Centrino Duo и все все все Часть первая процессор Core

Совместимость процессоров Intel

Замена процессора в ноутбуке зависит от конкретной модели чипсета (северного моста) и установленного в ноутбук процессора.

Процессоры в корпусе rPGA (съемные) могут быть заменены в домашних условиях.
Процессоры в корпусе fcBGA распаяны на материнской плате ноутбука, их замена возможна только при наличии оборудования для BGA пайки.

Программа cpu-z

которая поможет Вам с выбором подходящего процессора.

В закладке Mainboard (мат. плата) есть параметр Southbridge, он нам и нужен для подбора подходящего процессора.

Ниже приведён список взаимозаменяемости процессоров ноутбуков Intel, а также их совместимость.

Процессоры Intel® Core™ 1-го поколения

Socket G1 (rPGA988A) под Mobile Intel HM55 Chipset (SLGZS), Intel HM57 Chipset (SLGZR)

Dual Core (32 нм, 35 Вт):

Mobile Celeron: P4500 (2M Cache, 1.86 GHz), P4600 (2M Cache, 2.00 GHz);
Mobile Pentium: P6000 (3M Cache, 1.86 GHz), P6100 (3M Cache, 2.00 GHz), P6200 (3M Cache, 2.13 GHz), P6300 (3M Cache, 2.27 GHz);
Core i3: i3-330M (3M Cache, 2.13 GHz), i3-350M (3M Cache, 2.26 GHz), i3-370M (3M Cache, 2.40 GHz), i3-380M(3M Cache, 2.53 GHz), i3-390M (3M Cache, 2.66 GHz);
Core i5: i5-430M (3M Cache, 2.53 GHz), i5-450M (3M cache, 2.66 GHz), i5-460M (3M Cache, 2.80 GHz), i5-480M (3M Cache, 2.933 GHz), i5-520M (3M Cache, 2.933 GHz), i5-540M (3M Cache, 3.066 GHz), i5-560M (3M Cache, 3.20 GHz), i5-580M (3M Cache, 3.33 GHz);
Core i7: i7-620M (4M Cache, 3.333 GHz), i7-640M (4M Cache, 3.46 GHz).

Quad Core (32 нм, 45-55 Вт):

Core i7M: i7-720QM (6M Cache, 2.80 GHz), i7-740QM (6M Cache, 2.93 GHz), i7-820QM (8M Cache, 3.06 GHz), i7-840QM (8M Cache, 3.20 GHz), i7-920XM (8M Cache, 3.20 GHz), i7-940XM (8M Cache, 3.33 GHz).

Процессоров Intel® Core™ 2-го поколения Sandy Bridge

Socket G2 (rPGA988B) под Mobile Intel HM65 Chipset (SLJ4P), Intel HM67 Chipset (SLJ4N)

Single Core (Sandy Bridge, 32 нм, 35 Вт):

Mobile Celeron: B710 (1.5M Cache, 1.60 GHz), B720 (1.5M Cache, 1.70 GHz), B730 (1.5M Cache, 1.80 GHz).

Dual Core (Sandy Bridge, 32 нм, 17-35 Вт):

Mobile Celeron: B800 (2M Cache, 1.50 GHz), B810 (2M Cache, 1.60 GHz), B815 (2M Cache, 1.60 GHz), B820 (2M Cache, 1.70 GHz), B830 (2M Cache, 1.80 GHz), B840 (2M Cache, 1.90 GHz);
Mobile Pentium: B940 (2M Cache, 2.00 GHz), B950 (2M Cache, 2.10 GHz), B960 (2M Cache, 2.20 GHz), B970 (2M Cache, 2.30 GHz), B980 (2M Cache, 2.40 GHz), B987 (2M Cache, 1.50 GHz);
Core i3: 2308M, 2310M (3M Cache, 2.10 GHz), 2312M, 2328M, 2330E, 2330M (3M Cache, 2.20 GHz), 2348M, 2350M, 2370M;
Core i5: 2410M (3M Cache, 2.90 GHz), 2430M (3M Cache, 3.00 GHz), 2450M (3M Cache, 3.10 GHz), 2510E (3M Cache, 3.10 GHz), 2520M (3M Cache, 3.20 GHz), 2540M (3M Cache, 3.30 GHz);
Core i7: 2620M (4M Cache, 3.40 GHz), 2640M (4M Cache, 3.50 GHz).

Quad Core (Sandy Bridge, 32 нм, 45-55 Вт):

Core i7: 2630QM (6M Cache, 2.90 GHz), 2670QM (6M Cache, 3.10 GHz), 2710QE (6M Cache, 3.00 GHz), 2720QM (6M Cache, up to 3.30 GHz), 2760QM (6M Cache, 3.50 GHz), 2820QM (8M Cache, 3.40 GHz), 2860QM (8M Cache, 3.60 GHz).

Чипсеты HM65, HM67 не поддерживают 22-нм процессоры третьего поколения под названием Ivy Bridge.

Процессоров Intel® Core™ 2-го и 3-го поколения Sandy Bridge / Ivy Bridge

Socket G2 (rPGA988B) под Mobile Intel HM70 Chipset (SJTNV)

Single Core (Sandy Bridge, 32 нм, 35 Вт):

Mobile Celeron: B710 (1.5M Cache, 1.60 GHz), B720 (1.5M Cache, 1.70 GHz), B730 (1.5M Cache, 1.80 GHz).

Dual Core (Sandy Bridge, 32 нм, 17-35 Вт):

Mobile Celeron: B800 (2M Cache, 1.50 GHz), B810 (2M Cache, 1.60 GHz), B815 (2M Cache, 1.60 GHz), B820 (2M Cache, 1.70 GHz), B830 (2M Cache, 1.80 GHz), B840 (2M Cache, 1.90 GHz);
Mobile Pentium: B940 (2M Cache, 2.00 GHz), B950 (2M Cache, 2.10 GHz), B960 (2M Cache, 2.20 GHz), B970 (2M Cache, 2.30 GHz), B980 (2M Cache, 2.40 GHz), B987 (2M Cache, 1.50 GHz).

