Процесори clarkdale компанії intel.

Відео: Як вибрати процесор Intel. Частина 1

У січні цього року компанія Intel одночасно анонсувала новий модельний ряд 32-нм процесорів для настільних комп`ютерів, відомих під кодовою назвою Clarkdale, і нові чіпсети для ніх.Семейство всіх 32-нм процесорів Intel має загальне кодову назву Westmere і включає настільні, мобільні і серверні процесори. До настільним процесорам відносяться процесори Gulftown і Clarkdale. Процесори Gulftown - це шестиядерних процесори, орієнтовані на високопродуктивні рішення, а процесори Clarkdale - двоядерні процесори, орієнтовані на масові рішення.

Процесори Clarkdale мають інтегрований двоканальний контролер пам`яті DDR3 і в штатному режимі підтримують пам`ять DDR3-1333 і DDR3-1066.

Кожне ядро процесора Clarkdale має кеш-пам`ять першого рівня L1 і кеш другого рівня L2 розміром 256 Кбайт. Також всі процесори Clarkdale мають кеш-пам`ять третього рівня (L3) розміром 4 Мбайт.

Одне з головних нововведень процесорів Clarkdale полягає в тому, що в них інтегровано графічне ядро, тобто і CPU і GPU будуть розташовуватися в одному корпусі (але не на одному кристалі). Пара процесорних ядер з кеш-пам`яті третього рівня розміщується на меншому кристалі, що випускається по 32-нм техпроцесу, тоді як більший кристал, що виготовляється по 45-нм технології, містить графічне ядро, контролер пам`яті, контролер інтерфейсу PCI Express 2.0 і контролер шин DMI (використовується для зв`язку з чіпсетом) і FDI. При цьому взаємодія між двома кристалами відбувається по високошвидкісній шині QPI, тому обидва кристала також містять контролер шини QPI.

Незважаючи на наявність інтегрованого графічного ядра в процесорах Clarkdale, вони також мають вбудований інтерфейс PCI Express 2.0 на 16 ліній для використання дискретної графіки. Відзначимо, що всі 16 ліній PCI Express 2.0 підтримують частоту 5 ГГц і забезпечують пропускну здатність 1 Гбайт / с по кожній лінії.

сімейство процесорів Clarkdale включає дві серії: Intel Core i5 600? ї серії і Intel Core i3 500-й серії. В 600-ю серію входять чотири моделі: Intel Core i5-670, Core i5-661, Core i5-660 і Core i5-650, а в 500-ю - дві: Intel Core i3-540 і Core i3-530.

Різниця між різними моделями процесорів Intel Core i5 600-й серії полягає в тактовій частоті, частоті роботи графічного ядра, їх TDP, а також підтримці технології Intel vPro і технології віртуалізації.

всі процесори Clarkdale мають роз`єм LGA 1156 і сумісні з новими чіпсетами Intel H55 Express, Intel H57 Express, Intel Q57 Express, а також з чіпсетом Intel P55 Express.

Після короткого огляду особливостей процесорів Clarkdale розглянемо особливості нових чіпсетів Intel 5-ї серії, зокрема чіпсета Intel H57 Express.

для нових процесорів Clarkdale компанія Intel пропонує чотири моделі чіпсетів: Intel Q57 Express, H57 Express, H55 Express і P55 Express (табл. 1).

Чіпсет Intel P55 Express більшою мірою орієнтований на 45-нм процесори сімейства Lynnfield, оскільки не підтримує вбудованого в процесор графічного ядра (через відсутність шини FDI), а ось чіпсети Intel Q57 Express, H57 Express і H55 Express якраз орієнтовані на процесори Clarkdale. Чіпсет Intel Q57 Express, в силу своїх функціональних можливостей, призначений для корпоративного сегмента ринку, а чіпсети Intel H57 Express і H55 Express орієнтовані на домашні ПК. За своїми функціональними можливостями чіпсет Intel H57 Express кілька перевершує чіпсет Intel H55 Express і орієнтований на більш продуктивні рішення. До речі, саме тому більшість плат на чіпсеті Intel H55 Express виконані у формфакторі microATX, а плати на чіпсеті Intel H57 Express переважно мають формфактор ATX.

