Путеводитель по процессорам Intel Core i3, i5, i7

В современных центральных процессорах непросто разобраться даже специалисту: выпускается множество разнообразных моделей, а их названия как будто специально призваны запутать покупателя.
И если о сериях Core и Core 2 за почти пять лет с момента их появления написано предостаточно, то о чипах трёх новейших семейств Core i3, i5 и i7 практически нет систематизированной информации, адресованной потребителю, а не эксперту.

В чём же заключаются особенности архитектуры новых процессоров, отличия от предшественников?
Наконец, чем они лучше ещё вполне актуальных Core 2 Duo и Quad ?

Все процессоры семейства «i» построены на основе новейшей микроархитектуры Nehalem, пришедшей на смену Core в конце 2008 года.
Архитектура, названная в честь одного из индейских племён, представляет собой эволюционное развитие Core и отличается от неё несколькими принципиальными нововведениями: размещением всех ядер на одном кристалле, встроенным двух- или трёхканальным контроллером оперативной памяти DDR3, системными шинами QPI или DMI, заменившими FSB, кэш-памятью третьего уровня, общей для всех ядер, а также возможностью встраивания в чип графического ядра.

В Nehalem впервые реализован набор инструкций SSE 4.2 , их энергопотребление на 30% меньше аналогов Core при сравнимой производительности.
Кроме того, в новые чипы вернулась технология Hyper-Threading, позволяющая представить одно физическое ядро как два виртуальных.
Первые Nehalem выпускались по 45-нанометровой технологии, а в 2010 году начался постепенный переход на 32-нанометровый техпроцесс.
Для установки процессоров требуется системная плата с разъёмами LGA1156 или LGA1366.

На базе архитектуры Nehalem в настоящее время выпускается четыре типа десктопных процессоров, известных под кодовыми названиями Bloomfield, Clarkdale, Gulftown и Lynnfield.
Из них Clarkdale — двуядерные и выпускающиеся по 32-нм технологии, Bloomfield и Lynnfield — четырёхъядерные и производящиеся по 45-нм техпроцессу, а Gulftown — 32-нм шестиядерные чипы.
Основная масса двухъядерных i3 и i5 — это Clarkdale, четырёхъядерные i5 — это Lynnfield, четырёхъядерные i7 — это Bloomfield и Lynnfield, а шестиядерный i7 (он пока один, это 980X) — Gulftown.

Блок-схема процессора Lynnfield

В чём заключается разница между четырёхъядерными Bloomfield и Lynnfield?
Прежде всего, в Bloomfield встроен трёхканальный контроллер памяти, а в Lynnfield — двухканальный, что ощутимо сказывается на цене.
В Bloomfield реализована высокоскоростная системная шина QPI (25,6 Гбит/с), которая используется для связи с северным мостом, обеспечивающим работу интерфейса PCI Express 2.0, к которому подключаются графические ускорители.
В Lynnfield применяется шина DMI (2 Гбит/с), а контроллер графической шины PCI Express 2.0 встроен в сам процессор, что устраняет принципиальную необходимость в северном мосте и позволяет применить одночиповый набор системной логики — это и было сделано в чипсете Intel P55 Express.
Наконец, чипы Lynnfield рассчитаны на установку в «массовый» разъём LGA1156, а Bloomfield — в сокет LGA1366, зарезервированный для топовых систем.

Кстати, о чипсете Intel P55 Express: этот набор системной логики был спроектирован специально для Lynnfield, тогда же появился и процессорный разъём LGA1156.
Материнские платы на P55 без проблем работают и с двухъядерными Core i3/i5 (Clarkdale), но есть один нюанс: этот чипсет не поддерживает встроенное в процессор графическое ядро (о нём — чуть ниже), то есть в любом случае придётся пользоваться дискретным видеоускорителем.
Со встроенным графическим ядром работают чипсеты H57, H55 и Q57, представленные одновременно с процессорами Clarksdale.
С основными характеристиками всех четырёх наборов логики можно ознакомиться по таблице.