Dual Core (Ivy Bridge, 22 нм, 35 Вт):

Mobile Celeron: 1000M (2M Cache, 1.80 GHz), 1005M (2M Cache, 1.90 GHz), 1020M (2M Cache, 2.10 GHz);
Mobile Pentium: 2020M (2M Cache, 2.40 GHz), 2030M (2M Cache, 2.50 GHz).

  • У владельцев ноутбуков с HM70 есть возможность замены на HM75, HM76, HM77.
    После замены ноутбук будет поддерживать процессоры Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7.

Чипсет HM70 не поддерживает процессоры Core™ i3, Core™ i5, Core™ i7! Ноутбук может выключаться через 20-30 минут.

Список процессоров Intel® Core™ 2-го и 3-го поколения Sandy Bridge / Ivy Bridge

Socket G2 (rPGA988B) – Intel HM77 Chipset (SLJ8C), Intel HM76 Chipset (SLJ8E), Intel HM75 Chipset (SLJ8F)

Single Core (Sandy Bridge, 32 нм, 35 Вт):

Mobile Celeron: B710 (1.5M Cache, 1.60 GHz), B720 (1.5M Cache, 1.70 GHz), B730 (1.5M Cache, 1.80 GHz).

Dual Core (Sandy Bridge, 32 нм, 17-35 Вт):

Mobile Celeron: B800 (2M Cache, 1.50 GHz), B810 (2M Cache, 1.60 GHz), B815 (2M Cache, 1.60 GHz), B820 (2M Cache, 1.70 GHz), B830 (2M Cache, 1.80 GHz), B840 (2M Cache, 1.90 GHz);
Mobile Pentium: B940 (2M Cache, 2.00 GHz), B950 (2M Cache, 2.10 GHz), B960 (2M Cache, 2.20 GHz), B970 (2M Cache, 2.30 GHz), B980 (2M Cache, 2.40 GHz), B987 (2M Cache, 1.50 GHz);
Core i3: 2308M, 2310M (3M Cache, 2.10 GHz), 2312M, 2328M, 2330E, 2330M (3M Cache, 2.20 GHz), 2348M, 2350M, 2370M;
Core i5: 2410M (3M Cache, 2.90 GHz), 2430M (3M Cache, 3.00 GHz), 2450M (3M Cache, 3.10 GHz), 2510E (3M Cache, 3.10 GHz), 2520M (3M Cache, 3.20 GHz), 2540M (3M Cache, 3.30 GHz);
Core i7: 2620M (4M Cache, 3.40 GHz), 2640M (4M Cache, 3.50 GHz).

Dual Core (Ivy Bridge, 22 нм, 35 Вт):

Mobile Celeron: 1000M (2M Cache, 1.80 GHz), 1005M (2M Cache, 1.90 GHz), 1020M (2M Cache, 2.10 GHz);
Mobile Pentium: 2020M (2M Cache, 2.40 GHz), 2030M (2M Cache, 2.50 GHz);
Core i3: 3110M (3M Cache, 2.40 GHz), 3120ME (3M Cache, 2.40 GHz), 3120M (3M Cache, 2.50 GHz), 3130M (3M Cache, 2.60 GHz);
Core i5: 3210M (3M Cache, 3.10 GHz), 3230M (3M Cache, 3.20 GHz), 3320M (3M Cache, 3.30 GHz), 3340M (3M Cache, 3.40 GHz), 3360M (3M Cache, 3.50 GHz), 3380M (3M Cache, 3.60 GHz);
Core i7: 3520M (4M Cache, 3.60 GHz), 3540M (4M Cache, 3.70 GHz).

Quad Core (Sandy Bridge, 32 нм, 40-55 Вт):

Core i7: 2630QM (6M Cache, 2.90 GHz), 2670QM (6M Cache, 3.10 GHz), 2710QE (6M Cache, 3.00 GHz), 2720QM (6M Cache, up to 3.30 GHz), 2760QM (6M Cache, 3.50 GHz), 2820QM (8M Cache, 3.40 GHz), 2860QM (8M Cache, 3.60 GHz), 2920XM (8M Cache, 3.50 GHz), 2960XM (8M Cache, 3.70 GHz).

Quad Core (Ivy Bridge, 22 нм, 35-55 Вт):

Core i7: 3610QM (6M Cache, 3.30 GHz), 3612QM (6M Cache, 3.10 GHz), 3630QM (6M Cache, 3.40 GHz), 3632QM (6M Cache, 3.20 GHz), 3720QM (6M Cache, 3.60 GHz), 3740QM, 3820QM (8M Cache, 3.70 GHz), 3840QM (8M Cache, 3.80 GHz), 3920XM (8M Cache, 3.80 GHz), 3940XM (8M Cache, 3.90 GHz).

Intel HM76 Chipset и Intel HM75 Chipset не поддерживают процессоры Core i7-3920XM , Core i7-3940XM.

Процессоры Intel® Core™ 4-го поколения Haswell

Socket G3 (rPGA 946B/947, FCPGA 946) под Intel HM87 Chipset (SR17D), Intel HM86 Chipset (SR17E)

Источник

Ноутбуки с процессором intel core 2 duo 2 4 ггц

ЕгорЕгор Морозов | 20 Июля, 2018 — 13:02

IMG_3488.740w_derived.jpg

Несколько дней назад новость о том, что новые MacBook Pro с процессором Core i9 не могут работать «в полную силу», разлетелась по всему интернету. Конечно, многие сразу же стали винить в этом компанию Apple — дескать, они не смогли сделать нормальную систему охлаждения. Однако, как вы уже, наверное, поняли из заголовка, проблема лежит несколько глубже, и в сегодняшней статье мы поговорим о том, как на самом деле идет управление частотой у процессоров Intel, и почему в общем-то именно эта компания обманывает своих пользователей.

Спецификации процессоров — в Intel не умеют считать?

