Обзор процессора Intel Core i7-875K

1. Введение
2. Спецификации
3. Упаковка и внешний вид
4. Тестовая конфигурация
5. Разгон при воздушном охлаждении и температурный режим
6. Разгон с использованием жидкого азота
7. Свободный множитель и технологии автоматического разгона
8. Заключение

Производители центральных процессоров для персональных компьютеров в борьбе за покупателя постоянно ищут различные способы привлечь внимание к своей продукции и как-то выделить её на фоне предложений конкурентов. Одним из таких способов является «игра» с множителем процессора. Он может быть полностью заблокирован на одном (штатном) значении, может быть открыт только в сторону понижения, а может — и полностью, то есть в обе стороны. Но, даже если множитель открыт для изменения, некоторые ограничения все равно существуют. На современных процессорах нельзя просто так выставить множитель ×1, минимальное значение обычно находится в интервале ×6…×12. Очень большие множители (×50…×100) обычно тоже нельзя установить и дело тут даже не в том, что итоговая частота будет слишком высокой (частично эту проблему можно решить понижением частоты шины и улучшением охлаждения), просто любые процессоры не рассчитаны на поддержку множителей выше определенного значения. Получается что «разлоченнный» (unlocked) процессор, отличается от «залоченного» (locked) только чуть большим интервалом, доступным для изменения множителя. Однако этого расширенного интервала у процессоров с разблокированным множителем почти всегда вполне достаточно, чтобы его разгон стал намного проще, чем разгон процессоров, не позволяющих повышать множитель выше штатного значения.

В разное время производители процессоров по-разному относились к возможности изменения множителя пользователем. Во времена первых Intel Pentium (и их аналогов AMD K5, Cyrix 6x86 и т. д.) можно было выбирать, как именно разгонять процессор — множителем или шиной (или и тем, и другим сразу). Позже, начиная с Pentium II и Celeron, разгон множителем у процессоров Intel был заблокирован, а у процессоров AMD в K6-2/K6-3/K6-2+/K6-3+ множитель по-прежнему остался свободным. В следующем поколении AMD предприняла попытку заблокировать множитель у первых моделей Athlon и Duron, но она провалилась. Довольно быстро на рынке появились специальные модули для разгона Athlon под Slot A, а процессоры под Socket A разблокировались еще проще — достаточно было соединить мостики на корпусе. Позже AMD учла свои ошибки, и подобные методы, к сожалению, перестали работать.

Последние несколько лет процессоры с разблокированным множителем выпускались только в виде топовых моделей (Extreme Edition у Intel и Black Edition у AMD) и из-за своей высокой цены были доступны ограниченному числу покупателей. Первой выпустить недорогие процессоры с разблокированным множителем решилась компания AMD, и такие модели стали пользоваться некоторым спросом у экономных оверклокеров. Например, на данный момент модель Phenom II X2 550 Black Edition можно найти в продаже по цене ниже 100 $ (а совсем недавно ей на замену был анонсирован Phenom II X2 560 Black Edition с рекомендованной стоимостью 99 $).

Компания Intel также решилась на эксперимент с выпуском недорогого разблокированного процессора. Примерно год назад для китайского рынка ограниченным тиражом был выпущен Intel Pentium E6500K, а в этом году к нему присоединилось две модели под Socket 1156 — Intel Core i5-650K и Intel Core i7-875K с ценами 176 и 342 $ соответственно, только они уже доступны покупателям по всему миру. О последнем из этих процессоров и будет рассказано в данной статье.

Спецификации процессора Intel Core i7-875K и других процессоров на ядре Lynnfield сведены в таблицу:

Наименование CPU

Core i5-750

Core i7-875K

Core i7-860

Core i7-870

Core i7-880

Процессорный разъём

LGA1156

Ядро

Lynnfield

Степпинг

B1

Тепловыделение (TDP)

95 Вт

Техпроцесс

45 нм

Номинальная частота

2666 МГц

2933 МГц

2800 МГц

2933 МГц

3066 МГц

Базовая частота (BCLK)

