kjer dovoljuje 4- ali 5-stopenjske dvige po 133 MHz.
Kljub temu velja zapisati, da se Core i5-661 odlično znajde pri večini aplikacij, saj mu kopica naprednih tehnologij pomaga do boljših rezultatov. V sodobnih igrah je tako brez težav kos tudi štirijedrnikom, seveda pa velja v tem primeru uporabiti primerno zmogljivo grafično kartico, saj z integrirano rešitvijo po zaslonu ne bomo premikali prav veliko 3D poligonov. Lahko pa zapišemo, da je integrirana grafika dovolj zmogljiva za poganjanje nekaj let starih iger (če vam jih uspe pripraviti do delovanja na sodobnih sistemih, seveda), a še bolj kot to jo bodo vesele razne spletne, na tehnologijah java in flash temelječe igre, kakršnim so ti "pisarniški grafični pospeševalniki" ne nazadnje tudi namenjeni.
Intel Core i3-540
Core i3-540 je prvi izmed generacije procesorjev Core i3, ki smo ga imeli priložnost preizkusiti. Gre za razmeroma dobro uravnotežen procesor, ki bo kos vsem opravilom, ki mu jih utegne zadati povprečni uporabnik. Dvojedrno srce utripa s taktom 3,06 GHz in, ker so procesorju pri Intelu pustili vgrajeno podporo za Hyper-Threading, zmore hkrati procesirati 4 niti ukazov, kar je vsekakor velik plus (starejši operacijski sistemi ga bodo zato prepoznali kot klasičen štirijedrnik). Kljub odsotnosti tehnologije Turbo Boost, ki je sicer zaslužna za samodejno poviševanje delovnih taktov, so zmogljivosti zelo dobre.
Preizkus s sintetičnimi in poslovnimi aplikacijami nazorno kaže, da se Core i3-540 zelo dobro odreže v današnjem računalniškem svetu in je dostojen naslednik modelov Core 2 Duo, na nekaterih področjih (igre, pisarniške aplikacije ...) pa se brez sramu spogleduje tudi z dražjimi procesorji Core 2 Quad.
Zelo pozitivno nas je presenetila tudi poraba celotnega sistema, ki je, sodeč po zmogljivostih, zelo ugodna. Če bi morali glede na vgrajene komponente oceniti porabo samega procesorja, bi mu lahko pripisali porabo okoli 30 W (torej bistveno manj, kot za polno obremenitev predvideva izdelovalec), kar je resnično dober dosežek. O tem priča tudi sama hladilna rešitev, ki je razmeroma preprosta, kljub temu pa s procesorjem z vgrajeno grafiko nima težjega dela.
Intel Pentium G9650
Kot bi želeli pri Intelu z imenom Pentium ponazoriti ostanke (in zmogljivosti) nekaterih preteklih časov, so novo generacijo Pentiumov pohabili skoraj do onemoglosti. Preizkušeni Pentium G6950 je tako zmogel delovni takt 2,8 GHz, brez Hyper-Threading podpore pa ima v vseh zahtevnejših aplikacijah precej pristrižena krila. Blagodejno ne deluje niti manjša količina L3 predpomnilnika, tega je za razliko od drugih dveh preizkušenih modelov le 3 MB (preostala dva 4 MB). Prav tako so inženirji zavrli zmogljivosti že tako ne prav zmogljive grafične rešitve, saj ta v primeru Pentiuma deluje z razmeroma skromnimi 533 MHz in temu primernimi zmogljivostmi. A vsi ti rezi se poznajo tudi pri ceni. Ameriških 87 dolarjev bi ob neposrednem preračunanju valute pomenilo okoli 50 evrov (to ne nazadnje tudi nakazuje na neko dolgoročno realno ceno), za ta denar pa še vedno dobimo soliden procesor. A čudežev od njega vendarle ne gre pričakovati.
Rezultati meritev:
Za konec
Konec dneva lahko zapišemo, da je Intel povil še eno serijo dobrih procesorjev, ki bodo uporabljeni v več družinah in namenjeni široki množici uporabnikov. Inženirjem je treba priznati, da so na procesorskem delu opravili dobro delo, manj impresivna pa je njihova implementacija grafičnega dela kot druge procesorske sredice, saj so pri tem naredili vsaj eno veliko napako. Delovanje procesorja je namreč v praksi zelo odvisno od sodelovanja s pomnilnikom, ker pa morajo procesorji Clarkdale do tega dostopati še prek grafične sredice, se njegova prepustnost zmanjša, latenca pa poveča; to ima seveda občuten vpliv na same zmogljivosti, ki bi bile sicer precej boljše. A potem bi ti procesorji že resno hodili v zelje večjim in dražjim bratom, to pa se za ohranjanje dobrih družinskih odnosov ne spodobi, kajne.
Novih procesorjev Core i5, Core i3 in Pentium se potiho veseli celotna industrija, predvsem pa izdelovalci osnovnih plošč, ki bodo zdaj dobili priložnost za "štancanje" novih modelov na cenovno ugodnejših čipovjih, saj na sami plošči ostaja le še južni most, ki krmili druge naprave, vse pomembne funkcije, tudi grafika, pa so se preselile v osrednji procesor. Prodajalci računalnikov imajo zdaj na voljo cenovno ugodno alternativo za manj zahtevne uporabnike, ki, to je treba priznati, tudi procesorjev Clarkdale ne bodo prav pogosto prignali do roba zmogljivosti.
S procesorji Clarkdale je storjen le prvi korak, za pravi procesor, ki bo hkrati zmogel svoje cevovode učinkovito uporabljati za klasično računanje in računanje grafike, pa bo treba še malce počakati. Evolucija se nadaljuje.
Intel Core i5-661
Za: Visoki delovni takti, tako procesorskega kot grafičnega dela.
Proti: Za dvojedrnik visoka cena.
Intel Core i3-540
Za: Zmogljivostno uravnotežen procesor.
Proti: Nič.
Intel Pentium G9650
Za: Razmeroma nizka cena.
Proti: Odsotnost tehnologije HyperThreading se občutno pozna na zmogljivostih.