Для начала давайте сравним характеристики шести процессоров от Intel:

Название CPU i5-7200U i5-8250U i7-7700HQ i7-8750H i9-8950HK i7-8700K
Частота номинальная/
максимальная на все ядра, ГГц
2.5/3.1 1.6/3.4 2.8/3.4 2.2/3.9 2.9/4.3 3.7/4.3
Количество ядер/потоков 2/4 4/8 4/8 6/12 6/12 6/12
Архитектура Kaby Lake Kaby Lake-R Kaby Lake Kaby Lake-R Kaby Lake-R Kaby Lake-R
Тепловой пакет (TDP), Вт 15 15 45 45 45 95

Казалось бы — тут подобраны абсолютно разные процессоры, и с первого взгляда подвоха не видно. Но давайте посмотрим подробнее, и начнем с первых двух процессоров. Архитектурных отличий между Kaby Lake и Kaby Lake-R нет, теплопакет у этих CPU одинаков, но второй имеет вдвое больше ядер и на 10% большую максимальную частоту. Магия? Идем дальше — между i5-8250U и i7-7700HQ различия только в теплопакете — у i7 он аж в 3 раза больше, но частоты и количество ядер совпадают!

Между i7-7700HQ и i7-8750H ситуация такая же, как и между первыми i5: теплопакет одинаков, но у нового процессора в полтора раза больше ядер и на 20% выше максимальная частота. С Core i9 и Core i7-8700K тоже все не так гладко — у них опять же совпадают все характеристики, кроме TDP — у i7 он вдвое больше.

Отсюда можно сделать один вывод: или законы физики для Intel не работают, или компания где-то мухлюет. Так как ученые недавно доказали, что привычная нам физика работает даже в «далекой-далекой галактике», то остается только второй вариант. Но в чем тут дело, не может же такая крупная компания врать в характеристиках? Разумеется нет, но вот недоговаривать — вполне, и в данном случае все дело в технологии под названием Turbo Boost.

Turbo Boost — попытка впихнуть невпихуемое

Давайте мысленно вернемся на 10 лет назад. Джобс достает из папки для бумаг MacBook Air, тем самым запустив гонку тонких легких ноутбуков — ультрабуков. Но ведь в них нужно было ставить какие-то процессоры, и вот тут возникла проблема: да, у Intel были в арсенале различные Core 2 Duo и Quad, с 2-4 ядрами и частотами под 3 ГГц. Но, увы, они требовали серьезного теплоотвода, ибо выделяли не менее 35 Вт тепла. Самым логичным решением было снижение частот до уровня

1.5 ГГц — в таком случае TDP становился на уровне 15-17 Вт, и столько тепла уже можно было отвести в тонком корпусе. Но снижение частоты вдвое очень больно било по производительности, и пользователи первых MacBook Air это хорошо ощущали.

Читайте также:  Матплата ASRock J3060M оснащена двухъядерным Celeron Braswell

1440x810.jpg

И в Intel смогли выйти из ситуации, причем достаточно просто и изящно — введя такую технологию, как Turbo Boost. В чем ее смысл? Если выполнены некоторые условия, то процессор может увеличивать частоту выше номинальной, тем самым обеспечивая большую производительность.

То есть если до этого условие работы процессора на номинальной частоте было одно — он не должен перегреваться, то теперь добавилось еще несколько условий, при выполнении которых процессор будет работать на более высокой частоте, чем номинальная.

Что это за условия? Самое главное — тепловыделение не должно выходить за указанные рамки. То есть, если теплопакет указан, например, в 15 Вт, то процессор может повышать частоту до тех пор, пока не упрется в это значение. Но и это еще не все — если посмотреть на пользовательские задачи, то большая их часть проходит за 20-30 сек: к примеру, столько времени грузится система, открываются тяжелые программы, идет разархивирование большинства архивов и т.д. И чтобы еще больше повысить производительность, Intel ввела два типа TDP — Long и Short.

В чем между ними разница? Long TDP — это тот теплопакет, который будет использовать процессор при длительной нагрузке на него (рендеринг, игры). Short TDP как раз предназначен для быстрых задач выше, и он зачастую бывает вдвое-втрое выше LTDP, но действует очень короткое время — 20-30 секунд, после чего вступает в ход LTDP. Тут Intel убивает сразу двух зайцев — и ультрабук будет в таких задачах работать не сильно медленнее более дорогих «игровых» устройств, и за такой промежуток времени нагрев будет не критичен, то есть защита от перегрева сработать не успеет.

Что касается других условий работы Turbo Boost, то их не мало — это может быть дополнительное ограничение по температуре, ограничение на максимальную частоту, напряжение, также производитель ноутбука волен настраивать уровни TDP по своему усмотрению. Но самый главный момент тут в том, что если хотя бы одно из условий не выполняется, или выполняется не полностью — авторазгон перестает работать полностью или частично, и при этом сама Intel оказывается ни при чем — они же не обещали, что процессор всегда будет работать на максимальной Turbo Boost-частоте. А вот родную частоту в рамках LTDP он точно удержит, так как она как раз — сюрприз — очень маленькая: так, у i5-8250U она всего 1.6 ГГц — на 55% ниже, чем у i5-7200U. И поэтому, если откинуть «необязательный» Turbo Boost, уже не вызывает удивление то, что 4 ядра с более низкими частотами «влазят» в тот же теплопакет, что и 2 ядра с более высокими частотами.

Практика на i5-8250U

Так как в моих руках есть ноутбук с i5-8250U, на котором к тому же я могу «играться» со значениями Long и Short TDP, то почему бы не посмотреть, как на практике работает то, что я написал выше. Будем запускать стресс-тест AIDA64 и смотреть, как меняется тепловыделение и частоты. По умолчанию параметры у ноутбука такие: Short TDP — 44 Вт, время работы STDP — 28 секунд, Long TDP — стандартный, 15 Вт.