У процессоров Nehalem довольно запутанная система маркировки и даже название семейства мало что говорит о конкретном чипе, поскольку у них могут быть разные архитектуры и возможности.
Поэтому давайте подробно разберём их возможности и функциональность.

Двухъядерные процессоры Core i3 и i5, четырёхъядерные и шестиядерные Core i5 и i7 отличаются от предшественников прежде всего тем, что у них, как и у чипов AMD, имеются встроенные контроллеры оперативной памяти DDR3 и внешняя шина, работающая на скорости 133 МГц.
Для сравнения, Сore 2 Duo (сокет LGA775) совместимы как с памятью DDR3, так и с DDR2, поскольку там контроллер памяти реализован на уровне системной логики.

Кроме того, двухъядерные Core i3 и i5 имеют встроенные в чип графические ускорители GMA HD.
Их возможности можно вкратце охарактеризовать так: если вы просто хотите смотреть HD-видео, и вас не интересуют самые свежие трёхмерные компьютерные игры, то производительности встроенного в процессор графического ядра будет вполне достаточно.
По оценкам экспертов, GMA HD несколько быстрее встраиваемых в чипсеты графических ядер Intel GMA предыдущих поколений.

Ядро GMA HD обеспечивает одновременное декодирование двух потоков HD-видео (например, для режимов «картинка-в-картинке» или «картинка-и-картинка») и одновременную их передачу на разные цифровые выходы.
Поддерживается 36-битная глубина цвета и расширенное цветовое пространство xvYCC, предусмотрена возможность передачи звуковых потоков Dolby True HD и DTS-HD Master Audio.
Заявлена поддержка программных интерфейсов DirectX 10 (Shader Model 3.0) и Open GL 2.1 .
Под кадровый буфер может выделяться до 1,7 Гб (!) системной памяти.
Графика полностью совместима с универсальным цифровым интерфейсом HDMI 1.3 .

Все процессоры Core i3 и i5, за исключением i5 750, построены на основе архитектуры Clarkdale и все они, включая i5 750, оснащены встроенным северным мостом и напрямую управляют соединениями PCI Express.
Процессоры подключаются к южному мосту, который отвечает за менее скоростные линии, включая звук и SATA, при помощи шины Direct Media Interface (DMI), работающей на скорости 2 Гб/с.

Схема набора системной логики Intel P55 Express

Чипы Core i3 и i5 шестисотой серии — это двухъядерные процессоры с 4 Мб кэш-памяти третьего уровня.
Кристаллы производятся по 32-нанометровой технологии, что означает, что они «прохладные» и энергоэффективные.
Все эти модели совместимы с наборами системной логики Intel H57, H55 или Q57.1

У Intel есть и одно странное изделие на базе архитектуры Nehalem — Pentium G6950.
Несмотря на название из далёкого прошлого, это урезанная версия чипов серии i3 на основе Clarkdale: в них всего 32 Кб кэш-памяти L1 и 3 Мб L2.
Возможно, перед нами просто отбракованные «трёшки», которые очень не хочется отправлять в утиль.

Процессоры Core i7 и большая часть Core i5 поддерживают технологию Turbo Boost, позволяющую автоматически повышать номинальную тактовую частоту одного или нескольких ядер в ресурсоёмких приложениях.
Собственно, это «штатная» технология саморазгона процессора, которая покрывается гарантийными обязательствами производителя.
Turbo Boost включается и выключается через меню BIOS и работает в полностью автоматическом режиме.
При этом для предотвращения выхода процессора из строя функция активируется только при достаточной мощности блока питания, правильно настроенной материнской плате и при эффективном охлаждении.

Благодаря Turbo Boost процессоры Bloomfield могут увеличивать свой множитель на две единицы при одном активно работающем ядре и на одну во всех остальных случаях, повышая частоту на 133-266 МГц.
В чипах Lynnfield эта технология ещё более эффективна: при благоприятных условиях и одном активном ядре можно увеличить множитель на пять, получив прирост в 667 МГц, то есть, в среднем, почти на четверть от номинальной тактовой частоты.
При полной загрузке четырёх ядер возможно повышение множителя на две единицы.
В результате прирост производительности может оказаться весьма ощутимым, особенно при работе с многопоточными приложениями.