133 МГц

Минимальный множитель

9

9

9

9

9

Номинальный множитель

20

22

21

22

23

Количество ядер/потоков

4 / 4

4 / 8

Множитель с Turbo Boost

1 ядро

24

27

26

27

28

2 ядра

24

26

25

26

27

3—4 ядра

21

24

22

24

25

Макс. частота

с Turbo Boost

1 ядро

3200 МГц

3600 МГц

3460 МГц

3600 МГц

3733 МГц

2 ядра

3200 МГц

3460 МГц

3333 МГц

3460 МГц

3600 МГц

3—4 ядра

2800 МГц

3200 МГц

2933 МГц

3200 МГц

3333 МГц

Кэш L1

32 / 32 КБ

Кэш L2

256 КБ на ядро

Кэш L3

8 МБ

Контроллер памяти (IMC)

2×64 бит

Контроллер PCI-E

интегрирован в CPU

Количество линий PCI-E

1×16 или 2×8

Поддержка памяти

DDR3 1066/1133 МГц

Поддержка технологии виртуализации (Intel VT)

VT-x

VT-x, VT-d

Hyper-Threading (HT)

Нет

Есть

CPUID

106E5

Цена

196 $

342 $

284 $

294 $

583 $

*Данные о ценах взяты с официального сайта производителя по состоянию на 21 сентября 2010 года

Кроме наличия свободного множителя, процессор Intel Core i7-875K отличается от своего ближайшего родственника Intel Core i7-870 отсутствием поддержки технологий Intel Trusted Execution Technology и Intel Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d). Если сравнить их цены, мы видим что «переплата» за свободный множитель составляет 48 $. Много это или мало — решать вам.

Для новинок компания Intel разработала специальную компактную упаковку (справа бокс от Core i7-875K, слева — от Core i5-650K):

Причина уменьшения размера в том, что с этими процессорами не поставляется система охлаждения, поэтому будьте внимательны при покупке и лучше заранее выберите для него хороший кулер. Такой подход мне кажется оптимальным, потому что с боксовым кулером использовать эти процессоры нет смысла. Отсутствие эффективного охлаждения еще сильней ограничит разгон, чем отсутствие свободного множителя. А если разгон вам не нужен, то проще сэкономить полсотни и взять Core i7-870.

Процессор попал ко мне на тестирование в виде инженерного образца, выпущенного на 49-й неделе 2009 года (L949B719):

Внешне он ничем не отличается от других процессоров на ядре Lynnfield.

Для тестирования был использован открытый стенд со следующей конфигурацией:

• процессор: Intel Core i7-875K (Lynnfield), B1;
• охлаждение процессора: GlacialTech F101 PWM;
• материнская плата: MSI Big Bang Trinergy, Intel P55, BIOS 1.4 от 24 июня 2010;
• память: G.Skill Perfect Storm F3-16000CL7T-6GBPS, 7-8-7-20, 1,65 В, 3×2048 МБ (использовались только два модуля памяти);
• видеокарты: MSI N480GTX-M2D15-B (reference GeForce GTX 480), 1536 МБ GDDR5, PCI-E;
• жёсткий диск: Western Digital WD1500HLFS (Velociraptor), 150 ГБ;
• блок питания: Topower PowerTrain TOP-1000P9 U14 1000 Вт;
• термопаста: Arctic Silver Ceramique.

Программное обеспечение:

• Windows 7 Ultimate build 7600 x86;
• DirectX Redistributable (Jun2010);
• Intel Chipset Device Software v9.1.1.1020;
• Intel Matrix Storage Manager v8.9.0.1012;
• NVIDIA ForceWare v258.96;
• CPU-Z v1.55;
• Core Temp v0.99.7;
• LAVALYS Everest Ultimate 5.50.2183 beta;
• LinX v0.6.4.

Для охлаждения процессора использовался кулер GlacialTech F101 PWM, для проверки на стабильность и создания нагрузки на процессор — программа LinX v0.6.4. Температуры на всех четырех ядрах фиксировались программами Core Temp v0.99.7 и LAVALYS Everest Ultimate 5.50.2183 beta. Напряжение на процессоре и его частоту показывал CPU-Z v1.55.