Итак, запускаем стресс-тест, и что мы видим? TDP составляет 25 Вт, что меньше STDP, и поэтому процессор спокойно работает на максимальной частоте в 3.4 ГГц:

Снимок экрана (5).png

Но проходит 28 секунд и упс — срабатывает LTDP и тут же начинается так называемый «троттлинг по TDP»: так как 25 Вт > 15, то чтобы уместиться в этот теплопакет, процессор вынужден снижать частоту, в моем случае — до 2.7 ГГц:

Снимок экрана (6).png

В этом ноутбуке до перегрева дело не доходит, и даже после часа стресс-теста процессор так и будет работать на уровне 2.7-2.8 ГГц — как видите, она на 20% ниже максимально возможной, но все еще на целых 50% выше родных 1.6 ГГц — спецификации Intel выполнены, придраться не к чему.

Теперь давайте ради интереса превратим i5-8250U в i7-7700HQ — для этого достаточно поднять Long TDP до 45 Вт. Запускаем стресс-тест и видим, что через то время, после которого для i5 срабатывал троттлинг, импровизированный i7 продолжает без проблем работать на максимальной частоте, ибо до ограничения в 45 Вт далеко:

Снимок экрана (7).png

То есть если на бумаге эти два процессора выглядят схожими, то на практике i5 оказывается при долговременной нагрузке где-то на 20% медленнее, и при этом Intel нигде не наврала. Собственно, именно это же и происходит с 6-ядерными i7: да, им опять же не хватает их теплопакета в 45 Вт для работы на максимальных Turbo Boost-частотах, и поэтому при долговременной нагрузке их частоты, судя по тестам, оказываются в районе 2.9-3.3 ГГц — это опять же больше или равно родным частотам этих CPU (они от 2.2 до 2.9 ГГц), то есть опять же спецификации Intel выполнены.

Способы повышения производительности при троттлинге по TDP

Из написанного выше можно сделать простой вывод — нет смысла брать старшие мобильные процессоры в каждой из линеек, ибо при долговременной нагрузке они будут на уровне младших. Так, существует процессор i7-8550U — он, как и i5-8250U, имеет 4 ядра и 8 потоков и тот же TDP в 15 Вт, а максимальная частота на все ядра составляет уже 3.7 ГГц — на 300 МГц выше. Но, как вы видели из тестов выше, 15 Вт хватает для работы на частоте лишь в 2.7 ГГц, то есть смысла в таком i7 нет (да, кто-то может сказать, что этот CPU имеет на 2 МБ кэша L3 больше, и что это несколько увеличит производительность — в общем и целом так и есть, но тут уж пусть каждый для себя сам решает, стоит ли 3-5% производительности в некоторых задачах лишних 100-200 долларов).

Поэтому, если вы берете ноутбук и задумываетесь, какой CPU брать — посмотрите обзоры: если производитель не увеличил TDP, то можете смело брать младшую модель. Но вот о случае, когда производитель все-таки поднял TDP, или разрешил им управлять, поговорим ниже.

Итак, вы — «счастливый» владелец модели со старшим процессором в линейке, или собираетесь таковую купить. Для начала — поставьте программу Intel Extreme Tuning Utility (она абсолютно бесплатно доступна на сайте Intel), или, сокращенно — iXTU. Перейдите на вкладку All Controls и посмотрите, какие ползунки вам доступны:

Снимок.PNG

Идеальный вариант — вы можете изменять значения TDP и напряжения. Хороший вариант — вы можете менять только TDP. Плохой — настроек нет вообще. Если у вас последний случай, то тут все просто — абсолютно нет никакого смысла брать старшую модель, «исправить» ее вы не сможете. Если вы такую модель уже взяли — увы, ничего сделать нельзя. И установка ноутбука в морозильник не поможет.

Если же у вас второй случай, то есть вы можете менять TDP, то вам повезло — немного перемещаете ползунок Turbo Boost Power Max вправо (на 3-5 Вт), применяете значение кнопкой Apply и запускаете любой стресс-тест (в той же AIDA64 или в iXTU, но тут он не очень хороший):

Снимок.PNG

Если за полчаса-час теста температуры не превысили 90 градусов — вам повезло, продолжайте поднимать TDP до тех пор, пока температуры не перестанут вас устраивать (желательно не доводить прямо до уровня срабатывания тепловой защиты, лучше ограничиться 90 градусами). Если в ваших задачах вы нагружаете не только CPU, но и GPU, то нужно проводить одновременно и ее стресс-тест, так как нагрев видеокарты в ноутбуке может сильно влиять на нагрев процессора. Как только нашли «максимальный» уровень TDP, то можете нажать на кнопку «Save» и сохранить полученный профиль (он будет доступен на вкладке Profiles):

Снимок.PNG

После перезагрузки примененные значения не сбрасываются, влиять на них может или сброс настроек BIOS, или глобальное обновление системы, или различные Power Management от производителя ноутбука.

Если у вас первый случай — вы можете менять и настройки TDP, и напряжения, то вы везунчик. Тут смысл в том, что все процессоры разные, и Intel обычно перестраховывается и поднимает напряжение, дабы все процессоры могли работать стабильно. Поэтому, если опустить напряжение, то зачастую при этом стабильность работы процессора сохраняется, но вот тепловыделение существенно уменьшается: так, Q

V 2 , то есть уменьшение напряжения (V) на 10% опустит тепловыделение (Q) уже на 23% — а это, в свою очередь, позволит процессору работать на более высокой частоте при том же уровне TDP.

Ваша же цель — найти стабильный уровень напряжений. Для этого опускайте Core, Cache и Graphics Voltage Offset с шагом в 10-20 мВ до тех пор, пока стресс-тесты будут проходить стабильно (не пугайтесь, если опустите напряжение слишком сильно и ноутбук выключится — это абсолютно не опасно, при загрузке все настройки будут сброшены на исходные):

Снимок.PNG

В моем случае я смог опустить напряжения больше, чем на 0.1 В — это позволило процессору при LTDP в 15 Вт стабильно работать на частоте в 3 ГГц (вместо 2.7 раньше, то есть +10% производительности «из воздуха»). При этом, при желании, можно еще и TDP увеличить, и добиться стабильных 3.4 ГГц уже не при 25 Вт, а всего при 20. Так что, как видите, низкий TDP — не приговор, и при желании можно решить эту проблему и существенно увеличить производительность CPU.

MacBook Pro с Core i9 — все действительно так плохо?