Процессор Core i5 750 отличается от других «пятачков» тем, что он четырёхъядерный и построен на той же архитектуре Lynnfield, что и Core i7 800-й серии.
В общем-то, не очень понятно, что он вообще делает в семействе i5.

Все процессоры Core i7 — четырёхъядерные, и они заметно более прожорливы чем Clarkdale i3 и i5, поскольку производятся по 45-нанометровой технологии.
8 Мб кэш-памяти третьего уровня общие для всех четырёх ядер, поэтому они быстрее четырёхъядерных Core 2 Quad, у которых вообще нет кэша L3.
Чипы i7 800-й серии совместимы с разъёмом LGA1156, а более старая 900-я серия — с разъёмом LGA1366.

Процессоры Core i7 800-й серии построены на ядре Lynnfield, как и Core i5 750, в них встроены такие же северный мост и шина DMI, как и в чипы i3 и i5.
В старых моделях 900-й серии отсутствует возможность прямого управления соединениями PCI Express, вместо неё для связи с другими компонентами системы там используется высокоскоростной интерфейс QuickPath Interconnect (QPI).

Схема набора системной логики Intel X58 Express

Топовые чипы Core i7 900-й серии (Bloomfield) устанавливаются в появившийся чуть раньше разъём LGA1366 и несовместимы с LGA1156.
И хотя они немногим быстрее более новых четырёхъядерных Core i5 и i7 для LGA1156, стоят 900-е гораздо больше.
Кроме того, в самых дорогих моделях Extreme Edition разблокирован множитель, поэтому их можно с лёгкостью разгонять.
Под Bloomfield разработан чипсет X58.

Вопреки ожиданиям, Intel продолжает выпускать новые процессоры для разъёма LGA1366 — последней новинкой стала модель Core i7-980X Extreme Edition.
Тем не менее, не стоит забывать о том, что при последующем апгрейде может потребоваться замена на только процессора, но и материнской платы.

Почти забытая технология Hyper-Threading вернулась во все процессоры для сокетов LGA1156 и LGA1366, за исключением i5 750.
Благодаря ей, каждое физическое ядро делится на два виртуальных, совсем как в старых Pentium 4, что позволяет повысить производительность в многопоточных программах, например, в кодировщиках видео.

Core i3

Core i3 (Clarkdale) — двухъядерный процессор последнего поколения, предназначенный для настольных компьютеров начального уровня.
Впервые представлен 7 января 2010 года.
Устанавливается в разъём LGA1156.
Производится по 32-нм технологии.

Оснащён встроенным двухканальным контроллером оперативной памяти DDR3-1066/1333 с напряжением до 1,6 В.
Модули, рассчитанные на более высокое напряжение, не будут работать с этим чипом и даже могут его повредить.

Снабжён встроенным контроллером PCI Express 2.0 x16, благодаря которому графический ускоритель может подключаться напрямую к процессору.
Для соединения с набором системной логики применяется шина DMI (Digital Media Interface) c пропускной способностью 2 Гбайт/с.

В процессоры Core i3 встроено графическое ядро GMA HD с двенадцатью конвейерами и тактовой частотой 733 МГц.

Базовая тактовая частота для всех моделей Core i3 — 133 МГц, номинальные частоты достигаются применением множителей.

Совместимые наборы системной логики: Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express.

Основные технические параметры Core i3

• Микроархитектура Nehalem • Два ядра
• Кэш-память L1 — 64 КБайт (32 Кбайт для данных и 32 КБайт для инструкций) для каждого ядра
• Кэш-память L2 — 256 КБайт для каждого ядра
• Кэш-память L3 — 4 МБайт, общая для всех ядер
• Встроенный двухканальный контроллер оперативной памяти DDR3-1066/1333 МГц
• Встроенный контроллер PCI Express 2.0 x16
• Встроенный графический адаптер с тактовой частотой 733 МГц
• Поддержка технологии виртуализации VT
• Поддержка 64-битных инструкций Intel EM64T
• Поддержка технологии Hyper-Threading
• Набор инструкций SSE 4.2
• Набор инструкций AES-NIS
• Антивирусная технология Execute Disable Bit
• Технология динамического изменения частоты Enhanced SpeedStep