Я не стал тратить время на разгон процессора, используя только увеличение множителя. Совершенно очевидно, что управляя и множителем и частотой шины одновременно, мы можем получить результаты гораздо лучше. Более того, пока у нас есть запас разгона по шине, множитель можно и не трогать. Он может понадобиться только для более точного «подгона» под частоту памяти и Uncore. Во-первых, множитель даже при штатной частоте BCLK позволяет менять частоту с шагом 133 МГц, что очень много и не позволит выяснить точно предельную частоту разгона. Во-вторых, эффективный разгон не ограничивается только поднятием итоговой частоты процессора. В повышении производительности также немалую роль играет частота встроенного контроллера памяти (Uncore), частота самой памяти и даже частота шины QPI. Разгон только множителем — самый простой способ разгона, но одновременно и самый неэффективный.

В номинале (с включенной технологией Intel Turbo Boost) процессор работал на частоте 3208 МГц:

В покое напряжение было равным 1,20 В, а под нагрузкой материнская плата его повышала до 1,25 В. Температура процессора в покое составляла от 39 до 41 °C, а под нагрузкой она поднялась до 71…75 °C:

Разгон процессора я начал с определения частоты BCLK, на которой он способен работать. Но сначала отключил энергосберегающие функции процессора и технологию Intel Turbo Boost, чтобы не мешали нормальному разгону. Частота BCLK, на которой сохранялась стабильность, составила 216 МГц:

Это довольно средний результат, но он мог зависеть и от используемой материнской платы.

Максимальная частота BCLK, на которой удалось пройти валидацию в программе CPU-Z, составила 221 МГц:

На воздушном охлаждении процессор разогнался до частоты 4110 МГц, и его дальнейший разгон был ограничен температурой, которая составила 49…50 °C в покое и 99 °C под нагрузкой. Напряжение на процессоре было равным 1,35 В в покое и 1,40 В под нагрузкой.

Для достижения такого разгона мне вовсе не понадобился свободный множитель. Наоборот, чтобы сделать остальные частоты (BCLK, QPI, Uncore, Memory) как можно выше, множитель процессора был понижен до x20, то есть до уровня младшего в линейке процессора Core i5-750.

Какой из этого можно сделать вывод? А такой, что практически любой процессор на ядре Lynnfield при наличии нормальной материнской платы и «прямых рук» у пользователя (способность подобрать настройки BIOS — напряжения, множители и т. д.) не будет ограничен заблокированным множителем при разгоне при воздушном охлаждении. Разгон на воздухе до частот чуть выше четырех гигагерц является нормальным средним результатом для этих процессоров. Получается, что свободный множитель нужен только тем, у кого либо материнская плата не может работать на высоких частотах базовой шины, либо просто мало опыта в настройке BIOS для разгона. Но способы охлаждения не ограничиваются одним только воздухом, давайте посмотрим, поможет ли свободный множитель при разгоне с использованием жидкого азота.

Для охлаждения процессора использовался медный стакан MAGNUM производства XtremeLabs.org. Температура стакана и крышки теплораспределителя процессора измерялась термометром UNI-T UT325. Напряжение на процессоре было измерено с помощью мультиметра UNI-T M890G, но результаты измерения совпали с показаниями программы CPU-Z.

Чтобы снизить нагрузку на блок питания, на время азотных тестов видеокарта была заменена на Palit GeForce 7300GT Sonic. Тестовый стенд выглядел следующим образом:

Пространство вокруг процессора было хорошо заизолировано, а использование качественного процессорного разъёма LOTES на материнской плате MSI Big Bang Trinergy позволило не бояться выгорания контактов:

Cold bug у процессора оказался на уровне –95 °C, а Cold Boot Bug — на –90 °C. Но масштабирование частоты в зависимости от температуры наблюдалось только до –80 °C, что, с одной стороны, удобно, потому как позволяет держать температуру не точно на границе колдбага, а в интервале от –80 до –95 °C, а с другой стороны, с такой не очень низкой температурой меньше шансов на хороший разгон. Но самое обидное, что данный экземпляр процессора отказывался масштабироваться по частоте при напряжениях выше 1,55 В: с более высоким Vcore резко снижался разгон. Установка CPU_VTT выше уровня 1,45 В ему также не нравилась, при этом он отказывался стартовать, и это никак не было связано с зависимостью cold boot bug от CPU_VTT. По многим параметрам этот экземпляр оказался неудачным и плохо подходящим для экстремального разгона, но планку в 5 гигагерц он все-таки взял:

Свободный множитель в достижении этого результата помог, но совсем немного. Он всего лишь позволил не включать технологию Intel Turbo Boost для повышения множителя. Вполне возможно было получить ту же итоговую частоту процессора, используя множитель 24 и базовую частоту 212 МГц.