Ну и под конец обратимся к все тому же многострадальному топовому MacBook. После прочтения статьи выше, казалось бы, все понятно — процессор не способен работать на максимальной Turbo Boost-частоте и троттлится до более низкой. Но тогда возникает вопрос — а почему помог трюк с морозильником? Ведь ограничение по TDP никак не связано с температурой. На деле все становится понятно, если взглянуть на скриншот из Intel Power Gadget:

MacBook_Pro_issue_02 (1).jpg

Как видно, троттлинг по TDP не срабатывает, так как тепловыделение всего 33 Вт — на 12 Вт меньше LTDP. При этом температура составляет 91 градус, но пиков на графике до 800 МГц (срабатывание тепловой защиты) нет. Вердикт? Apple сделала еще одно условие, которое не позволяет процессору греться выше определенной температуры (возможно, выше 92 градусов), поэтому CPU вынужден сбрасывать частоту даже не достигнув максимального TDP. И поэтому помещение ноутбука в морозильник помогает — температура падает, и раз троттлинга по TDP нет — частота начинает расти, и ноутбук начинает работать быстрее.

Отсюда можно сделать два неутешительных вывода: во-первых, система охлаждения в MacBook Pro не удовлетворяет требованиям Intel, так как не способна отвести 45 Вт. Во-вторых, под большим вопросом вообще целесообразность покупки даже младшей версии такого MacBook, так как 33 Вт хватает чтобы работать на частоте всего в 2.2 ГГц — это как раз родная частота самого простого шестиядерного i7, то есть о Turbo Boost можно забыть — при этом в ноутбуках от других производителей с таким же процессором и хорошей СО в TDP 45 Вт он «влезает» на частоте

Читайте также:  Разрядность процессора pentium dual core

Что же в итоге? А в итоге Intel, как и любая крупная компания, занимается «мухлежом». Так что будьте аккуратнее при покупке техники, дабы не купить MacBook с Core i9 за полмиллиона рублей, который в итоге оказывается слабее прошлогодней модели с i7.

Источник



Centrino Duo и все-все-все. Часть первая: процессор Core

Увидела свет новая версия платформы Centrino, прежде известная под кодовым названием «Napa». В состав мобильной платформы теперь входит линейка двуядерных процессоров, а также семейство чипсетов i945. В первой части статьи мы расскажем вам о процессоре Core, основанном на новом ядре Yonah.

Одно ядро хорошо, а два – лучше!
Народная мудрость.

Если для настольных компьютеров двуядерные процессоры были доступны уже достаточно давно, то на ноутбуках эти достижения современных технологий до сих пор места не находили. Тому были объективные причины, главная из которых – недопустимо высокие энергопотребление и тепловыделение существовавших ранее образцов.

И вот, наконец, наступил праздник на улице любителей мобильного образа жизни – появился новейший двуядерный процессор, специально разработанный для использования в ноутбуках.

Давно ожидаемая новая версия платформы Centrino была официально представлена в начале января, а буквально недавно прошла российская презентация кардинально обновлённой платформы.

Новый процессор: ядро Yonah

Внешне новинка не особенно отличается от привычного Pentium M. Новый процессор содержит 151,6 млн. транзисторов (предшественник, Pentium M на ядре Dothan, содержит около 140 млн.), площадь кристалла составляет 90,3 мм 2 против 83,6 мм 2 у Dothan. На глаз эта разница практически незаметна, в том числе потому, что кристалл развёрнут на 90 градусов.

Несмотря на то, что процессор имеет те же 478 ножек, что и Pentium M, электрически сокеты несовместимы. А чтобы подчеркнуть эту разницу, процессоры сделаны несовместимыми и механически – для этого производитель изменил положение ключа (отсутствующей ножки). Так что у пользователя при всём желании не получится сжечь процессор, установив его в неподходящую материнскую плату.

Процессор Core изготавливается по новому технологическому процессу 65 нм, собственно, отсюда и столь незначительное отличие площади кристалла.

Архитектура

Самое интересное, что специалистам компании Intel удалось сделать этот CPU не только «тихим» и «холодным», но и превосходящим настольные двуядерные решения по части архитектуры. Взгляните на диаграммы сегодняшних двуядерных решений Intel и AMD, предназначенных для десктопов – Pentium D и Athlon 64 X2:

При всей несхожести архитектур ядер, оба процессора имеют одну общую черту – одинаково реализованную двуядерность:каждое ядро имеет собственный кэш второго уровня (до 2048 Кбайт на каждое ядро у Pentium D 9xx и до 1024 Кбайт у Athlon 64 X2), а для связи ядер используется внутренняя шина (в случае Pentium D передача данных между ядрами возможна и через FSB). Разумеется, решение не самое удобное в том случае, когда одному ядру надо получить данные, содержащиеся в кэше другого ядра – ведь нередко ядра работают над одной и той же задачей, просто выполняя разные её части. Отсюда неминуемые задержки в доступе к информации, а также такие неприятности, как простой одного из ядер по той причине, что его кэш полностью заполнен данными, которые всё ещё нужны второму ядру.

Логичное решение этой проблемы – использование общей кэш-памяти. И именно таким образом работает Core Duo.

Интересно, что в настольных двуядерных процессорах появление этого крайне приятного удобства – общего кэша – ожидается лишь во втором полугодии. А вот пользователям мобильных компьютеров оно уже доступно!

Коль скоро мы разобрались с реализацией двуядерности, посмотрим и на остальные технические характеристики в сравнении с предшественником. Благо, отличия имеются.

