В чём же заключаются особенности архитектуры новых процессоров, отличия от  предшественников? Наконец, чем они лучше ещё вполне актуальных Core 2  Duo и Quad? Об этом мы и поговорим в нашем обзоре, который будет  состоять из двух частей: первой, общетехнической, и второй, посвящённой  специфике каждой из трёх серий.

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, четырёхядерные 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 Гб/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 Гб/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.

Мы познакомились с общими техническими решениями, реализованными в  десктопных процессорах Intel Core i3/i5/i7 с архитектурой Nehalem. Во  второй части мы подробнее поговорим об особенностях каждой из трёх  серий, изучим актуальный модельный ряд и дадим рекомендации, какие  конкретные модели можно отнести к разряду лучших покупок в своём классе.