Модельный ряд

Core i5

Core i5 (Clarkdale или Lynnfield) — двух или четырёхъядерный процессор последнего поколения, предназначенный для настольных компьютеров среднего уровня.
Впервые представлен 8 сентября 2009 года. Устанавливается в разъём LGA1156.
Двухъядерные Clarkdale производится по 32-нм технологии, четырёхъядерные Lynnfield — по 45-нм технологии.

Оснащён встроенным двухканальным контроллером оперативной памяти DDR3-1066/1333 с напряжением до 1,6 В.
Модули, рассчитанные на более высокое напряжение, не будут работать с этим чипом и даже могут его повредить.

Снабжён встроенным контроллером PCI Express 2.0 x16, благодаря которому графический ускоритель может подключаться напрямую к процессору.
В моделях со встроенным графическим ядром GMA HD к чипу может подключаться одна видеокарта в режиме x16, в моделях без встроенной графики — две видеокарты в режиме x8 каждая.

Для соединения с набором системной логики применяется шина DMI (Digital Media Interface) c пропускной способностью 2 ГБайт/с.

В двухъядерных моделях (серия 6хх) встроен графический адаптер GMA HD и реализована технология Hyper-Threading, в четырёхъядерных (серия 7xx) графики и Hyper-Threading нет.
В моделях, номер которых заканчивается на 1, тактовая частота графики составляет 900 МГц, в моделях, номер которых заканчивается на 0, графическое ядро работает на частоте 733 МГц.

Во всех Core i5 реализована технология автоматического повышения тактовой частоты Turbo Boost в ресурсоёмких задачах.

Базовая тактовая частота для всех моделей Core i5 — 133 МГц, номинальные частоты достигаются применением множителей.

Совместимые наборы системной логики: Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express.

Основные технические параметры Core i5

• Микроархитектура Nehalem
• Два или четыре ядра
• Кэш-память L1 — 64 КБайт (32 КБайт для данных и 32 КБайт для инструкций) для каждого ядра
• Кэш-память L2 — 256 КБайт для каждого ядра
• Кэш-память L3 — 4 или 8 МБайт, общая для всех ядер
• Встроенный двухканальный контроллер оперативной памяти DDR3-1066/1333 МГц
• Встроенный контроллер PCI Express 2.0 (одна линия x16 или две x8 в моделях без интегрированной графики)
• Встроенный графический адаптер с тактовой частотой 733 или 900 МГц
• Поддержка технологии виртуализации VT
• Поддержка 64-битных инструкций Intel EM64T
• Поддержка технологии Hyper-Threading в двухъядерных моделях
• Поддержка технологии Turbo Boost
• Набор инструкций SSE 4.2
• Набор инструкций AES-NIS
• Антивирусная технология Execute Disable Bit
• Технология динамического изменения частоты Enhanced SpeedStep

Модельный ряд

Core i7

Core i7 (Bloomfield, Lynnfield или Gulftown) — четырёх или шестиядерный процессор последнего поколения, предназначенный для настольных компьютеров высшего класса.
Впервые представлен в ноябре 2008 года.
Четырёхъядерные Bloomfield и Lynnfield производится по 45-нм технологии, шестиядерные Lynnfield — по 32-нм технологии.

Выпускаются в двух модификациях: серия 9хх (для разъёма LGA1366) со встроенным трёхканальным контроллером памяти и шиной QPI и серия 8xx (для разъёма LGA1156) c двухканальным контроллером памяти, встроенным контроллером PCI Express 2.0 и шиной DMI).
Поддерживается оперативная память DDR3-1066/1333 с напряжением до 1,6 В.
Модули, рассчитанные на более высокое напряжение, не будут работать с этим чипом и даже могут его повредить.