Core (Yonah) Pentium M (Dothan)
Количество ядер 1 (Solo) или 2 (Duo) 1
Тактовые частоты 1660-2160 МГц 1600-2260 МГц
Частота FSB 667 МГц (166 x4) 533 МГц (133×4)
Кэш L1 уровня (и) 32 Кбайт 32 Кбайт
Кэш L1 уровня (д) 32 Кбайт 32 Кбайт
Кэш второго уровня 2048 Кбайт 2048 Кбайт
Наборы инструкций MMX, SSE, SSE2, SSE3 MMX, SSE, SSE2
Enhanced SpeedStep Есть Есть
Частота при низкой нагрузке 1000 МГц 800 МГц
Execute Disabled Bit Есть Есть

Перечислим наиболее важные отличия (не считая двуядерности, которую мы уже обсудили):

  • Тактовые частоты пока не выросли и даже наоборот ­– слегка поуменьшились. Конечно, через некоторое время будут представлены новые модели процессоров, сначала с тактовой частотой 2,33 ГГц, а потом, возможно, и 2,5 ГГц. А там уже и до следующей версии Centrino недалеко.
  • По сравнению с Pentium M, частота FSB выросла на 133 МГц и составила 667 МГц – практически 666. Интересно, что этой «дьявольской» частоты FSB при очередном изменении модельного ряда Pentium 4 аккуратно избежали, сразу перейдя на 800 МГц. Наверняка маркетологи Intel решили не нервировать покупателей ::)
  • Наконец-то добавилась поддержка последнего, третьего набора инструкций SIMD Streaming Instructions. Напомним, SSE представляет собой расширение стандартных инструкций x86, предназначенное для повышения скорости обработки мультимедийных данных. SSE3 добавляет к функциональности более ранних наборов SSE и SSE2 дополнительные 13 новых инструкций, разработанных для увеличения скорости в играх и мультимедиа-приложениях.
  • Вместе с шиной FSB выросла тактовая частота процессора в режиме минимального потребления энергии. Эта частота задается фиксированным коэффициентом 6, не зависящим от номинальной частоты процессора. Таким образом, Core работает на 1000 МГц, тогда как Pentium M работал на частоте 800 МГц (600 МГц для ядра Banias).

Как видим, производители сделали неплохой «бонус» к двуядерности. Все эти нововведения позволяют с уверенностью полагать, что производительность нового процессора будет выше, чем у предшественника, даже в задачах, никоим образом не использующих многопоточность. Впрочем, на второе ядро всегда можно «скинуть» как минимум какие-нибудь фоновые процессы, так что двуядерность, как ни крути, штука беспроигрышная. В итоге – новый, более производительный CPU с передовой архитектурой, поддержкой новых технологий и неплохими скоростными характеристиками. Но это только одна сторона «медали Centrino», теперь же мы перейдём ко второй – пожалуй, более примечательной стороне.

Энергопотребление

Самое важное достижении технологии Centrino – низкое энергопотребление. И в новой версии платформы ему уделено не меньшее (если не большее) внимание. Естественно, Core поддерживает технологию Enhanced SpeedStep, позволяющую «на лету» изменять тактовую частоту процессора и напряжение на ядре в зависимости от необходимой на данный момент производительности. Но это ещё далеко не всё – в новом процессоре реализован и ряд других, не менее интересных и полезных энергосберегающих технологий, таких, например, как Dynamic Power Coordination. Суть этой технологии в том, что ядра могут независимо друг от друга менять энергопотребление в зависимости от текущей нагрузки на процессор. В том числе, возможна ситуация, когда одно ядро работает, а другое находится в состоянии Deep Sleep, в котором потребление энергии близко к минимальному.

Источник

Как Intel обманывает пользователей, или почему не стоит брать старшие версии ноутбуков

ЕгорЕгор Морозов | 20 Июля, 2018 — 13:02

IMG_3488.740w_derived.jpg

Несколько дней назад новость о том, что новые MacBook Pro с процессором Core i9 не могут работать «в полную силу», разлетелась по всему интернету. Конечно, многие сразу же стали винить в этом компанию Apple — дескать, они не смогли сделать нормальную систему охлаждения. Однако, как вы уже, наверное, поняли из заголовка, проблема лежит несколько глубже, и в сегодняшней статье мы поговорим о том, как на самом деле идет управление частотой у процессоров Intel, и почему в общем-то именно эта компания обманывает своих пользователей.

Спецификации процессоров — в Intel не умеют считать?

Для начала давайте сравним характеристики шести процессоров от Intel:

Название CPU i5-7200U i5-8250U i7-7700HQ i7-8750H i9-8950HK i7-8700K
Частота номинальная/
максимальная на все ядра, ГГц
2.5/3.1 1.6/3.4 2.8/3.4 2.2/3.9 2.9/4.3 3.7/4.3
Количество ядер/потоков 2/4 4/8 4/8 6/12 6/12 6/12
Архитектура Kaby Lake Kaby Lake-R Kaby Lake Kaby Lake-R Kaby Lake-R Kaby Lake-R
Тепловой пакет (TDP), Вт 15 15 45 45 45 95

Казалось бы — тут подобраны абсолютно разные процессоры, и с первого взгляда подвоха не видно. Но давайте посмотрим подробнее, и начнем с первых двух процессоров. Архитектурных отличий между Kaby Lake и Kaby Lake-R нет, теплопакет у этих CPU одинаков, но второй имеет вдвое больше ядер и на 10% большую максимальную частоту. Магия? Идем дальше — между i5-8250U и i7-7700HQ различия только в теплопакете — у i7 он аж в 3 раза больше, но частоты и количество ядер совпадают!

Между i7-7700HQ и i7-8750H ситуация такая же, как и между первыми i5: теплопакет одинаков, но у нового процессора в полтора раза больше ядер и на 20% выше максимальная частота. С Core i9 и Core i7-8700K тоже все не так гладко — у них опять же совпадают все характеристики, кроме TDP — у i7 он вдвое больше.

Отсюда можно сделать один вывод: или законы физики для Intel не работают, или компания где-то мухлюет. Так как ученые недавно доказали, что привычная нам физика работает даже в «далекой-далекой галактике», то остается только второй вариант. Но в чем тут дело, не может же такая крупная компания врать в характеристиках? Разумеется нет, но вот недоговаривать — вполне, и в данном случае все дело в технологии под названием Turbo Boost.