Говорячи про функціональні відмінності між чіпсетами Intel 5-ї серії, важливо відзначити, що 16 ліній PCI Express 2.0, підтримуваних процесорами Clarkdale, можуть бути згруповані в один порт PCI Express 2.0 x16 або в два порти PCI Express 2.0 x8 (з формфактором PCI Express 2.0 x16). Як саме групуються 16 ліній PCI Express 2.0, залежить від чіпсета системної плати. Так, чіпсет Intel P55 Express дозволяє згрупувати 16 ліній PCI Express 2.0 в один порт PCI Express 2.0 x16 або в два порти PCI Express 2.0 x8, а ось чіпсети Intel H55 Express, H57 Express і Q57 Express - тільки в один порт PCI Express 2.0 x16 . Саме тому системні плати на базі чіпсетів Intel P55 Express і Q57 Express можуть підтримувати і режим ATI CrossFire, і режим NVIDIA SLI (при наявності двох слотів з формфактором PCI Express 2.0 x16 (x8 + x8), а ось системні плати на базі чіпсета Intel H55 Express або H57 Express і Q57 не можуть підтримувати режим NVIDIA SLI (в разі використання процесорів Clarkdale). Нагадаємо, що режим NVIDIA SLI можливий тільки при симетричному (x8 + x8 або x16 + x16) об`єднанні відеокарт, а режим ATI CrossFire і при несиметричному ( наприклад, x16 + x4).

Чіпсет Intel H57 Express (Рис. 1), або, в термінології компанії Intel, платформний хаб (Platform Controller Hub, PCH), являє собою однокристальні рішення, яке служить заміною традиційному північним та південним мостам. Взаємодія між процесором і чіпсетом реалізується за полнодуплексной шині DMI (Direct Media Interface) c пропускною спроможністю 10 Гбіт / с в кожному напрямі (швидкість передачі даних в кожному напрямку становить 1 Гбайт / с).

Мал. 1. Блок-схема чіпсета Intel H57 Express

Для підтримки вбудованого в процесор Clarkdale графічного ядра в чіпсеті Intel H57 Express передбачена шина Intel FDI (Flexible Display Interface), по якій чіпсет взаємодіє з вбудованим графічним ядром.

Також в чіпсет Intel H57 Express інтегрований 6-портовий контролер SATA II. Причому він підтримує режим AHCI, а також технологію Intel Matrix Storage і дозволяє створювати RAID-масиви рівнів 0, 1, 5 і 10.

Відзначимо також, що в чіпсет Intel H57 Express вже вбудований MAC-рівень гігабітного мережного контролера і передбачений спеціальний інтерфейс (GLCI) для підключення PHY-контролера.

У чіпсет Intel H57 Express також інтегрований контролер USB 2.0. Всього чіпсет підтримує 14 портів USB 2.0.

Ну і, природно, в чіпсеті Intel H57 Express є вбудований аудіоконтроллер Intel HDA (High Definition Audio), а для створення повноцінної аудіосистеми досить інтегрувати на плату аудіокодек, який буде пов`язаний з аудіоконтроллер, інтегрованим в чіпсет, по шині HD Audio.

Ще однією особливістю чіпсета Intel H57 Express є реалізація в ньому технології Intel QST (Intel Quiet System Technology) для управління всіма вентиляторами, що підключаються до материнської плати. Правда, потрібно відзначити, що дана технологія виявилася незатребуваною виробниками материнських плат і управління вентиляторами на платах реалізується не засобами чіпсета, а за допомогою окремих мікросхем сторонніх виробників.

Ну і на закінчення опису чіпсета Intel H57 Express (як, втім, і всіх чіпсетів 5-ї серії) зупинимося на такому важливому аспекті, як підтримка ліній PCI Express 2.0.