Результаты в 2D-бенчмарках были получены на частотах в интервале от 4812 до 4863 МГц:

• SuperPI / mod1.5 XS – 1M: 8,484 с @ 4863 МГц:


• SuperPI / mod1.5 XS – 32M: 7 мин 43,547 с @ 4812 МГц:


• Hexus Pifast v4.1 – 10M: 17,84 с @ 4863 МГц:


• wPrime v1.55 – 32M: 4,953 с @ 4863 МГц:


• wPrime v1.55 – 1024M: 157,844 с @ 4818 МГц:

Есть еще одна категория пользователей, которой также может помочь наличие свободного множителя у процессора. Это те, кто в разгоне полагается на технологии автоматического разгона. Например, у используемой в тестовом стенде MSI Big Bang Trinergy эта технология называется OC Genie. Активируется она простым нажатием кнопки на материнской плате. В результате пользователь получает разгон хоть и ниже, чем вручную, но ощутимо выше, чем при использовании технологии Intel Turbo Boost.

После выпуска процессоров Core i7-875K и Core i5-650K, компания MSI выпустила обновления для своих материнских плат, позволяющая разгонять их до частоты 4 ГГц. Это даже получило отдельное громкое название Super Unlock Technology. Для сравнения: процессор Core i7-870, не имеющий свободного множителя, разогнался у нас при использовании OCGenie только до частоты 3733 МГц. Это лишний раз подтверждает, что разгон путем повышения только множителя настолько прост, что с ним лучше справляется даже программа, выполняющая его автоматически.

В заключение перечислю преимущества и недостатки процессора Intel Core i7-875K:

• [+] Разблокированный на повышение множитель, облегчающий разгон процессора (особенно для неопытных пользователей).
• [+] Низкая цена по сравнению с процессорами серии Extreme Edition, также обладающими свободным множителем.
• [+] Отсутствие в комплекте поставки системы охлаждения (даже в BOX-варианте). В любом случае, покупая процессор для разгона, нужно брать кулер существенно более мощный, чем боксовый, иначе вы просто не сможете раскрыть разгонный потенциал ЦП. Отсутствие ненужного кулера в комплекте позволило еще немного снизить цену на процессор и сделать его дешевле.
• [-] Отсутствие поддержки технологий Intel Trusted Execution Technology и Intel Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d). Но учитывая, что процессор ориентирован на домашнее использование, а не на корпоративное, этот недостаток совсем не существенен.

Так кому все-таки нужен этот процессор? Пользователям, не использующим разгон, он точно не нужен. Нет причин переплачивать за то, что не будет использовано, пусть даже эта переплата и небольшая. Пользователям, разгоняющим с использованием воздушного охлаждения? Тоже нет, потому что частот около четырёх гигагерц и даже выше можно достичь и без повышения множителя, причем даже на младшем в линейке Core i5-750.

Принято считать, что подобные процессоры используются экстремальными оверклокерами для установки рекордных результатов. Как один из них я могу сказать совершенно точно, что это совсем не так. В рамках платформы Socket 1156 вполне можно достичь разгона до тех же пяти гигагерц без использования свободного множителя. Да и сам процессор значительно слабее, чем Core i7-980X. Стенда для 3D-бенчмарков на его основе не построишь. Он может привлечь внимание только на несколько дней, после чего станет совершенно ненужным.

Данный процессор может помочь только тем, кто еще не знаком со всеми тонкостями разгона, но хочет заставить работать ЦП на высокой частоте, а также тем, кто в этом деле полагается на технологии автоматического разгона, реализованные средствами материнской платы.

Выражаем благодарность за помощь и оборудование следующим компаниям:

• Intel — за предоставленный процессор Core i7-875K;
• MSI — за предоставленную материнскую плату MSI Big Bang Trinergy и видеокарту MSI N480GTX-M2D15-B.