Turbo Boost — попытка впихнуть невпихуемое

Давайте мысленно вернемся на 10 лет назад. Джобс достает из папки для бумаг MacBook Air, тем самым запустив гонку тонких легких ноутбуков — ультрабуков. Но ведь в них нужно было ставить какие-то процессоры, и вот тут возникла проблема: да, у Intel были в арсенале различные Core 2 Duo и Quad, с 2-4 ядрами и частотами под 3 ГГц. Но, увы, они требовали серьезного теплоотвода, ибо выделяли не менее 35 Вт тепла. Самым логичным решением было снижение частот до уровня

1.5 ГГц — в таком случае TDP становился на уровне 15-17 Вт, и столько тепла уже можно было отвести в тонком корпусе. Но снижение частоты вдвое очень больно било по производительности, и пользователи первых MacBook Air это хорошо ощущали.

1440x810.jpg

И в Intel смогли выйти из ситуации, причем достаточно просто и изящно — введя такую технологию, как Turbo Boost. В чем ее смысл? Если выполнены некоторые условия, то процессор может увеличивать частоту выше номинальной, тем самым обеспечивая большую производительность.

То есть если до этого условие работы процессора на номинальной частоте было одно — он не должен перегреваться, то теперь добавилось еще несколько условий, при выполнении которых процессор будет работать на более высокой частоте, чем номинальная.

Что это за условия? Самое главное — тепловыделение не должно выходить за указанные рамки. То есть, если теплопакет указан, например, в 15 Вт, то процессор может повышать частоту до тех пор, пока не упрется в это значение. Но и это еще не все — если посмотреть на пользовательские задачи, то большая их часть проходит за 20-30 сек: к примеру, столько времени грузится система, открываются тяжелые программы, идет разархивирование большинства архивов и т.д. И чтобы еще больше повысить производительность, Intel ввела два типа TDP — Long и Short.

Читайте также:  Обзор семи наиболее популярных текстовых редакторов

В чем между ними разница? Long TDP — это тот теплопакет, который будет использовать процессор при длительной нагрузке на него (рендеринг, игры). Short TDP как раз предназначен для быстрых задач выше, и он зачастую бывает вдвое-втрое выше LTDP, но действует очень короткое время — 20-30 секунд, после чего вступает в ход LTDP. Тут Intel убивает сразу двух зайцев — и ультрабук будет в таких задачах работать не сильно медленнее более дорогих «игровых» устройств, и за такой промежуток времени нагрев будет не критичен, то есть защита от перегрева сработать не успеет.

Что касается других условий работы Turbo Boost, то их не мало — это может быть дополнительное ограничение по температуре, ограничение на максимальную частоту, напряжение, также производитель ноутбука волен настраивать уровни TDP по своему усмотрению. Но самый главный момент тут в том, что если хотя бы одно из условий не выполняется, или выполняется не полностью — авторазгон перестает работать полностью или частично, и при этом сама Intel оказывается ни при чем — они же не обещали, что процессор всегда будет работать на максимальной Turbo Boost-частоте. А вот родную частоту в рамках LTDP он точно удержит, так как она как раз — сюрприз — очень маленькая: так, у i5-8250U она всего 1.6 ГГц — на 55% ниже, чем у i5-7200U. И поэтому, если откинуть «необязательный» Turbo Boost, уже не вызывает удивление то, что 4 ядра с более низкими частотами «влазят» в тот же теплопакет, что и 2 ядра с более высокими частотами.

Практика на i5-8250U

Так как в моих руках есть ноутбук с i5-8250U, на котором к тому же я могу «играться» со значениями Long и Short TDP, то почему бы не посмотреть, как на практике работает то, что я написал выше. Будем запускать стресс-тест AIDA64 и смотреть, как меняется тепловыделение и частоты. По умолчанию параметры у ноутбука такие: Short TDP — 44 Вт, время работы STDP — 28 секунд, Long TDP — стандартный, 15 Вт.

Итак, запускаем стресс-тест, и что мы видим? TDP составляет 25 Вт, что меньше STDP, и поэтому процессор спокойно работает на максимальной частоте в 3.4 ГГц:

Снимок экрана (5).png

Но проходит 28 секунд и упс — срабатывает LTDP и тут же начинается так называемый «троттлинг по TDP»: так как 25 Вт > 15, то чтобы уместиться в этот теплопакет, процессор вынужден снижать частоту, в моем случае — до 2.7 ГГц:

Снимок экрана (6).png

В этом ноутбуке до перегрева дело не доходит, и даже после часа стресс-теста процессор так и будет работать на уровне 2.7-2.8 ГГц — как видите, она на 20% ниже максимально возможной, но все еще на целых 50% выше родных 1.6 ГГц — спецификации Intel выполнены, придраться не к чему.

Теперь давайте ради интереса превратим i5-8250U в i7-7700HQ — для этого достаточно поднять Long TDP до 45 Вт. Запускаем стресс-тест и видим, что через то время, после которого для i5 срабатывал троттлинг, импровизированный i7 продолжает без проблем работать на максимальной частоте, ибо до ограничения в 45 Вт далеко:

Снимок экрана (7).png

То есть если на бумаге эти два процессора выглядят схожими, то на практике i5 оказывается при долговременной нагрузке где-то на 20% медленнее, и при этом Intel нигде не наврала. Собственно, именно это же и происходит с 6-ядерными i7: да, им опять же не хватает их теплопакета в 45 Вт для работы на максимальных Turbo Boost-частотах, и поэтому при долговременной нагрузке их частоты, судя по тестам, оказываются в районе 2.9-3.3 ГГц — это опять же больше или равно родным частотам этих CPU (они от 2.2 до 2.9 ГГц), то есть опять же спецификации Intel выполнены.

Способы повышения производительности при троттлинге по TDP

Из написанного выше можно сделать простой вывод — нет смысла брать старшие мобильные процессоры в каждой из линеек, ибо при долговременной нагрузке они будут на уровне младших. Так, существует процессор i7-8550U — он, как и i5-8250U, имеет 4 ядра и 8 потоков и тот же TDP в 15 Вт, а максимальная частота на все ядра составляет уже 3.7 ГГц — на 300 МГц выше. Но, как вы видели из тестов выше, 15 Вт хватает для работы на частоте лишь в 2.7 ГГц, то есть смысла в таком i7 нет (да, кто-то может сказать, что этот CPU имеет на 2 МБ кэша L3 больше, и что это несколько увеличит производительность — в общем и целом так и есть, но тут уж пусть каждый для себя сам решает, стоит ли 3-5% производительности в некоторых задачах лишних 100-200 долларов).