Процессоры для разъёма LGA1366 оснащаются скоростной шиной QPI, работающей на частоте 2,4 ГГц (до 4,8 ГБайт/с) в обычных i7 и на частоте 3,2 ГГц (6,4 Гбайт/с) в модификациях Extreme (к ним относятся i7-965, i7-975 и i7-980X.

Чипы для разъёма LGA1156 снабжены встроенным контроллером PCI Express 2.0 x16, благодаря которому графический ускоритель может подключаться напрямую к процессору.
Для соединения с набором системной логики здесь применяется шина DMI (Digital Media Interface) c пропускной способностью 2 ГБайт/с.

Во всех Core i7 реализованы технология автоматического повышения тактовой частоты Turbo Boost в ресурсоёмких задачах, а также технология Hyper-Threading.

Базовая тактовая частота для всех моделей Core i7 — 133 МГц, номинальные частоты достигаются применением множителей.
В модификациях Core i7 Extreme множитель разблокирован, что позволяет беспрепятственно повышать тактовую частоту процессора.

Совместимые наборы системной логики: серия 8xx — Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express, серия 9xx — Intel X58 Express.

Основные технические параметры Core i7

Что выбрать?

Процессоры Core i3-530 и 540 — довольно мощные и недорогие чипы, при этом разница в цене между ними ничтожна, так что нет никакого смысла приобретать 530-й, если только вы не строго ограничены в бюджете.

Чипы серии Core i3 — прямые конкуренты процессоров предыдущего поколения Core 2 Duo Eхxx: они стоят примерно одинаково и обеспечивают сравнимый уровень производительности, хотя и несколько быстрее.
Тем не менее, хотя материнские платы с разъёмом LGA1156 дороже аналогов с LGA775, покупка чипа i3 — более разумное долгосрочное вложение, чем Core 2 Duo, поскольку эти процессоры не только достаточно быстры сегодня, но и могут быть заменены на любой чип для LGA1156 в будущем — даже на супермощный Core i7.
Если i3-530 для вас слишком дорог, можно обратить внимание на Pentium G6950 («боксовая» версия в комплекте со штатным кулером обойдётся примерно в 3200 рублей), который медленнее обеих «трёшек», но практически не уступает большинству Core 2 Duo.

Что касается четырёхъядерных Core 2 Quad, которые чуть дороже двухъядерных Core i3 (например, «боксовый» Core 2 Quad Q8300 стоит порядка 5000 рублей), то их покупка сегодня имеет смысл лишь для апгрейда существующей системы под сокет LGA775 — в этом случае это очень разумный выбор.

Все процессоры Core i5 600-й серии отличаются высокой производительностью, однако если вам не нужен чип со встроенной графикой, нет особого смысла покупать модель этого семейства.
Эти модели ориентированы, скорее, на корпоративный рынок — офисному компьютеру не нужна мощная графика, а чем он проще по конструкции, тем удобнее в обслуживании.

За те же деньги, что просят за чипы 600-го семейства, лучше приобрести четырёхъядерный i5-750 — это идеальный выбор для сборки мощного домашнего ПК за разумные деньги.
Если вы делаете выбор в рамках 600-й серии, вам следует знать, что 661-й отличается от 660-го только чуть более быстрой встроенной графикой, но при этом повышенным энергопотреблением и отсутствием аппаратной поддержки виртуализации ввода/вывода VT-d, актуальной лишь для корпоративных пользователей.
Иными словами, если вы покупаете ЦП для домашнего компьютера, есть смысл предпочесть Core i5-661.

Для постройки мощного игрового ПК, лучший выбор по критерию цена/производительность — Core i7-860, все остальные варианты обойдутся значительно дороже, поскольку потребуется более дорогая системная плата на чипсете X58 Express под сокет LGA1366.

Шестиядерный «экстремальный» Core i7-980Х — непревзойдённый лидер по производительности не только всей современной линейки десктопных процессоров Intel, но и конкурирующих моделей AMD.
Поэтому не стоит удивляться, что система на его основе обойдётся в довольно внушительную сумму.
Любители всего самого-самого могут готовить кошельки — этот чип вот-вот появится на прилавках российских магазинов, сменив предыдущий флагман Core i7-975.

Автор: Олег Нечай