Чіпсет Intel H57 Express підтримує вісім ліній PCI Express 2.0, які можуть використовуватися інтегрованими на материнську плату контролерами і для організації слотів PCI Express 2.0 x1 і PCI Express 2.0 x4. Важливо підкреслити, що лінії PCI Express 2.0, підтримувані чіпсетом Intel H57 Express (як і будь-яким іншим чіпсетом Intel 5-й серії), функціонують на частоті 2,5 ГГц, а не на частоті 5 ГГц, як лінії PCI Express 2.0, підтримувані процесором . Тобто пропускна здатність кожної лінії PCI Express 2.0 становить 500 Мбайт / с (по 250 Мбайт в кожному напрямку).

Нагадаємо, що стандартом PCI Express 2.0 передбачено два режими роботи шини PCI Express: на частоті 5 ГГц і на частоті 2,5 ГГц. На частоті 5 ГГц пропускна здатність кожної лінії становить 1 Гбайт / с. Дійсно, оскільки шина є послідовною, з кожним тактом по лінії передається 1 біт. Відповідно швидкість передачі по лінії PCI Express в одному напрямку складе 5 ГГцx1 біт = 5 Гбіт / с. Крім того, потрібно врахувати, що при передачі даних використовується кодування 8b / 10b, коли з 10 біт тільки 8 біт є інформаційними. З урахуванням поправки на кодування 8b / 10b отримаємо, що швидкість передачі даних (корисних даних) становить 5 Гбіт / сx0,8 = 4 Гбіт / с = 0,5 Гбайт / с. Ну а оскільки шина PCI Express у двох напрямках, пропускна здатність лінії PCI Еxpress 2.0 при частоті її роботи 5 ГГц складе 1 Гбайт / с. Аналогічно при частоті роботи шини 2,5 ГГц пропускна здатність однієї лінії PCI Express складе 0,5 Гбайт / с. Фактично при частоті 2,5 ГГц пропускна здатність лінії PCI Express 2.0 збігається з пропускною спроможністю лінії PCI Express 1.1, і підтримка чіпсетами Intel 5-ої серії інтерфейсу PCI Express 2.0 досить умовна. Ця обставина дуже важливо, якщо врахувати, що на топових моделях системних плат (зокрема, на платах з чіпсетом Intel H57 Express) останнім часом стало модно інтегрувати високошвидкісні контролери USB 3.0 і SATA III.

Відео: Intel Core i5-6600K: вся правда про Skylake

Власне, в плані вибору елементної бази варіантів для виробників тут небагато. Якщо на платі є контролер SATA III, то це двухпортовий контролер Marvell 88SE9128 (інших контролерів поки просто не існує - рис. 2). Нагадаємо, що якщо пропускна здатність, передбачена стандартом SATA II, становить 3 Гбіт / с (з урахуванням кодування 8b / 10b швидкість передачі даних 300 Мбайт / с в кожному напрямі), то для стандарту SATA III вона дорівнює 6 Гбіт / с (швидкість передачі даних 600 Мбайт / с в кожному напрямі).

Мал. 2. Контролер Marvell 88SE9128
на два порти SATA III

Якщо на платі реалізовані порти USB 3.0, то на ній інтегрований контролер NEC D720200 на два порти USB 3.0 (рис. 3). Стандартом USB 3.0 передбачається швидкість передачі даних 5 Гбіт / с (640 Мбайт / с) в кожному напрямку, що більш ніж на порядок вище швидкості передачі даних, передбаченої стандартом USB 2.0.

Мал. 3. Контролер NEC D720200
на два порти USB 3.0

Природно, всі виробники материнських плат, які інтегрують контролери USB 3.0 і SATA III, акцентують увагу користувачів на десятикратно збільшеній швидкості передачі даних по інтерфейсу USB 3.0 і подвійне збільшення швидкості передачі даних по інтерфейсу SATA III. Однак тут є кілька тонких моментів, які необхідно враховувати.