Поэтому, если вы берете ноутбук и задумываетесь, какой CPU брать — посмотрите обзоры: если производитель не увеличил TDP, то можете смело брать младшую модель. Но вот о случае, когда производитель все-таки поднял TDP, или разрешил им управлять, поговорим ниже.

Итак, вы — «счастливый» владелец модели со старшим процессором в линейке, или собираетесь таковую купить. Для начала — поставьте программу Intel Extreme Tuning Utility (она абсолютно бесплатно доступна на сайте Intel), или, сокращенно — iXTU. Перейдите на вкладку All Controls и посмотрите, какие ползунки вам доступны:

Снимок.PNG

Идеальный вариант — вы можете изменять значения TDP и напряжения. Хороший вариант — вы можете менять только TDP. Плохой — настроек нет вообще. Если у вас последний случай, то тут все просто — абсолютно нет никакого смысла брать старшую модель, «исправить» ее вы не сможете. Если вы такую модель уже взяли — увы, ничего сделать нельзя. И установка ноутбука в морозильник не поможет.

Если же у вас второй случай, то есть вы можете менять TDP, то вам повезло — немного перемещаете ползунок Turbo Boost Power Max вправо (на 3-5 Вт), применяете значение кнопкой Apply и запускаете любой стресс-тест (в той же AIDA64 или в iXTU, но тут он не очень хороший):

Снимок.PNG

Если за полчаса-час теста температуры не превысили 90 градусов — вам повезло, продолжайте поднимать TDP до тех пор, пока температуры не перестанут вас устраивать (желательно не доводить прямо до уровня срабатывания тепловой защиты, лучше ограничиться 90 градусами). Если в ваших задачах вы нагружаете не только CPU, но и GPU, то нужно проводить одновременно и ее стресс-тест, так как нагрев видеокарты в ноутбуке может сильно влиять на нагрев процессора. Как только нашли «максимальный» уровень TDP, то можете нажать на кнопку «Save» и сохранить полученный профиль (он будет доступен на вкладке Profiles):

Снимок.PNG

После перезагрузки примененные значения не сбрасываются, влиять на них может или сброс настроек BIOS, или глобальное обновление системы, или различные Power Management от производителя ноутбука.

Если у вас первый случай — вы можете менять и настройки TDP, и напряжения, то вы везунчик. Тут смысл в том, что все процессоры разные, и Intel обычно перестраховывается и поднимает напряжение, дабы все процессоры могли работать стабильно. Поэтому, если опустить напряжение, то зачастую при этом стабильность работы процессора сохраняется, но вот тепловыделение существенно уменьшается: так, Q

V 2 , то есть уменьшение напряжения (V) на 10% опустит тепловыделение (Q) уже на 23% — а это, в свою очередь, позволит процессору работать на более высокой частоте при том же уровне TDP.

Ваша же цель — найти стабильный уровень напряжений. Для этого опускайте Core, Cache и Graphics Voltage Offset с шагом в 10-20 мВ до тех пор, пока стресс-тесты будут проходить стабильно (не пугайтесь, если опустите напряжение слишком сильно и ноутбук выключится — это абсолютно не опасно, при загрузке все настройки будут сброшены на исходные):

Снимок.PNG

В моем случае я смог опустить напряжения больше, чем на 0.1 В — это позволило процессору при LTDP в 15 Вт стабильно работать на частоте в 3 ГГц (вместо 2.7 раньше, то есть +10% производительности «из воздуха»). При этом, при желании, можно еще и TDP увеличить, и добиться стабильных 3.4 ГГц уже не при 25 Вт, а всего при 20. Так что, как видите, низкий TDP — не приговор, и при желании можно решить эту проблему и существенно увеличить производительность CPU.

MacBook Pro с Core i9 — все действительно так плохо?

Ну и под конец обратимся к все тому же многострадальному топовому MacBook. После прочтения статьи выше, казалось бы, все понятно — процессор не способен работать на максимальной Turbo Boost-частоте и троттлится до более низкой. Но тогда возникает вопрос — а почему помог трюк с морозильником? Ведь ограничение по TDP никак не связано с температурой. На деле все становится понятно, если взглянуть на скриншот из Intel Power Gadget:

MacBook_Pro_issue_02 (1).jpg

Как видно, троттлинг по TDP не срабатывает, так как тепловыделение всего 33 Вт — на 12 Вт меньше LTDP. При этом температура составляет 91 градус, но пиков на графике до 800 МГц (срабатывание тепловой защиты) нет. Вердикт? Apple сделала еще одно условие, которое не позволяет процессору греться выше определенной температуры (возможно, выше 92 градусов), поэтому CPU вынужден сбрасывать частоту даже не достигнув максимального TDP. И поэтому помещение ноутбука в морозильник помогает — температура падает, и раз троттлинга по TDP нет — частота начинает расти, и ноутбук начинает работать быстрее.

Отсюда можно сделать два неутешительных вывода: во-первых, система охлаждения в MacBook Pro не удовлетворяет требованиям Intel, так как не способна отвести 45 Вт. Во-вторых, под большим вопросом вообще целесообразность покупки даже младшей версии такого MacBook, так как 33 Вт хватает чтобы работать на частоте всего в 2.2 ГГц — это как раз родная частота самого простого шестиядерного i7, то есть о Turbo Boost можно забыть — при этом в ноутбуках от других производителей с таким же процессором и хорошей СО в TDP 45 Вт он «влезает» на частоте

Что же в итоге? А в итоге Intel, как и любая крупная компания, занимается «мухлежом». Так что будьте аккуратнее при покупке техники, дабы не купить MacBook с Core i9 за полмиллиона рублей, который в итоге оказывается слабее прошлогодней модели с i7.

Источник