Говорячи про стандарт SATA III, потрібно відзначити, що, підключивши диски з інтерфейсом SATA III до відповідного інтерфейсу, не варто очікувати, що швидкість запису і читання збільшиться вдвічі. Справа в тому, що пропускна здатність інтерфейсу і така характеристика диска, як швидкість читання і запису, - це аж ніяк не одне й те саме. Сучасні жорсткі диски мають максимальну швидкість послідовного читання порядку 100-140 Мбайт / с. Як бачите, за своїми швидкісними характеристиками жорсткі диски не дотягують навіть до пропускної здатності інтерфейсу SATA, так що підключати їх до інтерфейсу SATA III просто немає сенсу.

Є в контролері SATA III і ще один підводний камінь. Справа в тому, що на платах з чіпсетом Intel H57 Express (так само як і на будь-який платі з чіпсетом Intel 5-ї серії) контролер SATA III традиційно підключається до однієї лінії PCI Express 2.0, підтримуваної чіпсетом і працює на частоті 2,5 ГГц. Як ми вже відзначали, швидкість передачі даних по такій лінії в кожному напрямку дорівнює всього 250 Мбайт / с. При цьому швидкість передачі даних по інтерфейсу SATA III складає 600 Мбайт / с. Як бачите, все впирається в пропускну здатність шини PCI Express 2.0 (2,5 ГГц), яка не дозволяє реалізувати потенціал не тільки стандарту SATA III, а й стандарту SATA II. Правда, виробники материнських плат знайшли спосіб обійти вказане обмеження. Про те, як це робиться, ми розповімо далі, а поки лише звернемо увагу читачів на те, що зустрічаються плати (з поваги до виробників називати їх не будемо), на яких контролер SATA III просто підключається до однієї лінії PCI Express 2.0 (2, 5 ГГц). В такому випадку це просто маркетинг, розрахований на неграмотність користувачів.

З контролером USB 3.0 ситуація аналогічна. Спочатку цей контролер інтегрувався на плати, утилізуючи одну лінію PCI Express 2.0 (2,5 ГГц), підтримувану чіпсетом Intel 5-ї серії. В результаті виходило досить забавно. Замість обіцяної швидкості передачі даних 640 Мбайт / с максимальна швидкість не перевищувала 250 Мбайт / с.

Як ми вже відзначали, в даний час виробники материнських плат знайшли спосіб обійти вказане обмеження лінії PCI Express 2.0 x1 c пропускною спроможністю 250 Мбайт / с в кожному напрямі. Робиться це за рахунок інтегрування на плату додаткового чіпа, що виконує функцію мостакоммутатора ліній PCI Express з неблокірующіх архітектурою. Класичним прикладом такого моста є чіп PLX PEX8608 на вісім ліній PCI Express 2.0 (рис. 4).

Мал. 4. Чіп PLX PEX8608
на вісім ліній PCI Express 2.0

Відео: Intel # 39; s 32nm Clarkdale Processors: Explained

Даний чіп використовує для зв`язку з чіпсетом чотири лінії PCI Express 2.0 (2,5 ГГц) (пропускна здатність такого з`єднання становить 1 Гбайт / с в кожному напрямі) і перетворює їх в чотири лінії PCI Express 2.0 (5 ГГц). Ну а контролери USB 3.0 і SATA III вже підключаються до цього мосту по лініях PCI Express 2.0 (5 ГГц). В результаті і контролер SATA III зі швидкістю передачі даних 600 Мбайт / с в кожному напрямі, і контролер USB 3.0 зі швидкістю передачі даних 640 Мбайт / с в кожному напрямі виявляються на шинах PCI Express 2.0 x1 c пропускною спроможністю 500 Мбайт / с в кожному напрямі . На базі однієї лінії PCI Express 2.0 (5 ГГц) моста PLX PEX8608 також реалізується слот PCI Express 2.0 (5 ГГц) - рис. 5.

Мал. 5. Схема підключення контролерів USB 3.0 і SATA III